Caractéristiques d'Aspergillus oryzae, taxonomie, morphologie et utilisations

Aspergillus oryzae, également connu sous le nom de kōji, est un champignon microscopique, aérobie et filamenteux, de la classe des Ascomycètes, qui appartient aux moisissures "nobles". Cette espèce est utilisée depuis des millénaires en Chine, au Japon et dans d'autres pays d'Asie de l'Est, notamment pour la fermentation du soja et du riz.

A. champignon oryzae a été cultivé pour la nourriture pour plus de 2000 ans par les Chinois, qui ont appelé Qū ou qu (ch « u) (Barbesgaard et al.1992). À l'époque médiévale, les Japonais ont appris des Chinois et l'ont appelé kōji.

À la fin du XIXe siècle, le monde occidental a pris conscience de ce champignon. Le professeur allemand Herman Ahlburg, invité à enseigner à la Tokyo School of Medicine, a analysé le ferment du kōji utilisé dans la fabrication du saké.

Il a identifié dans le koji un moule qui a appelé Eurotium oryzae (en 1876) et plus tard a été rebaptisé en 1883 par le microbiologiste allemand Ferdinand Julius Cohn comme Aspergillus oryzae.

Index

• 1 taxonomie
• 2 morphologie
• 3 génétique
• 4 Biogéographie
• 5 Utilisations traditionnelles et industrie des biotechnologies
• 6 Bibliographie

Taxonomie

• Domaine: Eukaryota.
• Royaume: Champignons
• Phylum: Ascomycota.
• Subphylum: Pezizomycotina.
• Classe: Eurotiomycètes.
• Commande: Eurotiales.
• Famille: Trichocomaceae.
• Genre: Aspergillus.

Morphologie

Initialement, la culture du champignon présente une couleur blanchâtre, puis devient vert jaunâtre. Aucune reproduction sexuée n'a été observée dans cette moisissure, mais les spores asexuées (conidies) sont faciles à distinguer et sont libérées dans l'air.

Les conidiophores sont hyalines et ont pour la plupart des parois rugueuses. Certains isolats sont majoritairement non hétérogènes, d'autres sont principalement bisériés. Les conidies sont grandes et lisses ou finement rugueuses. La température de croissance optimale est de 32 à 36 ° C.

Par rapport à A. flavus, A. oryzae est mycelium floculant devient généralement brun ou olive avec l'âge, alors que les colonies de A. flavus conservent vert jaune vif.

La sporulation de A. oryzae est plus rare et les conidies sont plus grandes, avec un diamètre de 7 μm ou plus comparé à 6,5 μm d'A. Flavus. Les deux espèces sont faciles à confondre; Pour les distinguer avec précision, plusieurs caractères doivent être utilisés simultanément (Klich et Pitt 1988).

Génétique

Le séquençage du génome de A. oryzae, couvert pendant des décennies sous un halo de mystère a finalement été publié en 2005 par une équipe qui comprenait 19 institutions au Japon, y compris l'Association Cervecera, Université de Tohoku, l'Université de l'Agriculture et de la technologie Tokyo (Machida et al., 2005).

Son matériel génétique, avec 8 chromosomes de 37 millions de paires de bases (104 gènes), possède 30% de gènes de plus que A. fumigatus et A. nidulans.

On pense que ces gènes supplémentaires sont impliqués dans la synthèse et le transport de nombreux métabolites secondaires qui ne sont pas directement impliqués dans la croissance et la reproduction normales et ont été acquis tout au long du processus de domestication.

La comparaison de plusieurs génomes d'Aspergillus a révélé que A. oryzae et A. fumigatus contenaient des gènes similaires de nature sexuelle.

Biogéographie

Le kōji est principalement associé à l'environnement humain, mais en dehors de cette zone, il a également été échantillonné dans le sol et dans des matières végétales en décomposition. En dehors de la Chine, le Japon et le reste de l'Extrême-Orient, il a été signalé en Inde, l'URSS, la Tchécoslovaquie, Tahiti, au Pérou, en Syrie, en Italie et même aux États-Unis et les îles britanniques.

Cependant, A. oryzae a rarement été observé dans les climats tempérés, car cette espèce nécessite des températures de croissance relativement chaudes.

Utilisations traditionnelles et industrie biotechnologique

Traditionnellement, A. oryzae a été utilisé pour:

• Préparez de la sauce soja et de la pâte de haricots fermentés.
• Sacarifier le riz, les autres céréales et les pommes de terre dans la production de boissons alcoolisées telles que le huangjiu, le saké, le makgeolli et le shōchū.
• Production de vinaigres de riz (Barbesgaard et al.1992).

Historiquement, il a été cultivé facilement dans divers environnements naturels (carottes, céréales) ou synthétiques (liquide Raulin, entre autres).

Étant donné que la matière première est l'amour de riz finement broyé à faible teneur en amylose, basse température de gélatinisation et le cœur blanc, ces caractéristiques ont été exploitées par les Japonais, ils facilitent la pénétration du mycélium de A. oryzae. Le riz cuit à la vapeur est mélangé au kōji pour être hydrolysé en deux ou trois jours.

En Chine, les ferments traditionnels d'A. Oryzae sont utilisés pour provoquer la fermentation des céréales et donner plusieurs vins de céréales (huangjiu, 黄酒). Aussi pour fermenter le soja, préparez la sauce soja (Jiangyou, 酱油), le miso (weiceng, 味噌) et la sauce tianmianjiang (甜面酱).

Les progrès de l'ingénierie génétique ont conduit à utiliser A. oryzae dans la production d'enzymes industrielles.Depuis les années 80, les premières utilisations industrielles ont inclus l'utilisation de leurs enzymes telles que les détergents à lessive, la production de fromage et cosmétiques améliorés.

À l'heure actuelle des procédés biotechnologiques comprennent la production de certaines enzymes commerciales telles que l'alpha-amylase, glucoamylase, xylanase, glutaminase, lactase, lipase et cutinase.

Face au problème des émissions de gaz à effet de serre provenant des combustibles fossiles, de nombreux centres de recherche sont orientés vers le développement de biocarburants à partir de la biomasse, par des méthodes biotechnologiques inspirées de la production industrielle de l'amidon de riz en utilisant A cause Oryzae et ses enzymes.

Certaines personnes ayant une faible tolérance au sucre du lait (lactose ou) peuvent être bénéficié en faisant du lait à faible teneur en lactose, où l'enzyme hydrolysant le lactose (ou lactase) peuvent être préparés à partir de A. oryzae, il est considéré comme un Moule sûr.

Bibliographie

1. Barbesgaard Heldt-Hansen P. H. P. Diderichsen B. (1992) sur la sécurité d'Aspergillus royzae: un examen. Microbiologie appliquée et biotechnologie 36: 569-572.
2. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Compendium de champignons du sol. Academic Press, New York.
3. Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Différenciation d'Aspergillus flavus d'A. Parasiticus et d'autres espèces étroitement apparentées. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
4. Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... et Abe, K. (2005) séquençage et l'analyse du génome d'Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
5. Raper K.B., Fennell D.I. (1965) Le genre Asperoillus. Williams et Wilkins, Baltimore.
6. Samson RA, Pitt JI (1990) Concepts modernes dans la classification de Penicillium et Aspergillus. Plenum Press, New York.