Aspergillus oryzae charakteristikos, taksonomija, morfologija ir panaudojimas



Aspergillus oryzae, taip pat žinomas kaip kōji, yra mikroskopinis, aerobinis ir gijinis grybelis, priklausantis Ascomycetes klasei, priskiriamai „kilmingoms“ formoms. Ši rūšis buvo naudojama tūkstančius metų Kinijos, Japonijos ir kitose Rytų Azijos šalyse, ypač sojų ir ryžių fermentavimui.

Kinų, kurie jį pavadino qū arba qü (ch 'u) (Barbesgaard ir kt., 1992), grybai A. oryzae buvo auginami maistui daugiau nei 2000 metų. Viduramžių laikotarpiu japonai mokėsi iš kinų ir pavadino jį kōji.

XIX a. Pabaigoje Vakarų pasaulis sužinojo apie šį grybelį; Vokiečių profesorius Hermanas Ahlburgas, pakviestas mokyti Tokijo medicinos mokykloje, išanalizavo kōji fermentą, kuris buvo naudojamas siekiant.

Jis nustatė, kad k moldji pelėsių, kurį jis pavadino „Eurotium oryzae“ (1876 m.), Vėliau 1883 m. Jį pavadino vokiečių mikrobiologas Ferdinand Julius Cohn kaip Aspergillus oryzae..

Indeksas

  • 1 Taksonomija
  • 2 Morfologija
  • 3 Genetika
  • 4 Biogeografija
  • 5 Tradiciniai naudojimo būdai ir biotechnologijų pramonė
  • 6 Bibliografija

Taksonomija

  • Domenas: Eukaryota.
  • Karalystė: Fungi.
  • Prieglobstis: Ascomycota.
  • Pogrupis: Pezizomycotina.
  • Klasė: Eurotiomycetes.
  • Užsakymas: Eurotiales.
  • Šeima: Trichocomaceae.
  • Gentis: Aspergillus.

Morfologija

Iš pradžių grybelio kultūra rodo baltą spalvą, tada ji tampa gelsvai žalia. Šioje formoje seksualinė reprodukcija nenustatyta, tačiau aseksualių sporų (konidijų) lengva atskirti ir išleisti į orą..

Konidioforai yra hialiniai ir dažniausiai yra grubios sienos. Kai kurie izoliatai iš esmės yra uniseriate, kiti - daugiausia biseries. Konidijos yra didelės ir lygios arba smulkios. Optimali augimo temperatūra yra 32-36 ° C.

Palyginti su A. flavus, A. oryzae grybelis yra flokuliacinis, dažniausiai tampa amžiumi arba rudos spalvos, o A. flavus kolonijos išlaiko ryškiai žalsvai geltoną spalvą.

A. oryzae sporuliacija yra retesnė, o konidijos yra didesnės, kurių skersmuo yra 7 μm arba didesnis, palyginti su 6,5 μm A. flavus. Abi rūšis lengvai supainioti; tiksliai juos atskirti, vienu metu turi būti naudojami keli simboliai (Klich ir Pitt 1988).

Genetika

A. oryzae genomo seką, kuri buvo užleista per dešimtmečius paslaptyje, pagaliau 2005 m. Paskelbė komanda, kurioje dalyvavo 19 institucijų Japonijoje, įskaitant alaus asociaciją, Tohoku universitetą, Žemės ūkio ir technologijų universitetą. Tokijas (Machida ir kt., 2005).

Jo genetinė medžiaga, kurioje yra 8 chromosomos, turinčios 37 milijonus bazinių porų (104 genų), turi 30% daugiau genų nei A. fumigatus ir A. nidulans..

Manoma, kad šie papildomi genai yra susiję su daugelio antrinių metabolitų, kurie nėra tiesiogiai susiję su normaliu augimu ir reprodukcija, sinteze ir transportavimu, ir jie buvo įgyti per domestacijos procesą..

Palyginus keletą Aspergillus genomų, nustatyta, kad A. oryzae ir A. fumigatus buvo panašūs seksualinio pobūdžio genai.

Biogeografija

„Kōji“ daugiausia siejama su žmogaus aplinka, bet už šios srities taip pat buvo paimtas dirvožemyje ir išskaidytas augalinės medžiagos. Be Kinijos, Japonijos ir kitų Tolimųjų Rytų, apie tai pranešta Indijoje, TSRS, Čekoslovakijoje, Taityje, Peru, Sirijoje, Italijoje ir net Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Britų salose.

Tačiau A. oryzae retai pastebėta vidutinio klimato sąlygomis, nes šiai rūšiai reikia santykinai šiltos augimo temperatūros..

Tradiciniai naudojimo būdai ir biotechnologijų pramonė

Tradiciškai A. oryzae buvo naudojama:

  • Padaryti sojos padažu ir fermentuota pupelių pasta.
  • Sacarify ryžius, kitus grūdus ir bulves, gaminant alkoholinius gėrimus, tokius kaip huangjiu, sake, makgeolli ir shōchū.
  • Ryžių actų gamyba (Barbesgaard et al. 1992).

Istoriškai jis buvo lengvai auginamas įvairiose gamtinėse aplinkose (morkose, grūduose) arba sintetiniuose (be kita ko, Raulino skystyje).

Kadangi žaliavos žaliava yra smulkiai sumaltas ryžiai su mažu amilozės kiekiu, maža želatinizacijos temperatūra ir balta širdis, šios savybės buvo išnaudotos japonų, nes jos palengvina A. oryzae grybelio įsiskverbimą. Garintieji ryžiai sumaišomi su kōji, kurie turi būti hidrolizuojami per dvi ar tris dienas.

Kinijoje tradiciniai A. oryzae fermentai naudojami grūdų fermentacijai ir keliems grūdų vynams (huangjiu, 黄酒). Taip pat fermentuoti soją, paruošti sojos padažą (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) ir tianmianjiang padažą (甜面酱).

Genų inžinerijos pažanga leido naudoti A. oryzae gamyboje pramoninius fermentus. Nuo devintojo dešimtmečio pirmasis pramoninis panaudojimas apėmė jo fermentų naudojimą kaip skalbinių ploviklius, sūrių gamybą ir kosmetikos tobulinimą..

Šiuo metu biotechnologiniai procesai apima tam tikrų komercinių fermentų, pvz., Alfa-amilazės, gliukoamilazės, ksilanazės, glutaminazės, laktazės, cutazazės ir lipazės, gamybą..

Susidūrę su iškastinio kuro išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų problema, daugelis mokslinių tyrimų centrų yra orientuoti į biokuro biodegalų kūrimą biotechnologiniais metodais, kuriuos įkvėpė pramoninė ryžių krakmolo gamyba, naudojant A. Oryzae ir jo fermentai.

Kai kuriems žmonėms, kurių tolerancija pieno cukrui (arba laktozei) yra maža, gali būti naudinga mažai laktozės turinčio pieno gamyba, kai laktozės hidrolizavimo fermentas (arba laktazė) gali būti gaminamas iš A. oryzae, kuri laikoma saugus pelėsis.

Bibliografija

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Dėl Aspergillus royzae saugumo: apžvalga. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Dirvožemio grybų rinkinys. „Academic Press“, Niujorkas.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Aspergillus flavus diferenciacija iš A. parasiticus ir kitų artimai susijusių rūšių. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Aspergillus oryzae Nature genomo sekvenavimas ir analizė 438 (7071) : 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Asperoillus gentis. Williams ir Wilkins, Baltimorė.
  6. Samsonas RA, Pittas JI (1990) Šiuolaikinės koncepcijos Penicillium ir Aspergillus klasifikacijoje. Plenum Press, Niujorkas.