ASPERGILLUS ORYZAE: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA IN UPORABE - BIOLOGIJA - 2026

Aspergillus oryzae , znan tudi kot kōji, je mikroskopska, aerobna, nitasta gliva razreda Ascomycetes, ki spada med "plemenite" plesni. Ta vrsta se že tisočletja uporablja v kitajski, japonski in drugi vzhodnoazijski kuhinji, zlasti za fermentiranje soje in riža.

Glivo A. oryzae že več kot 2000 let gojijo Kitajci, ki so jo poimenovali qū ali qü (ch 'u) (Barbesgaard in sod. 1992). Japonci so se v srednjeveškem obdobju učili od Kitajcev in ga imenovali kōji.

Avtor Yulianna.x, iz Wikimedia Commons

Konec 19. stoletja se je zahodni svet zavedal te glive; Nemški profesor Herman Ahlburg, ki je bil povabljen k poučevanju na tokijsko medicinsko šolo, je analiziral kōji ferment, ki je bil uporabljen za izdelavo sakeja.

Na kōjiju je določil plesen, ki ga je imenoval Eurotium oryzae (leta 1876) in ga je leta 1883 nemški mikrobiolog Ferdinand Julius Cohn preimenoval v Aspergillus oryzae.

Taksonomija

• Domena: Eukaryota.
• Glivično kraljestvo.
• Felij: Ascomycota.
• Subfilum: Pezizomycotina.
• Razred: Eurotiomycetes.
• Vrstni red: Eurotiales.
• Družina: Trichocomaceae.
• Rod: Aspergillus.

Morfologija

Sprva kultura glive pokaže belkasto barvo, nato pa postane rumeno-zelena. V tej plesni še ni bilo opaziti spolne reprodukcije, vendar je aseksualne spore (konidije) enostavno ločiti in se sproščajo v zrak.

Konidioforji so hialinski in imajo večinoma hrapave stene. Nekateri izolati so pretežno unizeriatni, drugi pretežno biseriatni. Konidije so velike in gladke ali fino hrapave. Optimalna rastna temperatura je 32-36 ° C.

V primerjavi z A. flavusom je micelij A. oryzae bolj flokulen, ponavadi se s starostjo obarva oljčno ali rjavo, medtem ko kolonije A. flavus ohranijo svetlo zelenkasto rumeno barvo.

Sporalacija bakterije A. oryzae je redkejša, konidiji pa so večji, premera 7 µm ali več so v primerjavi s 6,5 µm A. flavus. Obe vrsti je enostavno zamenjati; da jih natančno ločimo, je treba hkrati uporabiti več znakov (Klich in Pitt 1988).

Genetika

Zaporedje gena A. oryzae, desetletja zavito v skrivnost, je leta 2005 končno objavila ekipa, ki je na Japonskem vključevala 19 institucij, vključno z združenjem pivovarstva, univerzo Tohoku, univerzo za kmetijstvo in tehnologijo Tokio (Machida in sod. 2005).

Njegov genetski material z 8 kromosomi 37 milijonov baznih parov (104 geni) ima 30% več genov kot A. fumigatus in A. nidulans.

Verjame se, da ti dodatni geni sodelujejo pri sintezi in transportu številnih sekundarnih metabolitov, ki niso neposredno vključeni v normalno rast in razmnoževanje, in so bili pridobljeni v celotnem postopku udomačevanja.

Primerjava različnih genomov Aspergillus je pokazala, da sta A. oryzae in A. fumigatus vsebovala podobne spolne gene.

Biogeografija

Koji je povezan predvsem s človeškim okoljem, zunaj tega območja pa so ga vzorčili tudi v tleh in propadajočem rastlinskem materialu. Poleg Kitajske, Japonske in ostalega Daljnega vzhoda so poročali v Indiji, ZSSR, Češkoslovaški, Tahitiju, Peruju, Siriji, Italiji ter celo v ZDA in na Britanskih otokih.

Vendar pa je A. oryzae v zmernem podnebju redko opaziti, saj ta vrsta zahteva razmeroma tople rastne temperature.

Tradicionalna uporaba in industrija biotehnologije

Tradicionalno se A. oryzae uporablja za:

• Naredite sojino omako in fermentirano fižolovo pasto.
• Za izdelavo alkoholnih pijač, kot so huangjiu, sake, makgeolli in shōchū, sakarificirajte riž, druga zrna in krompir.
• Proizvodnja riževih kis (Barbesgaard in sod. 1992).

Zgodovinsko gledano ga je bilo enostavno gojiti v različnih naravnih (korenje, žitarice) ali sintetičnih (tekočina Raulin med drugim).

Ker je surovina za fino mlet riž z nizko vsebnostjo amiloze, nizko temperaturo želatinizacije in belim srcem, so te lastnosti uporabili Japonci, saj olajšajo prodor micelija A. oryzae. Pariran riž zmešamo s kōji, ki ga v dveh do treh dneh hidroliziramo.

Na Kitajskem se tradicionalno fermentiranje A. oryzae uporablja za provokacijo fermentacije žit in dajanje različnih žitnih vin (huangjiu, 黄酒). Za fermentiranje soje pripravite sojino omako (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) in omako Tianmianjiang (甜面酱).

Napredek genskega inženiringa je privedel do uporabe A. oryzae v proizvodnji industrijskih encimov. Od osemdesetih let prejšnjega stoletja so prve industrijske uporabe vključevale uporabo njenih encimov kot detergentov za pranje perila, proizvodnje sira in kozmetičnih dodatkov.

Trenutno biotehnološki procesi vključujejo proizvodnjo nekaterih komercialnih encimov, kot so alfa-amilaza, glukoamilaza, ksilanaza, glutaminaza, laktaza, cutinaza in lipaza.

Številni raziskovalni centri se soočajo s težavo izpustov toplogrednih plinov iz fosilnih goriv, ​​usmerjenih v razvoj biogoriv iz biomase, z biotehnološkimi metodami, ki jih navdihuje industrijska proizvodnja riževega škroba zaradi uporabe A orise in njenih encimov.

Nekateri ljudje z nizko toleranco do mlečnega sladkorja (ali laktoze) imajo lahko korist od proizvodnje mleka z nizko vsebnostjo laktoze, kjer lahko hidrolizirajoči encim laktozo (ali laktazo) pripravimo iz A. oryzae, ki velja za zagotovo plesen.

Bibliografija

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) O varnosti Aspergillus royzae: pregled. Uporabna mikrobiologija in biotehnologija 36: 569-572.
2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Kompendij talnih gliv. Academic Press, New York.
3. Klich MA, Pitt JI (1988) Diferenciacija Aspergillus flavus od A. parasiticus in drugih tesno povezanih vrst. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) zaporedje genomov in analiza vrste Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
5. Raper KB, Fennell DI (1965) Rod Asperoillus. Williams in Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Sodobni koncepti v klasifikaciji Penicillium in Aspergillus. Plenum Press, New York.