Caracteristici, morfologie și utilizări ale Aspergillus oryzae

3711
Basil Manning

Aspergillus oryzae, cunoscută și sub numele de kōji, este o ciupercă microscopică, aerobă și filamentoasă, din clasa Ascomycetes, care aparține matrițelor „nobile”. Această specie a fost folosită de milenii în bucătăria chineză, japoneză și în alte preparate din Asia de Est, în special pentru a fermenta soia și orezul..

Ciuperca A. oryzae a fost cultivată pentru hrană de mai bine de 2.000 de ani de către chinezi, care au numit-o qū sau qü (ch 'u) (Barbesgaard și colab. 1992). În perioada medievală japonezii au învățat de la chinezi și l-au numit kōji.

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

La sfârșitul secolului al XIX-lea, lumea occidentală a devenit conștientă de această ciupercă; Profesorul german Herman Ahlburg, care fusese invitat să predea la Școala de Medicină din Tokyo, a analizat fermentul kōji folosit la fabricarea sake-ului.

El a identificat o matriță pe kōji pe care a numit-o Eurotium oryzae (în 1876) și ulterior redenumită în 1883 de microbiologul german Ferdinand Julius Cohn sub numele de Aspergillus oryzae.

Indice articol

  • 1 Taxonomie
  • 2 Morfologie
  • 3 Genetica
  • 4 Biogeografie
  • 5 Utilizări tradiționale și industria biotehnologiei
  • 6 Bibliografie

Taxonomie

  • Domeniu: Eukaryota.
  • Regatul ciupercilor.
  • Phylum: Ascomycota.
  • Subfil: Pezizomycotina.
  • Clasa: Eurotiomicete.
  • Comanda: Eurotiales.
  • Familia: Trichocomaceae.
  • Gen: Aspergillus.

Morfologie

Inițial, cultura ciupercii prezintă o culoare albicioasă, apoi devine verzuie-gălbuie. Reproducerea sexuală nu a fost observată în această matriță, dar sporii asexuali (conidiile) sunt ușor de distins și sunt eliberați în aer.

Conidioforii sunt hialini și au în mare parte pereți aspri. Unele izolate sunt predominant unizeriate, altele predominant biseriate. Conidiile sunt mari și netede sau fin aspre. Temperatura optimă de creștere este de 32-36 ° C.

Comparativ cu A. flavus, miceliul lui A. oryzae este mai floculent, devenind de obicei măsliniu sau maro cu vârsta, în timp ce coloniile de A. flavus își păstrează culoarea galben-verzuie strălucitoare..

Sporularea A. oryzae este mai rară, iar conidiile sunt mai mari, cu un diametru de 7 µm sau mai mare comparativ cu 6,5 µm pentru A. flavus. Cele două specii sunt ușor de confundat; pentru a le distinge cu precizie, mai multe caractere trebuie utilizate simultan (Klich și Pitt 1988).

Genetica

Secvențierea genomului A. oryzae, învăluită în mister de zeci de ani, a fost publicată în cele din urmă în 2005 de o echipă care a inclus 19 instituții din Japonia, inclusiv Asociația Brewing, Universitatea Tohoku, Universitatea de Agricultură și Tehnologie din Japonia. Tokyo (Machida și colab. . 2005).

Materialul său genetic, cu 8 cromozomi de 37 de milioane de perechi de baze (104 gene), are cu 30% mai multe gene decât A. fumigatus și A. nidulans.

Se crede că aceste gene suplimentare sunt implicate în sinteza și transportul multor metaboliți secundari care nu sunt implicați direct în creșterea și reproducerea normală și au fost dobândite pe tot parcursul procesului de domesticire..

Comparația diferitelor genome Aspergillus a relevat că A. oryzae și A. fumigatus conțin gene similare sexului..

Biogeografie

Koji este în primul rând asociat cu mediul uman, dar în afara acestei zone, a fost prelevat de asemenea din sol și din materialul vegetal în descompunere. În afară de China, Japonia și restul Orientului Îndepărtat, a fost raportat în India, URSS, Cehoslovacia, Tahiti, Peru, Siria, Italia și chiar în Statele Unite și Insulele Britanice..

Cu toate acestea, A. oryzae a fost rar observată în climatele temperate, deoarece această specie necesită temperaturi de creștere relativ calde..

Utilizările tradiționale și industria biotehnologiei

În mod tradițional, A. oryzae a fost folosit pentru:

  • Se prepară sos de soia și pastă de fasole fermentată.
  • Sacarificarea orezului, a altor cereale și cartofi în producția de băuturi alcoolice precum huangjiu, sake, makgeolli și shōchū.
  • Producția de oțet de orez (Barbesgaard și colab. 1992).

Din punct de vedere istoric, a fost ușor cultivat în diferite medii naturale (morcovi, cereale) sau sintetice (lichidul lui Raulin, printre altele).

Deoarece materia primă de dragoste este orezul măcinat fin, cu conținut scăzut de amiloză, temperatură scăzută de gelatinizare și inimă albă, aceste caracteristici au fost folosite de japonezi, deoarece facilitează pătrunderea miceliului de A. oryzae. Orezul aburit este amestecat cu kōji pentru a fi hidrolizat în două-trei zile.

În China, fermentii tradiționali ai A. oryzae sunt folosiți pentru a provoca fermentarea cerealelor și pentru a da diferite vinuri de cereale (huangjiu, 黄酒). De asemenea, pentru a fermenta boabele de soia, pregătiți sos de soia (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) și sos Tianmianjiang (甜面酱).

Progresele în ingineria genetică au condus la utilizarea A. oryzae în producția de enzime industriale. Din anii 1980, primele utilizări industriale au inclus utilizarea enzimelor sale ca detergenți pentru rufe, producția de brânză și îmbunătățirea cosmetică..

În prezent, procesele biotehnologice includ producerea anumitor enzime comerciale precum alfa-amilaza, glucoamilaza, xilanaza, glutaminaza, lactaza, cutinaza și lipaza..

Confruntați cu problema emisiilor de gaze cu efect de seră din combustibilii fosili, multe centre de cercetare sunt orientate spre dezvoltarea biocombustibililor din biomasă, prin metode biotehnologice inspirate din producția industrială de sake de amidon de orez, folosind A. oryzae și enzimele sale..

Unele persoane cu o toleranță scăzută la zahăr din lapte (sau lactoză) pot beneficia de fabricarea laptelui cu conținut scăzut de lactoză, unde enzima hidrolizantă lactoză (sau lactază) poate fi preparată din A. oryzae, care este considerată o mucegai sigură.

Bibliografie

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Despre siguranța Aspergillus royzae: o recenzie. Microbiologie aplicată și biotehnologie 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Compendiu de ciuperci din sol. Academic Press, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Diferențierea Aspergillus flavus de A. parasiticus și alte specii strâns înrudite. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Secvențierea genomului și analiza naturii Aspergillus oryzae 438 (7071 ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Genul Asperoillus. Williams și Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Concepte moderne în clasificarea Penicillium și Aspergillus. Plenum Press, New York.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.