ASPERGILLUS ORYZAE: OMINAISUUDET, MORFOLOGIA JA KÄYTTÖTAVAT - BIOLOGIA - 2026

Aspergillus oryzae, joka tunnetaan myös nimellä kōji, on Ascomycetes-luokan mikroskooppinen, aerobinen, rihmasieni, joka kuuluu "jaloihin" muotteihin. Tätä lajia on käytetty vuosituhansien ajan kiinalaisessa, japanilaisessa ja muussa Itä-Aasian keittiössä, erityisesti soijapapujen ja riisin käymisessä.

Kiinalaiset, jotka kutsuivat sitä qū tai qü (ch 'u), ovat A. oryzae -sieniä kasvattaneet yli 2000 vuoden ajan ruokaa varten (Barbesgaard ym. 1992). Keskiajalla japanilaiset oppivat kiinalaisilta ja kutsuivat sitä kōji-kieleksi.

Kirjoittanut Yulianna.x, Wikimedia Commonsista

1800-luvun lopulla länsimaat saivat tietää tästä sienestä; Saksalainen professori Herman Ahlburg, joka oli kutsuttu opettamaan Tokion lääketieteelliseen korkeakouluun, analysoi kōji-fermentaatiota, jota käytettiin tekemiseen.

Hän tunnisti kōjilla olevan muotin, jonka hän nimitti Eurotium oryzaeksi (vuonna 1876) ja jonka saksalainen mikrobiologi Ferdinand Julius Cohn nimitti myöhemmin vuonna 1883 Aspergillus oryzae -nimeksi.

Taksonomia

• Verkkotunnus: Eukaryota.
• Sienivaltakunta.
• Turvapaikka: Ascomycota.
• Subfylum: Pezizomycotina.
• Luokka: Eurotiomycetes.
• Järjestys: Eurotiales.
• Perhe: Trichocomaceae.
• Suku: Aspergillus.

Morfologia

Sienen viljely osoittaa aluksi valkeahkoa väriä, sitten se muuttuu kellertävänvihreäksi. Sukupuolista lisääntymistä ei ole havaittu tässä muotissa, mutta aseksuaaliset itiöt (konidiat) on helppo erottaa ja vapautuvat ilmaan.

Conidiophores ovat hyaline ja ovat enimmäkseen karkeat seinät. Jotkut isolaatit ovat pääasiassa uniseriate, toiset pääasiassa biseriate. Kididit ovat suuria ja sileitä tai hienojakoisia. Optimaalinen kasvulämpötila on 32-36 ° C.

Verrattuna A. flavusiin, A. oryzaen sieneli on höyhellisempi, muuttuen yleensä oliiviksi tai ruskeaksi iän myötä, kun taas A. flavus -pesäkkeet säilyttävät kirkkaan vihertävän keltaisen värin.

A. oryzaen itiö on harvempaa ja konidiat ovat suurempia, halkaisijaltaan 7 um tai enemmän, kun taas A. flavus -bakteerin 6,5 um. Kaksi lajia on helppo sekoittaa; niiden erottamiseksi oikein, useita merkkejä on käytettävä samanaikaisesti (Klich ja Pitt 1988).

Genetiikka

Vuosikymmenien ajan salaperäisesti varjostetun A. oryzae -genomin sekvensointi julkaistiin lopulta vuonna 2005 ryhmässä, johon kuului 19 Japanin instituutiota, mukaan lukien panimoyhdistysyhdistys, Tohoku University, Japanin maatalous- ja tekniikkayliopisto. Tokio (Machida ym. 2005).

Sen geneettisessä materiaalissa on 8 kromosomia, joissa on 37 miljoonaa emäsparia (104 geeniä), ja se sisältää 30% enemmän geenejä kuin A. fumigatus ja A. nidulans.

Näiden ylimääräisten geenien uskotaan osallistuvan monien sekundaaristen metaboliittien synteesiin ja kuljetukseen, jotka eivät ole suoraan mukana normaalissa kasvussa ja lisääntymisessä ja jotka on hankittu koko koduttamisprosessin ajan.

Eri Aspergillus -genomien vertailu paljasti, että A. oryzae ja A. fumigatus sisälsi samanlaisia ​​sukupuolen kaltaisia ​​geenejä.

eliömaantiede

Koji liittyy ensisijaisesti ihmisen ympäristöön, mutta alueen ulkopuolella siitä on myös otettu näytteitä maaperästä ja hajoavasta kasvimateriaalista. Kiinasta, Japanista ja muusta Kaukoidästä lukuun ottamatta sitä on ilmoitettu Intiassa, Neuvostoliitossa, Tšekkoslovakiassa, Tahitissa, Perussa, Syyriassa, Italiassa ja jopa Yhdysvalloissa ja Ison-Britannian saarilla.

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

Perinteinen käyttö ja bioteknologiateollisuus

Perinteisesti A. oryzae on käytetty:

• Tee soijakastike ja käynyt papupasta.
• Sakkaroi riisi, muut jyvät ja perunat alkoholijuomien, kuten huangjiu, sake, makgeolli ja shōchū, valmistuksessa.
• Riisietikkatuotanto (Barbesgaard ym. 1992).

Historiallisesti sitä on helppo viljellä erilaisissa luonnollisissa (porkkanat, viljat) tai synteettisissä (muun muassa Raulin-neste) ympäristöissä.

Koska raaka-aineena on hienoksi jauhettua riisiä, jolla on alhainen amyloosipitoisuus, matala gelatinoitumislämpötila ja valkoinen sydän, japanilaiset ovat käyttäneet näitä ominaisuuksia, koska ne helpottavat A. oryzaen sienen tunkeutumista. Höyrytetty riisi sekoitetaan kōjin kanssa hydrolysoitumaan kahdesta kolmeen vuorokauteen.

Kiinassa A. oryzaen perinteistä käymistä käytetään provosoimaan viljojen käymistä ja tuottamaan erilaisia ​​viljaviinejä (huangjiu, 黄酒). Valmistele myös soijapapujen käymiselle soijakastike (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) ja Tianmianjiang-kastike (甜面酱).

Geenitekniikan kehitys on johtanut A. oryzaen käyttöön teollisten entsyymien tuotannossa. 1980-luvulta lähtien ensimmäisiin teollisiin käyttötarkoituksiin on sisältynyt sen entsyymien käyttö pyykinpesuaineina, juuston tuotannossa ja kosmeettisissa lisäaineissa.

Bioteknologisiin prosesseihin sisältyy tällä hetkellä tiettyjen kaupallisten entsyymien, kuten alfa-amylaasin, glukoamylaasin, ksylanaasin, glutaminaasin, laktaasin, kutinaasin ja lipaasin, tuottaminen.

Fossiilisten polttoaineiden kasvihuonekaasupäästöjen ongelman takia monet tutkimuskeskukset ovat suuntautuneet biopolttoaineiden kehittämiseen biomassasta bioteknologisilla menetelmillä, jotka ovat inspiroituneet riisitärkkelyksen vuoksi teollisesti tuotetusta A oryzae ja sen entsyymit.

Jotkut ihmiset, joilla on heikko sietokyky maidon sokerille (tai laktoosille), voivat hyötyä matalalaktoosisen maidon valmistuksesta, jossa hydrolysoiva entsyymi laktoosi (tai laktaasi) voidaan valmistaa A. oryzaesta, jota pidetään varma home.

bibliografia

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Aspergillus royzaen turvallisuudesta: katsaus. Sovellettu mikrobiologia ja biotekniikka 36: 569-572.
2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) kooste maaperän sienistä. Academic Press, New York.
3. Klich MA, Pitt JI (1988) Aspergillus flavus -lajin erilaistuminen 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 438 (7071) -genomisen sekvensointi ja analyysi.): 1157-1161.
5. Raper KB, Fennell DI (1965), suku Asperoillus. Williams ja Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Nykyaikaiset käsitteet Penicillium- ja Aspergillus-luokituksissa. Plenum Press, New York.