Aspergillus oryzae, také známý jako kōji, je mikroskopická, aerobní vláknitá houba třídy Ascomycetes, která patří k „ušlechtilým“ plísním. Tento druh byl po tisíciletí používán v čínské, japonské a jiné východní asijské kuchyni, zejména k fermentaci sójových bobů a rýže.
Houba A. oryzae byla pěstována pro potraviny již více než 2 000 let Číňany, kteří ji nazývali qū nebo qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). Ve středověku se Japonci učili od Číňanů a nazývali ho kōji.
Autor: Yulianna.x, z Wikimedia Commons
Na konci 19. století si západní houba uvědomila tuto houbu; Německý profesor Herman Ahlburg, který byl pozván k výuce na Tokijské lékařské fakultě, analyzoval k fermentji ferment použitý při výrobě.
On identifikoval formu na kōji který on jmenoval Eurotium oryzae (v 1876) a byl později přejmenován v 1883 německým mikrobiologist Ferdinand Julius Cohn jako Aspergillus oryzae.
Taxonomie
- Doména: Eukaryota.
- Fungi království.
- Phylum: Ascomycota.
- Subphylum: Pezizomycotina.
- Třída: Eurotiomycetes.
- Objednávka: Eurotiales.
- Rodina: Trichocomaceae.
- Rod: Aspergillus.
Morfologie
Kultura houby zpočátku vykazuje bělavou barvu, pak se změní na žlutozelenou. Sexuální reprodukce nebyla v této formě vidět, ale asexuální spory (konidia) se snadno rozlišují a jsou vypouštěny do vzduchu.
Conidiophores jsou hyaline a většinou mají drsné zdi. Některé izoláty jsou převážně uniseriate, jiné převážně biseriate. Konidia jsou velké a hladké nebo jemně drsné. Optimální růstová teplota je 32-36 ° C.
Ve srovnání s A. flavus je mycelium A. oryzae flokulovatelné, obvykle s věkem mění olivu nebo hnědou barvu, zatímco kolonie A. flavus si zachovávají jasně zeleno-žlutou barvu.
Sporulace A. oryzae je vzácnější a konidie jsou větší, s průměrem 7 um nebo více ve srovnání s 6,5 um pro A. flavus. Tyto dva druhy lze snadno zaměnit; k jejich přesnému rozlišení je třeba použít několik znaků současně (Klich a Pitt 1988).
Genetika
Sekvenování genomu A. oryzae, zahalené tajemstvím po celá desetiletí, bylo nakonec vydáno v roce 2005 týmem, který zahrnoval 19 institucí v Japonsku, včetně pivovarského sdružení, Tohoku univerzity, zemědělské a technické univerzity Tokio (Machida et al. 2005).
Jeho genetický materiál s 8 chromozomy 37 milionů párů bází (104 genů) má o 30% více genů než A. fumigatus a A. nidulans.
Předpokládá se, že tyto další geny se podílejí na syntéze a transportu mnoha sekundárních metabolitů, které nejsou přímo zapojeny do normálního růstu a reprodukce, a byly získány během procesu domestikace.
Srovnání různých genomů Aspergillus odhalilo, že A. oryzae a A. fumigatus obsahovaly podobné pohlavní geny.
Biogeografie
Koji je primárně spojován s lidským prostředím, ale mimo tuto oblast byl také odebrán vzorek v půdě a rozpadajícím se rostlinném materiálu. Kromě Číny, Japonska a zbytku Dálného východu bylo hlášeno v Indii, SSSR, Československu, Tahiti, Peru, Sýrii, Itálii a dokonce i ve Spojených státech a na Britských ostrovech.
Nicméně, A. oryzae byl zřídka pozorován v mírném podnebí, protože tento druh vyžaduje relativně teplé růstové teploty.
Tradiční použití a biotechnologický průmysl
Tradičně byl A. oryzae zvyklý na:
- Připravte sójovou omáčku a fermentovanou fazolovou pastu.
- Rozlište rýži, jiná zrna a brambory při výrobě alkoholických nápojů, jako je huangjiu, saké, makgeolli a shōchū.
- Výroba rýžových octů (Barbesgaard et al. 1992).
Historicky se pěstuje snadno v různých přírodních (mrkev, cereálie) nebo syntetických (Raulinova kapalina, mimo jiné) prostředí.
Protože surovinou je jemně mletá rýže s nízkým obsahem amylózy, nízkou teplotou želatinace a bílým srdcem, Japonci tyto vlastnosti použili, protože usnadňují pronikání do mycelia A. oryzae. Dušená rýže je smíchána s kōji, která má být hydrolyzována za dva až tři dny.
V Číně se tradiční kvasnice A. oryzae používá k provokaci kvašení obilovin a dává různá cereální vína (huangjiu, 黄酒). Také pro fermentaci sójových bobů připravte sójovou omáčku (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) a Tianmianjiang (甜面酱).
Pokroky v genetickém inženýrství vedly k použití A. oryzae při výrobě průmyslových enzymů. Od 80. let 20. století zahrnuje první průmyslová použití použití svých enzymů jako pracích prostředků, výroby sýrů a kosmetických přípravků.
Biotechnologické procesy v současné době zahrnují produkci určitých komerčních enzymů, jako je alfa-amyláza, glukoamyláza, xylanáza, glutamináza, laktáza, kutináza a lipáza.
Vzhledem k problému emisí skleníkových plynů z fosilních paliv je řada výzkumných středisek zaměřena na vývoj biopaliv z biomasy pomocí biotechnologických metod inspirovaných průmyslovou výrobou rýžového škrobu pomocí A oryzae a jeho enzymy.
Někteří lidé s nízkou tolerancí k mléčnému cukru (nebo laktóze) mohou těžit z výroby mléka s nízkým obsahem laktózy, kde hydrolyzující enzym laktóza (nebo laktáza) může být připraven z A. oryzae, což je považováno za jistá forma.
Bibliografie
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) O bezpečnosti Aspergillus royzae: přehled. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Přehled půdních hub. Academic Press, New York.
- Klich MA, Pitt JI (1988) Diferenciace Aspergillus flavus z A. parasiticus a dalších blízce příbuzných druhů. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Sekvenování genomu a analýza Aspergillus oryzae Nature 438 (7071)): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) Rod Asperoillus. Williams a Wilkins, Baltimore.
- Samson RA, Pitt JI (1990) Moderní koncepty v Penicillium a Aspergillus klasifikace. Plenum Press, New York.