Charakteristiky Aspergillus oryzae, taxonomie, morfologie a použití



Aspergillus oryzae, také známý jako kōji, je mikroskopická, aerobní a vláknitá houba třídy Ascomycetes, která patří do "ušlechtilých" forem. Tento druh byl používán tisíce let v čínských, japonských a dalších východoasijských zemích, zejména pro fermentaci sóji a rýže.

Houba A. oryzae byla kultivována pro jídlo pro více než 2000 roků Číňany, kdo volal to qū nebo qü (ch 'u) (Barbesgaard et al.1992). Ve středověkém období Japonci se učili od Číňana a nazvali to kōji.

Na konci 19. století si tento svět uvědomil západní svět; Německý profesor Herman Ahlburg, který byl pozván, aby vyučoval na Tokijské škole medicíny, analyzoval kōji ferment používaný při výrobě.

On identifikoval v kōji formu, kterou on jmenoval Eurotium oryzae (v 1876) a byl později přejmenoval v 1883 německým mikrobiologem Ferdinand Julius Cohn jako Aspergillus oryzae \ t.

Index

  • 1 Taxonomie
  • 2 Morfologie
  • 3 Genetika
  • 4 Biogeografie
  • 5 Tradiční využití a biotechnologický průmysl
  • 6 Bibliografie

Taxonomie

  • Doména: Eukaryota.
  • Království: Houby.
  • Fylum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Třída: Eurotiomycetes.
  • Objednávka: Eurotiales.
  • Rodina: Trichocomaceae.
  • Rod: Aspergillus.

Morfologie

Zpočátku, kultura houby vykazuje bělavou barvu, pak se změní na žlutavě zelenou. V této plísni nebyla pozorována žádná pohlavní reprodukce, ale asexuální spóry (konidie) se snadno rozlišují a uvolňují do ovzduší.

Conidiophores jsou hyaline a většinou mají drsné zdi. Některé izoláty jsou převážně uniseriate, jiné převážně biseries. Konidie jsou velké a hladké nebo jemně drsné. Optimální teplota růstu je 32-36 ° C.

Ve srovnání s A. flavus, mycelium A. oryzae je více flokulentní, obvykle stane se olivový nebo hnědý s věkem, zatímco kolonie A. flavus si zachovají jasně zelenožlutou barvu \ t.

Sporulace A. oryzae je více řídká a konidie jsou větší, s průměrem 7 μm nebo více ve srovnání s 6,5 μm A. flavus. Oba druhy se snadno zaměňují; pro jejich přesné odlišení musí být současně použito několik znaků (Klich a Pitt 1988).

Genetika

Sekvenování genomu A. oryzae, které bylo po desetiletí pokryto tajemstvím, bylo nakonec publikováno v roce 2005 týmem, který zahrnoval 19 institucí v Japonsku, včetně Asociace pivovarnictví, Univerzity Tohoku, Univerzity zemědělství a technologie. Tokio (Machida et al., 2005).

Jeho genetický materiál, s 8 chromozomy 37 milionů párů bází (104 genů), má o 30% více genů než A. fumigatus a A. nidulans.

Předpokládá se, že tyto další geny se podílejí na syntéze a transportu mnoha sekundárních metabolitů, které nejsou přímo zapojeny do normálního růstu a reprodukce, a byly získány v průběhu procesu domestikace..

Srovnání několika genů Aspergillus ukázalo, že A. oryzae a A. fumigatus obsahovaly podobné geny sexuální povahy.

Biogeografie

Kōji je spojeno především s lidským prostředím, ale mimo tuto oblast bylo také vzorkováno v půdě a v rozkladu rostlinného materiálu. Kromě Číny, Japonska a zbytku Dálného východu, to bylo hlášeno v Indii, SSSR, Československu, Tahiti, Peru, Sýrii, Itálii a dokonce i ve Spojených státech a na Britských ostrovech..

Nicméně, A. oryzae byl zřídka pozorován v mírném podnebí, protože tento druh vyžaduje relativně teplé růstové teploty..

Tradiční použití a biotechnologický průmysl

Tradičně se A. oryzae používá k:

  • Připravte si sójovou omáčku a pastu z fazolí.
  • Sacarify rýže, jiná zrna a brambory ve výrobě alkoholických nápojů, jako je huangjiu, saké, makgeolli a shōchū.
  • Produkce rýžových octů (Barbesgaard et al. 1992).

Historicky se snadno pěstuje v různých přírodních prostředích (mrkev, obilniny) nebo synteticky (mimo jiné kapalina Raulin).

Vzhledem k tomu, že surovinou saké je jemně mletá rýže s nízkým obsahem amylózy, nízkou teplotou želatinace a bílým srdcem, tyto vlastnosti jsou využívány Japonci, protože usnadňují pronikání mycelia A. oryzae. Dušená rýže se smísí s kōji, která se má hydrolyzovat během dvou nebo tří dnů.

V Číně, tradiční převody A. oryzae jsou zvyklé na příčinu kvašení obilovin a dávat několik vín obilovin (huangjiu, 黄酒). Také kojit sóju, připravit sójovou omáčku (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) a omáčku tianmianjiang (甜面酱).

Pokroky v genetickém inženýrství vedly k použití A. oryzae ve výrobě průmyslových enzymů. Od osmdesátých lét, první průmyslová použití zahrnovala použití jeho enzymů jako prací prostředky, výrobu sýrů a kosmetické zlepšení.

V současné době biotechnologické postupy zahrnují produkci určitých komerčních enzymů, jako je alfa-amyláza, glukoamyláza, xylanáza, glutamináza, laktáza, kutináza a lipáza..

Tváří v tvář emisím skleníkových plynů z fosilních paliv se mnoho výzkumných center zaměřuje na vývoj biopaliv z biomasy, biotechnologickými metodami inspirovanými průmyslovou produkcí rýžového škrobového saké, s použitím A Oryzae a jeho enzymy.

Někteří lidé s malou tolerancí na mléčný cukr (nebo laktózu) mohou mít prospěch z výroby mléka s nízkým obsahem laktózy, kde enzym hydrolyzující laktózu (nebo laktáza) může být připraven z A. oryzae, což je považováno za léčivý přípravek. bezpečné formy.

Bibliografie

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) O bezpečnosti Aspergillus royzae: přehled. Applied Microbiology a Biotechnology 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Přehled půdních hub. Academic Press, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Diferenciace Aspergillus flavus z A. parasiticus a dalších blízce příbuzných druhů. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Sekvenování genomu a analýza Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Rod Asperoillus. Williams a Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Moderní pojmy v klasifikaci Penicillium a Aspergillus. Plenum Press, New York.