ASPERGILLUS ORYZAE: CHARAKTERISTIKOS, MORFOLOGIJA IR PANAUDOJIMAS - BIOLOGIJA - 2025

Aspergillus oryzae , dar žinomas kaip kōji, yra mikroskopinis, aerobinis, gijinis Ascomycetes klasės grybelis, priklausantis „kilmingųjų“ formoms. Ši rūšis tūkstantmečius buvo naudojama kinų, japonų ir kitose Rytų Azijos virtuvėse, ypač sojų pupelėms ir ryžiams fermentuoti.

Grybelis A. oryzae daugiau nei 2000 metų buvo auginamas maistui kinams, kurie tai vadino qū arba qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). Viduramžių laikotarpiu japonai mokėsi iš kinų ir vadino juos kōji.

Autorius: Yulianna.x, iš „Wikimedia Commons“

XIX amžiaus pabaigoje vakarų pasaulis sužinojo apie šį grybelį; Vokiečių profesorius Hermanas Ahlburgas, pakviestas dėstyti į Tokijo medicinos mokyklą, išanalizavo kōji fermentą, naudojamą sake.

Kōji jis atpažino pelėsį, kurį pavadino Eurotium oryzae (1876 m.), O vėliau 1883 m. Vokiečių mikrobiologas Ferdinandas Julius Cohnas pervadino Aspergillus oryzae.

Taksonomija

• Domenas: Eukaryota.
• Grybų karalystė.
• Prieglobstis: Askomikota.
• Pogrupis: Pezizomycotina.
• Klasė: Eurotiomycetes.
• Užsakymas: „Eurotiales“.
• Šeima: Trichocomaceae.
• Gentis: Aspergillus.

Morfologija

Iš pradžių grybelio kultūra pasireiškia balkšva spalva, tada ji tampa gelsvai žalia. Šioje pelėsyje nebuvo pastebėta lytinio dauginimosi, tačiau aseksualias sporas (konidijas) lengva atskirti ir jos išsiskiria į orą.

Kandidoforai yra hialininiai ir dažniausiai turi šiurkščias sienas. Kai kurie izoliatai daugiausia yra uniserial, kiti daugiausia biseriate. Konidijos yra stambios ir lygios arba smulkiai grubios. Optimali augimo temperatūra yra 32-36 ° C.

Palyginti su A. flavus, A. oryzae grybiena yra labiau flokuota, paprastai su amžiumi tampa alyvuogių arba ruda, o A. flavus kolonijos išlaiko ryškią žalsvai geltoną spalvą.

A. oryzae sporuojama rečiau, o konidijos yra didesnės, jų skersmuo 7 μm ar daugiau, palyginti su 6,5 μm A. flavus. Šias dvi rūšis lengva supainioti; norint juos tiksliai atskirti, reikia naudoti kelis ženklus vienu metu (Klich ir Pitt 1988).

Genetika

A. oryzae genomo sekvenavimas, daugelį dešimtmečių slepiantis paslaptį, 2005 m. Buvo galutinai paskelbtas komandos, kurią sudarė 19 Japonijos institucijų, įskaitant alaus daryklos asociaciją, Tohoku universitetą, Žemės ūkio ir technologijos universitetą. Tokijas (Machida ir kt., 2005).

Jo genetinėje medžiagoje, turinčioje 8 chromosomas, turinčias 37 milijonus bazinių porų (104 genai), yra 30% daugiau genų nei A. fumigatus ir A. nidulans.

Manoma, kad šie papildomi genai dalyvauja daugelio antrinių metabolitų, tiesiogiai nedalyvaujančių normaliame augime ir dauginimesi, sintezėje ir transportavime ir buvo įgyti viso prijaukinimo proceso metu.

Palyginus įvairius Aspergillus genomus paaiškėjo, kad A. oryzae ir A. fumigatus buvo panašūs į lytį panašūs genai.

Biogeografija

Koji pirmiausia siejamas su žmonių aplinka, tačiau už šios teritorijos ribų taip pat buvo imami dirvožemio ir pūvančios augalinės medžiagos mėginiai. Išskyrus Kiniją, Japoniją ir likusius Tolimuosius Rytus, pranešta apie Indiją, SSRS, Čekoslovakiją, Taitį, Peru, Siriją, Italiją ir net JAV bei Britanijos salas.

Tačiau vidutinio klimato kraštuose A. oryzae pastebėta retai, nes šiai rūšiai reikalinga palyginti šilta augimo temperatūra.

Tradiciniai naudojimo būdai ir biotechnologijų pramonė

Tradiciškai A. oryzae buvo naudojami:

• Padarykite sojos padažą ir fermentuotą pupelių pastą.
• Sacharifikuokite ryžius, kitus grūdus ir bulves gamindami alkoholinius gėrimus, tokius kaip huangjiu, sake, makgeolli ir shōchū.
• Ryžių acto gamyba (Barbesgaard ir kt., 1992).

Istoriškai jis buvo lengvai auginamas įvairiose natūraliose (morkose, grūduose) arba sintetinėse (skystas Raulinas, be kitų).

Žaliava yra smulkiai sumalti ryžiai, turintys mažai amilozės, žemoje želatinos temperatūroje ir baltojoje širdyje, šias savybes naudojo japonai, nes jie palengvina A. oryzae grybienos įsiskverbimą. Išvirti ryžiai sumaišomi su kōji, kad būtų hidrolizuojami per dvi ar tris dienas.

Kinijoje tradicinis A. oryzae fermentas naudojamas išprovokuoti javų fermentaciją ir suteikti įvairių grūdų vynų (huangjiu, 黄酒). Taip pat fermentuoti sojų pupeles, paruošti sojos padažą (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) ir Tianmianjiang padažą (甜面酱).

Genetinės inžinerijos pažanga paskatino A. oryzae naudoti pramoninių fermentų gamyboje. Nuo devintojo dešimtmečio pirmasis pramoninis panaudojimas apėmė jo fermentų naudojimą kaip skalbinių ploviklius, sūrio gamybą ir kosmetikos gaminius.

Šiuo metu biotechnologiniai procesai apima tam tikrų komercinių fermentų, tokių kaip alfa-amilazės, gliukoamilazės, ksilanazės, glutaminazės, laktazės, kutinazės ir lipazės, gamybą.

Susidūrę su iškastinio kuro išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų problema, daugelis tyrimų centrų yra orientuoti į biokuro iš biomasės kūrimą biotechnologiniais metodais, įkvėptais pramoninės ryžių krakmolo gamybos, naudojant A oryzae ir jo fermentai.

Kai kuriems žmonėms, mažai toleruojantiems pieno cukrui (arba laktozei), gali būti naudinga gaminti mažai laktozės turinčius pienus, kai hidrolizuojantis fermentas laktozė (arba laktazė) gali būti gaminamas iš A. oryzae, kuris laikomas tikras pelėsis.

Bibliografija

1. Barbesgaardas P. Heldt-Hansenas HP Diderichsenas B. (1992 m.) Apie Aspergillus royzae saugumą: apžvalga. Taikomoji mikrobiologija ir biotechnologija 36: 569-572.
2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Dirvožemio grybelių rinkinys. Academic Press, Niujorkas.
3. Klich MA, Pitt JI (1988) Aspergillus flavus diferenciacija nuo A. parasiticus ir kitų artimai susijusių rūšių. „Trans Br Mycol Soe 91: 99-108“.
4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… ir Abe, K. (2005) Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) genomo sekos nustatymas ir analizė. ): 1157-1161.
5. Reperis KB, Fennell DI (1965) Asperoillus gentis. Williamsas ir Wilkinsas, Baltimorė.
6. Samsonas RA, Pitt JI (1990) Šiuolaikinės Penicillium ir Aspergillus klasifikacijos sąvokos. „Plenum Press“, Niujorkas.