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生化反应中的D型与L型的糖、醇、氨基酸说明

纪旭艳
录入时间:2022-4-1 14:15:41 来源:青岛海博生物

  化学课上我们学到过,当碳原子连接四个不同原子或基团时,由于空间位置排列不同,会出现两种互为镜像的异构体,就像我们的左手和右手,相同但不能互相重合,称为对映异构体,也叫镜像异构体或旋光异构体,可通过费舍尔投影式或旋光仪测定将两种异构体分别称为D型(也叫右旋或R型)和L型(也叫左旋或S型)。

  在细菌的生化反应试验和培养基的配制中,我们遇到的糖醇(如葡萄糖、甘露醇、木糖等)、氨基酸(如赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸等)都存在D型和L型的对映异构体。

  以甘露醇为例,有D-甘露醇和L-甘露醇,其中D-甘露醇是在自然界中存在,能被生物合成,也能被生物利用,我们通常所说的甘露醇,一般都是指D-甘露醇。而L-甘露醇是自然界中原本不存在,由人工合成的,一般不能被生物所利用。

  氨基酸则刚好相反,自然界中生物合成和利用的氨基酸一般都是L型的,而D型一般都是人工合成的。因此,微生物利用的糖类通常为D型(也有例外的,如阿拉伯糖、鼠李糖在自然界中广泛存在的是L型,而D型则极少被合成和利用),利用的氨基酸则通常为L型,而L型的糖和D型氨基酸通常不能被微生物利用,某些镜像异构体甚至会有毒害作用。

  在微生物检验的标准中,一些标准中的培养基配方明确写的是用D型或L型的,如《GB 4789.40克罗诺杆菌属检验》标准中氨基酸脱羧酶试验使用的均为L型氨基酸,《GB 4789.4-2016沙门氏菌检验》标准中规定赖氨酸脱羧酶试验的配方使用的是0.5g/100mL的L-赖氨酸或DL混合型赖氨酸1g/100mL(人工合成的氨基酸通常混有两种类型,D型赖氨酸不被利用,因此使用量加倍)。而有些培养基的配方则没有明确写用哪一种构型,如蔗糖、纤维二糖、木糖等,默认我们都要选择D型的,阿拉伯糖、鼠李糖我们要选择L型的,赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸也要选择L型的(即无论糖醇还是氨基酸,都要选自然界广泛存在的类型)。人工合成的镜像异构体因通常不被微生物利用,所以极少会应用到培养基上。

  总结:做微生物糖醇发酵、氨基酸脱羧酶等试验或其他培养基的配制时,若标准或文献资料中没有标注使用D型或L型,则默认使用的糖醇、氨基酸都是自然界广泛存在的类型。


GB 4789.40-2016 克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)检验 -标准下载

http://www.hopebiol.com/biaozhun-download.asp?id=70


注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。

 

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