コリネバクテリウムグルタミカムは、土壌中に存在するグラム陽性の通性嫌気性桿菌です。それは胞子形成性でも病原性でもありません。コリネバクテリア科の残り、およびマイコバクテリア科とノカルジア科の細菌とともに、それはCMNグループとして知られているグループの一部です。このグループには、医学的および獣医学的に重要な多くの細菌が含まれています。
バクテリアC.グルタミカムは、アミノ酸の生産のために産業界で広く使用されています。この細菌の工業生産への使用は、40年以上前にさかのぼります。
コリネバクテリウム・グルタミカム。AJC1 Flickrによる写真。https://www.acercaciencia.com/2013/05/16/germenes-con-caracteristicas-humanas/corynebacterium-glutamicum-by-ajc1-flickr/から取得して編集
現在、グルタミン酸ナトリウムやL-リジンなど、これらの細菌が生産するアミノ酸の量は年間100トンを超えています。
一般的な特性
これらの細菌は、発酵プロセスを通じて炭水化物を分解します。アミノ酸の生産は、特定の炭素源とビオチン制限などの特定の補充条件の影響を受けます。
接種材料を得るために、トリプトン複合体（YT）の培養培地、酵母エキス、およびCGXIIの変更された最小培地が使用されています。
培養には、30℃の温度と7.4〜7.5のpHが推奨されます。炭素源は、作物を豊かにするために使用される物質と同様に、得られる結果に依存します。
たとえば、グルコース、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシウム、およびリン酸二カリウムは、コハク酸の生産に大きな影響を与えることがわかっています。
高濃度のL-リジンを取得するには、培養液にグルコース、硫酸アンモニウム、炭酸カルシウム、ラクトカサアミノ酸、塩酸チアミン、D-ビオチン、リン酸二水素カリウム、硫酸マグネシウム7水和物、硫酸第一鉄7水和物が必要です塩化マンガン四水和物。
コリネバクテリウムグルタミカム、写真：Carlos Barreiro。http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=14535から取得して編集
病原性
コリネバクテリア科に属するほとんどの細菌は病原性ですが、C。グルタミカムを含む一部の細菌は無害です。後者は、非ジフテリアコリネバクテリア（CND）として知られ、ヒト、動物、および土壌に存在し得る共生生物または腐生菌です。
C.グルタミカムやC.フィーシエンスなどの一部のCNDは、必須アミノ酸やビタミンの生産に使用されます。
バイオテクノロジーでの使用
C.グルタミカムのゲノムは比較的安定しており、急速に成長し、細胞外プロテアーゼを分泌しません。さらに、それは非病原性であり、胞子を形成せず、成長要件が比較的低い。
これらの特性、および酵素やその他の有用な化合物を生成するという事実により、この細菌はバイオテクノロジーの「主力馬」と呼ばれるようになりました。
アミノ酸の生産
C.グルタミカムによって生合成されることが知られている最初の製品はグルタミン酸でした。グルタミン酸は、脳のシナプスの約90％に存在する非必須アミノ酸です。
それは中枢神経系のニューロン間の情報の伝達と記憶の形成と回復に関与しています。
人間の必須アミノ酸であるリジン、および生物によって合成されたタンパク質の一部であるリジンも、C。グルタミカムによって生産されます。
この細菌から得られる他のアミノ酸には、スレオニン、イソロイシン、セリンなどがあります。スレオニンは主にヘルペスの出現を防ぐために使用されます。
セリンは抗体と免疫グロブリンの生産を助けます。イソロイシンは、その一部として、運動中のタンパク質合成とエネルギー生産に関与しています。
その他の製品とアプリケーション
パントテネート
パントテン酸カルシウムは食事のサプリメントとして使用されるため、ビタミンB5（パントテン酸）の最も活性な形態です。ビタミンB5は、炭水化物、脂質、タンパク質の合成に不可欠です。
有機酸
特に、C。グルタミカムは乳酸とコハク酸を生成します。乳酸には、特に柔軟剤、食品の酸味調整剤、皮なめし、下剤など、複数の用途があります。
コハク酸塩は、ラッカー、着色剤、香水、食品添加物、医薬品の製造、および生分解性プラスチックの製造に使用されます。
アルコール
糖を発酵させるため、エタノールやイソブタノールなどのアルコールを生成できます。このため、サトウキビ廃棄物からC. glutamicum作物でエタノールを合成する試みがあります。これらの試験の目的は、バイオ燃料の工業生産を達成することです。
キシリトール、ポリオール、または糖アルコールは、血糖値を上昇させないため、糖尿病患者の甘味料として使用されます。
バイオレメディエーション
C.グルタミカムは、そのヒ素に耐性のあるars1とars2と呼ばれる2つのオペロンをゲノムに含んでいます。最終的にこの細菌を使用して環境からヒ素を吸収する目的で進行中の研究があります。
生分解性プラスチック
生分解性プラスチックの製造に有用な、細菌が自然に生成する有機酸であるコハク酸に加えて、これらの目的に使用できる別の可能な化合物があります。
このコンパウンドは、ポリ（3-ヒドロキシブチレート）（P（3HB））と呼ばれるポリエステルです。P（3HB）は、C。glutamicumによって自然には生成されません。しかし、遺伝子工学者たちは、遺伝子操作によって細菌を作り出すための生合成経路をバクテリア内に作り出す研究を行ってきました。
参考文献
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