ASPERGILLUS ORYZAE: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA I UPOTREBE - BIOLOGIJA - 2026

Aspergillus oryzae, također poznat kao kōji, je mikroskopska, aerobna, nitasta gljiva iz klase Ascomycetes, koja pripada "plemenitim" plijesnima. Ova se vrsta već tisućljećima koristi u kineskoj, japanskoj i drugim istočnoazijskim kuhinjama, posebno za fermentiranje soje i riže.

Gljivicu A. oryzae više od 2000 godina uzgajali su za hranu Kinezi, koji su je nazivali qū ili qü (ch 'u) (Barbesgaard i sur. 1992). U srednjovjekovnom razdoblju Japanci su učili od Kineza i nazivali ga kōji.

Autor Yulianna.x, iz Wikimedia Commons

Krajem 19. stoljeća zapadni svijet je postao svjestan ove gljive; Njemački profesor Herman Ahlburg, koji je bio pozvan da predaje na tokijskoj medicinskoj školi, analizirao je kōji ferment koji se koristio za pravljenje sakea.

Na kžiji je identificirao plijesan kojeg je nazvao Eurotium oryzae (1876.), a kasnije ga je njemački mikrobiolog Ferdinand Julius Cohn 1883. preimenovao u Aspergillus oryzae.

taksonomija

• Domena: Eukaryota.
• Gljiva kraljevstvo.
• Feli: Ascomycota.
• Subfilum: Pezizomycotina.
• Klasa: Eurotiomycetes.
• Redoslijed: Eurotiales.
• Obitelj: Trichocomaceae.
• Rod: Aspergillus.

Morfologija

U početku kultura gljive pokazuje bjelkastu boju, a zatim postaje žuto-zelena. Seksualna reprodukcija nije viđena u ovom kalupu, ali aseksualne spore (konidije) lako je razlikovati i puštaju se u zrak.

Konidiofori su hijalini i uglavnom imaju hrapave zidove. Neki su izolati pretežno unizerijatni, drugi pretežno biserijatni. Konidije su velike i glatke ili fino hrapave. Optimalna temperatura rasta je 32-36 ° C.

U usporedbi s A. flavusom, micelij A. oryzae je više flokulan, obično se pretvara u maslinasto ili smeđe s godinama, dok kolonije A. flavusa zadržavaju svijetlo zelenkasto žutu boju.

Sporalacija A. oryzae je rjeđa, a konidije su veće, promjera 7 um ili više u usporedbi sa 6,5 ​​um A. A. flavus. Dvije su vrste lako zbuniti; da bismo ih točno odredili, nekoliko znakova se mora upotrijebiti istodobno (Klich i Pitt, 1988).

Genetika

Redoslijed genoma A. oryzae, desetljećima umotan u misteriju, konačno je 2005. objavio tim koji je obuhvatio 19 institucija u Japanu, uključujući Udrugu pivara, Sveučilište Tohoku, Sveučilište za poljoprivredu i tehnologiju Tokio (Machida i sur. 2005).

Njegov genetski materijal, s 8 kromosoma od 37 milijuna baznih parova (104 gena), ima 30% više gena od A. fumigatus i A. nidulans.

Smatra se da su ovi dodatni geni uključeni u sintezu i transport mnogih sekundarnih metabolita koji nisu izravno uključeni u normalan rast i razmnožavanje, a bili su stečeni tijekom procesa pripitomljavanja.

Usporedba različitih genoma Aspergillus otkrila je da A. oryzae i A. fumigatus sadrže slične spolne gene.

Biogeografija

Koji je prvenstveno povezan s ljudskim okolišem, ali izvan ovog područja, također je uzorkovan u tlu i propadajućem biljnom materijalu. Osim u Kini, Japanu i ostatku Dalekog istoka, prijavljuju se u Indiji, SSSR-u, Čehoslovačkoj, Tahitiju, Peruu, Siriji, Italiji, pa čak i u Sjedinjenim Državama i na Britanskim otocima.

Međutim, A. oryzae se rijetko primjećuje u umjerenim klimama, jer ova vrsta zahtijeva relativno tople temperature rasta.

Tradicionalna upotreba i biotehnološka industrija

Tradicionalno A. oryzae se koristi za:

• Napravite sojin umak i fermentiranu pastu od graha.
• Sakarificirajte rižu, druge žitarice i krumpir u pravljenju alkoholnih pića kao što su huangjiu, sahe, makgeolli i shōchū.
• Proizvodnja rižinog octa (Barbesgaard i sur. 1992).

Povijesno se lako uzgajao u raznim prirodnim (mrkva, žitarice) ili sintetičkim (tekućina Raulin, između ostalog).

Budući da je sirovina radi sitno mljevene riže s niskim sadržajem amiloze, niskom temperaturom želatinizacije i bijelim srcem, Japanci su ove karakteristike iskoristili jer olakšavaju prodor micelija A. oryzae. Uparena riža pomiješana je s kōji koji se hidrolizira u dva do tri dana.

U Kini se tradicionalni ferment A. oryzae koristi za provođenje fermentacije žitarica i davanje različitih žitarica (huangjiu, 黄酒). Za fermentiranje soje pripremite sojin umak (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) i umak Tianmianjiang (甜面酱).

Napredak u genetskom inženjeringu doveo je do upotrebe vrste A. oryzae u proizvodnji industrijskih enzima. Od 1980-ih godina, prva industrijska upotreba uključivala je upotrebu njegovih enzima kao deterdženata za pranje rublja, proizvodnje sira i kozmetičkih sredstava.

Trenutno biotehnološki procesi uključuju proizvodnju određenih komercijalnih enzima kao što su alfa-amilaza, glukoamilaza, ksilanaza, glutaminaza, laktaza, cutinaza i lipaza.

Suočeni s problemom emisije stakleničkih plinova iz fosilnih goriva, mnogi istraživački centri orijentirani su na razvoj biogoriva iz biomase, biotehnološkim metodama nadahnutim industrijskom proizvodnjom rižinog škroba, primjenom A oryzae i njezini enzimi.

Neki ljudi s niskom tolerancijom na mliječni šećer (ili laktozu) mogu imati koristi od proizvodnje mlijeka s malo laktoze, gdje se hidrolizujući enzim laktoza (ili laktaza) može pripremiti iz A. oryzae, što se smatra siguran kalup.

Bibliografija

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) O sigurnosti Aspergillus royzae: pregled. Primjena mikrobiologije i biotehnologije 36: 569-572.
2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Kompendij zemljanih gljiva. Academic Press, New York.
3. Klich MA, Pitt JI (1988) Diferencija Aspergillus flavus od A. parasiticus i drugih usko povezanih vrsta. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Sljedanje genoma i analiza aspergillus oryzae Nature 438 (7071): 1157-1161.
5. Raper KB, Fennell DI (1965) Rod Asperoillus. Williams i Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Suvremeni koncepti u klasifikaciji Penicillium i Aspergillus. Plenum Press, New York.