Kōji olarak da bilinen Aspergillus oryzae , "asil" küflere ait olan Ascomycetes sınıfından mikroskobik, aerobik, filamentli bir mantardır. Bu tür, Çin, Japon ve diğer Doğu Asya mutfaklarında, özellikle soya fasulyesi ve pirinci fermente etmek için binlerce yıldır kullanılmaktadır.
A. oryzae mantarı, ona qū veya qü (ch 'u) adını veren Çinliler tarafından 2000 yıldan fazla bir süredir gıda için yetiştirilmektedir (Barbesgaard ve diğerleri, 1992). Ortaçağda Japonlar Çinlilerden öğrendi ve ona kōji adını verdi.
Yulianna.x, Wikimedia Commons'tan
19. yüzyılın sonunda batı dünyası bu mantardan haberdar oldu; Tokyo Tıp Fakültesi'ne öğretmenlik yapmak üzere davet edilen Alman profesör Herman Ahlburg, sake yapımında kullanılan kōji mayasını analiz etti.
Eurotium oryzae (1876'da) adını verdiği kōji üzerinde bir küf tespit etti ve daha sonra 1883'te Alman mikrobiyolog Ferdinand Julius Cohn tarafından Aspergillus oryzae olarak yeniden adlandırıldı.
Taksonomi
- Etki Alanı: Ökaryota.
- Mantarlar krallığı.
- Filum: Ascomycota.
- Subfilum: Pezizomycotina.
- Sınıf: Eurotiomycetes.
- Sipariş: Eurotiales.
- Aile: Trichocomaceae.
- Cins: Aspergillus.
morfoloji
Başlangıçta mantar kültürü beyazımsı bir renk gösterir, ardından sarımsı yeşile döner. Bu küfte cinsel üreme görülmemiştir, ancak aseksüel sporların (conidia) ayırt edilmesi kolaydır ve havaya salınır.
Conidiophores hiyalindir ve çoğunlukla pürüzlü duvarlara sahiptir. Bazı izolatlar ağırlıklı olarak tek sıralı, diğerleri ağırlıklı olarak iki sıralı. Conidia büyük ve pürüzsüz veya ince pürüzlüdür. Optimum büyüme sıcaklığı 32-36 ° C'dir.
A. flavus ile karşılaştırıldığında, A. oryzae miselyumu daha topaklıdır, genellikle yaşla birlikte zeytin veya kahverengiye dönüşürken, A. flavus kolonileri parlak yeşilimsi sarı renkte kalır.
A. oryzae'nin sporülasyonu daha nadirdir ve A. flavus için 6.5 um'ye kıyasla 7 um veya daha fazla çapta konidia daha büyüktür. İki türün karıştırılması kolaydır; bunları doğru bir şekilde ayırt etmek için birkaç karakter aynı anda kullanılmalıdır (Klich ve Pitt 1988).
Genetik
A. oryzae genomunun onlarca yıldır sırlarla örtülmüş sekanslaması, nihayet 2005 yılında Japonya'da Brewing Association, Tohoku Üniversitesi, Japonya Tarım ve Teknoloji Üniversitesi dahil 19 kurumun yer aldığı bir ekip tarafından yayınlandı. Tokyo (Machida ve diğerleri 2005).
37 milyon baz çiftinden (104 gen) oluşan 8 kromozomlu genetik materyali, A. fumigatus ve A. nidulans'tan% 30 daha fazla gene sahiptir.
Bu ek genlerin, normal büyüme ve çoğalmaya doğrudan dahil olmayan ve evcilleştirme süreci boyunca edinilen birçok ikincil metabolitin sentezinde ve taşınmasında rol oynadığına inanılmaktadır.
Çeşitli Aspergillus genomlarının karşılaştırılması, A. oryzae ve A. fumigatus'un benzer cinsiyet benzeri genler içerdiğini ortaya çıkardı.
Biyocoğrafya
Koji öncelikle insan çevresi ile ilişkilidir, ancak bu alanın dışında toprakta ve çürüyen bitki materyalinde de örneklenmiştir. Çin, Japonya ve Uzak Doğu'nun geri kalanının yanı sıra Hindistan, SSCB, Çekoslovakya, Tahiti, Peru, Suriye, İtalya ve hatta Amerika Birleşik Devletleri ve Britanya Adaları'nda rapor edildi.
Bununla birlikte, A. oryzae, nispeten ılık büyüme sıcaklıkları gerektirdiğinden, ılıman iklimlerde nadiren gözlemlenmiştir.
Geleneksel kullanımlar ve biyoteknoloji endüstrisi
Geleneksel olarak A. oryzae şu amaçlarla kullanılmıştır:
- Soya sosu ve fermente fasulye ezmesi yapın.
- Huangjiu, sake, makgeolli ve shōchū gibi alkollü içeceklerin yapımında pirinci, diğer tahılları ve patatesleri sakarize edin.
- Pirinç sirkesi üretimi (Barbesgaard ve diğerleri 1992).
Tarihsel olarak, çeşitli doğal (havuç, tahıllar) veya sentetik (diğerleri arasında Raulin sıvısı) ortamlarda kolayca yetiştirilmiştir.
Sake için hammadde, düşük amiloz içeriğine, düşük jelatinleşme sıcaklığına ve beyaz kalbe sahip ince öğütülmüş pirinç olduğundan, bu özellikler A. oryzae miselyumunun penetrasyonunu kolaylaştırdığı için Japonlar tarafından kullanılmıştır. Buharda pişirilen pirinç, iki ila üç gün içinde hidrolize edilecek kōji ile karıştırılır.
Çin'de, A. oryzae'nin geleneksel mayası, tahılların fermantasyonunu kışkırtmak ve çeşitli tahıl şarapları vermek için kullanılır (huangjiu, 黄酒). Ayrıca soya fasulyesini 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 yol açmıştır. 1980'lerden bu yana, ilk endüstriyel kullanımlar enzimlerinin çamaşır deterjanı, peynir üretimi ve kozmetik geliştirme olarak kullanılmasını içeriyor.
Halihazırda biyoteknolojik işlemler, alfa-amilaz, glukoamilaz, ksilanaz, glutaminaz, laktaz, kütinaz ve lipaz gibi belirli ticari enzimlerin üretimini içerir.
Fosil yakıtlardan kaynaklanan sera gazı emisyonları sorunuyla karşı karşıya kalan birçok araştırma merkezi, pirinç nişastasının sake üretiminden ilham alan biyoteknolojik yöntemlerle, A kullanılarak biyokütleden biyoyakıt geliştirilmesine yöneliktir. oryzae ve enzimleri.
Süt şekerine (veya laktoza) toleransı düşük olan bazı kişiler, düşük laktozlu süt üretiminden faydalanabilir; burada hidrolize edici enzim laktoz (veya laktaz), A. oryzae'den hazırlanabilir. emin kalıp.
kaynakça
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Aspergillus royzae'nin güvenliği hakkında: bir inceleme. Uygulamalı Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Toprak mantarlarının özeti. Academic Press, New York.
- Klich MA, Pitt JI (1988) Aspergillus flavus'un A. parasiticus ve diğer yakından ilişkili türlerden farklılaşması. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Aspergillus oryzae Nature 438'in (7071) genom dizilimi ve analizi ): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) Asperoillus cinsi. Williams ve Wilkins, Baltimore.
- Samson RA, Pitt JI (1990) Penicillium ve Aspergillus sınıflandırmasında modern kavramlar. Plenum Press, New York.