Aspergillus oryzae: características, morfologia e usos - Ciência - 2023

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Aspergillus oryzae, também conhecido como kōji, é um fungo microscópico, aeróbio e filamentoso da classe Ascomycetes, que pertence aos moldes "nobres". Esta espécie tem sido usada há milênios na culinária chinesa, japonesa e em outras cozinhas do Leste Asiático, especialmente para fermentar soja e arroz.

O fungo A. oryzae foi cultivado como alimento por mais de 2.000 anos pelos chineses, que o chamaram de qū ou qü (ch 'u) (Barbesgaard et al. 1992). No período medieval, os japoneses aprenderam com os chineses e o chamaram de kōji.

No final do século 19, o mundo ocidental tomou conhecimento desse fungo; O professor alemão Herman Ahlburg, que havia sido convidado a lecionar na Escola de Medicina de Tóquio, analisou o fermento kōji usado na preparação do saquê.

Ele identificou um molde em kōji 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 dos fungos.
Filo: Ascomycota.
Subfilo: Pezizomicotina.
Classe: Eurotiomycetes.
Pedido: Eurotiales.
Família: Trichocomaceae.
Gênero: Aspergillus.

Morfologia

Inicialmente, a cultura do fungo apresenta uma cor esbranquiçada, depois passa a verde-amarelado. A reprodução sexual não foi observada neste molde, mas os esporos assexuados (conídios) são fáceis de distinguir e são liberados no ar.

Os conidióforos são hialinos e, em sua maioria, apresentam paredes rugosas. Alguns isolados são predominantemente unisseriados, outros predominantemente bisseriados. Os conídios são grandes e lisos ou finamente rugosos. A temperatura ótima de crescimento é de 32-36 ° C.

Comparado com A. flavus, o micélio de A. oryzae é mais floculante, geralmente ficando verde-oliva ou marrom com a idade, enquanto as colônias de A. flavus retêm uma cor amarelo esverdeado brilhante.

A esporulação de A. oryzae é mais rara 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).

Genética

O sequenciamento do genoma de A. oryzae, envolto em mistério por décadas, foi finalmente publicado em 2005 por uma equipe que incluía 19 instituições no Japão, incluindo a Associação de Cerveja, a Universidade de Tohoku, a Universidade de Agricultura e Tecnologia do Japão. Tóquio (Machida et al. 2005).

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

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

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

Biogeografia

Kōji está principalmente associado ao ambiente humano, mas fora desta área, também foi coletado amostras de solo e material vegetal em decomposição. Além da China, Japão e o resto do Extremo Oriente, foi relatado na Índia, URSS, Tchecoslováquia, Taiti, Peru, Síria, Itália e até mesmo nos Estados Unidos e nas Ilhas Britânicas.

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

Usos tradicionais e indústria de biotecnologia

Tradicionalmente, A. oryzae tem sido usado para:

Faça o molho de soja e a pasta de feijão fermentada.
Sacarifique o arroz, outros grãos e batatas para fazer bebidas alcoólicas, como huangjiu, saquê, makgeolli e shōchū.
Produção de vinagre de arroz (Barbesgaard et al. 1992).

Historicamente, tem sido facilmente cultivado em diversos ambientes naturais (cenouras, cereais) ou sintéticos (Raulin líquido, entre outros).

Como a matéria-prima do saquê é o 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 micélio de A. oryzae. O arroz cozido no vapor é misturado ao kōji para ser hidrolisado em dois a três dias.

Na China, os fermentos tradicionais de A. oryzae são usados para provocar a fermentação de cereais e dar origem a 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).

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

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

Diante do problema das emissões de gases de efeito estufa dos combustíveis fósseis, muitos centros de pesquisa estão orientados para o desenvolvimento de biocombustíveis a partir da biomassa, por métodos biotecnológicos inspirados na produção industrial do saquê de amido de arroz, utilizando A oryzae e suas enzimas.

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

Bibliografia

Barbesgaard P. Heldt-Hansen H.P. Diderichsen B. (1992) On the safety of Aspergillus royzae: a review. Applied Microbiology and Biotechnology 36: 569-572.
Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. (1980) Compendium of solo fungi. Academic Press, New York.
Klich M.A., Pitt J.I. (1988) Diferenciação de Aspergillus flavus de A. parasiticus e outras espécies intimamente relacionadas. Trans Br Mycol Soe 91: 99-108.
Machida, M., Asai, K., Sano, M., Tanaka, T., Kumagai, T., Terai, G., ... & Abe, K. (2005) Genome sequencing and analysis of Aspergillus oryzae Nature 438 (7071 ): 1157-1161.
Raper K.B., Fennell D.I. (1965) O gênero Asperoillus. Williams e Wilkins, Baltimore.
Samson RA, Pitt JI (1990) Conceitos modernos na classificação de Penicillium e Aspergillus. Plenum Press, Nova York.