Aspergillus oryzaen ominaisuudet, taksonomia, morfologia ja käyttö

Aspergillus oryzae, tunnetaan myös nimellä kōji, on mikroskooppinen, aerobinen ja filamenttinen sieni, joka kuuluu "jalo" muotteihin kuuluvaan Ascomycetes-luokkaan. Tätä lajia on käytetty tuhansia vuosia kiinalaisissa, japanilaisissa ja muissa Itä-Aasian maissa, erityisesti soijan ja riisin fermentointiin.

A. oryzaen sieni on viljelty ruokaa yli 2000 vuotta sitten Kiinan, joka kutsui Qu tai qu (ch 'u) (Barbesgaard et al.1992). Keskiaikaisessa kaudella Japanin oppinut Kiinan ja kutsui Kōji.

1800-luvun lopulla länsimaailma sai tietää tästä sienestä; Saksalainen professori Herman Ahlburg, joka oli kutsuttu opettamaan Tokion lääketieteellisessä koulussa, analysoi kōji-fermentaatiota, jota käytettiin sakeessa.

Hän tunnisti kōji-muotissa, jonka hän nimesi Eurotium oryzaeksi (vuonna 1876), ja saksalainen mikrobiologi Ferdinand Julius Cohn nimesi myöhemmin vuonna 1883 Aspergillus oryzaeksi..

indeksi

• 1 Taksonomia
• 2 Morfologia
• 3 Genetics
• 4 Biogeografia
• 5 Perinteiset käyttötavat ja bioteknologiateollisuus
• 6 Kirjallisuus

taksonomia

• Verkkotunnus: Eukaryota.
• Kuningaskunta: Fungi.
• Phylum: Ascomycota.
• Varjopaikat: Pezizomycotina.
• Luokka: Eurotiomycetes.
• Tilaus: Eurotiales.
• Perhe: Trichocomaceae.
• Sukupuoli: Aspergillus.

morfologia

Alun perin sieni-viljelmän väri on valkea, sitten se muuttuu kellertävän vihreäksi. Tässä muotissa ei ole havaittu seksuaalista lisääntymistä, mutta aseksuaaliset itiöt (conidia) on helppo erottaa ja vapauttaa ilmaan.

Conidioforit ovat hyaliinia ja useimmiten niissä on karkeat seinät. Jotkut isolaatit ovat pääosin uniseriateja, toiset pääasiassa biseries. Konidiat ovat suuria ja sileitä tai hienojakoisia. Optimaalinen kasvulämpötila on 32-36 ° C.

Verrattuna A.flavus, A. oryzaen rihmasto on höytyistä yleensä muuttuu ruskea tai oliivi iän, kun pesäkkeet A.flavus säilyttävät kirkkaan keltainen vihertävä.

A. oryzaen sporulaatio on harvinaisempaa ja konidiat ovat suurempia, halkaisijaltaan 7 μm tai enemmän verrattuna 6,5 ​​μm: n A. flavuun. Kaksi lajia on helppo sekoittaa; erottaa ne tarkasti, useita merkkejä on käytettävä samanaikaisesti (Klich ja Pitt 1988).

genetiikka

A. oryzaen genomin sekvensointi, joka on vuosikymmenien ajan peitetty mysteerin haloina, julkaistiin vuonna 2005 lopulta joukkoon, joka sisälsi 19 instituutiota Japanissa, mukaan lukien panimoyhdistys, Tohokun yliopisto, maatalous- ja teknologiayliopisto Tokio (Machida et al., 2005).

Sen geneettisellä materiaalilla, jossa on 8 kromosomia 37 miljoonalla emäsparilla (104 geeniä), on 30% enemmän geenejä kuin A. fumigatus ja A. nidulans.

Uskotaan, että nämä ylimääräiset geenit ovat mukana synteesiin ja kuljetukseen monet sekundaaristen metaboliittien, jotka eivät ole suoraan mukana normaalin kasvun ja lisääntymisen, ja hankittiin prosessin aikana domestication.

Useiden Aspergillus-genomien vertailu osoitti, että A. oryzae ja A. fumigatus sisälsivät samanlaisia ​​geenejä, joilla oli seksuaalinen luonne.

eliömaantiede

Koji liittyy lähinnä ihmisen ympäristöön, mutta tämän alueen ulkopuolella on otettu myös maaperässä ja hajottaen kasvimateriaalista. Sen lisäksi Kiinasta, Japanista ja loput Kaukoidän, on raportoitu Intiassa, Neuvostoliitossa, Tsekkoslovakiassa, Tahiti, Peru, Syyria, Italiassa ja jopa Yhdysvalloissa ja Brittein saarilla.

A. oryzaea on kuitenkin harvoin havaittu lauhkeassa ilmastossa, koska tämä laji vaatii suhteellisen lämpimiä kasvulämpötiloja..

Perinteiset käyttötavat ja bioteknologiateollisuus

Perinteisesti A. oryzaea on käytetty:

• Tee soijakastiketta ja fermentoitua papupasta.
• Sacarify riisi, muut jyvät ja perunat alkoholijuomien, kuten huangjiu, sake, makgeolli ja shōchū, tuotannossa.
• Riisiviinietojen valmistus (Barbesgaard et al. 1992).

Historiallisesti se on viljelty helposti erilaisissa luonnonympäristöissä (porkkanat, viljat) tai synteettisesti (mm. Raulinin neste).

Koska sake-raaka-aine on hienoksi jauhettua riisiä, jonka amyloosipitoisuus on alhainen, alhainen gelatinointilämpötila ja valkoinen sydän, japanilaiset ovat hyödyntäneet näitä ominaisuuksia, koska ne helpottavat A. oryzaen myseelin tunkeutumista. Höyrytetty riisi sekoitetaan hydrolysoitavaan kōjiin kahden tai kolmen päivän kuluessa.

Kiinassa perinteisiä A. oryzae -muotoja käytetään viljan käymisen ja useiden viljaviinien (huangjiu, 黄酒) tuottamiseen. Myös soijakastike, soijakastike (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) ja tianmianjiang-kastike (甜面酱).

Geenitekniikan edistyminen on johtanut A. oryzaen käyttöön teollisten entsyymien tuotannossa. 1980-luvulta lähtien ensimmäiset teolliset käyttötarkoitukset ovat olleet sen entsyymien käyttö pyykinpesuaineina, juustotuotannossa ja kosmeettisissa parannuksissa.

Tällä hetkellä bioteknisten prosessien kuuluvat tuotanto tiettyjen kaupallisten entsyymien kuten alfa-amylaasin, glukoamylaasin, ksylanaasi, glutaminaasi, laktaasin, lipaasi kutinaasi ja.

Fossiilisten polttoaineiden aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen ongelman vuoksi monet tutkimuskeskukset ovat suunnattu biopolttoaineiden kehittämiseen biomassasta bioteknologian avulla, joka on perustunut riisitärkkelyksen teollisuuden teolliseen tuotantoon A, Oryzae ja sen entsyymit.

Jotkut, joilla on vähän sietokykyä maitosokeriin (tai laktoosiin), voivat hyötyä pienen laktoosipitoisuuden tuottamisesta, jolloin laktoosihydrolysoiva entsyymi (tai laktaasi) voidaan valmistaa A. oryzaesta, jota pidetään turvallinen muotti.

bibliografia

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Aspergillus royzaen turvallisuudesta: tarkistus. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Maaperän sienien yhdistelmä. Academic Press, New York.
3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Aspergillus flavuksen erottaminen A. parasiticuksesta ja muista läheisesti sukulaisista lajeista. 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 -geenin sekvensointi ja analyysi 438 (7071) : 1157-1161.
5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Asperoillus-suku. Williams ja Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Penicilliumin ja Aspergillus-luokituksen modernit käsitteet. Plenum Press, New York.