Publications

Corynebacterium glutamicum is capable of producing a variety of
other value-added commodities
– like sugar alcohols, alcohols,
and organic acids
– by utilizing pentose sugars from agro-
residual hydrolysates (
Gopinath et al., 2012
), thus acting as
a valuable tool for an industrial biore
finery using lignocellu-
losic biomass. Recently C. glutamicum was used for the
synthesis of polyamine putrescine (
Meiswinkel et al., 2012
).
Conclusion
This industrial microbe has been molded to demonstrate its
flexible product range from amino acids to alcohols by
simultaneous utilization of various carbon sources and is
a hallmark of this bacterium, setting it apart from E. coli and
Bacillus subtilis, which typically show sequential utilization of
substrates present in blends. Their growth pattern often is
accompanied by a diauxic growth lag. Corynebacterium gluta-
micum shows only very few exceptions to substrate coutiliza-
tion. In-depth knowledge of the metabolic pathways and
regulatory mechanisms of the organism made genetic engi-
neering
easy,
and
the
central
metabolic
pathway
of
C. glutamicum was
fine-tuned for the synthesis of various
products by utilizing many different types of cheaper carbon
sources. The recent advances in the metabolic engineering
paved the way for the beginning of an epoch of cost-effective
and sustainable biotechnological production processes. To make
it a cost-effective strategy, production of second-generation
biofuel from lignocellulosic biomass can be combined with the
recovery and puri
fication of other value-added fermented
products, such as amino acids and polyamines derived from
lignocellulosic biomass hydrolysates. Future developments in
these directions de
finitely will enhance the potential of
C. glutamicum as an ef
ficient biocatalyst for various biorefinery
applications.
Acknowledgment
The authors are thankful to various funding agencies such as
DBT, New Delhi; DST, New Delhi; and BMBF, Germany for dif-
ferent grants to work on microbial production of amino acids.
See also: Brevibacterium
; Fermentation (Industrial): Basic
Considerations; Mycobacterium.
References
Ajinomoto, 2006. Fact sheet: Feed-use amino acids business.
http://www.ajinomoto.
com/ar/i_r/pdf/presentation/FY2005
.
Barksdale, L., 1970.
Corynebacterium diphtheriae and its relatives. Bacteriology
Reviews 34, 378
–422.
Bathe, B., Kalinowski, J., Pühler, A., 1996. A physical and genetic map of the
Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 chromosome. Molecular & General
Genetics: MGG 252, 255
–265.
Bellmann, A., Vrljic, M., Patek, M., Sahm, H., Kramer, R., Eggling, L., 2001.
Expression control and speci
ficity of the basic amino acid exporter LysE of
Corynebacterium glutamicum. Microbiology 147, 1765
–1774.
Bendt, A.K., Burkovski, A., Schaffer, S., Bott, M., Farwick, M., Hermann, T., 2003.
Towards a phosphoproteome map of
Corynebacterium glutamicum. Proteomics 3,
1637
–1646.
Benett, P., Holms, W.H., 1975. Reversible inactivation of the isocitrate dehydrogenase
of
Escherichia coli ML308 during growth on acetate. Journal of General Micro-
biology 87, 35
–51.
Birget, M., 2003. Process for manufacturing a fermented food product. In: E. patent (Ed.).
Bormann, E.R., Eikmanns, B.J., Sahm, H., 1992. Molecular analysis of the
Coryne-
bacterium glutamicum gdh gene encoding glutamate dehydrogenase. Molecular
Microbiology 6, 317
–326.
Bott, M., 2007. Offering surprises: TCA cycle regulation in
Corynebacterium gluta-
micum. Trends in Microbiology 15, 417
–425.
Broer, S., Eggeling, L., Kramer, R., 1993. Strains of
Corynebacterium glutamicum with
different lysine productivities may have different lysine excretion systems. Applied
and Environmental Microbiology 59, 316
–321.
Brown, 2011.
http://www.companiesandmarkets.com/News/Chemicals/Amino-acids-
market-to-hit-12-8-billion-by-2017/NI3838
Budzinski, A., 2001. Aminosäuren, peptide und die chemie dazu. Chemische Run-
dschau 6, 10.
Burkovski, A., Weil, B., Krämer, R., 1996. Characterization of a secondary uptake
system for
L
-glutamate in
Corynebacterium glutamicum. FEMS Microbiology Letters
136, 169
–173.
Carlsson, P., Hederstedt, L., 1989. Genetic characterization of
Bacillus subtilis odhA
and odhB, encoding 2-oxoglutarate dehydrogenase and dihydrolipoamide trans-
succinylase, respectively. Journal of Bacteriology 171, 3667
–3672.
Cerdeno-Tarraga, A.M., Efstratiou, A., Dover, L.G., Holden, M.T., Pallen, M.,
Bentley, S.D., Besra, G.S., Churcher, C., James, K.D., De Zoysa, A.,
Chillingworth, T., Cronin, A., Dowd, L., Feltwell, T., Hamlin, N., Holroyd, S.,
Jagels, K., Moule, S., Quail, M.A., Rabbinowitsch, E., Rutherford, K.M.,
Thomson, N.R., Unwin, L., Whitehead, S., Barrell, B.G., Parkhill, J., 2003. The
complete genome sequence and analysis of
Corynebacterium diphtheriae
NCTC13129. Nucleic Acids Research 31, 6516
–6523.
Chinen, A., Kozlov, Y.I., Hara, Y., Izui, H., Yasueda, H., 2007. Innovative metabolic
pathway design for ef
ficient
L
-glutamate production by suppressing CO
2
emission.
Journal of Bioscience and Bioengineering 103, 262
–269.
Chun, J., Blackall, L.L., Kang, S.O., Hah, Y.C., Goodfellow, M., 1997. A proposal
to reclassify
Nocardia pinensis Blackall et al. as Skermania piniformis gen.
nov., comb. nov. International Journal of Systematic Bacteriology 47,
127
–131.
Cocain-Bousquet, M., Guyonvarch, A., Lindley, N.D., 1996. Growth rate-dependent
modulation of carbon
flux through central metabolism and kinetic consequences for
glucose-limited chemostat cultures of
Corynebacterium glutamicum. Applied and
Environmental Microbiology 62, 429
–436.
Collins, M.D., Cummins, C.S., 1986. Genus
Corynebacterium Lehmann and Neumann
1896. In: Sneath, P.H.A., Mair, N.S., Sharpe, M.E., Holt, J.G. (Eds.), Bergey
’s
Manual of Systematic Bacteriology. Williams and Wilkins, Baltimore, pp.
1266
–1276.
Cremer, J., Treptow, C., Eggeling, L., Sahm, H., 1988. Regulation of enzymes of lysine
biosynthesis in
Corynebacterium glutamicum. Journal of General Microbiology 134,
3221
–3229.
Cremer, J., Eggeling, L., Sham
’s, H., 1991. Control of the lysine biosynthesis
sequence in
Corynebacterium glutamicum as analyzed by overexpression of the
individual corresponding genes. Applied and Environmental Microbiology 57,
1746
–1752.
de Graaf, A.A., Eggeling, L., Sahm, H., 2001. Metabolic engineering for
L
-lysine
production by
Corynebacterium glutamicum. Advances in Biochemical Engineering/
Biotechnology 73, 9
–29.
Delaunay, S., Uy, D., Baucher, M.F., Engaser, J.M., Guyonvarch, A., Goergen, J.L.,
1999. Importance of phosphoenolpyruvate carboxylase of
Corynebacterium glu-
tamicum during the temperature triggered glutamic acid fermentation. Metabolic
Engineering 1, 334
–343.
Dominguez, H., Rollin, C., Guyonvarch, A., Guerquin-Kern, J.L., Cocain-Bousquet, M.,
Lindley, N.D., 1998. Carbon-
flux distribution in the central metabolic pathways of
Corynebacterium glutamicum during growth on fructose. European Journal of
Biochemistry 254, 96
–102.
Eggeling, L., 1994. Biology of
L
-lysine overproduction by
Corynebacterium glutamicum.
Amino Acids 6, 261
–272.
Eggeling, L., Sahm, H., 1999.
L
-Glutamate and
L
-lysine: traditional products with
impetuous
developments.
Applied
Microbiology
and
Biotechnology
52,
146
–153.
Eggeling, L., Oberle, S., Sahm, H., 1998. Improved
L
-lysine yield with
Corynebacterium
glutamicum: use of dapA resulting in increases
flux combined with growth limi-
tation. Applied Microbiology and Biotechnology 49, 24
–30.
Eggeling, L., Krumbach, K., Sahm, H., 2001.
L
-Glutamate ef
flux with Corynebacterium
glutamicum: why is penicillin treatment or Tween addition doing the same? Journal
of Molecular Microbiology and Biotechnology 3, 67
–68.
514
Corynebacterium glutamicum
Encyclopedia of Food Microbiology, Second Edition, 2014, 504–517

tải về 1 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: