Aspergillus oryzae , הידוע גם בשם kōji, הוא פטריה מיקרוסקופית, אירובית, נימתית מהשכבה Ascomycetes, השייכת לתבניות "האצילות". מין זה שימש במשך אלפי שנים במטבח סיני, יפני ומזרח אסייתי אחר, במיוחד לתסיסת פולי סויה ואורז.
הפטרייה A. oryzae מעובדת למזון במשך למעלה מ -2,000 שנה על ידי הסינים, שכינו אותה qū או qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). בתקופת ימי הביניים היפנים למדו מהסינים וקראו לזה kōji.
מאת Yulianna.x, מ- Wikimedia Commons
בסוף המאה ה -19 העולם המערבי התוודע לפטרת זו; הפרופסור הגרמני הרמן אהלבורג, שהוזמן ללמד בבית הספר לרפואה בטוקיו, ניתח את תסיסת הקאג'י ששימשה לשם כך.
הוא זיהה עובש על קוג'י אותו כינה Eurotium oryzae (בשנת 1876) ושנה מאוחר יותר שונה בשנת 1883 על ידי המיקרוביולוג הגרמני פרדיננד יוליוס כהן בשם Aspergillus oryzae.
טקסונומיה
- תחום: אוקריוטה.
- ממלכת פטריות.
- פילום: אסקומיקוטה.
- תת-תת: Pezizomycotina.
- כיתה: יורוטיומיטים.
- הזמנה: Eurotiales.
- משפחה: Trichocomaceae.
- מין: אספרגילוס.
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
בתחילה, תרבות הפטרייה מציגה צבע לבנבן, ואז היא הופכת לירוקה-ירוקה. רבייה מינית לא נראתה בעובש זה, אך קל להבחין בין נבגים א-מיני (conidia) ומשתחררים לאוויר.
הקונידיופורים הם היאליים ובעיקר קירות מחוספסים. חלק מהבודדים הם בעיקר לא ביחוד, ואחרים בעיקר משעממים. הקונדיות גדולות וחלקות או מחוספסות דק. טמפרטורת הגידול האופטימלית היא 32-36 מעלות צלזיוס.
בהשוואה ל- A. flavus, המיסוליום של A. oryzae הוא צבעי יותר, בדרך כלל הופך זית או חום עם הגילאים, ואילו מושבות ה- A. flavus שומרות על צבע ירוק-צהוב בהיר.
התפשטות של A. oryzae נדירה יותר וה conidia גדול יותר, בקוטר 7 מיקרומטר ומעלה לעומת 6.5 מיקרומטר ל- A. flavus. קל לבלבל בין שני המינים; כדי להבדיל ביניהם במדויק, יש להשתמש במספר תווים בו זמנית (Klich and Pitt 1988).
גנטיקה
רצף הגנום של A. oryzae, שהיה אפוף מסתורין במשך עשרות שנים, פורסם לבסוף בשנת 2005 על ידי צוות שכלל 19 מוסדות ביפן, כולל איגוד הבישולים, אוניברסיטת טוקוקו, אוניברסיטת החקלאות והטכנולוגיה של טוקיו (Machida et al. 2005).
החומר הגנטי שלו, עם 8 כרומוזומים של 37 מיליון זוגות בסיס (104 גנים), כולל 30% יותר גנים מאשר A. fumigatus ו- A. nidulans.
על פי ההערכה, גנים נוספים אלה מעורבים בסינתזה והובלה של מטבוליטים משניים רבים שאינם מעורבים ישירות בצמיחה וברבייה רגילה ונרכשו לאורך כל תהליך הביות.
בהשוואה בין גנום של אספרגילוס שונים התגלה כי A. oryzae ו- A. fumigatus מכילים גנים דומים למין.
ביוגאוגרפיה
קוג'י קשור בעיקר לסביבה האנושית, אך מחוץ לאזור זה הוא נדגם גם באדמה ובחומר צמחי נרקב. מלבד סין, יפן ושאר המזרח הרחוק, דווח בהודו, ברית המועצות, צ'כוסלובקיה, טהיטי, פרו, סוריה, איטליה ואפילו בארצות הברית ובאיים הבריטיים.
עם זאת, לעתים נדירות נצפתה A. oryzae באקלים ממוזג, מכיוון שמין זה דורש טמפרטורות גידול חמות יחסית.
שימושים מסורתיים ותעשיית הביוטכנולוגיה
באופן מסורתי, א 'oryzae היה רגיל ל:
- הכינו רוטב סויה וממרח שעועית מותסס.
- מקריבים אורז, דגנים אחרים ותפוחי אדמה בהכנת משקאות אלכוהוליים כמו huangjiu, sake, makgeolli, and shōchū.
- ייצור ויניגר אורז (Barbesgaard et al. 1992).
מבחינה היסטורית, זה גדל בקלות בסביבות טבעיות שונות (גזר, דגני בוקר) או סינתטיים (נוזלים ראולין, בין השאר).
מכיוון שחומר הגלם לשם כך הוא אורז טחון דק עם תכולת עמילוז נמוכה, טמפרטורת ג'לטיזציה נמוכה ולב לבן, מאפיינים אלה שימשו את היפנים, מכיוון שהם מקלים על חדירת המיסיליום של A. oryzae. האורז המאודה מעורבב עם הקאג'י המיועד להידרוזיה תוך יומיים-שלושה.
בסין, התסיסה המסורתית של A. oryzae משמשת להתגרות בתסיסה של דגני בוקר ולהענקת יינות דגנים שונים (huangjiu, 黄酒). כמו כן לתסיסת פולי סויה, הכינו רוטב סויה (ג'יאנגיו, 酱油), מיסו (ווייצ'נג, 味噌) ורוטב טיאנמיאנג-ג'יאנג (甜面酱).
ההתקדמות בהנדסה גנטית הביאה לשימוש ב- A. oryzae בייצור אנזימים תעשייתיים. מאז שנות השמונים, השימושים התעשייתיים הראשונים כללו את השימוש באנזימים שלה כחומרי כביסה, ייצור גבינות ושיפור קוסמטיקה.
נכון לעכשיו, תהליכים ביוטכנולוגיים כוללים ייצור אנזימים מסחריים מסוימים כמו אלפא-אמילאז, גלוקואמילאז, קסילאנאז, גלוטמינז, לקטאז, קוטינאז וליפאז.
מול הבעיה של פליטת גזי חממה מדלקים מאובנים, מרכזי מחקר רבים מכוונים לפיתוח דלקים מביומסה, על ידי שיטות ביוטכנולוגיות בהשראת הייצור התעשייתי של עמילן האורז, באמצעות A oryzae והאנזימים שלו.
יש אנשים עם סובלנות נמוכה לסוכר חלב (או לקטוז) עשויים להפיק תועלת מייצור חלב דל לקטוז, שם ניתן להכין את אנזים ההידרולציה לקטוז (או לקטאז) מ- A. oryzae, הנחשב ל עובש בטוח.
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) על בטיחות אספרגילוס רויזה: סקירה. מיקרוביולוגיה יישומית וביוטכנולוגיה 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) קומפנדיום של פטריות אדמה. העיתונות האקדמית, ניו יורק.
- Klich MA, Pitt JI (1988) הבחנה בטעם אספרגילוס מ A. parasiticus ומינים אחרים הקשורים זה לזה. טרנס בר מיקול סו 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., … & Abe, K. (2005) רצף גנים וניתוח של Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) הסוג Asperoillus. וויליאמס ווילקינס, בולטימור.
- Samson RA, Pitt JI (1990) מושגים מודרניים בסיווג Penicillium ו- Aspergillus. Plenum Press, ניו יורק.