หุ้น:
ลักษณะของ Aspergillus oryzae อนุกรมวิธานสัณฐานวิทยาและการใช้ประโยชน์
Aspergillus oryzae, ยังเป็นที่รู้จักกันในนามkōjiเป็นกล้องจุลทรรศน์เชื้อราแอโรบิกและไส้หลอดของชั้น Ascomycetes ซึ่งเป็นของ "ขุนนาง" รา สายพันธุ์นี้ใช้มานานนับพันปีในประเทศจีนญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ ในเอเชียตะวันออกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการหมักถั่วเหลืองและข้าว.
เชื้อรา A. oryzae ได้รับการปลูกฝังเพื่อเป็นอาหารมานานกว่า 2,000 ปีโดยชาวจีนที่เรียกมันว่าqūหรือqü (ch 'u) (Barbesgaard et al.1992) ในยุคกลางญี่ปุ่นเรียนรู้จากจีนและเรียกมันว่าโคจิ.
ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 โลกตะวันตกเริ่มตระหนักถึงเชื้อรานี้ ศาสตราจารย์ชาวเยอรมันเฮอร์แมนอาห์ลบูร์กผู้ได้รับเชิญให้ไปสอนที่โรงเรียนแพทย์โตเกียวได้วิเคราะห์การหมักโคจิที่ใช้ในการทำสาเก.
เขาระบุในแม่พิมพ์ที่เขาเรียกว่า Eurotium oryzae (ใน 2419) kōjiและต่อมาเปลี่ยนชื่อใน 2426 โดยนักจุลชีววิทยาชาวเยอรมันเฟอร์ดินานด์จูเลียส Cohn Aspergillus oryzae.
ดัชนี
- 1 อนุกรมวิธาน
- 2 สัณฐานวิทยา
- 3 พันธุศาสตร์
- 4 ชีวภูมิศาสตร์
- 5 การใช้งานแบบดั้งเดิมและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ
- 6 บรรณานุกรม
อนุกรมวิธาน
- โดเมน: Eukaryota.
- ราชอาณาจักร: เชื้อรา.
- ไฟลัม: Ascomycota.
- Subphylum: Pezizomycotina.
- ชั้น: Eurotiomycetes.
- คำสั่ง: Eurotiales.
- ครอบครัว: Trichocomaceae.
- ประเภท: Aspergillus.
ลักษณะทางสัณฐานวิทยา
ในขั้นต้นวัฒนธรรมของเชื้อราแสดงสีขาวแล้วเปลี่ยนเป็นสีเขียวอมเหลือง ไม่มีการสังเกตการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในแบบจำลองนี้ แต่สปอร์เพศ (conidia) นั้นแยกแยะได้ง่ายและถูกปล่อยออกสู่อากาศ.
conidiophores นั้นมีความใสและส่วนใหญ่จะมีผนังที่ขรุขระ ไอโซเลทบางตัวจะไม่ถูกตรวจพบอย่างเด่นชัด conidia มีขนาดใหญ่และเรียบหรือหยาบ อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือ 32-36 ° C.
เมื่อเทียบกับ A. flavus mycelium ของ A. oryzae นั้นมีความเป็นตะกอนมากขึ้นมักจะกลายเป็นมะกอกหรือน้ำตาลตามอายุในขณะที่อาณานิคมของ A. flavus ยังคงรักษาสีเหลืองแกมเขียว.
การสร้างสปอร์ของ A. oryzae นั้นค่อนข้างกระจัดกระจายและ conidia มีขนาดใหญ่กว่าโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง7μmหรือมากกว่าเมื่อเทียบกับ 6.5 μmของ A. flavus ทั้งสองสายพันธุ์นั้นสับสนง่าย ในการแยกแยะให้ถูกต้องต้องใช้อักขระหลายตัวพร้อมกัน (Klich and Pitt 1988).
พันธุศาสตร์
ลำดับของจีโนมของ A. oryzae ซึ่งครอบคลุมมานานหลายทศวรรษภายใต้รัศมีแห่งความลึกลับได้รับการตีพิมพ์ในปี 2548 โดยทีมงานที่รวม 19 สถาบันในญี่ปุ่นรวมทั้ง Brewing Association, Tohoku University, มหาวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยี โตเกียว (Machida และคณะ, 2005).
สารพันธุกรรมของมันมี 8 โครโมโซม 37 ล้านคู่เบส (104 ยีน) มียีนมากกว่า 30% กว่า A. fumigatus และ A. nidulans.
เชื่อว่ายีนเพิ่มเติมเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และขนส่งสารทุติยภูมิหลาย ๆ ตัวที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ปกติและได้รับมาตลอดกระบวนการ domestication.
เปรียบเทียบจีโนม Aspergillus หลายชนิดพบว่า A. oryzae และ A. fumigatus มียีนที่คล้ายคลึงกันของธรรมชาติทางเพศ.
ชีวภูมิศาสตร์
โคจิส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมของมนุษย์ แต่นอกบริเวณนี้มันยังถูกเก็บตัวอย่างในดินและในการย่อยสลายวัสดุพืช นอกเหนือจากจีนญี่ปุ่นและส่วนที่เหลือของตะวันออกไกลแล้วมีรายงานในอินเดียสหภาพโซเวียตเชโกสโลวะเกียตาฮิติเปรูเปรูซีเรียอิตาลีและแม้แต่ในสหรัฐอเมริกาและเกาะอังกฤษ.
อย่างไรก็ตาม A. oryzae ไม่ค่อยพบเห็นในภูมิอากาศแบบพอสมควรเนื่องจากสปีชีส์นี้ต้องการอุณหภูมิที่ค่อนข้างอบอุ่น.
การใช้แบบดั้งเดิมและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ
ประเพณี A. oryzae ถูกใช้เพื่อ:
- ทำซอสถั่วเหลืองและถั่วหมักดอง.
- Sacarify ข้าว, ธัญพืชอื่น ๆ และมันฝรั่งในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เช่น huangjiu, สาเก, makgeolli และshōchū.
- การผลิตเถาข้าว (Barbesgaard et al.1992).
ในอดีตมันได้รับการปลูกฝังได้ง่ายในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่หลากหลาย (แครอทซีเรียล) หรือสังเคราะห์ (ของเหลวของ Raulin และอื่น ๆ ).
เนื่องจากวัตถุดิบของสาเกเป็นข้าวบดละเอียดที่มีปริมาณอะไมโลสต่ำอุณหภูมิเจลาติไนเซชั่นต่ำและหัวใจสีขาวคุณสมบัติเหล่านี้จึงถูกนำไปใช้ประโยชน์โดยคนญี่ปุ่นเนื่องจากช่วยในการแทรกซึมของเส้นใยของ A. oryzae ข้าวสวยนั้นผสมกับโคจิเพื่อไฮโดรไลซ์ในสองหรือสามวัน.
ในประเทศจีนการหมักแบบดั้งเดิมของ A. oryzae ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้เกิดการหมักธัญพืชและเพื่อให้ไวน์ธัญพืชหลายชนิด (huangjiu, 黄酒) นอกจากนี้ในการหมักถั่วเหลืองเตรียมซอสถั่วเหลือง (Jiangyou, 酱油), มิโซะ (weiceng, 味噌) และซอส tianmianjiang (甜面酱).
ความก้าวหน้าทางวิศวกรรมพันธุศาสตร์ได้นำไปสู่การใช้ A. oryzae ในการผลิตเอนไซม์อุตสาหกรรม ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 การใช้ในอุตสาหกรรมครั้งแรกได้รวมการใช้เอนไซม์เป็นผงซักฟอกซักผ้าการผลิตเนยแข็งและการปรับปรุงเครื่องสำอาง.
ปัจจุบันกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพรวมถึงการผลิตเอนไซม์เชิงพาณิชย์บางชนิดเช่นอัลฟาอะไมเลสกลูโคโมไมเลสไซลาเนสกลูตามิเนสแลคเตสเอนไซม์แลคเตสและเอนไซม์ไลเปส.
ต้องเผชิญกับปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลศูนย์วิจัยหลายแห่งมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลโดยวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ได้รับแรงบันดาลใจจากอุตสาหกรรมการผลิตสาเกแป้งข้าวโดยใช้ A Oryzae และเอนไซม์.
บางคนที่มีความอดทนต่อน้ำตาลนมน้อย (หรือแลคโตส) อาจได้รับประโยชน์จากการผลิตนมต่ำในแลคโตสซึ่งเอนไซม์ย่อยแลคโตสไฮโดรไลซิง (หรือแลคเตส) สามารถเตรียมได้จาก A. oryzae แม่พิมพ์ที่ปลอดภัย.
บรรณานุกรม
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) เรื่องความปลอดภัยของ Aspergillus royzae: บทวิจารณ์ จุลชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพประยุกต์ 36: 569-572.
- Domsch K.H. , Gams W. , Anderson T.H. (1980) บทสรุปของราดิน นักวิชาการสื่อมวลชนนิวยอร์ก.
- Klich M.A. , Pitt J.I. (1988) ความแตกต่างของ Aspergillus flavus จาก A. parasiticus และสปีชีส์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M. , Asai, K. , Sano, M. , Tanaka, T. , Kumagai, T. , Terai, G. , ... & Abe, K. (2005) การหาลำดับจีโนมและการวิเคราะห์ของ Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) ): 1157-1161.
- Raper K.B. , Fennell D.I. (2508) สกุล Asperoillus วิลเลียมส์และวิลกินส์บัลติมอร์.
- Samson RA, Pitt JI (1990) แนวคิดสมัยใหม่ในการจำแนก Penicillium และ Aspergillus กด Plenum นิวยอร์ก.