ASPERGILLUS ORYZAE: ĐẶC ĐIỂM, HÌNH THÁI VÀ CÔNG DỤNG - SINH HỌC - 2026

Aspergillus oryzae , còn được gọi là kōji, là một loại nấm sợi cực nhỏ, hiếu khí, thuộc lớp Ascomycetes, thuộc bộ nấm mốc "quý tộc". Loài này đã được sử dụng hàng thiên niên kỷ trong ẩm thực Trung Quốc, Nhật Bản và các món ăn Đông Á khác, đặc biệt là để lên men đậu nành và gạo.

Loài nấm A. oryzae đã được người Trung Quốc trồng để làm thực phẩm trong hơn 2.000 năm, họ gọi nó là qū hay qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). Trong thời kỳ trung cổ, người Nhật đã học từ người Trung Quốc và gọi nó là kōji.

Bởi Yulianna.x, từ Wikimedia Commons

Vào cuối thế kỷ 19, thế giới phương Tây đã biết đến loại nấm này; Giáo sư người Đức Herman Ahlburg, người đã được mời giảng dạy tại Trường Y khoa Tokyo, đã phân tích chất lên men kōji được sử dụng để làm rượu sake.

Ông đã xác định được một loại nấm mốc trên kōji mà ông đặt tên là Eurotium oryzae (năm 1876) và sau đó được đổi tên vào năm 1883 bởi nhà vi sinh vật học người Đức Ferdinand Julius Cohn thành Aspergillus oryzae.

Phân loại học

• Miền: Eukaryota.
• Vương quốc nấm.
• Thực vật học: Ascomycota.
• Bộ phận phụ: Pezizomycotina.
• Lớp: Eurotiomycetes.
• Đặt hàng: Eurotiales.
• Họ: Trichocomaceae.
• Chi: Aspergillus.

Hình thái học

Ban đầu khi nuôi cấy nấm có màu hơi trắng, sau đó chuyển sang màu xanh vàng. Sinh sản hữu tính chưa thấy ở nấm mốc này, nhưng bào tử vô tính (conidia) rất dễ phân biệt và được phát tán vào không khí.

Các tế bào đồng bào có tính kiềm và hầu hết có thành thô. Một số chủng phân lập chủ yếu là đơn tính, những chủng khác chủ yếu là lưỡng tính. Các bào tử lớn và nhẵn hoặc thô mịn. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 32-36 ° C.

So với A. flavus, sợi nấm của A. oryzae mọng nước hơn, thường chuyển sang màu ô liu hoặc nâu khi già đi, trong khi khuẩn lạc của A. flavus giữ được màu vàng lục sáng.

Thể bào tử của A. oryzae hiếm hơn và bào tử lớn hơn, với đường kính từ 7 µm trở lên so với 6,5 µm của A. flavus. Hai loài rất dễ nhầm lẫn; để phân biệt chúng một cách chính xác, một số ký tự phải được sử dụng đồng thời (Klich và Pitt 1988).

Di truyền học

Trình tự của bộ gen A. oryzae, bị che đậy trong bí ẩn trong nhiều thập kỷ, cuối cùng đã được công bố vào năm 2005 bởi một nhóm bao gồm 19 tổ chức ở Nhật Bản, bao gồm Hiệp hội sản xuất bia, Đại học Tohoku, Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Nhật Bản. Tokyo (Machida và cộng sự 2005).

Vật chất di truyền của nó, với 8 nhiễm sắc thể gồm 37 triệu cặp bazơ (104 gen), có nhiều hơn 30% số gen so với A. fumigatus và A. nidulans.

Những gen bổ sung này được cho là tham gia vào quá trình tổng hợp và vận chuyển nhiều chất chuyển hóa thứ cấp không trực tiếp tham gia vào quá trình sinh trưởng và sinh sản bình thường, và được thu nhận trong suốt quá trình thuần hóa.

So sánh các bộ gen khác nhau của Aspergillus cho thấy A. oryzae và A. fumigatus chứa các gen giống giới tính tương tự.

Địa lý sinh học

Koji chủ yếu gắn liền với môi trường con người, nhưng bên ngoài lĩnh vực này, nó cũng đã được lấy mẫu trong đất và vật liệu thực vật đang phân hủy. Ngoài Trung Quốc, Nhật Bản và phần còn lại của Viễn Đông, nó đã được báo cáo ở Ấn Độ, Liên Xô, Tiệp Khắc, Tahiti, Peru, Syria, Ý và thậm chí ở Hoa Kỳ và quần đảo Anh.

Tuy nhiên, loài A. oryzae hiếm khi được quan sát thấy ở vùng khí hậu ôn đới, vì loài này cần nhiệt độ sinh trưởng tương đối ấm.

Sử dụng truyền thống và ngành công nghệ sinh học

Theo truyền thống A. oryzae được sử dụng để:

• Làm nước tương và tương đậu lên men.
• Làm sa tế gạo, các loại ngũ cốc khác và khoai tây để làm đồ uống có cồn như huangjiu, rượu sake, makgeolli và shōchū.
• Sản xuất cây nho gạo (Barbesgaard et al. 1992).

Trong lịch sử, nó đã được trồng dễ dàng trong nhiều môi trường tự nhiên (cà rốt, ngũ cốc) hoặc tổng hợp (chất lỏng Raulin, trong số những môi trường khác).

Vì nguyên liệu thô cho rượu sake là gạo xay mịn với hàm lượng amylose thấp, nhiệt độ hồ hóa thấp và lòng trắng nên những đặc điểm này đã được người Nhật sử dụng vì chúng tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của sợi nấm A. oryzae. Sủi cảo được trộn với kōji để được thủy phân trong hai đến ba ngày.

Ở Trung Quốc, lên men truyền thống của A. oryzae được sử dụng để kích thích quá trình lên men ngũ cốc và tạo ra các loại rượu ngũ cốc khác nhau (huangjiu, 黄酒). Ngoài ra để lên men đậu nành, hãy chuẩn bị nước tương (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) và sốt Tianmianjiang (甜面酱).

Những tiến bộ trong kỹ thuật di truyền đã dẫn đến việc sử dụng A. oryzae trong sản xuất enzym công nghiệp. Kể từ những năm 1980, các ứng dụng công nghiệp đầu tiên đã bao gồm việc sử dụng các enzym của nó làm chất tẩy giặt, sản xuất pho mát và tăng cường mỹ phẩm.

Hiện nay các quy trình công nghệ sinh học bao gồm sản xuất một số enzym thương mại như alpha-amylase, glucoamylase, xylanase, glutaminase, lactase, cutinase và lipase.

Đối mặt với vấn đề phát thải khí nhà kính từ nhiên liệu hóa thạch, nhiều trung tâm nghiên cứu đã định hướng phát triển nhiên liệu sinh học từ sinh khối, bằng phương pháp công nghệ sinh học lấy cảm hứng từ quá trình sản xuất công nghiệp rượu sake từ tinh bột gạo, sử dụng A oryzae và các enzym của nó.

Một số người có khả năng dung nạp thấp với đường sữa (hoặc lactose) có thể được hưởng lợi từ việc sản xuất sữa có hàm lượng lactose thấp, trong đó enzyme thủy phân lactose (hoặc lactase) có thể được điều chế từ A. oryzae, được coi là một khuôn chắc chắn.

Thư mục

1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Về tính an toàn của Aspergillus royzae: một đánh giá. Vi sinh ứng dụng và Công nghệ sinh học 36: 569-572.
2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Tổng hợp nấm đất. Báo chí Học thuật, New York.
3. Klich MA, Pitt JI (1988) Phân biệt Aspergillus flavus với A. parasiticus và các loài có họ hàng gần khác. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Giải trình tự và phân tích bộ gen của Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
5. Raper KB, Fennell DI (1965) Chi Asperoillus. Williams và Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Các khái niệm hiện đại trong phân loại Penicillium và Aspergillus. Plenum Press, New York.