Aspergillus oryzae, auch als kōji bekannt, ist es ein mikroskopisch kleiner, aerober und filamentöser Pilz der Klasse Ascomycetes, der zu den "edlen" Schimmelpilzen gehört. Diese Art wird seit Jahrtausenden in der chinesischen, japanischen und anderen ostasiatischen Küche verwendet, insbesondere um Fermente und Reis zu fermentieren..
Der A. oryzae-Pilz wird seit mehr als 2.000 Jahren von den Chinesen, die ihn qū oder qü (ch 'u) nannten, für Lebensmittel kultiviert (Barbesgaard et al. 1992). Im Mittelalter lernten die Japaner von den Chinesen und nannten es Kōji.
Ende des 19. Jahrhunderts wurde die westliche Welt auf diesen Pilz aufmerksam; Der deutsche Professor Herman Ahlburg, der eingeladen worden war, an der Tokyo School of Medicine zu unterrichten, analysierte das zur Herstellung von Sake verwendete Kōji-Ferment.
Er identifizierte eine Form auf Kōji, die er Eurotium oryzae (1876) nannte und später 1883 vom deutschen Mikrobiologen Ferdinand Julius Cohn in Aspergillus oryzae umbenannte.
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Die Kultur des Pilzes zeigt zunächst eine weißliche Farbe, dann wird sie gelblich-grün. Sexuelle Fortpflanzung wurde in dieser Form nicht beobachtet, aber asexuelle Sporen (Konidien) sind leicht zu unterscheiden und werden in die Luft freigesetzt.
Die Konidiophoren sind hyalin und haben meist raue Wände. Einige Isolate sind überwiegend uniseriert, andere überwiegend biseriert. Die Konidien sind groß und glatt oder fein rau. Die optimale Wachstumstemperatur beträgt 32-36 ° C..
Im Vergleich zu A. flavus ist das Myzel von A. oryzae flockiger und färbt sich mit zunehmendem Alter gewöhnlich oliv oder braun, während die Kolonien von A. flavus ihre hellgrünlich-gelbe Farbe behalten..
Die Sporulation von A. oryzae ist seltener und die Konidien sind größer, mit einem Durchmesser von 7 um oder mehr im Vergleich zu 6,5 um für A. flavus. Die beiden Arten sind leicht zu verwechseln; Um sie genau zu unterscheiden, müssen mehrere Zeichen gleichzeitig verwendet werden (Klich und Pitt 1988)..
Die seit Jahrzehnten geheimnisvolle Genomsequenzierung von A. oryzae wurde schließlich 2005 von einem Team veröffentlicht, dem 19 Institutionen in Japan angehörten, darunter die Brewing Association, die Tohoku University, die Universität für Landwirtschaft und Technologie in Japan. Tokio (Machida et al . 2005).
Sein genetisches Material mit 8 Chromosomen von 37 Millionen Basenpaaren (104 Gene) enthält 30% mehr Gene als A. fumigatus und A. nidulans.
Es wird angenommen, dass diese zusätzlichen Gene an der Synthese und dem Transport vieler Sekundärmetaboliten beteiligt sind, die nicht direkt am normalen Wachstum und der normalen Reproduktion beteiligt sind und während des gesamten Domestizierungsprozesses erworben wurden..
Ein Vergleich verschiedener Aspergillus-Genome ergab, dass A. oryzae und A. fumigatus ähnliche geschlechtsähnliche Gene enthielten.
Koji ist in erster Linie mit der menschlichen Umwelt verbunden, aber außerhalb dieses Gebiets wurde es auch aus dem Boden und verrottendem Pflanzenmaterial entnommen. Abgesehen von China, Japan und dem Rest des Fernen Ostens wurde in Indien, der UdSSR, der Tschechoslowakei, Tahiti, Peru, Syrien, Italien und sogar in den USA und auf den britischen Inseln darüber berichtet..
A. oryzae wurde jedoch in gemäßigten Klimazonen selten beobachtet, da diese Art relativ warme Wachstumstemperaturen erfordert..
Traditionell wurde A. oryzae verwendet, um:
In der Vergangenheit wurde es leicht in verschiedenen natürlichen Umgebungen (Karotten, Getreide) oder synthetisch (unter anderem Raulins Flüssigkeit) kultiviert..
Da der Rohstoff für Sake fein gemahlener Reis mit niedrigem Amylosegehalt, niedriger Gelatinierungstemperatur und weißem Herzen ist, wurden diese Eigenschaften von den Japanern verwendet, da sie das Eindringen in das Myzel von A. oryzae erleichtern. Gedämpfter Reis wird mit Kōji gemischt, um in zwei bis drei Tagen hydrolysiert zu werden.
In China werden die traditionellen Fermente von A. oryzae verwendet, um die Fermentation von Getreide zu provozieren und verschiedene Getreideweine (huangjiu, 黄酒) zu ergeben. Um auch Sojabohnen zu fermentieren, bereiten Sie Sojasauce (Jiangyou, 酱油), Miso (Weiceng, 味噌) und Tianmianjiang-Sauce (甜面酱) zu..
Fortschritte in der Gentechnik haben zur Verwendung von A. oryzae bei der Herstellung industrieller Enzyme geführt. Seit den 1980er Jahren umfassten die ersten industriellen Anwendungen die Verwendung seiner Enzyme als Waschmittel, die Käseherstellung und die kosmetische Verbesserung..
Derzeit umfassen biotechnologische Verfahren die Herstellung bestimmter kommerzieller Enzyme wie Alpha-Amylase, Glucoamylase, Xylanase, Glutaminase, Lactase, Cutinase und Lipase..
Angesichts des Problems der Treibhausgasemissionen aus fossilen Brennstoffen orientieren sich viele Forschungszentren an der Entwicklung von Biokraftstoffen aus Biomasse nach biotechnologischen Methoden, die von der industriellen Herstellung von Reisstärkesake unter Verwendung von A. oryzae und seinen Enzymen inspiriert sind.
Einige Menschen mit einer geringen Toleranz gegenüber Milchzucker (oder Laktose) können von der Herstellung von Milch mit niedrigem Laktosegehalt profitieren, bei der das hydrolysierende Enzym Laktose (oder Laktase) aus A. oryzae hergestellt werden kann, das als schimmelpilzsicher gilt.
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