Charakteristiky Aspergillus oryzae, taxonómia, morfológia a použitie



Aspergillus oryzae, tiež známy ako kōji, je mikroskopická, aeróbna a vláknitá huba triedy Ascomycetes, ktorá patrí do "ušľachtilých" foriem. Tento druh sa používa už tisíce rokov v čínskych, japonských a ďalších východoázijských krajinách, najmä na fermentáciu sóje a ryže.

Huba A. oryzae bola kultivovaná na potravu viac ako 2000 rokov Čínou, ktorá ju nazýva qū alebo qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). V stredoveku sa Japonci naučili od Číňanov a nazývali ho kōji.

Na konci 19. storočia si tento svet uvedomil západný svet; Nemecký profesor Herman Ahlburg, ktorý bol pozvaný, aby vyučoval na Tokijskej lekárskej fakulte, analyzoval kōji kvas, ktorý sa používal pri výrobe saké..

V kōji identifikoval formu, ktorú nazval Eurotium oryzae (v roku 1876) a neskôr ju premenoval v roku 1883 nemecký mikrobiológ Ferdinand Julius Cohn ako Aspergillus oryzae.

index

  • 1 Taxonómia
  • 2 Morfológia
  • 3 Genetika
  • 4 Biogeografia
  • 5 Tradičné využitie a biotechnologický priemysel
  • 6 Bibliografia

taxonómie

  • Doména: Eukaryota.
  • Kráľovstvo: Huby.
  • Fylum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Trieda: Eurotiomycetes.
  • Objednať: Eurotiales.
  • Rodina: Trichocomaceae.
  • Rod: Aspergillus.

morfológia

Pôvodne kultúra huby vykazuje belavú farbu, potom sa zmení na žltozelenú. V tejto plesni sa nepozorovala žiadna sexuálna reprodukcia, ale asexuálne spóry (konídie) sa ľahko rozlišujú a uvoľňujú do vzduchu..

Conidiophores sú hyalín a väčšinou majú hrubé steny. Niektoré izoláty sú prevažne uniseriate, iné prevažne biseries. Konídie sú veľké a hladké alebo jemne drsné. Optimálna rastová teplota je 32-36 ° C.

V porovnaní s A. flavus, mycélium A. oryzae je viac flokulentné, zvyčajne sa stáva olivovým alebo hnedým s vekom, zatiaľ čo kolónie A. flavus si zachovávajú jasne zelenožltú farbu.

Sporulácia A. oryzae je viac riedka a konídie sú väčšie, s priemerom 7 μm alebo viac v porovnaní s 6,5 μm A. flavus. Tieto dva druhy sa dajú ľahko zamieňať; na ich presné rozlíšenie sa musí použiť niekoľko znakov súčasne (Klich a Pitt 1988).

genetika

Sekvenovanie genómu A. oryzae, ktoré sa desaťročia vzťahuje na tajomstvo, bolo v roku 2005 nakoniec publikované tímom, ktorý zahŕňal 19 inštitúcií v Japonsku, vrátane Brewing Association, Tohoku University, University of Agriculture and Technology. Tokio (Machida et al., 2005).

Jeho genetický materiál s 8 chromozómami 37 miliónov párov báz (104 génov) má o 30% viac génov ako A. fumigatus a A. nidulans.

Predpokladá sa, že tieto ďalšie gény sa podieľajú na syntéze a transporte mnohých sekundárnych metabolitov, ktoré nie sú priamo zapojené do normálneho rastu a reprodukcie, a boli získané počas celého procesu domestikácie..

Porovnanie niekoľkých genómov Aspergillus ukázalo, že A. oryzae a A. fumigatus obsahovali podobné gény sexuálnej povahy.

biogeography

Kōji sa spája hlavne s ľudským prostredím, ale mimo tejto oblasti sa odoberá aj v pôde av rozkladajúcom sa rastlinnom materiáli. Okrem Číny, Japonska a zvyšku Ďalekého východu to bolo hlásené v Indii, ZSSR, Československu, Tahiti, Peru, Sýrii, Taliansku a dokonca aj v Spojených štátoch a na Britských ostrovoch..

Avšak, A. oryzae sa zriedkavo pozoroval v miernom podnebí, pretože tento druh vyžaduje relatívne teplé rastové teploty..

Tradičné využitie a biotechnologický priemysel

Tradične sa A. oryzae používa na:

  • Urobte sójovú omáčku a fermentovanú fazuľu.
  • Sacarify ryža, ostatné obilniny a zemiaky pri výrobe alkoholických nápojov, ako sú huangjiu, sake, makgeolli a shōchū.
  • Produkcia ryžových octov (Barbesgaard et al. 1992).

Historicky sa ľahko pestuje v rôznych prírodných prostrediach (mrkva, obilniny) alebo syntetické (okrem iného tekutina Raulin).

Pretože surovinou saké je jemne mletá ryža s nízkym obsahom amylózy, nízkou teplotou želatínovania a bielym srdcom, tieto vlastnosti boli využívané Japoncami, pretože uľahčujú prenikanie mycélia A. oryzae. Parená ryža sa zmieša s kōji, ktorý sa má hydrolyzovať počas dvoch alebo troch dní.

V Číne sa tradičné fermenty A. oryzae používajú na kvasenie obilnín a na poskytovanie niekoľkých vín z obilnín (huangjiu, 黄酒). Tiež na výrobu sóje, prípravu sójovej omáčky (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) a omáčku tianmianjiang (甜面酱).

Pokroky v genetickom inžinierstve viedli k použitiu A. oryzae pri výrobe priemyselných enzýmov. Od 80-tych rokov minulého storočia prvé priemyselné využitie zahŕňalo použitie jeho enzýmov ako pracích prostriedkov, výrobu syrov a kozmetické zlepšenie.

V súčasnosti biotechnologické procesy zahŕňajú produkciu určitých komerčných enzýmov, ako sú alfa-amyláza, glukoamyláza, xylanáza, glutamináza, laktáza, kutináza a lipáza..

Vzhľadom na problém emisií skleníkových plynov z fosílnych palív sa mnohé výskumné centrá zameriavajú na vývoj biopalív z biomasy, biotechnologickými metódami inšpirovanými priemyselnou výrobou ryžového škrobu s použitím A Oryzae a jeho enzýmy.

Niektorí ľudia s malou toleranciou na mliečny cukor (alebo laktózu) môžu mať úžitok z výroby mlieka s nízkym obsahom laktózy, kde enzým z hydrolýzy laktózy (alebo laktáza) môže byť pripravený z A. oryzae, čo je považované za bezpečná forma.

bibliografia

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) O bezpečnosti Aspergillus royzae: prehľad. Applied Microbiology a Biotechnology 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Prehľad pôdnych húb. Academic Press, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Diferenciácia Aspergillus flavus z A. parasiticus a iných príbuzných druhov. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Sekvenovanie a analýza genómu Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Rod Asperoillus. Williams a Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Moderné koncepty v klasifikácii Penicillium a Aspergillus. Plenum Press, New York.