Aspergillus oryzae: características, morfologia e usos

O Aspergillus oryzae , também conhecido como kōji, é um fungo microscópico, aeróbico e filamentoso da classe Ascomycetes, pertencente a moldes “nobres”. Esta espécie tem sido usada milenarmente em países chineses, japoneses e outros do leste asiático, especialmente para fermentar soja e arroz.

O fungo A. oryzae é cultivado para fins nutricionais há mais de 2000 anos pelos chineses, que o denominaram qū ou qü (ch ‘u) (Barbesgaard et al. 1992). No período medieval, os japoneses aprenderam com os chineses e o chamaram de kōji.

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

No final do século XIX, o mundo ocidental tomou consciência desse fungo; O professor alemão Herman Ahlburg, convidado para lecionar na Faculdade de Medicina de Tóquio, analisou o fermento kōji usado na fabricação de saquê.

Ele identificou no kōji um molde que chamou de Eurotium oryzae (em 1876) e mais tarde foi renomeado em 1883 pelo microbiologista alemão Ferdinand Julius Cohn como Aspergillus oryzae.

Taxonomia

  • Domínio: Eukaryota.
  • Reino: Fungos.
  • Borda: Ascomycota.
  • Subfilo: Pezizomycotina.
  • Classe: Eurotiomycetes.
  • Ordem: Eurotiales.
  • Família: Trichocomaceae.
  • Gênero: Aspergillus.

Morfologia

Inicialmente, a cultura do fungo mostra uma cor esbranquiçada e depois fica verde amarelado. Nenhuma reprodução sexual foi observada nesse molde, mas os esporos assexuais (conídios) são fáceis de distinguir e são liberados no ar.

Os conidióforos são hialinos e têm principalmente paredes rugosas. Alguns isolados são predominantemente uniseriados, outros predominantemente biseriados. Os conídios são grandes e lisos ou finamente rugosos. A temperatura ótima de crescimento é de 32 a 36 ° C.

Comparado a A. flavus, o micélio de A. oryzae é mais floculento, geralmente fica verde-oliva ou marrom com a idade, enquanto as colônias de A. flavus mantêm a cor amarela esverdeada brilhante.

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A esporulação de A. oryzae é mais escassa e os conídios são maiores, com diâmetro de 7 µm ou mais em comparação com 6,5 µm de A. flavus. As duas espécies são fáceis de confundir; para distingui-los com precisão, vários caracteres devem ser usados ​​simultaneamente (Klich e Pitt 1988).

Genetics

O seqüenciamento do genoma de A. oryzae, coberto por décadas sob um halo de mistério, foi finalmente publicado em 2005 por uma equipe que incluía 19 instituições no Japão, incluindo a Brewing Association, a Universidade de Tohoku, a Universidade de Agricultura e Tecnologia da Tóquio (Machida et al. 2005).

Seu material genético, com 8 cromossomos de 37 milhões de pares de bases (104 genes), possui 30% mais genes que A. fumigatus e A. nidulans.

Acredita-se que esses genes adicionais estejam envolvidos na síntese e transporte de muitos metabólitos secundários que não estão diretamente envolvidos no crescimento e na reprodução normais, e foram adquiridos durante todo o processo de domesticação.

A comparação de vários genomas de Aspergillus revelou que A. oryzae e A. fumigatus continham genes semelhantes ao sexo.

Biogeografia

O Koji está associado principalmente ao ambiente humano, mas fora desta área, também foi amostrado no solo e no material vegetal em decomposição. Além da China, Japão e resto do Extremo Oriente, foi relatado na Índia, URSS, Tchecoslováquia, Taiti, Peru, Síria, Itália e até nos Estados Unidos e nas Ilhas Britânicas.

No entanto, A. oryzae raramente foi observado em climas temperados, pois esta espécie requer temperaturas de crescimento relativamente quentes.

Indústria de usos tradicionais e biotecnologia

Tradicionalmente, A. oryzae tem sido usado para:

  • Faça molho de soja e pasta de feijão fermentado.
  • Retire o arroz, outros grãos e batatas na produção de bebidas alcoólicas, como huangjiu, saquê, makgeolli e shōchū.
  • Produção de vinagre de arroz (Barbesgaard et al. 1992).
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Historicamente, é facilmente cultivada em vários ambientes naturais (cenouras, cereais) ou sintéticos (Raulin líquido, entre outros).

Como a matéria-prima do saquê é arroz finamente moído, com baixo teor de amilose, baixa temperatura de gelatinização e coração branco, essas características têm sido utilizadas pelos japoneses, pois facilitam a penetração do mélio de A. oryzae. O arroz cozido no vapor é misturado com o kōji para ser hidrolisado em dois ou três dias.

Na China, os fermentos tradicionais de A. oryzae são usados ​​para causar fermentação de cereais e dar vários vinhos de cereais (huangjiu, 黄酒). Também para fermentar a soja, prepare o molho de soja (Jiangyou, 酱油), o miso (weiceng, 味噌) e o molho tianmianjiang (甜面酱).

Os avanços na engenharia genética levaram ao uso de A. oryzae na produção de enzimas industriais. Desde a década de 1980, os primeiros usos industriais incluem o uso de suas enzimas como detergentes para a roupa, produção de queijo e aprimoramento cosmético.

Atualmente, os processos biotecnológicos incluem a produção de certas enzimas comerciais, como alfa-amilase, glucoamilase, xilanase, glutaminase, lactase, cutinase e lipase.

Dado o problema das emissões de gases de efeito estufa de combustíveis fósseis, muitos centros de pesquisa estão voltados para o desenvolvimento de biocombustíveis a partir de biomassa, por métodos biotecnológicos inspirados na produção industrial de amido de arroz, usando A Oryzae e suas enzimas.

Algumas pessoas com pouca tolerância ao açúcar do leite (ou lactose) podem se beneficiar da fabricação de leite com baixo teor de lactose, onde a enzima hidrolisante da lactose (ou lactase) pode ser preparada a partir de A. oryzae, considerada uma molde certo.

Bibliografia

  1. Barbesgaard P. Heldt-Hansen HP Diderichsen B. (1992) Sobre a segurança de Aspergillus royzae: uma revisão. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
  2. Domsch KH, Gams W., Anderson TH (1980) Compêndio de fungos no solo. Academic Press, Nova Iorque.
  3. Klich MA, Pitt JI (1988) Diferenciação de Aspergillus flavus de A. parasiticus e outras espécies intimamente relacionadas. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
  4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., & Abe, K. (2005) Sequenciamento de genoma e análise de Aspergillus oryzae Nature 438 (7071) ): 1157-1161.
  5. Raper KB, Fennell DI (1965) O gênero Asperoillus. Williams e Wilkins, Baltimore.
  6. Samson RA, Pitt JI (1990) Conceitos modernos na classificação de Penicillium e Aspergillus. Plenum Press, Nova Iorque.

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