CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM: विशेषताओं, आकारिकी, संस्कृति - जीवविज्ञान - 2025

Corynebacterium glutamicum मिट्टी में मौजूद ग्राम पॉजिटिव, फेशियलेटिव एनारोबिक, रॉड के आकार का जीवाणु है। यह न तो बीजाणु-गठन है और न ही रोगजनक है। बाकी Corynebacteriaceae और Mycobacteriaceae और Nocardiaceae परिवारों के बैक्टीरिया के साथ, यह CMN समूह के रूप में जाना जाता समूह का हिस्सा है। इस समूह में चिकित्सा और पशु चिकित्सा महत्व के कई बैक्टीरिया शामिल हैं।

अमीनो एसिड के उत्पादन के लिए उद्योग में जीवाणु सी। ग्लूटामिकम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। औद्योगिक उत्पादन के लिए इस जीवाणु का उपयोग 40 वर्ष से अधिक पुराना है।

कोरिनेबैक्टीरियम ग्लूटामिकम। AJC1 फ़्लिकर द्वारा फोटो। Https://www.acercaciencia.com/2013/05/16/germenes-con-caracteristicas-humanas/corynebacterium-glutamicum-by-ajc1-flickr/ से लिया और संपादित किया गया

इन बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित अमीनो एसिड की मात्रा, जिसमें मोनोसोडियम ग्लूटामेट और एल-लाइसिन शामिल हैं, वर्तमान में प्रति वर्ष 100 टन से अधिक है।

सामान्य विशेषताएँ

ये बैक्टीरिया किण्वन प्रक्रिया के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट को तोड़ते हैं। अमीनो एसिड का उत्पादन दिए गए कार्बन स्रोत और बायोटिन सीमा जैसे कुछ पूरकता स्थितियों से प्रभावित होता है।

इनोकुला प्राप्त करने के लिए, ट्रिप्टोन कॉम्प्लेक्स (YT), खमीर निकालने और CGXII के संशोधित न्यूनतम मीडिया के संस्कृति मीडिया का उपयोग किया गया है।

खेती के लिए, 30 डिग्री सेल्सियस और 7.4 - 7.5 के पीएच के तापमान की सिफारिश की जाती है। कार्बन स्रोत, साथ ही साथ जो पदार्थ फसल को समृद्ध करने के लिए उपयोग किए जाने वाले हैं, वे प्राप्त होने वाले परिणामों पर निर्भर करेंगे।

उदाहरण के लिए, ग्लूकोज, अमोनियम सल्फेट, मैग्नीशियम सल्फेट, और डिपोटेशियम फॉस्फेट का पर्याप्त उत्पादन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पाया गया है।

एल-लाइसिन की एक उच्च सांद्रता प्राप्त करने के लिए, संस्कृति माध्यम में ग्लूकोज, अमोनियम सल्फेट, कैल्शियम कार्बोनेट, बैक्टोसैसिनो एसिड, थियामिन हाइड्रोक्लोराइड, डी-बायोटिन, पोटेशियम डाइहाइड्रोजेन फॉस्फेट, मैग्नीशियम सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट, फेरस सल्फेट हेप्टाहाइड्रेटेट होना चाहिए। और मैंगनीज क्लोराइड टेट्राहाइड्रेट।

Corynebacterium glutamicum, कार्लोस बैरेइरो द्वारा फोटो। Http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=14535 से लिया और संपादित किया गया

Pathogeny

हालांकि Corynebacteriaceae परिवार से संबंधित अधिकांश बैक्टीरिया रोगजनक हैं, उनमें से कुछ, जिनमें सी। ग्लूटामिकम भी शामिल है, हानिरहित हैं। उत्तरार्द्ध, जिसे गैर-डिप्थीरिया सोरेनबैक्टीरिया (सीएनडी) के रूप में जाना जाता है, वे कॉमन्सल या सैप्रोफाइट हैं जो मनुष्यों, जानवरों और मिट्टी में मौजूद हो सकते हैं।

कुछ सीएनडी, जैसे सी। ग्लूटामिकम और सी। फीसिसेन, का उपयोग आवश्यक अमीनो एसिड और विटामिन के उत्पादन में किया जाता है।

जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग करता है

सी। ग्लूटामिक का जीनोम अपेक्षाकृत स्थिर है, तेजी से बढ़ता है, और बाह्य प्रोटीज का स्राव नहीं करता है। इसके अलावा, यह गैर-रोगजनक है, बीजाणुओं का निर्माण नहीं करता है, और अपेक्षाकृत कम विकास की आवश्यकताएं हैं।

इन विशेषताओं, और यह तथ्य कि यह एंजाइम और अन्य उपयोगी यौगिकों का उत्पादन करता है, ने इस जीवाणु को जैव प्रौद्योगिकी में "वर्कहॉर्स" कहा जाता है।

अमीनो एसिड का उत्पादन

पहला उत्पाद जो सी। ग्लूटामिकम द्वारा जैवसंश्लेषण के लिए जाना जाता था, ग्लूटामेट पाया गया था। ग्लूटामेट मस्तिष्क में लगभग 90% सिनेप्स में मौजूद एक गैर-अमीनो एसिड है।

यह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स और स्मृति के गठन और वसूली के बीच सूचना के प्रसारण में शामिल है।

लिसिन, मनुष्यों के लिए एक आवश्यक अमीनो एसिड और जीवित प्राणियों द्वारा संश्लेषित प्रोटीन का हिस्सा, सी। ग्लूटामिकम द्वारा भी उत्पादित किया जाता है।

इस बैक्टीरिया से प्राप्त अन्य अमीनो एसिड में थ्रेओनीन, आइसोलेकिन और सेरीन शामिल हैं। दाद की उपस्थिति को रोकने के लिए मुख्य रूप से थ्रेओनीन का उपयोग किया जाता है।

सेरिन एंटीबॉडी और इम्युनोग्लोबुलिन के उत्पादन में मदद करता है। Isoleucine, अपने हिस्से के लिए, शारीरिक व्यायाम के दौरान प्रोटीन संश्लेषण और ऊर्जा उत्पादन में शामिल है।

अन्य उत्पादों और अनुप्रयोगों

पैंटोथिनेट

यह विटामिन बी 5 (पैंटोथेनिक एसिड) का सबसे सक्रिय रूप है, क्योंकि कैल्शियम पैंटोथेनेट का उपयोग आहार में पूरक के रूप में किया जाता है। विटामिन बी 5 कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और प्रोटीन के संश्लेषण में आवश्यक है।

कार्बनिक अम्ल

दूसरों के बीच, सी। ग्लूटामिक लैक्टेट और सक्सेस पैदा करता है। लैक्टेट में कई अनुप्रयोग हैं, जैसे फैब्रिक सॉफ्टनर, फूड एसिडिटी रेगुलेटर, लेदर टैनिंग, पर्जेटिव, अन्य।

रसीला, इसके भाग के लिए, लाख, रंग, इत्र, खाद्य योजक, दवाओं के उत्पादन और बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

अल्कोहल

क्योंकि यह शर्करा को किण्वित करता है, यह अल्कोहल, जैसे कि इथेनॉल और आइसोबुटानॉल का उत्पादन करने में सक्षम है। इस कारण से, गन्ना कचरे से सी। ग्लूटामिकम फसलों में इथेनॉल के संश्लेषण के लिए परीक्षण हैं। इन परीक्षणों का उद्देश्य जैव ईंधन के औद्योगिक उत्पादन को प्राप्त करना है।

Xylitol, एक पॉलोल या चीनी शराब का उपयोग मधुमेह रोगियों के लिए एक स्वीटनर के रूप में किया जाता है क्योंकि यह रक्त शर्करा के स्तर को नहीं बढ़ाता है।

जैविक उपचार

C. ग्लूटामिक के जीनोम में दो संचालक होते हैं, जिन्हें ars1 और ars2 कहा जाता है, जो आर्सेनिक के प्रतिरोधी हैं। पर्यावरण से आर्सेनिक को अवशोषित करने के लिए अंततः इस जीवाणु का उपयोग करने के उद्देश्य से प्रगति पर अध्ययन कर रहे हैं।

बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक

Succinate के अलावा, बैक्टीरिया द्वारा प्राकृतिक रूप से उत्पादित एक कार्बनिक अम्ल, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के उत्पादन के लिए उपयोगी, एक और संभावित यौगिक है जिसका उपयोग इन उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

यह यौगिक एक पॉलिएस्टर है जिसे पाली (3-हाइड्रॉक्सीब्युटिरेट) (पी (3 एचबी)) कहा जाता है। सी। ग्लूटामिकम द्वारा स्वाभाविक रूप से पी (3 एचबी) का उत्पादन नहीं किया जाता है। हालांकि, आनुवांशिक इंजीनियरों ने जीवाणुओं को बनाने के लिए अध्ययन किया है, आनुवंशिक हेरफेर द्वारा, एक बायोसिंथेटिक मार्ग जो इसे उत्पादन करने की अनुमति देता है।

संदर्भ

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