Χαρακτηριστικά Aspergillus oryzae, ταξινομία, μορφολογία και χρήσεις



Aspergillus oryzae, επίσης γνωστή ως kōji, είναι ένας μικροσκοπικός, αερόβιος και νηματώδης μύκητας, της κατηγορίας Ascomycetes, που ανήκει στα "ευγενή" καλούπια. Αυτό το είδος έχει χρησιμοποιηθεί για χιλιάδες χρόνια σε κινεζικές, ιαπωνικές και άλλες χώρες της Ανατολικής Ασίας, ειδικά για τη ζύμωση σόγιας και ρυζιού.

Ο μύκητας A. oryzae έχει καλλιεργηθεί για τρόφιμα για περισσότερα από 2000 χρόνια από τους Κινέζους, που το ονόμασαν qū ή qü (ch 'u) (Barbesgaard et al.1992). Στη μεσαιωνική περίοδο οι Ιάπωνες έμαθαν από τους Κινέζους και το ονόμασαν kōji.

Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο δυτικός κόσμος γνώριζε αυτό τον μύκητα. Ο Γερμανός καθηγητής Herman Ahlburg, ο οποίος είχε προσκληθεί να διδάξει στη Σχολή Ιατρικής του Τόκιο, ανέλυσε το φούρνο kōji που χρησιμοποιήθηκε για να φτιάξει το σακέ.

Προσδιόρισε το koji ένα καλούπι που ονομάζεται Eurotium oryzae (το 1876) και αργότερα μετονομάστηκε το 1883 από τη γερμανική μικροβιολόγος Ferdinand Julius Cohn όπως Aspergillus oryzae.

Ευρετήριο

  • 1 Ταξινόμηση
  • 2 Μορφολογία
  • 3 Γενετική
  • 4 Βιογεωγραφία
  • 5 Παραδοσιακές χρήσεις και βιομηχανία βιοτεχνολογίας
  • 6 Βιβλιογραφία

Ταξινόμηση

  • Τομέας: Ευκαρυώτα.
  • Βασίλειο: Μύκητες.
  • Φύλλο: Ασκομυκότα.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Κατηγορία: Ευρομομυκητίαση.
  • Παραγγελία: Eurotiales.
  • Οικογένεια: Trichocomaceae.
  • Γένος: Aspergillus.

Μορφολογία

Αρχικά, η κουλτούρα του μύκητα δείχνει ένα λευκόχρωμο χρώμα, κατόπιν γίνεται κιτρινωπό πράσινο. Δεν υπάρχει σεξουαλική αναπαραγωγή σε αυτό το καλούπι, αλλά τα ασεξουαλικά σπόρια (κονίδια) είναι εύκολα διακριτά και απελευθερώνονται στον αέρα.

Τα κονιδιοφόρα είναι υαλώδη και έχουν ως επί το πλείστον τραχιά τοιχώματα. Ορισμένα απομονωμένα στελέχη είναι κατά κύριο λόγο uniseriate, άλλα κυρίως αποικίες. Τα κονίδια είναι μεγάλα και λεία ή λεπτά. Η βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι 32-36 ° C.

Σε σύγκριση με Α flavus, Α oryzae μυκήλιο είναι κροκιδώδες συνήθως γίνεται καφέ ή ελιά με την ηλικία, ενώ οι αποικίες του Α flavus διατηρούν φωτεινό κίτρινο πρασινωπό.

Η σπορίωση του Α. Oryzae είναι πιο αραιή και τα κονίδια είναι μεγαλύτερα, με διάμετρο 7μm ή περισσότερο σε σύγκριση με 6,5 μm του Α. Flavus. Τα δύο είδη είναι εύκολο να συγχέονται. για να τα διακρίνουμε με ακρίβεια, πρέπει να χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα διάφοροι χαρακτήρες (Klich and Pitt 1988).

Γενετική

Ο προσδιορισμός της αλληλουχίας του γονιδιώματος του Α oryzae, καλύπτονται για δεκαετίες κάτω από ένα φωτοστέφανο του μυστηρίου τελικά δημοσιεύθηκε το 2005 από μια ομάδα που περιλάμβανε 19 ιδρύματα στην Ιαπωνία, συμπεριλαμβανομένων Cervecera Ένωση, Πανεπιστήμιο Tohoku, το Πανεπιστήμιο της Γεωργίας και Τεχνολογίας Τόκιο (Machida et al., 2005).

Το γενετικό υλικό του, με 8 χρωμοσώματα 37 εκατομμυρίων ζευγών βάσεων (104 γονίδια), έχει 30% περισσότερα γονίδια από τα Α. Fumigatus και A. nidulans.

Πιστεύεται ότι αυτά τα επιπρόσθετα γονίδια εμπλέκονται στη σύνθεση και τη μεταφορά πολλών δευτερογενών μεταβολιτών που δεν εμπλέκονται άμεσα στην φυσιολογική ανάπτυξη και αναπαραγωγή και αποκτήθηκαν σε όλη τη διαδικασία εξημέρωσης..

Σύγκριση πολλών γονιδιωμάτων Aspergillus αποκάλυψε ότι τα Α. Oryzae και Α. Fumigatus περιείχαν παρόμοια γονίδια σεξουαλικής φύσεως.

Βιογεωγραφία

Το kōji συνδέεται κυρίως με το ανθρώπινο περιβάλλον, αλλά εκτός αυτής της περιοχής, έχει επίσης δειγματοληφθεί στο χώμα και στην αποσύνθεση του φυτικού υλικού. Εκτός από την Κίνα, την Ιαπωνία και την υπόλοιπη Άπω Ανατολή, έχει αναφερθεί στην Ινδία, ΕΣΣΔ, την Τσεχοσλοβακία, την Ταϊτή, το Περού, τη Συρία, την Ιταλία, ακόμη και στις Ηνωμένες Πολιτείες και τις Βρετανικές Νήσους.

Ωστόσο, το A. oryzae σπάνια παρατηρήθηκε σε εύκρατα κλίματα, καθώς αυτό το είδος απαιτεί σχετικά θερμές θερμοκρασίες ανάπτυξης..

Παραδοσιακές χρήσεις και βιομηχανία βιοτεχνολογίας

Παραδοσιακά, το A. oryzae έχει χρησιμοποιηθεί για:

  • Κάνετε σάλτσα σόγιας και ζυμωμένη πάστα φασολιών.
  • Αποσαφηνίστε το ρύζι, τους άλλους σπόρους και τις πατάτες στην παραγωγή οινοπνευματωδών ποτών όπως τα huangjiu, sake, makgeolli και shōchū.
  • Παραγωγή οσπρίων ρυζιού (Barbesgaard et αϊ. 1992).

Ιστορικά έχει καλλιεργηθεί εύκολα σε ποικίλα φυσικά περιβάλλοντα (καρότα, δημητριακά) ή συνθετικά (υγρό Raulin, μεταξύ άλλων).

Δεδομένου ότι η πρώτη ύλη λεπτοαλεσμένου χάριν ρύζι με χαμηλή περιεκτικότητα αμυλόζης, χαμηλή θερμοκρασία ζελατινοποίησης και λευκό καρδιά, έχουν αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν αξιοποιηθεί από τους Ιάπωνες, που διευκολύνουν τη διείσδυση του μυκηλίου του Α oryzae. Το ρύζι στον ατμό αναμειγνύεται με τα kōji που πρόκειται να υδρολυθούν σε δύο ή τρεις ημέρες.

Στην Κίνα, οι παραδοσιακές ζυμώσεις του A. oryzae χρησιμοποιούνται για να προκαλέσουν τη ζύμωση των δημητριακών και να δώσουν αρκετούς οίνους σιτηρών (huangjiu, 黄酒). Επίσης, για να ζυμώσουν τη σόγια, παρασκευάστε σάλτσα σόγιας (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) και σάλτσα tianmianjiang (甜面酱).

Οι πρόοδοι στη γενετική μηχανική οδήγησαν στη χρήση του A. oryzae στην παραγωγή βιομηχανικών ενζύμων. Από τη δεκαετία του 1980, οι πρώτες βιομηχανικές χρήσεις περιλάμβαναν τη χρήση των ενζύμων της ως απορρυπαντικών πλυντηρίων ρούχων, την παραγωγή τυριού και τη βελτίωση των καλλυντικών.

Επί του παρόντος βιοτεχνολογικές διεργασίες περιλαμβάνουν την παραγωγή ορισμένων εμπορικών ενζύμων όπως αλφα-αμυλάση, γλυκοαμυλάση, ξυλανάση, γλουταμινάσης, λακτάση, λιπάση κουτινάση και.

Αντιμέτωποι με το πρόβλημα των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου από ορυκτά καύσιμα, οι πολλών ερευνητικών κέντρων προσανατολισμένη προς την ανάπτυξη των βιοκαυσίμων από βιομάζα, με βιοτεχνολογικές μεθόδους εμπνευσμένη βιομηχανική παραγωγή αμύλου ρυζιού χάρη χρησιμοποιώντας A Oryzae και τα ένζυμα της.

Μερικοί άνθρωποι με χαμηλή ανοχή στο σάκχαρο του γάλακτος (λακτόζη ή) μπορεί να επωφεληθεί κάνοντας χαμηλής περιεκτικότητας σε λακτόζη του γάλακτος, όπου το ένζυμο υδρόλυσης της λακτόζης (ή λακτάση) μπορούν να παρασκευαστούν από Α oryzae, θεωρείται μια ασφαλές καλούπι.

Βιβλιογραφία

  1. Barbesgaard Ρ. Heldt-Hansen Η. Ρ. Diderichsen Β. (1992) Σχετικά με την ασφάλεια του Aspergillus royzae: μια ανασκόπηση. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
  2. Domsch Κ.Η., Gams W., Anderson Τ.Η. (1980) Συλλογή μυκήτων εδάφους. Academic Press, Νέα Υόρκη.
  3. Klich Μ.Α., Pitt J.I. (1988) Διαφοροποίηση του Aspergillus flavus από Α. Parasiticus και άλλα στενά συγγενικά είδη. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, Μ, Asai, Κ, Sano, Μ, Tanaka, Τ, Kumagai, Τ, Τεράι, Γ, ... & Abe, Κ (2005) ακολουθία του ανθρώπινου γονιδιώματος και την ανάλυση των Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
  5. Raper Κ.Β., Fennell D.I. (1965) Το γένος Asperoillus. Williams και Wilkins, Βαλτιμόρη.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Σύγχρονες έννοιες στην ταξινόμηση Penicillium και Aspergillus. Plenum Press, Νέα Υόρκη.