Aspergillus oryzae: karakteristik, morfologi dan kegunaan

Aspergillus oryzae: karakteristik, morfologi dan kegunaan

Aspergillus oryzae , juga dikenal sebagai kōji, adalah jamur mikroskopis, aerobik, berserabut dari kelas Ascomycetes, yang termasuk dalam jamur “mulia”. Spesies ini telah digunakan selama ribuan tahun dalam masakan Cina, Jepang, dan Asia Timur lainnya, terutama untuk memfermentasi kedelai dan nasi.

Jamur A. oryzae telah dibudidayakan untuk makanan selama lebih dari 2.000 tahun oleh orang Cina, yang menyebutnya qū atau qü (ch ‘u) (Barbesgaard et al. 1992). Pada periode abad pertengahan, orang Jepang belajar dari bahasa Cina dan menyebutnya kōji.

Oleh Yulianna.x [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

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

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

Indeks artikel

Taksonomi

  • Domain: Eukariota.
  • Kingdom jamur.
  • Filum: Ascomycota.
  • Subfilum: Pezizomycotina.
  • Kelas: Eurotiomycetes.
  • Pesanan: Eurotiales.
  • Famili: Trichocomaceae.
  • Genus: Aspergillus.

Morfologi

Awalnya, kultur jamur menunjukkan warna keputihan, kemudian berubah menjadi hijau kekuningan. Reproduksi seksual belum diamati pada jamur ini, tetapi spora aseksual (konidia) mudah dibedakan dan dilepaskan ke udara.

Konidiofornya hialin dan sebagian besar berdinding kasar. Beberapa isolat didominasi uniseriate, yang lain didominasi biseriate. Konidia besar dan halus atau kasar halus. Suhu pertumbuhan optimal adalah 32-36°C.

Dibandingkan dengan A. flavus, miselium A. oryzae lebih berflokulan, biasanya berubah warna menjadi zaitun atau coklat seiring bertambahnya usia, sedangkan koloni A. flavus mempertahankan warna kuning kehijauan cerah.

Sporulasi A. oryzae lebih jarang dan konidia lebih besar, dengan diameter 7 m atau lebih dibandingkan dengan 6,5 m A. flavus. Kedua spesies itu mudah dibingungkan; untuk membedakannya secara akurat, beberapa karakter harus digunakan secara bersamaan (Klich dan Pitt 1988).

Genetika

Pengurutan genom A. oryzae, yang diselimuti misteri selama beberapa dekade, akhirnya diterbitkan pada tahun 2005 oleh tim yang mencakup 19 institusi di Jepang, termasuk Brewing Association, Universitas Tohoku, Universitas Pertanian dan Teknologi di Jepang.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.

Gen tambahan ini diyakini terlibat dalam sintesis dan transportasi banyak metabolit sekunder yang tidak terlibat langsung dalam pertumbuhan dan reproduksi normal, dan diperoleh selama proses domestikasi.

Perbandingan berbagai genom Aspergillus mengungkapkan bahwa A. oryzae dan A. fumigatus mengandung gen mirip jenis kelamin yang serupa.

Biogeografi

Koji terutama diasosiasikan dengan lingkungan manusia, tetapi di luar area ini, koji juga diambil sampelnya dari tanah dan bahan tanaman yang membusuk. Selain 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.
  • Mengorbankan beras, biji-bijian lain, dan kentang dalam pembuatan minuman beralkohol seperti huangjiu, sake, makgeolli, dan shōch.
  • Produksi cuka beras (Barbesgaard et al. 1992).

Secara historis telah mudah dibudidayakan di berbagai lingkungan alami (wortel, sereal) atau sintetis (cairan Raulin, antara lain).

Karena bahan baku sake adalah beras yang digiling halus dengan kandungan amilosa rendah, suhu gelatinisasi rendah dan hati putih, karakteristik ini telah digunakan oleh orang Jepang, karena memudahkan penetrasi miselium A. oryzae. Nasi kukus dicampur dengan kōji untuk dihidrolisis dalam dua hingga tiga hari.

Di Cina, fermentasi tradisional A. oryzae digunakan untuk memprovokasi fermentasi sereal dan memberikan berbagai anggur sereal (huangjiu, ). Juga untuk memfermentasi kedelai, siapkan kecap (Jiangyou, ), miso (weiceng, ) 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 telah memasukkan penggunaan enzimnya sebagai deterjen, produksi keju, dan peningkatan kosmetik.

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

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

Beberapa orang dengan toleransi rendah terhadap gula susu (atau laktosa) dapat mengambil manfaat dari pembuatan susu rendah laktosa, di mana enzim hidrolisis laktosa (atau laktase) dapat dibuat dari A. oryzae, yang dianggap sebagai jamur pasti.

Bibliografi

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Tentang keamanan Aspergillus royzae: ulasan. Mikrobiologi dan Bioteknologi Terapan 36: 569-572.
  2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Ringkasan jamur tanah. Pers Akademik, New York.
  3. Klich MA, Pitt JI (1988) Diferensiasi Aspergillus flavus dari A. parasiticus dan spesies lain yang berkerabat dekat. Trans Br Mycol Soe 91 : 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G.,… & Abe, K. (2005) Urutan genom dan analisis Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
  5. Pemerkosa KB, Fennell DI (1965) Genus Asperoillus. Williams dan Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Konsep cararn dalam klasifikasi Penicillium dan Aspergillus. Pers Pleno, New York.