Corynebacterium glutamicum 은 토양에 존재하는 그람 양성, 통성 혐기성, 막대 모양의 박테리아입니다. 포자를 형성하거나 병원성이 없습니다. Corynebacteriaceae의 나머지 및 Mycobacteriaceae 및 Nocardiaceae 계통의 박테리아와 함께 CMN 그룹으로 알려진 그룹의 일부입니다. 이 그룹에는 의학 및 수 의학적으로 중요한 많은 박테리아가 포함됩니다.
박테리아 C. 글루 타미 쿰은 아미노산 생산을 위해 산업에서 널리 사용됩니다. 이 박테리아는 산업 생산에 사용 된 지 40 년이 넘었습니다.
Corynebacterium glutamicum. AJC1 Flickr의 사진. https://www.acercaciencia.com/2013/05/16/germenes-con-caracteristicas-humanas/corynebacterium-glutamicum-by-ajc1-flickr/에서 가져오고 편집했습니다.
글루타민산 일 나트륨과 L- 라이신을 포함한이 박테리아가 생산하는 아미노산의 양은 현재 연간 100 톤을 초과합니다.
일반적 특성
이 박테리아는 발효 과정을 통해 탄수화물을 분해합니다. 아미노산 생산은 주어진 탄소원과 비오틴 제한과 같은 특정 보충 조건의 영향을받습니다.
접종 물을 얻기 위해 트립 톤 복합체 (YT)의 배양 배지, 효모 추출물 및 변형 된 CGXII 최소 배지가 사용되었습니다.
재배를 위해서는 30 ° C의 온도와 7.4-7.5의 pH가 권장됩니다. 탄소원과 작물을 풍부하게하는 데 사용될 물질은 얻을 수있는 결과에 따라 달라집니다.
예를 들어, 포도당, 황산 암모늄, 황산 마그네슘 및 인산이 칼륨은 석시 네이트 생산에 중요한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.
고농도의 L- 라이신을 얻기 위해서는 배양액에 포도당, 황산 암모늄, 탄산 칼슘, 박토 카스 아미노산, 티아민 염산염, D- 비오틴, 인산이 수소 칼륨, 황산 마그네슘 7 수화물, 황산 제 1 철 7 수화물이 있어야합니다. 및 염화 망간 4 수화물.
Corynebacterium glutamicum, 사진 : Carlos Barreiro. http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=14535에서 가져 와서 편집했습니다.
병원성
Corynebacteriaceae 계통에 속하는 대부분의 박테리아는 병원성이지만 C. glutamicum을 포함한 일부 박테리아는 무해합니다. 비디프테리아 코리 네 박테리아 (CND)로 알려진 후자는 인간, 동물 및 토양에 존재할 수있는 공생 또는 부양 균입니다.
C. glutamicum 및 C. feeiciens와 같은 일부 CND는 필수 아미노산과 비타민 생산에 사용됩니다.
생명 공학에서의 사용
C. glutamicum의 게놈은 비교적 안정하고 빠르게 성장하며 세포 외 프로테아제를 분비하지 않습니다. 또한 비병원성이며 포자를 형성하지 않으며 상대적으로 성장 요구 사항이 낮습니다.
이러한 특성과 효소 및 기타 유용한 화합물을 생성한다는 사실로 인해이 박테리아는 생명 공학 분야에서 "주력 자"라고 불릴 수있었습니다.
아미노산 생산
C. 글루 타미 쿰에 의해 생합성 된 것으로 알려진 첫 번째 제품은 글루타메이트였습니다. 글루타메이트는 뇌의 약 90 %의 시냅스에 존재하는 필수 아미노산입니다.
그것은 중추 신경계의 뉴런 사이의 정보 전달과 기억의 형성 및 회복에 관여합니다.
인간의 필수 아미노산이자 생명체가 합성하는 단백질의 일부인 라이신도 C. 글루 타미 쿰에 의해 생성됩니다.
이 박테리아에서 얻은 다른 아미노산으로는 트레오닌, 이소류신 및 세린이 있습니다. 트레오닌은 주로 헤르페스의 출현을 예방하는 데 사용됩니다.
세린은 항체와 면역 글로불린 생성을 돕습니다. 이소류신은 신체 운동 중 단백질 합성과 에너지 생산에 관여합니다.
기타 제품 및 응용 프로그램
판토텐산
판토텐산 칼슘이 식단의 보충제로 사용되기 때문에 비타민 B5 (판토텐산)의 가장 활동적인 형태입니다. 비타민 B5는 탄수화물, 지질 및 단백질 합성에 필수적입니다.
유기산
그 중에서도 C. 글루 타미 쿰은 젖산과 숙시 네이트를 생산합니다. 젖산염은 섬유 유연제, 식품 산도 조절제, 가죽 태닝, 정화제 등과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.
석신 산염은 그 부분에서 래커, 착색제, 향수, 식품 첨가물, 의약품 및 생분해 성 플라스틱 제조에 사용됩니다.
알코올
설탕을 발효시키기 때문에 에탄올과 이소 부탄올과 같은 알코올을 생산할 수 있습니다. 이러한 이유로 사탕 수수 폐기물에서 C. 글루 타미 쿰 작물의 에탄올 합성에 대한 시도가 있습니다. 이러한 시험의 목적은 바이오 연료의 산업적 생산을 달성하는 것입니다.
폴리올 또는 당 알코올 인 자일리톨은 혈당 수치를 높이 지 않기 때문에 당뇨병 환자의 감미료로 사용됩니다.
생물학적 정화
C. 글루 타미 쿰은 비소에 내성이있는 ars1과 ars2라는 두 개의 오페론을 게놈에 포함하고 있습니다. 궁극적으로이 박테리아를 사용하여 환경에서 비소를 흡수 할 목적으로 진행중인 연구가 있습니다.
생분해 성 플라스틱
생분해 성 플라스틱의 생산에 유용한 박테리아에 의해 자연적으로 생성되는 유기산 인 석시 네이트 외에도 이러한 목적에 사용할 수있는 또 다른 가능한 화합물이 있습니다.
이 화합물은 폴리 (3- 하이드 록시 부티레이트) (P (3HB))라고 불리는 폴리 에스테르입니다. P (3HB)는 C. 글루 타미 쿰에 의해 자연적으로 생성되지 않습니다. 그러나 유전 공학자들은 유전자 조작을 통해 박테리아가 생성되도록하는 생합성 경로를 박테리아에 생성하는 연구를 수행했습니다.
참고 문헌
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