Aspergillus oryzae egenskaper, taxonomi, morfologi och användningsområden



Aspergillus oryzae, även kōji, är en mikroskopisk, aerob och filamentös svamp av Ascomycetes klassen, som tillhör de "ädla" formarna. Denna art har använts i tusentals år i kinesiska, japanska och andra östasiatiska länder, särskilt för jäsning av soja och ris.

Svampen A. oryzae har odlats för mat i mer än 2000 år av kineserna, som kallade den qū eller qü (ch'u) (Barbesgaard et al.1992). Under medeltiden lärde japanerna från kineserna och kallade den kōji.

I slutet av 1800-talet blev västvärlden medveten om denna svamp; Tysk professor Herman Ahlburg, som hade blivit inbjuden att undervisa vid Tokyo School of Medicine, analyserade kōji-jäsningen som användes för att göra skull.

Han identifierade i koj en form som kallas Eurotium oryzae (1876) och senare döptes 1883 av den tyska mikrobiologen Ferdinand Julius Cohn som Aspergillus oryzae.

index

  • 1 Taxonomi
  • 2 Morfologi
  • 3 genetik
  • 4 biogeografi
  • 5 Traditionella användningsområden och bioteknikindustrin
  • 6 Bibliografi

taxonomi

  • Domän: Eukaryota.
  • Konungariket: Svampar.
  • Filum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Klass: Eurotiomycetes.
  • Beställning: Eurotiales.
  • Familj: Trichocomaceae.
  • Genus: Aspergillus.

morfologi

Ursprungligen visar svampens kultur en vitaktig färg, då blir den gulgrön. Ingen sexuell reproduktion har observerats i denna form, men aseksuella sporer (conidier) är lätta att skilja och släpps ut i luften.

Konidiophorerna är hyalin och har oftast grova väggar. Vissa isolat är övervägande uniserande, andra övervägande bisaker. Konidierna är stora och släta eller fina grova. Den optimala tillväxttemperaturen är 32-36 ° C.

Jämfört med A. flavus, är A. oryzae mycel flockig vanligtvis blir brun eller oliv med åldern, medan kolonier av A. flavus bibehåller klargul grönaktig.

Sporuleringen av A. oryzae är mer sparsom och konidierna är större, med en diameter av 7 μm eller mer jämfört med 6,5 μm A. flavus. De två arterna är lätt att förvirra; För att särskilja dem exakt måste flera tecken användas samtidigt (Klich and Pitt 1988).

genetik

Kartläggningen av genomet hos A. oryzae, täckt i decennier i en gloria av mystik slutligen publicerades 2005 av en grupp som inkluderade 19 institutioner i Japan, inklusive Cervecera Association, Tohoku University, University of Agriculture and Technology Tokyo (Machida et al., 2005).

Dess genetiska material, med 8 kromosomer på 37 miljoner baspar (104 gener), har 30% fler gener än A. fumigatus och A. nidulans.

Man tror att dessa ytterligare gener är involverade i syntes och transport av många sekundära metaboliter som inte är direkt involverade i normal tillväxt och reproduktion och förvärvades genom hela domesticeringsprocessen..

Jämförelse av flera Aspergillus genomer avslöjade att A. oryzae och A. fumigatus innehöll liknande gener av sexuell natur.

biogeography

Kōji är huvudsakligen förknippad med den mänskliga miljön, men utanför detta område har det också samlats i marken och i sönderdelat växtmaterial. Bortsett från Kina, Japan och resten av Fjärran Östern, har rapporterats i Indien, Sovjetunionen, Tjeckoslovakien, Tahiti, Peru, Syrien, Italien och även i USA och de brittiska öarna.

Imidlertid har A. oryzae sällan observerats i tempererade klimat, eftersom denna art kräver relativt varma tillväxttemperaturer..

Traditionella användningsområden och bioteknikindustrin

Traditionellt har A. oryzae varit van vid:

  • Gör sojasås och fermenterad bönpasta.
  • Sacarify ris, andra korn och potatis vid framställning av alkoholhaltiga drycker som huangjiu, skull, makgeolli och shōchū.
  • Produktion av risvinegars (Barbesgaard et al.1992).

Historiskt har det odlats lätt i olika naturliga miljöer (morötter, spannmål) eller syntetiska (bland annat Raulin bland annat).

Eftersom råmaterialet finmalen ris skull låg amylos, låg gelatineringstemperatur och vitt hjärta, dessa funktioner har utnyttjats av den japanska, de underlättar penetrationen av mycel av A. oryzae. Det ångade riset blandas med kōji som hydrolyseras om två eller tre dagar.

I Kina används de traditionella jäserna av A. oryzae för att orsaka jäsning av spannmål och att ge flera spannmålsviner (huangjiu, 黄酒). Göra även sojasaus (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) och tianmianjiang sås (甜面酱).

Framsteg inom genteknik har lett till användningen av A. oryzae vid framställning av industriella enzymer. Sedan 1980-talet har de första industriella användningarna inkluderat användningen av enzymer som tvättmedel, ostproduktion och kosmetisk förbättring.

För närvarande innefattar biotekniska processer produktion av vissa kommersiella enzymer såsom alfa-amylas, glukoamylas, xylanas, glutaminas, laktas, cutinas och lipas..

Inför problemet av utsläpp av växthusgaser från fossila bränslen, är många forskningscentra orienterad mot utvecklingen av biobränslen från biomassa genom bioteknologiska metoder inspirerade industriell produktion av skull risstärkelse med A Oryzae och dess enzymer.

Vissa människor med låg tolerans mot mjölksocker (laktos eller) kan gynnats genom att göra laktosfattig mjölk, där laktos hydrolyserande enzym (eller läktas) kan framställas från A. oryzae, anses det vara en säker mögel.

bibliografi

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Om Aspergillus royzaes säkerhet: en översyn. Tillämpad mikrobiologi och bioteknik 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Kompendium av marksvampar. Academic Press, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Differentiering av Aspergillus flavus från A. parasiticus och andra närbesläktade 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 sekvensering och analys av Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Släktet Asperoillus. Williams och Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Moderna begrepp inom Penicillium och Aspergillus klassificering. Plenum Press, New York.