ASPERGILLUS ORYZAE: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus oryzae , также известный как коджи, представляет собой микроскопический аэробный мицелиальный гриб класса аскомицетов, который принадлежит к «благородным» плесневым грибам. Этот вид на протяжении тысячелетий использовался в китайской, японской и другой восточноазиатской кухне, особенно для ферментации соевых бобов и риса.

Гриб A. oryzae культивировался в пищу более 2000 лет китайцами, которые назвали его цу или цю (ч'у) (Barbesgaard et al. 1992). В средневековый период японцы учились у китайцев и называли это кодзи.

Автор Yulianna.x, из Wikimedia Commons

В конце 19 века западный мир узнал об этом грибке; Немецкий профессор Герман Альбург, которого пригласили преподавать в Токийской школе медицины, проанализировал фермент кодзи, используемый при приготовлении саке.

Он обнаружил плесень на кодзи, которую он назвал Eurotium oryzae (в 1876 г.), а позже в 1883 г. немецкий микробиолог Фердинанд Юлиус Кон переименовал ее в Aspergillus oryzae.

таксономия

• Домен: Eukaryota.
• Царство грибов.
• Тип: Ascomycota.
• Подтип: Pezizomycotina.
• Класс: Евротиомицеты.
• Заказ: Eurotiales.
• Семья: Trichocomaceae.
• Род: Aspergillus.

Морфология

Сначала культура гриба имеет беловатый цвет, затем становится желтовато-зеленым. Половое размножение у этой плесени не наблюдалось, но бесполые споры (конидии) легко различимы и выбрасываются в воздух.

Конидиеносцы прозрачные, с шероховатыми стенками. Некоторые изоляты преимущественно однорядные, другие - двухрядные. Конидии большие и гладкие или мелко шероховатые. Оптимальная температура роста - 32-36 ° С.

По сравнению с A. flavus мицелий A. oryzae более хлопьевидный, обычно с возрастом становится оливковым или коричневым, в то время как колонии A. flavus сохраняют яркую зеленовато-желтую окраску.

Спороношение A. oryzae встречается реже, а конидии крупнее, с диаметром 7 мкм или более по сравнению с 6,5 мкм у A. flavus. Эти два вида легко спутать; чтобы различать их точно, необходимо использовать несколько символов одновременно (Klich and Pitt 1988).

генетика

Секвенирование генома A. oryzae, на протяжении десятилетий окутанное тайной, было наконец опубликовано в 2005 году группой, в которую входили 19 институтов Японии, в том числе Ассоциация пивоваров, Университет Тохоку, Университет сельского хозяйства и технологий Японии. Токио (Мачида и др., 2005).

Его генетический материал, содержащий 8 хромосом из 37 миллионов пар оснований (104 гена), содержит на 30% больше генов, чем A. fumigatus и A. nidulans.

Эти дополнительные гены, как полагают, участвуют в синтезе и транспорте многих вторичных метаболитов, которые не участвуют напрямую в нормальном росте и воспроизводстве и приобретаются в процессе одомашнивания.

Сравнение различных геномов Aspergillus показало, что A. oryzae и A. fumigatus содержат сходные половые гены.

Биогеография

Кодзи в первую очередь связан с окружающей средой человека, но за пределами этой области он также был взят из почвы и разлагающегося растительного материала. Помимо Китая, Японии и остального Дальнего Востока, о нем сообщали в Индии, СССР, Чехословакии, Таити, Перу, Сирии, Италии и даже в США и на Британских островах.

Однако A. oryzae редко наблюдается в умеренном климате, так как этому виду требуются относительно теплые температуры для роста.

Традиционные виды использования и биотехнологическая промышленность

Традиционно A. oryzae использовался для:

• Приготовьте соевый соус и пасту из ферментированных бобов.
• Сакарифицируйте рис, другие зерна и картофель при приготовлении алкогольных напитков, таких как хуанцзю, саке, макколли и сётю.
• Производство рисового уксуса (Barbesgaard et al. 1992).

Исторически сложилось так, что его легко выращивать в различных природных (морковь, злаки) или синтетических (среди прочего, жидкий Раулин) средах.

Поскольку сырьем для саке является мелкоизмельченный рис с низким содержанием амилозы, низкой температурой желатинизации и белым сердцем, японцы использовали эти характеристики, поскольку они облегчают проникновение в мицелий A. oryzae. Пропаренный рис смешивают с кодзи для гидролиза через два-три дня.

В Китае традиционное заквашивание A. oryzae используется для того, чтобы спровоцировать ферментацию злаков и дать различные зерновые вина (huangjiu, 黄酒). Также для ферментации соевых бобов приготовьте соевый соус (Jiangyou, 酱油), мисо (weiceng, 味噌) и соус Tianmianjiang (甜面酱).

Достижения в области генной инженерии привели к использованию A. oryzae в производстве промышленных ферментов. С 1980-х годов первые промышленные применения ферментов включали использование в качестве моющих средств для стирки, производства сыра и косметических средств.

В настоящее время биотехнологические процессы включают производство определенных коммерческих ферментов, таких как альфа-амилаза, глюкоамилаза, ксиланаза, глутаминаза, лактаза, кутиназа и липаза.

Столкнувшись с проблемой выбросов парниковых газов от ископаемого топлива, многие исследовательские центры ориентированы на разработку биотоплива из биомассы с помощью биотехнологических методов, вдохновленных промышленным производством рисового крахмала с использованием A oryzae и его ферменты.

Некоторым людям с низкой толерантностью к молочному сахару (или лактозе) может быть полезно производство молока с низким содержанием лактозы, где гидролизующий фермент лактозу (или лактазу) можно получить из A. oryzae, который считается конечно плесень.

Библиография

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) О безопасности Aspergillus royzae: обзор. Прикладная микробиология и биотехнология 36: 569-572.
2. Домш К.Х., Гамс В., Андерсон Т.Х. (1980) Сборник почвенных грибов. Academic Press, Нью-Йорк.
3. Клих М.А., Питт Дж. И. (1988) Дифференциация Aspergillus flavus от A. parasiticus и других близкородственных видов. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
4. Мачида, М., Асаи, К., Сано, М., Танака, Т., Кумагаи, Т., Тераи, Г.,… и Абэ, К. (2005) Секвенирование генома и анализ Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
5. Рэпер К.Б., Феннелл Д.И. (1965) Род Asperoillus. Уильямс и Уилкинс, Балтимор.
6. Самсон Р.А., Питт Дж. И. (1990) Современные концепции классификации Penicillium и Aspergillus. Пленум Пресс, Нью-Йорк.