Aspergillus oryzae, også kendt som kōji, er en mikroskopisk, aerob, trådformet svamp af klassen Ascomycetes, der hører til de "ædle" forme. Denne art er blevet brugt i årtusinder i kinesisk, japansk og anden østasiatiske køkken, især til gæring af sojabønner og ris.
Svampen A. oryzae er blevet dyrket til mad i mere end 2.000 år af kineserne, der kaldte den qū eller qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). I middelalderen lærte japanerne af kineserne og kaldte det kōji.
Af Yulianna.x fra Wikimedia Commons
I slutningen af det 19. århundrede blev den vestlige verden opmærksom på denne svamp; Den tyske professor Herman Ahlburg, der var blevet inviteret til at undervise ved Tokyo Medical School, analyserede kōji-fermenten, der blev brugt til at gøre skyld.
Han identificerede en form på kōji, som han benævnte Eurotium oryzae (i 1876) og blev senere omdøbt i 1883 af den tyske mikrobiolog Ferdinand Julius Cohn til Aspergillus oryzae.
Taksonomi
- Domæne: Eukaryota.
- Svampe rige.
- Phylum: Ascomycota.
- Subfil: Pezizomycotina.
- Klasse: Eurotiomycetes.
- Ordre: Eurotiales.
- Familie: Trichocomaceae.
- Slægt: Aspergillus.
Morfologi
Oprindeligt viser svampekulturen en hvidlig farve, derefter bliver den gulgrøn. Seksuel reproduktion er ikke set i denne form, men aseksuelle sporer (conidia) er lette at skelne og frigøres i luften.
Konidioforerne er hyaline og har for det meste ru vægge. Nogle isolater er overvejende uforenelige, andre overvejende biseriserende. Konidierne er store og glatte eller fint ru. Den optimale væksttemperatur er 32-36 ° C.
Sammenlignet med A. flavus er myceliet af A. oryzae mere flokulent, som normalt bliver oliven eller brunt med alderen, mens kolonier af A. flavus bevarer en lys grøngrøn farve.
Sporulering af A. oryzae er sjældnere, og conidia er større, med en diameter på 7 um eller mere sammenlignet med 6,5 um for A. flavus. De to arter er lette at forveksle; For at skelne dem nøjagtigt skal flere tegn bruges samtidigt (Klich og Pitt 1988).
Genetik
A. oryzae-genomsekventeringen, indhyllet i mysterium i årtier, blev endelig offentliggjort i 2005 af et team, der omfattede 19 institutioner i Japan, herunder Brewing Association, Tohoku University, University of Agriculture and Technology of Tokyo (Machida et al. 2005).
Dets genetiske materiale med 8 kromosomer på 37 millioner basepar (104 gener) har 30% flere gener end A. fumigatus og A. nidulans.
Det antages, at disse yderligere gener er involveret i syntesen og transporten af mange sekundære metabolitter, der ikke er direkte involveret i normal vækst og reproduktion, og som blev erhvervet gennem hele domesticeringsprocessen.
Sammenligning af forskellige Aspergillus genomer afslørede, at A. oryzae og A. fumigatus indeholdt lignende kønslignende gener.
biogeografi
Koji er primært forbundet med det menneskelige miljø, men uden for dette område er det også blevet samplet i jord og forfaldende plantemateriale. Bortset fra Kina, Japan og resten af Fjernøsten er det rapporteret i Indien, USSR, Tjekkoslovakiet, Tahiti, Peru, Syrien, Italien og endda i De Forenede Stater og De Britiske Øer.
A. oryzae er imidlertid sjældent observeret i tempereret klima, da denne art kræver relativt varme væksttemperaturer.
Traditionel anvendelse og bioteknologisk industri
Traditionelt har A. oryzae været brugt til:
- Lav sojasovs og gæret bønne pasta.
- Opræg ris, andre korn og kartofler til fremstilling af alkoholiske drikkevarer såsom huangjiu, sake, makgeolli og shōchū.
- Produktion af risvinegarer (Barbesgaard et al. 1992).
Historisk set er det let blevet dyrket i forskellige naturlige (gulerødder, korn) eller syntetiske (Raulin væske, blandt andre) miljøer.
Da råmaterialet for skyld er finmalet ris med lavt amyloseindhold, lav gelatiniseringstemperatur og hvidt hjerte, er disse egenskaber blevet anvendt af japanerne, da de letter penetrationen af myceliet af A. oryzae. Den dampede ris blandes med kōji, der skal hydrolyseres på to til tre dage.
I Kina bruges den traditionelle gæring af A. oryzae til at provokere gæring af korn og give forskellige kornvine (huangjiu, 黄酒). For at fermentere sojabønner skal du tilberede sojasovs (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) og Tianmianjiang-sauce (甜面酱).
Fremskridt inden for genteknologi har ført til brugen af A. oryzae til fremstilling af industrielle enzymer. Siden 1980'erne har de første industrielle anvendelser inkluderet brugen af dens enzymer som vaskevaskemidler, osteproduktion og kosmetisk forbedring.
I øjeblikket inkluderer bioteknologiske processer produktion af visse kommercielle enzymer, såsom alpha-amylase, glucoamylase, xylanase, glutaminase, lactase, cutinase og lipase.
Over for problemet med drivhusgasemissioner fra fossile brændstoffer er mange forskningscentre orienteret mod udvikling af biobrændstoffer fra biomasse ved hjælp af bioteknologiske metoder inspireret af den industrielle produktion af risstivelses skyld ved hjælp af A oryzae og dets enzymer.
Nogle mennesker med en lav tolerance over for mælkesukker (eller lactose) kan drage fordel af fremstillingen af mælk med lav laktose, hvor det hydrolyserende enzym lactose (eller lactase) kan fremstilles fra A. oryzae, der betragtes som et sikker mug.
Bibliografi
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Om sikkerheden ved Aspergillus royzae: en gennemgang. Anvendt mikrobiologi og bioteknologi 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Compendium of earth fungi. Academic Press, New York.
- Klich MA, Pitt JI (1988) Differentiering af Aspergillus flavus fra A. parasiticus og andre nært beslægtede arter. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Genomsekvensbestemmelse og analyse af Aspergillus oryzae Nature 438 (7071): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) Slægten Asperoillus. Williams og Wilkins, Baltimore.
- Samson RA, Pitt JI (1990) Moderne begreber inden for klassificering af Penicillium og Aspergillus. Plenum Press, New York.