Aspergillus oryzae , juga dikenal sebagai kōji, adalah kulat mikroskopik, aerobik, filamen kelas Ascomycetes, yang tergolong dalam acuan "mulia". Spesies ini telah digunakan selama beribu-ribu tahun dalam masakan Cina, Jepun dan Asia Timur yang lain, terutama untuk fermentasi kacang soya dan beras.
Kulat A. oryzae telah ditanam untuk makanan selama lebih dari 2,000 tahun oleh orang Cina, yang menyebutnya qū atau qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). Pada zaman pertengahan orang Jepun belajar dari orang Cina dan menyebutnya kōji.
Oleh Yulianna.x, dari Wikimedia Commons
Pada akhir abad ke-19 dunia barat menyedari kulat ini; Profesor Jerman Herman Ahlburg, yang telah diundang untuk mengajar di Tokyo Medical School, menganalisis fermentasi kōji yang digunakan dalam pembuatan sake.
Dia mengenal pasti cetakan pada kōji yang dia namakan Eurotium oryzae (pada tahun 1876) dan kemudian dinamakan semula pada tahun 1883 oleh ahli mikrobiologi Jerman Ferdinand Julius Cohn sebagai Aspergillus oryzae.
Taksonomi
- Domain: Eukaryota.
- Kerajaan kulat.
- Filum: Ascomycota.
- Subphylum: Pezizomycotina.
- Kelas: Eurotiomycetes.
- Pesanan: Eurotiales.
- Keluarga: Trichocomaceae.
- Genus: Aspergillus.
Morfologi
Pada mulanya, kultur jamur menunjukkan warna keputihan, kemudian berubah menjadi kekuningan-hijau. Pembiakan seksual belum pernah dilihat dalam acuan ini, tetapi spora aseksual (konidia) mudah dibezakan dan dilepaskan ke udara.
Conidiophores adalah hyaline dan kebanyakannya mempunyai dinding kasar. Sebilangan isolat didominasi uniseriate, yang lain terutama biseriate. Konidia besar dan halus atau kasar. Suhu pertumbuhan optimum ialah 32-36 ° C.
Berbanding dengan A. flavus, miselium A. oryzae lebih flocculent, biasanya berubah menjadi zaitun atau coklat dengan usia, sementara koloni A. flavus mengekalkan warna hijau-kuning cerah.
Sporulasi A. oryzae lebih jarang dan konidia lebih besar, dengan diameter 7 µm atau lebih berbanding dengan 6.5 µm untuk A. flavus. Kedua-dua spesies itu mudah dikelirukan; untuk membezakannya dengan tepat, beberapa watak mesti digunakan secara serentak (Klich dan Pitt 1988).
Genetik
Penjujukan genom A. oryzae, yang diselimuti misteri selama beberapa dekad, akhirnya diterbitkan pada tahun 2005 oleh pasukan yang merangkumi 19 institusi di Jepun, termasuk Persatuan Pembuatan Bir, Universiti Tohoku, Universiti Pertanian dan Teknologi Tokyo (Machida et al. 2005).
Bahan genetiknya, dengan 8 kromosom dari 37 juta pasangan asas (104 gen), mempunyai 30% lebih banyak gen daripada A. fumigatus dan A. nidulans.
Gen tambahan ini dipercayai terlibat dalam sintesis dan pengangkutan banyak metabolit sekunder yang tidak terlibat secara langsung dalam pertumbuhan dan pembiakan normal, dan diperoleh sepanjang proses peliharaan.
Perbandingan pelbagai genom Aspergillus menunjukkan bahawa A. oryzae dan A. fumigatus mengandungi gen serupa jenis kelamin.
Biogeografi
Koji terutamanya berkaitan dengan persekitaran manusia, tetapi di luar kawasan ini, ia juga telah diambil sampel tanah dan bahan tanaman yang reput. Selain dari China, Jepun dan seluruh Timur Jauh, hal ini telah dilaporkan di India, USSR, Czechoslovakia, Tahiti, Peru, Syria, Itali dan bahkan di Amerika Syarikat dan Kepulauan Britain.
Walau bagaimanapun, A. oryzae jarang diperhatikan di iklim sederhana, kerana spesies ini memerlukan suhu pertumbuhan yang agak hangat.
Kegunaan tradisional dan industri bioteknologi
Secara tradisional A. oryzae telah digunakan untuk:
- Buat kicap dan pes kacang yang ditapai.
- Suci nasi, biji-bijian lain, dan kentang dalam membuat minuman beralkohol seperti huangjiu, sake, makgeolli, dan shōchū.
- Pengeluaran cuka padi (Barbesgaard et al. 1992).
Dari segi sejarah, ia mudah ditanam di pelbagai persekitaran semula jadi (wortel, bijirin) atau sintetik (cair Raulin, antara lain).
Oleh kerana bahan mentah adalah beras halus dengan kandungan amilosa rendah, suhu gelatinisasi rendah dan hati putih, ciri-ciri ini telah digunakan oleh orang Jepun, kerana ia memudahkan penembusan miselium A. oryzae. Nasi kukus dicampurkan dengan kōji untuk dihidrolisis dalam dua hingga tiga hari.
Di China, fermentasi tradisional A. oryzae digunakan untuk memprovokasi penapaian bijirin dan memberikan pelbagai wain bijirin (huangjiu, 黄酒). Juga untuk fermentasi kacang soya, sediakan kicap (Jiangyou, 酱油), miso (weiceng, 味噌) dan sos Tianmianjiang (甜面酱).
Kemajuan dalam kejuruteraan genetik telah menyebabkan penggunaan A. oryzae dalam penghasilan enzim industri. Sejak tahun 1980-an, penggunaan industri pertama termasuk penggunaan enzimnya sebagai pencuci pakaian, pengeluaran keju, dan peningkatan kosmetik.
Pada masa ini proses bioteknologi merangkumi penghasilan enzim komersial tertentu seperti alpha-amylase, glucoamylase, xylanase, glutaminase, lactase, cutinase dan lipase.
Menghadapi masalah pelepasan gas rumah kaca dari bahan bakar fosil, banyak pusat penyelidikan berorientasi pada pengembangan biofuel dari biomassa, dengan kaedah bioteknologi yang diilhami oleh pengeluaran industri demi pati beras, menggunakan A oryzae dan enzimnya.
Sebilangan orang dengan toleransi rendah terhadap gula susu (atau laktosa) mungkin mendapat manfaat daripada pembuatan susu rendah laktosa, di mana enzim hidrolisis laktosa (atau laktase) dapat dibuat dari A. oryzae, yang dianggap sebagai pasti acuan.
Bibliografi
- Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Mengenai keselamatan Aspergillus royzae: satu tinjauan. Mikrobiologi dan Bioteknologi Gunaan 36: 569-572.
- Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Kompendium kulat tanah. Akademik Akhbar, New York.
- Klich MA, Pitt JI (1988) Pembezaan Aspergillus flavus dari A. parasiticus dan spesies lain yang berkait rapat. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
- Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., … & Abe, K. (2005) Penjujukan dan analisis genom Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
- Raper KB, Fennell DI (1965) Genus Asperoillus. Williams dan Wilkins, Baltimore.
- Samson RA, Pitt JI (1990) Konsep moden dalam klasifikasi Penicillium dan Aspergillus. Plenum Press, New York.