- อนุกรมวิธาน
- สัณฐานวิทยา
- พันธุศาสตร์
- ชีวภูมิศาสตร์
- การใช้งานแบบดั้งเดิมและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ
- บรรณานุกรม
Aspergillus oryzaeหรือที่เรียกว่าโคจิเป็นเชื้อราที่มีขนาดเล็กแอโรบิคซึ่งเป็นเชื้อราในกลุ่ม Ascomycetes ซึ่งเป็นของแม่พิมพ์ที่ "มีตระกูล" สายพันธุ์นี้ถูกใช้เป็นเวลาหลายพันปีในอาหารจีนญี่ปุ่นและเอเชียตะวันออกอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการหมักถั่วเหลืองและข้าว
เชื้อรา A. oryzae ได้รับการเพาะปลูกเพื่อเป็นอาหารมานานกว่า 2,000 ปีโดยชาวจีนที่เรียกมันว่าqūหรือqü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992) ในยุคกลางชาวญี่ปุ่นเรียนรู้จากภาษาจีนและเรียกมันว่าโคจิ
โดย Yulianna.x จาก Wikimedia Commons
ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 โลกตะวันตกเริ่มตระหนักถึงเชื้อราชนิดนี้ ศาสตราจารย์ชาวเยอรมัน Herman Ahlburg ผู้ซึ่งได้รับเชิญให้ไปสอนที่ Tokyo School of Medicine ได้วิเคราะห์การหมักโคจิที่ใช้ในการทำสาเก
เขาระบุแม่พิมพ์บนโคจิซึ่งเขาตั้งชื่อว่า Eurotium oryzae (ในปีพ. ศ. 2419) และต่อมาถูกเปลี่ยนชื่อในปี พ.ศ. 2426 โดยเฟอร์ดินานด์จูเลียสโคห์นนักจุลชีววิทยาชาวเยอรมันเป็น Aspergillus oryzae
อนุกรมวิธาน
- โดเมน: Eukaryota
- อาณาจักรเชื้อรา.
- ไฟลัม: Ascomycota
- ไฟลัม: Pezizomycotina
- ชั้น: Eurotiomycetes
- คำสั่ง: Eurotiales.
- วงศ์: Trichocomaceae
- สกุล: Aspergillus
สัณฐานวิทยา
เริ่มแรกการเพาะเลี้ยงเชื้อราจะมีสีขาวจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองอมเขียว ไม่เห็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในราชนิดนี้ แต่สปอร์ที่ไม่อาศัยเพศ (conidia) สามารถแยกแยะได้ง่ายและถูกปล่อยสู่อากาศ
conidiophores เป็นไฮยาไลน์และส่วนใหญ่มีผนังขรุขระ ไอโซเลทบางตัวมีลักษณะเป็นเอกภาพส่วนใหญ่แยกออกจากกัน โคนิเดียมีขนาดใหญ่และเรียบหรือหยาบละเอียด อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือ 32-36 ° C
เมื่อเทียบกับ A. flavus ไมซีเลียมของ A. oryzae จะเป็นฟองมากกว่าปกติจะเปลี่ยนเป็นสีมะกอกหรือสีน้ำตาลตามอายุในขณะที่อาณานิคมของ A. flavus ยังคงมีสีเหลืองอมเขียวสดใส
การสร้างสปอร์ของ A. oryzae นั้นหายากกว่าและ conidia มีขนาดใหญ่กว่าโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 µm หรือมากกว่าเมื่อเทียบกับ 6.5 µm สำหรับ A. flavus ทั้งสองสายพันธุ์ง่ายต่อการสับสน เพื่อแยกความแตกต่างอย่างแม่นยำต้องใช้อักขระหลายตัวพร้อมกัน (Klich และ Pitt 1988)
พันธุศาสตร์
การจัดลำดับจีโนม A. oryzae ซึ่งปกคลุมไปด้วยความลึกลับมานานหลายทศวรรษในที่สุดก็ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2548 โดยทีมงานที่รวมสถาบัน 19 แห่งในญี่ปุ่นรวมถึงสมาคมการผลิตเบียร์, มหาวิทยาลัยโทโฮคุ, มหาวิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยีแห่ง โตเกียว (Machida et al. 2005).
สารพันธุกรรมที่มีโครโมโซม 8 โครโมโซม 37 ล้านคู่ (104 ยีน) มียีนมากกว่า A. fumigatus และ A. nidulans 30%
เชื่อกันว่ายีนเพิ่มเติมเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และการขนส่งของสารทุติยภูมิจำนวนมากที่ไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ตามปกติและได้มาตลอดกระบวนการเลี้ยง
การเปรียบเทียบจีโนมต่าง ๆ ของแอสเปอร์จิลลัสพบว่า A. oryzae และ A. fumigatus มียีนเพศที่คล้ายกัน
ชีวภูมิศาสตร์
โคจิมีความเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมของมนุษย์เป็นหลัก แต่นอกพื้นที่นี้ยังได้รับการสุ่มตัวอย่างจากดินและวัสดุจากพืชที่เน่าเปื่อย นอกจากจีนญี่ปุ่นและภูมิภาคตะวันออกไกลที่เหลือแล้วยังมีรายงานในอินเดียสหภาพโซเวียตเชโกสโลวะเกียตาฮิติเปรูซีเรียอิตาลีและแม้แต่ในสหรัฐอเมริกาและเกาะอังกฤษ
อย่างไรก็ตามก.
การใช้งานแบบดั้งเดิมและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ
ตามเนื้อผ้า A. oryzae ถูกใช้เพื่อ:
- ทำซีอิ๊วและเต้าเจี้ยว.
- ข้าวบดธัญพืชอื่น ๆ และมันฝรั่งในการทำเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เช่นฮวงจิวสาเกมัคกอลลีและโชชู
- การผลิตเถาข้าว (Barbesgaard et al. 1992).
ในอดีตสามารถเพาะปลูกได้ง่ายในสภาพแวดล้อมธรรมชาติ (แครอทซีเรียล) หรือสังเคราะห์ (ของเหลว Raulin เป็นต้น)
เนื่องจากวัตถุดิบสำหรับสาเกเป็นข้าวบดละเอียดที่มีปริมาณอมิโลสต่ำอุณหภูมิการเกิดเจลลาติไนซ์ต่ำและหัวใจสีขาวชาวญี่ปุ่นจึงใช้ลักษณะเหล่านี้เนื่องจากช่วยในการแทรกซึมของไมซีเลียมของ A. oryzae ข้าวสวยผสมกับโคจิเพื่อไฮโดรไลซ์ในสองถึงสามวัน
ในประเทศจีนการหมักแบบดั้งเดิมของ A. oryzae ถูกใช้เพื่อกระตุ้นให้เกิดการหมักซีเรียลและให้ไวน์จากธัญพืชต่างๆ (huangjiu, 黄酒) นอกจากนี้ในการหมักถั่วเหลืองให้เตรียมซอสถั่วเหลือง (Jiangyou, 酱油), มิโซะ (weiceng, 味噌) และซอส Tianmianjiang (甜面酱)
ความก้าวหน้าทางพันธุวิศวกรรมทำให้มีการใช้ A. oryzae ในการผลิตเอนไซม์อุตสาหกรรม ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1980 เป็นต้นมาการใช้ในอุตสาหกรรมครั้งแรกรวมถึงการใช้เอนไซม์เป็นผงซักฟอกการผลิตชีสและการเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องสำอาง
กระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพในปัจจุบัน ได้แก่ การผลิตเอนไซม์เชิงพาณิชย์บางชนิดเช่นอัลฟาอะไมเลสกลูโคอะไมเลสไซลาเนสกลูตามิเนสแลคเตสคิวติเนสและไลเปส
ต้องเผชิญกับปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลศูนย์วิจัยหลายแห่งมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลโดยวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการผลิตสาเกแป้งข้าวในภาคอุตสาหกรรมโดยใช้ A oryzae และเอนไซม์
บางคนที่มีความทนทานต่อน้ำตาลในนม (หรือแลคโตส) ต่ำอาจได้รับประโยชน์จากการผลิตนมแลคโตสต่ำซึ่งสามารถเตรียมเอนไซม์ไฮโดรไลซิงแลคโตส (หรือแลคเตส) ได้จาก A. oryzae ซึ่งถือว่าเป็น แม่พิมพ์แน่
บรรณานุกรม
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) เกี่ยวกับความปลอดภัยของ Aspergillus royzae: บทวิจารณ์ จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W. , Anderson TH (1980) บทสรุปของเชื้อราในดิน. สำนักพิมพ์วิชาการนิวยอร์ก
- Klich MA, Pitt JI (1988) ความแตกต่างของ Aspergillus flavus จาก A. parasiticus และสายพันธุ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด. ทรานส์ Br Mycol Soe 91: 99-108
- Machida, M. , Asai, K. , Sano, M. , Tanaka, T. , Kumagai, T. , Terai, G. , … & Abe, K. (2005) การจัดลำดับจีโนมและการวิเคราะห์ธรรมชาติของ Aspergillus oryzae 438 (7071 ): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) สกุล Asperoillus วิลเลียมส์และวิลคินส์บัลติมอร์
- Samson RA, Pitt JI (1990) แนวคิดสมัยใหม่ในการจำแนก Penicillium และ Aspergillus Plenum Press นิวยอร์ก