Aspergillus oryzae egenskaber, taxonomi, morfologi og anvendelser



Aspergillus oryzae, også kendt som kōji, er en mikroskopisk, aerob og filamentøs svamp, af Ascomycetes-klassen, som tilhører de "ædle" forme. Denne art er blevet brugt i tusindvis af år i kinesiske, japanske og andre østasiatiske lande, især til gæring af soja og ris.

Svampen A. oryzae er blevet dyrket til mad i mere end 2000 år af kineserne, som kaldte det qū eller qü (ch'u) (Barbesgaard et al.1992). I middelalderen lærte japanskerne fra kineserne og kaldte det kōji.

I slutningen af ​​1800-tallet blev den vestlige verden opmærksom på denne svamp; Den tyske professor Herman Ahlburg, som var blevet inviteret til at undervise i Tokyo School of Medicine, analyserede den kōji-fermentering, der blev brugt til at gøre skyld.

Han identificeret i koji en form, der kaldes Eurotium oryzae (i 1876), og senere blev omdøbt i 1883 af den tyske mikrobiolog Ferdinand Julius Cohn som Aspergillus oryzae.

indeks

  • 1 Taxonomi
  • 2 Morfologi
  • 3 genetik
  • 4 biogeografi
  • 5 Traditionelle anvendelser og bioteknologi industri
  • 6 Bibliografi

taksonomi

  • Domæne: Eukaryota.
  • Kongerige: Svampe.
  • Phylum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Klasse: Eurotiomycetes.
  • Bestilling: Eurotiales.
  • Familie: Trichocomaceae.
  • Køn: Aspergillus.

morfologi

Indledningsvis viser svampens kultur en hvidlig farve, så bliver den gullig grøn. Ingen seksuel reproduktion er blevet observeret i denne form, men de aseksuelle sporer (conidier) er lette at skelne og frigives i luften.

Conidiophorerne er hyaline og har for det meste tunge vægge. Nogle isolater er overvejende ensartede, andre overvejende biseries. Konidierne er store og glatte eller finkornede. Den optimale væksttemperatur er 32-36 ° C.

Sammenlignet med A. flavus, A. oryzae mycelium er fnugget sædvanligvis bliver brun eller oliven med alderen, mens kolonier af A. flavus fastholde lyse gule grønlig.

Sporuleringen af ​​A. oryzae er mere sparsom, og conidierne er større, med en diameter på 7 μm eller mere sammenlignet med 6,5 μm A. flavus. De to arter er let at forvirre; For at skelne dem nøjagtigt skal flere tegn bruges samtidigt (Klich og Pitt 1988).

genetik

Den sekventering af genomet af A. oryzae, dækket i årtier under en glorie af mystik endelig blev offentliggjort i 2005 af et team, der omfattede 19 institutioner i Japan, herunder Cervecera Association, Tohoku Universitet, University of Agriculture and Technology Tokyo (Machida et al., 2005).

Dets genetiske materiale, med 8 kromosomer på 37 millioner basepar (104 gener), har 30% flere gener end A. fumigatus og A. nidulans.

Det antages, at disse yderligere gener er involveret i syntesen og transporten af ​​mange sekundære metabolitter, der ikke er direkte involveret i normal vækst og reproduktion, og blev erhvervet gennem hele domesticeringsprocessen..

Sammenligning af flere Aspergillus genomer afslørede at A. oryzae og A. fumigatus indeholdt lignende gener af seksuel art.

biogeografi

Kōji er hovedsageligt forbundet med det menneskelige miljø, men uden for dette område er det også blevet samplet i jorden og i dekomponeret plantemateriale. Bortset fra Kina, Japan og resten af ​​Fjernøsten er det blevet rapporteret i Indien, Sovjetunionen, Tjekkoslovakiet, Tahiti, Peru, Syrien, Italien og endda i USA og de britiske øer..

Imidlertid er A. oryzae sjældent blevet observeret i tempererede klimaer, da denne art kræver relativt varme væksttemperaturer..

Traditionelle anvendelser og bioteknologi industri

Traditionelt har A. oryzae været vant til:

  • Lav sojasovs og fermenteret bønnepasta.
  • Sacarify ris, andre korn og kartofler til fremstilling af alkoholholdige drikkevarer som huangjiu, sake, makgeolli og shōchū.
  • Fremstilling af risvinegarer (Barbesgaard et al. 1992).

Historisk har den været dyrket let i forskellige naturlige omgivelser (gulerødder, korn) eller syntetiske (blandt andet Raulin-væske).

Eftersom råmaterialet formales fint ris skyld lavt amyloseindhold, lav gelatineringstemperaturen og hvid kerne, disse funktioner er blevet udnyttet af den japanske, de letter indtrængningen af ​​mycelium af A. oryzae. Den dampede ris blandes med kōji, der skal hydrolyseres om to eller tre dage.

I Kina bruges de traditionelle fermenter af A. oryzae til at forårsage gæring af korn og til at give flere kornsvin (huangjiu, 黄酒). Også til gæring soja, tilbered sojasovs (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) og tianmianjiang sauce (甜面酱).

Fremskridt inden for genteknologi har ført til brugen af ​​A. oryzae i produktionen af ​​industrielle enzymer. Siden 1980'erne har de første industrielle anvendelser indbefattet brugen af ​​dets enzymer som vaskemidler, osteproduktion og kosmetisk forbedring.

I øjeblikket indbefatter bioteknologiske processer produktion af visse kommercielle enzymer såsom alfa-amylase, glucoamylase, xylanase, glutaminase, lactase, cutinase og lipase..

Konfronteret med problemet af emissioner af drivhusgasser fra fossile brændstoffer, er mange forskningscentre orienteret mod udvikling af biobrændstoffer fra biomasse, ved bioteknologiske metoder inspireret industriel produktion af skyld risstivelse ved hjælp af A Oryzae og dets enzymer.

Nogle mennesker med lav tolerance over for mælkesukker (lactose eller) kan være til gavn ved at gøre mælk med lavt lactoseindhold, hvor lactose hydrolyserende enzym (eller lactase) kan fremstilles ud fra A. oryzae, anses det for en sikker skimmel.

bibliografi

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Om Aspergillus royzaes sikkerhed: en anmeldelse. Anvendt mikrobiologi og bioteknologi 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Kompendium af jordsvampe. Academic Press, New York.
  3. Klich M. A., Pitt J.I. (1988) Differentiering af Aspergillus flavus fra A. parasiticus og andre nært beslægtede arter. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Genome-sekventering og analyse af Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Slægten Asperoillus. Williams og Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Moderne begreber i Penicillium og Aspergillus klassificering. Plenum Press, New York.