CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM: ÖZELLIKLERI, MORFOLOJISI, KÜLTÜRÜ - BIYOLOJI - 2025

Corynebacterium glutamicum , toprakta bulunan gram pozitif, fakültatif anaerobik, çubuk şeklinde bir bakteridir. Ne spor oluşturucu ne de patojeniktir. Diğer Corynebacteriaceae ve Mycobacteriaceae ve Nocardiaceae familyalarının bakterileri ile birlikte CMN grubu olarak bilinen grubun bir parçasıdır. Bu grup, tıbbi ve veterinerlik açısından önemli birçok bakteri içerir.

C. glutamicum bakterisi, endüstride amino asit üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bakterinin endüstriyel üretim için kullanımı 40 yıldan daha eskilere dayanmaktadır.

Corynebacterium glutamicum. Fotoğraf AJC1 Flickr. Https://www.acercaciencia.com/2013/05/16/germenes-con-caracteristicas-humanas/corynebacterium-glutamicum-by-ajc1-flickr/ adresinden alınmış ve düzenlenmiştir

Monosodyum glutamat ve L-lisin dahil olmak üzere bu bakteriler tarafından üretilen amino asitlerin miktarı şu anda yılda 100 tonu aşmaktadır.

Genel özellikleri

Bu bakteriler karbonhidratları fermantasyon süreci ile parçalar. Amino asit üretimi, verilen karbon kaynağından ve biotin sınırlaması gibi belirli takviye koşullarından etkilenir.

Aşı elde etmek için, tripton komplekslerinin (YT) kültür ortamı, maya özütü ve CGXII'nin modifiye edilmiş minimal ortamı kullanılmıştır.

Yetiştirme için 30 ° C sıcaklıklar ve 7,4 - 7,5 pH önerilir. Karbon kaynakları ile mahsulü zenginleştirmek için kullanılacak maddeler, elde edilecek sonuçlara bağlı olacaktır.

Örneğin, glikoz, amonyum sülfat, magnezyum sülfat ve dipotasyum fosfatın süksinat üretimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur.

Yüksek konsantrasyonda L-lizin elde etmek için, kültür besiyerinde glukoz, amonyum sülfat, kalsiyum karbonat, baktokasamino asit, tiamin hidroklorür, D-biotin, potasyum dihidrojen fosfat, magnezyum sülfat heptahidrat, demir sülfat heptahidrat bulunmalıdır. ve manganez klorür tetrahidrat.

Corynebacterium glutamicum, Fotoğraf: Carlos Barreiro. Http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=14535 adresinden alınmış ve düzenlenmiştir

Pathogeny

Corynebacteriaceae familyasına ait çoğu bakteri patojenik olmasına rağmen, C. glutamicum dahil bazıları zararsızdır. Difteri olmayan korinebakteriler (CND) olarak bilinen ikincisi, insanlarda, hayvanlarda ve toprakta bulunabilen kommensal veya saprofitlerdir.

C. glutamicum ve C. Feeiciens gibi bazı CND'ler, esansiyel amino asitler ve vitaminlerin üretiminde kullanılır.

Biyoteknolojide kullanır

C. glutamicum'un genomu nispeten kararlıdır, hızla büyür ve hücre dışı proteaz salgılamaz. Ayrıca patojenik değildir, spor oluşturmaz ve nispeten düşük büyüme gereksinimlerine sahiptir.

Bu özellikler ve enzimler ve diğer faydalı bileşikler üretmesi, bu bakterinin biyoteknolojide bir "iş atı" olarak adlandırılmasına izin vermiştir.

Amino asit üretimi

C. glutamicum tarafından biyosentezlendiği bilinen ilk ürün glutamattı. Glutamat, beyindeki sinapsların yaklaşık% 90'ında bulunan, zorunlu olmayan bir amino asittir.

Merkezi sinir sistemi nöronları arasında bilgi aktarımı ve hafızanın oluşumu ve kurtarılmasında rol oynar.

İnsanlar için gerekli bir amino asit ve canlılar tarafından sentezlenen proteinlerin bir parçası olan lizin de C. glutamicum tarafından üretilir.

Bu bakteriden elde edilen diğer amino asitler arasında treonin, izolösin ve serin bulunur. Treonin, esas olarak uçuk oluşumunu önlemek için kullanılır.

Serin, antikorların ve immünoglobülin üretimine yardımcı olur. İzolösin, fiziksel egzersiz sırasında protein sentezinde ve enerji üretiminde rol oynar.

Diğer ürünler ve uygulamalar

Pantotenat

Kalsiyum pantotenat diyetlerde takviye olarak kullanıldığı için B5 vitamininin (pantotenik asit) en aktif şeklidir. B5 vitamini karbonhidratların, lipitlerin ve proteinlerin sentezinde çok önemlidir.

Organik asitler

Diğerlerinin yanı sıra, C. glutamicum laktat ve süksinat üretir. Laktat, diğerleri arasında kumaş yumuşatıcı, gıda asitliği düzenleyici, deri tabaklama, müshil gibi birçok uygulamaya sahiptir.

Süksinat ise lakelerin, renklendiricilerin, parfümlerin, gıda katkı maddelerinin, ilaçların ve biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin üretiminde kullanılır.

alkoller

Şekerleri fermente ettiği için, etanol ve izobütanol gibi alkoller üretebilir. Bu nedenle C. glutamicum mahsullerinde şeker kamışı atıklarından etanol sentezi için denemeler yapılmaktadır. Bu denemelerin amacı, biyoyakıtların endüstriyel üretimini sağlamaktır.

Bir poliol veya şeker alkolü olan ksilitol, kan şekerini yükseltmediği için şeker hastaları için tatlandırıcı olarak kullanılır.

Biyoremidasyon

C. glutamicum, genomunda ars1 ve ars2 adı verilen, arseniğe dirençli iki operon içerir. Sonunda bu bakterinin çevreden arseniği emmek için kullanılması amacıyla çalışmalar devam etmektedir.

Biyobozunur plastikler

Bakteriler tarafından doğal olarak üretilen, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin üretimi için yararlı bir organik asit olan süksinata ek olarak, bu amaçlar için kullanılabilecek başka bir olası bileşik vardır.

Bu bileşik, poli (3-hidroksibutirat) (P (3HB)) adı verilen bir polyesterdir. P (3HB), C. glutamicum tarafından doğal olarak üretilmez. Bununla birlikte, genetik mühendisleri, bakteride genetik manipülasyon yoluyla, üretilmesine izin veren biyosentetik bir yol yaratmak için çalışmalar yaptılar.

Referanslar

1. S. Abe, K.-I. Takayama, S. Kinoshita (1967). Glutamik asit üreten bakteriler üzerine taksonomik çalışmalar. Genel ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Dergisi.
2. J.-Y. Lee, Y.-A. Na, E. Kim, H.-S. Lee, P.Kim (2016). Aktinobacterium Corynebacterium glutamicum, bir endüstriyel beygir. Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji Dergisi.
3. J. Lange, E. Münch, J.Müller, T. Busche, J. Kalinowski, R. Takors, B. Blombach (2018). Corynebacterium glutamicum'un aerobiosis'ten mikroaerobiosis yoluyla anaerobiosis'e geçişteki adaptasyonunun deşifre edilmesi. Genler
4. S. Wieschalka, B. Blombach, M. Bott, BJ Eikmanns (2012). Corynebacterium glutamicum ile organik asitlerin biyo-bazlı üretimi. Biyoteknoloji.
5. M. Wachi (2013). Corynebacterium glutamicum'daki amino asit ihracatçıları. In: H. Yukawa, M. Inui (Ed.) Corynebacterium glutamicum biology and biotechnology.
6. Corynebacterium glutamicum. Wikipedia'da. 25 Eylül 2018 tarihinde en.wikipedia.org adresinden alındı.
7. Corynebacterium glutamicum. Microbe Wiki'de. 25 Eylül 2018'de microbewiki.kenyon.edu'dan alındı.