Aspergillus oryzae özellikleri, taksonomisi, morfolojisi ve kullanımları



Aspergillus oryzae, Kji olarak da bilinir, "asil" kalıplara ait olan Ascomycetes sınıfının mikroskobik, aerobik ve filamentli bir mantarıdır. Bu tür binlerce yıldır Çin, Japon ve diğer Doğu Asya ülkelerinde, özellikle soya ve pirinci fermente etmek için kullanılmıştır..

Mantar A. oryzae, 2000 yıldan fazla bir süredir qū veya qü (ch 'u) olarak adlandırdığı Çinliler tarafından ekilmiştir. (Barbesgaard et al.1992). Ortaçağda Japonlar Çinlileri öğrendi ve buna kōji dedi..

19. yüzyılın sonunda, batı dünyası bu mantardan haberdar oldu; Tokyo Tıp Fakültesinde öğretmenlik yapmak üzere davet edilen Alman profesör Herman Ahlburg, aşkına kullanılan kōji fermantasyonunu analiz etti..

Kōji'de Eurotium oryzae (1876'da) adını verdiği bir kalıbı tanımladı ve 1883'te Alman mikrobiyolog Ferdinand Julius Cohn tarafından Aspergillus oryzae olarak yeniden adlandırıldı..

indeks

  • 1 Taksonomi
  • 2 Morfoloji
  • 3 Genetik
  • 4 Biyocoğrafya
  • 5 Geleneksel kullanımlar ve biyoteknoloji endüstrisi
  • 6 Bibliyografya

taksonomisi

  • Domain: Eukaryota.
  • Krallık: Mantarlar.
  • Phylum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Sınıf: Eurotiomycetes.
  • Sipariş: Eurotiales.
  • Aile: Trichocomaceae.
  • Cins: Aspergillus.

morfoloji

İlk olarak, mantar kültürü beyazımsı bir renk gösterir, sonra sarımsı yeşile döner. Bu kalıpta hiçbir cinsel üreme gözlenmedi, ancak aseksüel sporların (conidia) ayırt edilmesi kolaydır ve havaya salınır.

Conidiophores hiyalindir ve çoğunlukla kaba duvarlara sahiptir. Bazı izolatlar ağırlıklı olarak uniseriate, diğerleri ise ağırlıklı olarak bisküvi. Conidia büyük ve pürüzsüz ya da ince pürüzlüdür. Optimum büyüme sıcaklığı 32-36 ° C'dir..

A. flavus ile karşılaştırıldığında, A. oryzae miselyum daha yumuşaktır, genellikle yaşla zeytin veya kahverengi olurken, A. flavus kolonileri parlak yeşilimsi sarı rengi korur.

A. oryzae'nin sporulasyonu daha seyrektir ve conidia, 6.5 6.5m A. flavus ile karşılaştırıldığında 7 μm veya daha fazla çapta daha büyüktür. İki türün kafa karıştırması kolaydır; Onları doğru bir şekilde ayırt etmek için, birkaç karakterin aynı anda kullanılması gerekir (Klich ve Pitt 1988).

genetik

On yıllardır bir gizem havasına dayanan A. oryzae genomunun dizilimi, 2005 yılında Japonya'da, Brewing Association, Tohoku Üniversitesi, Ziraat ve Teknoloji Üniversitesi dahil olmak üzere Japonya'da 19 kurumdan oluşan bir ekip tarafından yayınlandı. Tokyo (Machida ve diğerleri, 2005).

Genetik materyali 8 kromozomu 37 milyon baz çifti (104 gen) ile birlikte, A. fumigatus ve A. nidulans'tan% 30 daha fazla gen içerir..

Bu ek genlerin, normal büyüme ve üreme ile doğrudan ilgili olmayan ve evcilleştirme sürecinde edinilen birçok ikincil metabolitin sentezi ve taşınmasında rol oynadığına inanılmaktadır..

Birkaç Aspergillus genomunun karşılaştırılması, A. oryzae ve A. fumigatus'un, cinsel açıdan benzer genleri içerdiğini ortaya koydu.

biyocoğrafyası

Kji, temel olarak insan çevresi ile ilişkilidir, ancak bu alanın dışında, toprakta ve ayrıştıran bitki materyallerinde de örneklenmiştir. Çin, Japonya ve Uzak Doğu'nun geri kalanının yanı sıra Hindistan, SSCB, Çekoslovakya, Tahiti, Peru, Suriye, İtalya ve hatta ABD ve Britanya Adaları'nda bildirildi..

Bununla birlikte, A. oryzae, ılıman iklimlerde nadiren gözlenmiştir, çünkü bu tür nispeten sıcak büyüme sıcaklıkları gerektirir..

Geleneksel kullanımlar ve biyoteknoloji endüstrisi

Geleneksel olarak A. oryzae:

  • Soya sosu ve fermente fasulye ezmesi hazırlayın.
  • Huangjiu, sake, makgeolli ve shōchū gibi alkollü içeceklerin üretiminde pirinç, diğer tahıl ve patatesleri sakarize eder..
  • Pirinç sirkesi üretimi (Barbesgaard et al.1992).

Tarihsel olarak, çeşitli doğal ortamlarda (havuç, tahıl gevrekleri) veya sentetik (diğerleri arasında Raulin'in sıvısı) kolayca yetiştirilir..

Sake hammaddesi düşük amiloz muhtevası, düşük jelatinleşme sıcaklığı ve beyaz kalpli ince öğütülmüş pirinç olduğundan, bu özellikler Japonlar tarafından istifade edilmiştir, çünkü A. oryzae miselyumunun penetrasyonunu kolaylaştırmaktadırlar. Buharda pişirilmiş pirinç, iki veya üç günde hidrolize edilecek kji ile karıştırılır..

Çin'de, geleneksel A. oryzae fermanları, tahılların fermantasyonuna neden olmak ve çeşitli tahıl şarapları vermek için kullanılır (huangjiu, 黄酒). Ayrıca soya fermente etmek için soya sosu (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) ve tianmianjiang sosu (甜面酱) hazırlayın.

Genetik mühendisliğindeki gelişmeler, endüstriyel enzimlerin üretiminde A. oryzae kullanımına neden olmuştur. 1980'lerden bu yana ilk endüstriyel kullanım alanları, enzimlerinin çamaşır deterjanları, peynir üretimi ve kozmetik iyileştirme olarak kullanılmasını içeriyordu..

Günümüzde, biyoteknolojik işlemler arasında alfa-amilaz, glukoamilaz, ksilanaz, glütaminaz, laktaz, kütinaz ve lipaz gibi bazı ticari enzimlerin üretimi bulunmaktadır..

Fosil yakıtlardan kaynaklanan sera gazı emisyonları sorunuyla karşı karşıya kalan birçok araştırma merkezi, A kullanarak pirinç nişastası sake endüstrisinin ürettiği biyoteknolojik yöntemlerle biyokütleden biyoyakıtların geliştirilmesine yöneliktir. Oryzae ve enzimleri.

Süt şekeri (veya laktoz) 'a az toleransı olan bazı kimseler, laktoz hidrolize edici enzimin (veya laktaz), a. güvenli kalıp.

kaynakça

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Aspergillus royzae'nin güvenliği üzerine: bir derleme. Uygulamalı Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji 36: 569-572.
  2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Toprak mantarlarının özeti. Akademik Basın, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Aspergillus flavus'un A. parasiticus ve diğer yakın ilişkili türlerden farklılaşması. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Genom dizilimi ve Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) analizi ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Asperoillus cinsi. Williams ve Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Penicillium ve Aspergillus sınıflamasında modern kavramlar. Plenum Press, New York.