Aspergillus oryzae, també conegut com kōji, és un fong microscòpic, aeròbic i filamentós, de la classe Ascomycetes, que pertany als fongs «nobles». Aquesta espècie ha estat utilitzada mil·lenàriament a la cuina xinesa, japonesa i d'altres països d'Àsia Oriental especialment per fermentar soja i arròs.
El fong A. oryzae ha estat conreat amb fins alimentaris des de fa més de 2000 anys pels xinesos, que l'anomenaven Qū o qü (ch 'o) (Barbesgaard et al.1992). En el període medieval els japonesos van aprendre dels xinesos i el van anomenar kōji.
By Yulianna.x, from Wikimedia Commons
A la fi de segle XIX el món occidental va tenir coneixement d'aquest fong; el professor alemany Herman Ahlburg, que havia estat convidat a ensenyar a l'Escola de Medicina de Tòquio, va analitzar el ferment kōji utilitzat en la fabricació de sake.
Va identificar al kōji una floridura que va denominar Eurotium oryzae (en 1876) i més tard va ser renombrado en 1883 pel microbiòleg alemany Ferdinand Julius Cohn com Aspergillus oryzae.
taxonomia
- Domini: Eukaryota.
- Regne: Fungi.
- Tall: Ascomycota.
- Subfílum: Pezizomycotina.
- Classe: eurotiomicet.
- Ordre: Eurotiales.
- Família: Tricocomàcia.
- Gènere: Aspergillus.
morfologia
Inicialment, el cultiu de l'fong mostra un color blanquinós, després passa a verd groguenc. No s'ha observat reproducció sexual en aquest floridura, però les espores asexuals (conidis) són fàcils de distingir i s'alliberen en l'aire.
Els conidióforos són hialins i majoritàriament tenen parets rugoses. Alguns aïllats són predominantment uniseriados, altres predominantment biseriados. Els conidis són grans i llisos o finament rugosos. La temperatura de creixement òptima és de 32-36 ° C.
Comparat amb A. flavus, el miceli d'A oryzae és més floculento, usualment es torna aceitunado o marró amb l'edat, mentre que les colònies d'A flavus conserven el color groc verdós brillant.
La esporulació d'A oryzae és més escassa i els conidis són més grans, amb un diàmetre de 7μm o més en comparació amb els 6.5 micres d'A flavus. Les dues espècies són fàcils de confondre; per distingir-los amb precisió s'han d'usar diversos caràcters simultàniament (Klich i Pitt 1988).
genètica
La seqüenciació de l'genoma d'A oryzae, coberta per dècades sota un halo de misteri, finalment va ser publicada el 2005 per un equip que va incloure 19 institucions al Japó, inclosa l'Associació Cervesera, la Universitat de Tohoku, la Universitat d'Agricultura i Tecnologia de Tòquio (Machida et al. 2005).
El seu material genètic, amb 8 cromosomes de 37 milions de parells de bases (104 gens), posseeix un 30% més de gens que A. fumigatus i A. nidulans.
Es creu que aquests gens addicionals estan implicats en la síntesi i el transport de molts metabòlits secundaris que no estan directament implicats en el creixement i reproducció normals, i van ser adquirits al llarg de el procés de domesticació.
La comparació de diversos genomes d'Aspergillus va revelar que A. oryzae i A. fumigatus contenien gens similars de tipus sexual.
Biogeografia
El kōji es troba principalment associat a l'entorn humà, però fora d'aquesta àrea, també s'ha mostrejat a terra i en material vegetal en descomposició. A part de la Xina, el Japó i la resta de l'Extrem Orient, s'ha informat a l'Índia, URSS, Txecoslovàquia, Tahití, Perú, Síria, Itàlia i fins i tot als Estats Units i les Illes Britàniques.
No obstant això, rarament s'ha observat a A. oryzae en climes temperats, ja que aquesta espècie exigeix temperatures de creixement relativament càlides.
Usos tradicionals i indústria biotecnològica
Tradicionalment A. oryzae s'ha utilitzat per:
- Fer salsa de soja i pasta fermentada de fesols.
- Sacarificar arròs, altres grans i patates a l'elaboració de begudes alcohòliques com huangjiu, sake, makgeolli i shōchū.
- Producció de vinagres d'arròs (Barbesgaard et al.1992).
Històricament s'ha cultivat fàcilment en diversos entorns naturals (pastanagues, cereals) o sintètics (líquid de Raulin, entre d'altres).
Atès que la matèria primera de l'sake és arròs finament mòlt amb baix contingut d'amilosa, baixa temperatura de gelatinització i cor blanc, aquestes característiques han estat aprofitades pels nipons, ja que faciliten la penetració de l'miceli d'A oryzae. L'arròs cuit a el vapor es barreja amb el kōji per ser hidrolitzat en dos o tres dies.
A la Xina, el ferments tradicional d'A oryzae és usat per provocar la fermentació de cereals i donar diversos vins de cereals (huangjiu, 黄酒). També per fermentar la soja, preparar la salsa de soja (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) i salsa tianmianjiang (甜面酱).
Els avenços en enginyeria genètica han dut a l'ús d'A oryzae en la producció d'enzims industrials. Des dels anys 80, els primers usos industrials han inclòs l'ús dels seus enzims com detergents de bugaderia, producció de formatges, i millora de cosmètics.
Actualment els processos biotecnològics abasten la producció de certs enzims comercials com ara alfa-amilasa, glucoamilasa, xilanasa, glutaminasa, lactasa, cutinasa i lipasa.
Davant el problema de les emissions de gasos d'efecte hivernacle procedents dels combustibles fòssils, molts centres de recerca estan orientats cap al desenvolupament de biocombustibles a partir de biomassa, per mètodes biotecnològics inspirats en la producció industrial de sake de midó d'arròs, utilitzant A. oryzae i els seus enzims.
Algunes persones amb poca tolerància a el sucre de la llet (o lactosa), poden ser beneficiades per la fabricació de llet baixa en lactosa, on l'enzim hidrolizante de lactosa (o lactasa) pot preparar-se a partir d'A oryzae, que es considera un floridura segur.
Bibliografia
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) On the safety of Aspergillus royzae: a review. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Compendium of soil fungi. Academic Press, New York.
- Klich MA, Pitt JI (1988) Differentiation of Aspergillus flavus from A.parasiticus and other closely related species. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sa, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Genome sequencing and analysis of Aspergillus oryzae Nature 438 (7071): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) The genus Asperoillus. Williams and Wilkins, Baltimore.
- Samson RA, Pitt JI (1990) Modern concepts in Penicillium and Aspergillus classification. Plenum Press, New York.