Aspergillus oryzae egenskaber, morfologi og anvendelser

3778
David Holt

Aspergillus oryzae, også kendt som kōji, det er en mikroskopisk, aerob og trådformet svamp af klassen Ascomycetes, som hører til de "ædle" forme. Denne art er blevet brugt i årtusinder i kinesisk, japansk og andet østasiatisk køkken, især til gæring af sojabønner og ris..

A. oryzae-svampen er blevet dyrket til mad i mere end 2.000 år af kineserne, der kaldte den qū eller qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). I middelalderen lærte japanerne af kineserne og kaldte det koji.

Af Yulianna.x [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

I slutningen af ​​det 19. århundrede blev den vestlige verden opmærksom på denne svamp; Den tyske professor Herman Ahlburg, der var blevet inviteret til at undervise på Tokyo School of Medicine, analyserede kōji-gæringen, der blev brugt til at fremstille skyld.

Han identificerede en form på koji, som han kaldte Eurotium oryzae (i 1876) og senere omdøbt i 1883 af den tyske mikrobiolog Ferdinand Julius Cohn som Aspergillus oryzae.

Artikelindeks

  • 1 Taxonomi
  • 2 Morfologi
  • 3 genetik
  • 4 Biogeografi
  • 5 Traditionelle anvendelser og den bioteknologiske industri
  • 6 Bibliografi

Taxonomi

  • Domæne: Eukaryota.
  • Svampe-rige.
  • Phylum: Ascomycota.
  • Underphylum: Pezizomycotina.
  • Klasse: Eurotiomycetes.
  • Orden: Eurotiales.
  • Familie: Trichocomaceae.
  • Slægt: Aspergillus.

Morfologi

Oprindeligt viser svampens kultur en hvidlig farve, så bliver den gulgrøn. Seksuel reproduktion er ikke blevet observeret i denne form, men aseksuelle sporer (conidia) er lette at skelne og frigives i luften.

Conidiophores er hyaline og har for det meste ru vægge. Nogle isolater er overvejende ubetydelige, andre overvejende biseriale. Conidia er store og glatte eller fint ru. Optimal væksttemperatur er 32-36 ° C.

Sammenlignet med A. flavus er myceliet af A. oryzae mere flokkulært og bliver normalt oliven eller brunt med alderen, mens A. flavus-kolonierne bevarer deres lyse grønlig-gule farve..

Sporulation af A. oryzae er sjældnere, og konidier er større med en diameter på 7 µm eller mere sammenlignet med 6,5 µm for A. flavus. De to arter er lette at forvirre; for at skelne dem nøjagtigt skal flere tegn bruges samtidigt (Klich og Pitt 1988).

Genetik

A. oryzae genom-sekventering, indhyllet i mysterium i årtier, blev endelig offentliggjort i 2005 af et team, der omfattede 19 institutioner i Japan, herunder Brewing Association, Tohoku University, University of Agriculture and Technology i Japan. 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.

Disse yderligere gener menes at være 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 forskellige Aspergillus-genomer afslørede, at A. oryzae og A. fumigatus indeholdt lignende kønslignende gener.

Biogeografi

Koji er primært forbundet med det menneskelige miljø, men uden for dette område er det også blevet udtaget fra jord og rådnende plantemateriale. Bortset fra Kina, Japan og resten af ​​Fjernøsten er det blevet rapporteret i Indien, Sovjetunionen, Tjekkoslovakiet, Tahiti, Peru, Syrien, Italien og endda i De Forenede Stater og de britiske øer..

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

Traditionel anvendelse og bioteknologi industri

Traditionelt har A. oryzae været vant til at:

  • Fremstilling af sojasovs og gæret bønnepasta.
  • Sacarifying ris, andre korn og kartofler i produktionen af ​​alkoholholdige drikkevarer såsom huangjiu, sake, makgeolli og shochu.
  • Produktion af riseddike (Barbesgaard et al. 1992).

Historisk er det let blevet dyrket i forskellige naturlige miljøer (gulerødder, korn) eller syntetiske (blandt andet Raulins væske).

Da råmaterialet for skyld er finmalet ris med lavt amyloseindhold, lav gelatineringstemperatur og hvidt hjerte, er disse egenskaber blevet brugt af japanerne, da de letter penetrationen af ​​myceliet af A. oryzae. Dampet ris blandes med koji, der skal hydrolyseres på to til tre dage.

I Kina bruges de traditionelle gæringer af A. oryzae til at provokere gæring af korn og give forskellige kornvine (huangjiu, 黄酒). Også til gæring af sojabønner, 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 inkluderet brugen af ​​dets enzymer som vaskemidler, osteproduktion og kosmetisk forbedring..

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

Stillet over for problemet med drivhusgasemissioner fra fossile brændstoffer er mange forskningscentre orienteret mod udvikling af biobrændstoffer fra biomasse ved hjælp af bioteknologiske metoder inspireret af den industrielle produktion af risstivelses skyld ved hjælp af A. oryzae og dens enzymer..

Nogle mennesker med lav tolerance over for mælkesukker (eller lactose) kan drage fordel af fremstillingen af ​​mælk med lav lactose, hvor det hydrolyserende enzym lactose (eller lactase) kan fremstilles af A. oryzae, der betragtes som en formsikker.

Bibliografi

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Om sikkerheden ved Aspergillus royzae: en gennemgang. 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) Genomsekventering 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 koncepter i Penicillium og Aspergillus klassifikation. Plenum Press, New York.

Endnu ingen kommentarer