Aspergillus oryzae karakteristik, taksonomi, morfologi dan kegunaan



Aspergillus oryzae, juga dikenal sebagai Kōji, adalah jamur mikroskopis, aerobik dan berfilamen, dari kelas Ascomycetes, yang termasuk dalam cetakan "mulia". Spesies ini telah digunakan selama ribuan tahun di Cina, Jepang, dan negara-negara Asia Timur lainnya, terutama untuk fermentasi kedelai dan beras.

Jamur A. oryzae telah dibudidayakan untuk makanan selama lebih dari 2000 tahun oleh orang Cina, yang menyebutnya qū atau qü (ch 'u) (Barbesgaard et al.1992). Pada periode abad pertengahan, Jepang belajar dari Cina dan menyebutnya kōji.

Pada akhir abad ke-19, dunia barat menjadi sadar akan jamur ini; Profesor Jerman Herman Ahlburg, yang telah diundang untuk mengajar di Tokyo School of Medicine, menganalisis fermentasi kōji yang digunakan dalam pembuatan sake.

Dia mengidentifikasi dalam kōji cetakan yang dia beri nama Eurotium oryzae (pada 1876) dan kemudian diganti namanya pada 1883 oleh ahli mikrobiologi Jerman Ferdinand Julius Cohn sebagai Aspergillus oryzae.

Indeks

  • 1 Taksonomi
  • 2 Morfologi
  • 3 Genetika
  • 4 Biogeografi
  • 5 Penggunaan tradisional dan industri bioteknologi
  • 6 Daftar Pustaka

Taksonomi

  • Domain: Eukaryota.
  • Kerajaan: Jamur.
  • Filum: Ascomycota.
  • Subphylum: Pezizomycotina.
  • Kelas: Eurotiomycetes.
  • Pesan: Eurotiales.
  • Keluarga: Trichocomaceae.
  • Genus: Aspergillus.

Morfologi

Awalnya, kultur jamur menunjukkan warna keputihan, kemudian berubah menjadi hijau kekuningan. Tidak ada reproduksi seksual telah diamati dalam cetakan ini, tetapi spora aseksual (konidia) mudah dibedakan dan dilepaskan ke udara.

Konidiofor bersifat hialin dan sebagian besar memiliki dinding yang kasar. Beberapa isolat sebagian besar uniseriate, yang lain sebagian besar biseries. Konidia besar dan halus atau kasar. Suhu pertumbuhan optimal adalah 32-36 ° C.

Dibandingkan dengan A. flavus, miselium A. oryzae lebih flokulan, biasanya menjadi zaitun atau cokelat dengan bertambahnya usia, sedangkan koloni A. flavus mempertahankan warna kuning kehijauan yang cerah..

Sporulasi A. oryzae lebih jarang dan konidia lebih besar, dengan diameter 7 μm atau lebih dibandingkan dengan 6,5 μm A. flavus. Kedua spesies ini mudah membingungkan; untuk membedakan mereka secara akurat, beberapa karakter harus digunakan secara bersamaan (Klich dan Pitt 1988).

Genetika

Urutan genom A. oryzae, yang dicakup selama beberapa dekade di bawah lingkaran misteri, akhirnya diterbitkan pada 2005 oleh tim yang mencakup 19 lembaga di Jepang, termasuk Asosiasi Pembuatan Bir, Universitas Tohoku, Universitas Pertanian dan Teknologi Tokyo (Machida et al., 2005).

Materi genetiknya, dengan 8 kromosom dari 37 juta pasangan basa (104 gen), memiliki 30% lebih banyak gen daripada A. fumigatus dan A. nidulans.

Dipercayai bahwa gen-gen tambahan ini terlibat dalam sintesis dan transportasi banyak metabolit sekunder yang tidak secara langsung terlibat dalam pertumbuhan dan reproduksi normal, dan diperoleh selama proses domestikasi..

Perbandingan beberapa gen Aspergillus mengungkapkan bahwa A. oryzae dan A. fumigatus mengandung gen serupa yang bersifat seksual.

Biogeografi

Kōji terutama dikaitkan dengan lingkungan manusia, tetapi di luar area ini, kōji juga telah disampel di dalam tanah dan dalam bahan tanaman yang membusuk. Terlepas dari Cina, Jepang dan seluruh Timur Jauh, telah dilaporkan di India, Uni Soviet, Cekoslowakia, Tahiti, Peru, Suriah, Italia dan bahkan di Amerika Serikat dan Kepulauan Inggris..

Namun, A. oryzae jarang diamati di daerah beriklim sedang, karena spesies ini membutuhkan suhu pertumbuhan yang relatif hangat..

Penggunaan tradisional dan industri bioteknologi

Secara tradisional A. oryzae telah digunakan untuk:

  • Buat kecap dan pasta kacang fermentasi.
  • Menguduskan beras, biji-bijian dan kentang lainnya dalam produksi minuman beralkohol seperti huangjiu, sake, makgeolli dan shōchū.
  • Produksi cuka beras (Barbesgaard et al.1992).

Secara historis telah dibudidayakan dengan mudah di lingkungan alam yang beragam (wortel, sereal) atau sintetis (cairan Raulin, antara lain).

Karena bahan baku sake adalah beras yang ditumbuk halus dengan kadar amilosa rendah, suhu gelatinisasi rendah, dan jantung putih, karakteristik ini telah dieksploitasi oleh Jepang, karena mereka memfasilitasi penetrasi miselium A. oryzae. Nasi kukus dicampur dengan kōji untuk dihidrolisis dalam dua atau tiga hari.

Di Cina, fermentasi tradisional A. oryzae digunakan untuk menyebabkan fermentasi sereal dan memberikan beberapa anggur sereal (huangjiu, 黄酒). Juga untuk fermentasi kedelai, siapkan kecap kedelai (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) dan saus tianmianjiang (甜面酱).

Kemajuan dalam rekayasa genetika telah menyebabkan penggunaan A. oryzae dalam produksi enzim industri. Sejak 1980-an, penggunaan industri pertama termasuk penggunaan enzimnya sebagai deterjen, produksi keju, dan peningkatan kosmetik.

Saat ini, proses bioteknologi meliputi produksi enzim komersial tertentu seperti alfa-amilase, glukoamilase, xilanase, glutaminase, laktase, cutinase dan lipase..

Dihadapkan dengan masalah emisi gas rumah kaca dari bahan bakar fosil, banyak pusat penelitian berorientasi pada pengembangan biofuel dari biomassa, dengan metode bioteknologi yang terinspirasi oleh produksi industri sake tepung beras, menggunakan A Oryzae dan enzimnya.

Beberapa orang dengan sedikit toleransi terhadap gula susu (atau laktosa), dapat diuntungkan oleh pembuatan susu rendah laktosa, di mana enzim hidrolisis laktosa (atau laktase) dapat dibuat dari A. oryzae, yang dianggap sebagai cetakan yang aman.

Daftar pustaka

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen H. P. Diderichsen B. (1992) Tentang keamanan Aspergillus royzae: ulasan. Mikrobiologi dan Bioteknologi Terapan 36: 569-572.
  2. Domsch K., Gams W., Anderson T.H. (1980) Kompendium jamur tanah. Academic Press, New York.
  3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Diferensiasi Aspergillus flavus dari A. parasiticus dan spesies terkait lainnya. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Sekuensing genom dan analisis Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) ): 1157-1161.
  5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Genus Asperoillus. Williams dan Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Konsep modern dalam klasifikasi Penicillium dan Aspergillus. Pers Pleno, New York.