谷氨酸棒狀桿菌(Corynebacterium glutamicum )是近四十年來(lái)全球用以氨基酸發(fā)酵工業(yè)的主要生產(chǎn)菌，早在1957年由Kinoshita首次描述其為谷氨酸產(chǎn)生菌。谷氨酸棒狀桿菌在分類(lèi)上屬于革蘭氏陽(yáng)性真細(xì)菌下的放線綱棒狀桿菌屬。鏡下觀察細(xì)菌短桿，小棒狀，兩端鈍圓，菌體被染成藍(lán)紫色，為革蘭氏陽(yáng)性菌。谷氨酸棒狀桿菌嚴(yán)格好氧，不運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生孢子，生物素營(yíng)養(yǎng)缺陷型。細(xì)胞壁含有meso-二氨基庚二酸、樹(shù)膠醛糖、阿拉伯糖、半乳糖和短鏈的C22-C36分枝菌酸。

形態(tài)特征

細(xì)胞短桿至小棒狀，有時(shí)微彎曲，兩端鈍圓，不分枝，單個(gè)或成八字排列，菌體(0.7-0.9) μm×(1.0-2.5) μm。革蘭氏陽(yáng)性，無(wú)芽孢，不運(yùn)動(dòng)。菌落濕潤(rùn)、圓形。

生化鑒定

(1)谷氨酸棒桿菌明膠液化實(shí)驗(yàn)?zāi)龎K穩(wěn)定，為陰性。

(2)谷氨酸棒桿菌油脂水解實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基上未出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)，為陰性。

(3)谷氨酸棒桿菌甲基紅試驗(yàn)呈紅色，為陽(yáng)性。

(4)谷氨酸棒桿菌V-P反應(yīng)實(shí)驗(yàn)無(wú)色，為陰性。

繁殖方式

二分裂法繁殖，由于突然折斷分裂，可導(dǎo)致細(xì)胞排成V形、Y形或柵狀，為好氧性菌。

主要價(jià)值

谷氨酸棒狀桿菌是工業(yè)上主要的谷氨酸生產(chǎn)菌之一。該菌能夠以葡萄糖、果糖、蔗糖以及一些有機(jī)酸如乙酸、乳酸、琥珀酸等為單—碳源生產(chǎn)谷氨酸。

谷氨酸棒桿菌還是蘇氨酸、賴氨酸的主要產(chǎn)生菌。

谷氨酸生產(chǎn)

谷氨酸棒狀桿菌在發(fā)酵過(guò)程中要不斷地通入無(wú)菌空氣，并通過(guò)攪拌使空氣形成細(xì)小的氣泡，迅速溶解在培養(yǎng)液中(溶氧）；在溫度為攝氏30-37°C，pH為7到8的情況下，經(jīng)28-32小時(shí)，培養(yǎng)液中會(huì)生成大量的谷氨酸。在谷氨酸生產(chǎn)中，培養(yǎng)基中碳氮比為4:1時(shí)，菌體大量繁殖而產(chǎn)生的谷氨酸少；當(dāng)碳氮比為3:1時(shí)，菌體繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。在發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)pH呈酸性時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌就會(huì)生成乙酰谷氨酰胺；當(dāng)溶氧不足時(shí)，生成的代謝產(chǎn)物就會(huì)是乳酸或琥珀酸。