I.
JUDUL
: KERAGAMAN KAPANG DAN KHAMIR
II.
NAMA KELOMPOK
: 1. ELZA NATASYA BALQIS 2. EVI RAHAYU 3. SARAH JUWITA NAPITUPULU
III.
IV.
TUJUAN
:
1.
Untuk mengetahui struktur dari kapang dan khamir.
2.
Untuk mengetahui ciri – ciri – ciri ciri dari kapang dan khamir.
3.
Untuk mengetahui macam – macam – macam macam kapang dan khamir.
4.
Untuk mengetahui habitat dari kapang dan khamir.
5.
Untuk mengetahui peranan kapang dan khamir dalam kehidupan sehari – hari. hari.
ISI 4.1 KAPANG A. Pengertian Kapang
Kapang adalah fungi multiseluler yang mempunyai filamen, dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat karena penampakannya yang berserabut seperti kapas. Pertumbuhannya mula-mula akan berwarna putih, tetapi jika spora telah timbul akan terbentuk berbagai warna tergantung dari jenis kapang. Kapang terdiri dari suatu thallus (jamak = thalli) yang tersusun dari filamen yang bercabang yang disebut hifa ( tunggal = hypha, jamak = hyphae). Kumpulan dari hifa disebut miselium (tunggal = mycelium, Jamak = mycelia). (Pelczar,2005). Tubuh atau talus kapang pada dasarnya terdiri dari 2 bagian yaitu yaitu miselium dan spora (sel resisten, istirahat atau dorman). Miselium merupakan kumpulan beberapa filamen yang dinamakan hifa.Setiap hifa lebarnya 5-10 5-10 μm, dibandingkan dengan sel bakteri yang biasanya berdiameter 1 μm. Disepanjang setiap hifa terdapat sitoplasma bersama (Syamsuri, 2004). Menurut fungsinya ada dua macam hifa, yaitu hifa fertil dan hifa vegetatif.Hifa fertil dapat membentuk sel-sel reproduktif atau badan buah (spora).Biasanya arah pertumbuhannya ke atas sebagai hifa udara.Hifavegetatif berfungsi mencari makanan ke dalam substrat. Sedangkan menurut morfologinya, ada 3 macam hifa: (1) Aseptat atau senosit, hifa seperti ini tidak mempunyai dinding sekat atau septum; (2) Septat dengan sel-sel uninukleat, sekat membagi hifa menjadi ruang-ruang atau sel-sel berisi nucleus tunggal, pada setiap septum terdapat pori ditengah-tengah yang memungkinkan perpindahan nucleus dan sitoplasma dari satu ruang keruang yang lain, setiap ruang suatu hifa yang bersekat tidak terbatasi oleh suatu membrane sebagaimana halnya pada sel yang khas, setiap ruang itu biasanya dinamakan sel; (3) Septat dengan sel-sel multinukleat, septum membagi hifa menjadi sel-sel dengan lebih dari satu nukleus dalam setiap ruang. (Syamsuri 2004). Kapang melakukan reproduksi dan penyebaran menggunakan menggunakan spora.Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spor a aseksual.Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1- 10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan. B. Golongan Dan Jenis Kapang
Fungi multiseluler mempunyai miselium atau filament, dan pertumbuhannya dalam bahan makanan mudah sekali dilihat, yakni seperti kapas. Pertumbuhan fungi mula-mula berwarna putih, tetapi bila telah momproduksi spora maka akan terbentuk berbagai warna tergantung dari jenis kapang. Sifat-sifat kapang baik penampakan mikroskopik ataupun makroskopik digunakan untuk identifikasi dan klasifikasi kapang. Kapang dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan struktur hifa, yaitu hifa tidak bersekat atau nonseptat dan hifa bersekat atau septet yang membagi hifa dalam mangan-mangan, dimana setiap mangan 1
mempunyai inti satu atau lebih,.dinding penyekat pada kapang disebut dengan septum yqang tidak bertutup rapat sehingga sitoplasma masih dapat bebas bergerak dari satu ruang keruang lainnya. Kapang tidak berseptat intinya tersebar disepanjang septa. Beberapa jenis kapang yang sering digunakan dalam pengolahan pangan adalah sebagaii berikut : Rhizopus 1. Rhizopus sering diebut kapang roti karena sering tumbuh dan menyebabkan kerusakan pada roti. Selain itu kapang ini juga tumbuh pada sayuran, dan buah -buahan. Spesies rhizopus yang umum ditemukan pada roti yaitu rhizopus stoloniferdan Rhizopus nigricans. Selain merusak makanan sebagian Rhizopus diguaka untuk beberapa makanan fermentasi tradisional seperti, Rhizopus oligosporus dan Rhzopus orizaeyang digunakan dalam pembuatan berbagai macam tempedan oncom hitam. Ciri-ciri Rhizopus adalah: a. Hifa nonseptat, b. mempunyai stolon dan rhizoid yang wananya gelap jik sudah tua, c. Sporangiopora tumbuh pada noda dimana terbentuk juga rhizoid, d. sporangia biasanya besar dan berwarna hitam, e. kolumela agak bulat dan apofisisberbentuk seerti cangkir, f. tidak mempunyai sporangiola, g. pertumbuhannya cepat, membentuk miselium seperti kapas, h. Pertumbuhannya seksual dengan membentuk Zigospora, i. kapang bersifat heterotalik, dimana repoduksi seksual membutuhkan dua talus yang berbeda.
2.
Aspergillus Kapang ini mampu tumbuh baik pada substrat dengan konsentrasi gula dan garam tinggi. Aspergillus orizae digunakan dalam fermentasi makanan tahap pertama dalam pembuatan kecap dan tauco. Konidia kelompok ini berwarna kuning sampai hiju, atau mungkin membentuk sklerotia. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut: a. Koloni berkelompok b. Konidiofora septet atau nonseptat c. Konidiopora membengkak membentuk vesikel pada ujungnya, d. Sterigmata atau fialida biasanya sederhana, berwarna atau tidak berwarna, e. Beberapa spesies tumbuh baik pada suhu 37 derajat celcius atau lebih, f. Konidia membentuk rantai yang berwarna hijau, coklat atau hitam.
3.
Penicillum Penicillium menyebabkan kerusakan pada bahan sayuran,buah-buahan, dan serelia. Selain itu digunkan untuk industri,misalkan memproduksi antibiotic penisilin yang diproduksi oleh Penicillium notatum dan Penicillium chysogenum. Kegunaan lain untuk pematangan keju, misalnya keju camembert oleh Penicillium camemberti yang konidianya berwarna abuabu dll. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut: a. Hifa septet, miselium bercabang biasanya berwarna, b. Konidiopore septet dan muncul bercabang atu tidak bercabang, c. Kepla yang membawa spora berbentuk seperti sapu, dengan sterigma atau fialidamuncul dalam kelompok, d. Konodia membentuk rantai karena muncul satu persatu dari sterigmata e. Konidia waktu masih muda berwarna hijau, kemudian berubah menjadi kebiry-biruan atau kecoklatan.
4.
Neurospora (Monila)
Neurospora (Monila) sitophila dan N. crassa merupakan spesies yang umum dijumpai pada makanan dan disebut kapang roti merah atau kapang nasi merah karena pertumbuhannya yang cepat pada roti atau nasi dengan membentuk warna merah-oranye. N. sitophila juga digunakan dalam pembuatan oncom merah. Pembentukan askospora yang terdapat didalam perithesia jarang terlihat pada kapang ini. Ciri-ciri spesifik Neurospora adalah sebagai berikut : a. Miselium septat, kemudian dapat pecah menjadi sel-sel yang terpisah b. Miselium panjang dan bebas tumbuh di atas permukaan Hifa aerial membawa konidia yang bertunas, berbentuk oval dan c. berwarna merah jambu sampai oranye merah, serta membentuk rantai bercabang pada ujungnya.
C. Karakteristik Morfologi Kapang
Kapang mempunyai cirri-ciri morfologi yang spesifik secara makroskopis dan mikroskopis. Ciri-ciri tersebut dapat digunakan sebagai identifikasi dan determinasi. Pengamatan secara mikroskopis dapat berupa sekat atau setidaknya hifa, bentuk percabangan hifa, stolon, rizoid, sel kaki badan buah, dasar badan buah, pendukung badan buah dan bentuk spora (Sutainingsih dkk, 1997). Tubuh atau talus suatu kapang pada dasarnya terdiri dari dua bagian : miselium dan spora (sel resisten.istirahat atau doormen). Miselium merupakan kumpulan beberapa filamen yang dinamakan hifa.
Setiap hifa lebarnya 5 sampai 10 mm, dibandingkan dengan sel bakteri yang biasanya berdiameter 1mm. Di sepanjang setiap hifa terdapat sitoplasma bersama. Ada tiga macam morfologi hifa : 1. Aseptat atau senosit. Hifa seperti ini tidak mempunyai dinding sekat atau septum. 2. Septat dengan sel-sel uninukleat. Sekatb membagi hifa menjadi ruang-ruang atau sel-sel berisi nukleus tunggal. Pada setiap septum terdapat pori di tengah-tengah yang memungkinkan perpindahan nucleus dan sitoplasma dari satu ruang ke ruang yang lain. Sungguhpun setiap ruang suatu hifa yang bersekat tidak terbatasi oleh suatu membran sebagaimana pada sel, setiap ruang itu biasanya dinamakan sel. 3. Septat dengan sel-sel multinukleat. Septum membagi hifa menjadi sel-sel dengan lebih dari satu nucleus dalam setiap ruang. Miselium dapat vegetatif (somatik) atau reproduktif. Beberapa hifa dari miselium somatik menembus kedalam medium untuk mendapat zat makanan. Miselium reproduksi bertanggung jawab untuk pembentukan spora dan biasanya tumbuh meluas ke udara dari medium. Miselium suatu kapang dapat merupakan jaringan yang terjalin lepas atau dapat merupakan struktur padat yang terorganisir seperti pada jamur.
D. Karakteristik Fisiologis Kapang
Pada umumnya jamur benang lebih tahan terhadap kekeringan dibanding dengan khamir atau bakteri. Namun demikian, batasan kandungan air total pada makanan yang baik untuk pertumbuhan jamur dapat diperkirakan. Kandungan air di bawah 14-15% pada biji-bijian atau makanan kering dapat mencegah atau memperlambat pertumbuhan jamur. Suhu optimum untuk jamur pada umumnya berkisar antara 25-30 oC, namun beberapa tumbuh baik pada 35-37oC, misalnya pada spesies Aspergillus. Jamur benang biasanya bersifat aerob, yang membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya. Kebanyakan jamur dapat tumbuh pada interval pH yang luas (pH 2,0-8,5), walaupun pada umumnya jamur lebih suka pada kondisi asam. Beberapa jamur memproduksi senyawa penghambat bagi mikroba lain, contohnya Pennicilium chrysogenum dan Aspergillus clavatus.
E. Klasifikasi Dan Identifikasi Kapang Klasifikasi kapang Menurut Fardiaz (1992), dan Waluyo (2012), kapang dapat dibedakan menjadi 2 kelompok berdasarkan struktur hifa, yaitu hifa tidak bersekat atau nonseptat dan hifa bersekat atau septat. 1. Kapang tidak bersepta a. Kelas Oomycetes (spora seksual disebut oospora) terdiri dari ordo saprolegniales (spesies Saprolegnia) dan ordo Peronosporales (spesies Pythium). b. Kelas Zygomycetes (spora seksual zigospora) terdiri dari ordo Mucorales (spora aseksual adalah sporangiospora) seperti : Mucor mucedo, Zygorrhynchus, Rhizopus, Absidia dan Thamnidium. 2. Kapang bersepta a. Kelas fungi tidak sempurna (imperfecti) tidak mempunyai spora seksual Ordo Moniales :
-
b.
Famili Monialiaceae : Aspergillus, Penicillium, Trichothecium, Geotrichum, Neurospora, Sporatrichum, Botrytis, Cephalosporium, Trichoderma, Scopulariopsis, Pullularia. Famili Dematiceae : Cladosporium, Helminthosporium, Alternaria, Stempylium. Famili Tuberculariaceae : Fusarium Famili Cryptococcaceae (fungsi seperti khusus atau false yeast) : Candida (khamir), Cryptococcus Famili Rhodotorulacee : Rhodotorula (khamir) Ordo Melanconiales : Colletotrichum, Gleosporium, Pestalozzia. Ordo Sphaeropsidales (konidia berbentuk botol, dinamakan piknidia) : Phoma, Dlipodia. Kelas Ascomycetes. Spora seksual adalah askospora, sperti : jenis Endomyces, Monascus, Sclerotinia. Yang termasuk dalam fungi imperfecti : Neurospora, Eurotium (tahap seksual dari Aspergillus), dan Penicillium.
Identifikasi kapang Identifikasi kapang biasanya dilakukan dengan melihat morfologi terutama secara mikroskopik. Sifat-sifat yang digunakan untuk identifikasi kapang adalah : 1. Hifa berseptat atau non septet 2. Miselium terang atau keruh 3. Miselium berwarna atau tidak berwarna 4. Memproduksi atau tidak memproduksi spora seksual dan jenis sporanya yaitu oospora, zigospora atau askospora 5. Jenis spora seksual : sporangiospora, konidia atau arhospora (oidia) 6. Ciri kepala pembawa spora : a. Sporangium : ukuran, warna, bentuk dan lokasi b. Kepala spora pembawa konidia : tunggal, berantai, pertunasan atau kumpulan (massa), bentuk dan rangkaian sterigmata atau fialides. 7. Penampakan sporangiofora atau konidiofora: sederhana atau bercabang, jika bercabang bentuk percabangan, ukuran dan bentuk kolumela pada ujung sporangiofora, konidiofora tunggal atau bergerombol. 8. Penampakan mikroskopik spora aseksual, terutama konidia : bentuk, ukuran, warna, halus atau kasar, satu, dua atau banyak sel. 9. Adanya struktur atau spora spesifik : stolon, rhizoid, “foot cell”(sel kaki), apofisis, khlamidospora, sklerotia dan sebagainya. F.
Kerusakan Oleh Kapang
Kapang mempunyai kisaran pH pertumbuhan yang luas, yaitu 1.5-11. Kebusukan makanan kaleng yang disebabkan oleh kapang sangat jarang terjadi, tetapi mungkin saja terjadi. Kebanyakan kapang tidak tahan panas sehingga adanya kapang pada makanan kaleng disebabkan oleh kurangnya pemanasan ( under process) atau karena terjadi kontaminasi setelah proses. Kapang memerlukan oksigen untuk tumbuh sehingga pertumbuhan pada kaleng hanya mungkin terjadi apabila kaleng bocor. Kapang lebih tahan asam, sehingga kapang sering membusukkan makanan asam, seperti buah-buahan asam dan minuman asam. Kapang seperti Bysochamys fulva, Talaromyces flavus, Neosartorya fischeri dan lain-lain telah diketahui sebagai penyebab kebusukan minuman sari buah kaleng dan produk-produk yang mengandung buah. Spora kapang-kapang ini ternyata mampu bertahan pada pemanasan yang digunakan untuk mengawetkan produk tersebut. Spora kapang ini tahan terhadap pemanasan selama 1 menit pada 920C dalam kondisi asam atau pada makanan yang diasamkan. Akan tetapi untuk mencapai konsistensi yang seperti ini, kapang tersebut memerlukan waktu untuk membentuk spora, sehingga sanitasi sehari-hari terhadap peralatan sangat penting untuk mencegah pertumbuhan kapang ini dan pembentukan sporanya.
Pada umumnya kapang yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan panas tidak menyebabkan penyakit pada manusia. Tabel 1 di bawah ini merupakan ringkasan dari beberapa jenis kapang yang sering merusak bahan pangan yaitu : JENIS KAPANG Aspergillus Penicillium Rhizopus Neurospora
G.
WARNA SPORA Hitam, hijau Biru, hijau Hitam di atas, hyfa berwarna Merah-oranye
PANGAN YANG DIRUSAK Roti, seralia, kacang-kacangan Buah-buahan, keju Roti, sayuran, buah-buahan Roti, nasi
Manfaat Kapang Dalam Produksi Pangan Produk
Bahan Dasar
Tempe
Kedelai
Oncom Merah Bungkil
Kacang Tanah
Oncom Hitam
Ampas Tahu
Kecap Tauco Ragi Tape Keju Biru Keju Camembert
Kedelai Kedelai Tepung Beras Susu Susu
Jenis Kapang Rhizopus oligospora Rhizopus oryzae Neurospora sitophia Rhizopus oligospora Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae Aspergillus oryzae Rhizopus, Aspergillus, khamir Penicililium roqueforti P. camemberti
H. Reproduksi Kapang
Secara alamiah kapang berkembang biak dengan berbagai cara, baik aseksual dengan pembelahan, penguncupan, atau pembentukan spora. Dapat pula secara seksual dengan peleburan nukleus dari kedua induknya. Pada pembelahan, suatu sel membelah diri untuk membentuk dua sel anak yang serupa. Pada penguncupan suatu sel anak tumbuh dari penonjolan kecil pada sel inangnya (Waluyo, 2012). Kapang bereproduksi dengan menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1- 10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan. 1.
Spora Aseksual Spora aseksual diproduksi dalam jumlah banyak, berukuran kecil dan ringan, serta tahan terhadap keadaan kering. Spora ini mudah beterbangan di udara dan tumbuh menjadi miselium baru di tempat lain. Dikenal enam macam sporab aseksual pada fungi, berikut cirri-ciri dari masing-masing spora tersebut.
No
Jenis Spora
1
Konidiospora
2
Sporangiospora
3
Arthrospora
4
Khlamindospora
Ciri-Ciri Sel tunggal atau multi sel Terbentuk pada ujung konidiospora Sifatnya terbuka Sel tunggal Terbentuk di dalam sporangium pada ujung sporangiospora Sel tunggal Terbentuk dari pemisahan potongan sel hifa Sel tunggal Berdinding tebal
Contoh Penicillium Aspergillum Alternaria Neurospora Rizhopus Mucor Thamnidium
- Coccidioides - Candida
5
Tahan terhadap keadaan ekstrim Sel tunggal Motil dengan flagella
Zoospora
2.
- Saprolegnia
Spora Seksual Kebanyakan spora seksual kapang timbul pada struktur spesifik yang disebut fruiting bodies. Terdapat beberapa cirri dari spora seksual seperti dalam table berikut.
No
Spora Seksual
1
Oospora
2
Zigospora
3
Askospora
4
basidiospora
Ciri-Ciri Terbentuk di dalam oogonium Spora besar dikelilingi oleh dinding besar Sel-sel tunggal di dalam askus Sel-sel tunggal timbul pada basidium
Contoh Saprolegnia Rhizopus Neurospora Agaricus
A. Kapang Nonsepta Oomycetes Anggota dalam oomycetes disebut fungi tingkat rendah. Beberapa diantaranya, yaitu yang tergolong dalam kapang air, spesiesnya bervariasi dari yang sederhana sampai yang lebih komplek. Zigomycetes Zigomycetes melakukan reproduksi seksual dengan membentuk spora seksual yang disebut zigospora. Zigospora berasal dari penggabungan dua hifa yang serupa yang mungkin berasal dari satu miselium yang berbeda. B. Kapang Septa Ascomycetes Kebanyakan fungi yang tergolong Ascomycetes adalah khamir. Spora seksual yang diproduksi oleh Ascomycetes disebut askospora.
4.2 KHAMIR A. Pengertian Khamir
Khamir (yeast) adalah fungi bersel satu yang mikroskopik, beberapa generasi ada yang membentuk miselium dengan percabangan.Khamir hidupnya sebagian ada yang saprofit dan ada beberapa yang parasitik. Sel khamir mempunyai ukuran yang bervariasi, yaitu dengan panjan g 1- 5 μm sampai 20-50 μm, dan lebar 1-10 μm. (Pelczar,2005). Khamir termasuk fungi tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya yang bersifat uniseluler. Reproduksi khamir terutama dengan cara pertunasan. Sebagai sel tunggal khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat jika dibandingkan dengan kapang karena mempunyai perbandingan luas permukaan dengan volume yang lebih besar. Khamir pada umumnya diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifat fisiologinya dan tidak atas perbedaan morfologinya seperti pada kapang. Yeast dapat dibedakan atas dua kelompok berdasarkan sifat metabolismenya yaitu bersifat fermentatif dan oksidatif. Jenis fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol yaitu memecah gula (glukosa) menjadi alkohol dan gas contohnya pada produk roti.Sedangkan oksidatif (respirasi) maka akan menghasilkan CO 2 dan H 2O. Keduanya bagi yeast adalah dipergunakan untuk energi walaupun energi yang dihasilkan melalui respirasi lebih tinggi dari yang melalui fermentasi (Natsir, 2003). Dibandingkan dengan bakteri, yeast dapat tumbuh dalam larutan yang pekat misalnya larutan gula atau garam lebih juga menyukai suasana asam dan lebih bersifat menyukai adanya oksigen. Yeast juga tidak mati oleh adanya antibiotik dan beberapa yeast mempunyai sifat antimikroba sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan mould . Adanya sifat-sifat yang tahan pada lingkungan yang stress (garam, asam dan gula) maka dalam persaingannya dengan mikroba lain yeast lebih bisa hidup normal.
B. Golongan Dan Jenis Khamir
1.
Ascomycetes Ciri jamur ini mempunyai hifa bersepta, dan dapat membentuk konidiofor. Secara vegetatif dapat berkembang biak dengan potongan hifa, dan pada beberapa jenis dapat menghasilkan konidia secara aseksual. Fase konidi jamur ini disebut juga fase imperfect. Fungi yang hanya dalam bentuk fase imperfect disebut fungi imperfecti (Deuteromycetes). Secara generatif dapat membentuk badan buah yang disebut askokarp, yang di dalamnya terdapat askus (kantong) yang menghasilkan askospora. Askospora merupakan hasil kariogami dan meiosis. Pembentukan askospora ada 4 cara, yaitu: 1. Konjugasi langsung seperti pada khamir. 2. Pembelahan sel miselium. 3. Peleburan sel-sel kelamin kemudian oogonium menjadi askus. 4. Dari hife askogen timbul organ-organ tertentu yang mengandung inti rangkap. Berdasarkan bentuknya dapat dibedakan 3 macam askus, yaitu: a. Cleistothecium, bentuknya bulat, kasar dan tidak mempunyai lubang khusus untuk jalan keluarnya spora. b. Perithecium, bentuk bulat seperti labu, mempunyai osteol untuk jalan keluarnya spora. c. Apothecium, bentuk seperti cawan atau mangkuk, bagian permukaan terdiri atas himenium yang mengandung askus-askus dalam lapisan palisade, dari lapisan tersebut dapat dilepaskan askospora. Contoh jamur ini yang penting adalah genus Aspergillus dan Penicillium. Jamur ini umumnya dapat menghasilkan pigmen hitam, coklat, merah, dan hijau. Pigmen tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis-jenis jamur tersebut. Jamur ini umumnya dapat merombak bahan organik seperti kayu, buah, kulit, dan sisa-sisa tanaman. Spesies seperti P. roqueforti dan P. camemberti dapat digunakan untuk flavour (aroma). Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum untuk produksi antibiotik penisilin. Jamur Aspergillus niger untuk fermentasi asam sitrat, Aspergillus oryzae dan Aspergillus wentii untuk fermentasi kecap.
2.
Basiodiomycetes Ciri khusus jamur ini yaitu mempunyai basidium yang berbentuk seperti gada, tidak bersekat, dan mengandung 4 basidiospora di ujungnya. Pada jamur tertentu mempunyai hymenium atau lapisan-lapisan dalam badan buah. Hymenium terdapat pada mushroom, maka disebut juga Hymenomycetes. Hymenium terdiri dari basidia, hifa steril, parafisa, dan cysts. Basidia berasal dari hifa dikariotik, sel ujungnya membesar, inti ikut membesar, 2 inti melebur menghasilkan 1 inti diploid, kemudian membelah reduksi menjadi 4 inti haploid yang menjadi inti basidiospora. Tipe kelamin
basidiospora terdiri atas 2 negatif dan 2 positif. Akumulasi basidiospora dapat dilihat dari warnanya, yaitu seperti tepung halus berwarna coklat, hitam, ungu, kuning, dan sebagainya. Contoh jamur ini adalah Pleurotus sp (Jamur Tiram), Cyantus sp., dan khamir Sporobolomyces sp. 3.
C.
Deuteromycetes (Fungi Imperfecti) Semua jamur yang tidak mempunyai bentuk (fase) seksual dimasukkan ke dalam kelas Deuteromycetes. Jamur ini merupakan bentuk konidial dari klas Ascomycetes, dengan askus tidak bertutup atau hilang karena evolusi. Jamur ini juga tidak lengkap secara seksual, atau disebut paraseksual. Proses plasmogami, kariogami dan meiosis ada tetapi tidak terjadi pada lokasi tertentu dari badan vegetatif, atau tidak terjadi pada fase perkembangan tertentu. Miseliumnya bersifat homokariotik. Contoh jamur ini adalah beberapa spesies Aspergillus, Penicillium, dan Monilia.
Karakteristik Morfologi Khamir
Bentuk khamir dapat sperikal sampai ovoid. Kadang dapat membentuk miselium semu. Mempunyai ukuran yang bervariasi. Struktur yang dapat diamati meliputi dinding sel, sitoplasma, vakuol air, globula lemak dan granula. Reproduksi secara aseksual melalui pembentukan tunas secara multilateral ataupun polar. Reproduksi secara seksual menghasilkan askospora melalui konjugasi dua sel atau konjugasi dua askospora yang menghasilkan sel anakan kecil. Jumlah spora dalam askus bervariasi tergantung macam khamirnya. Khamir dapat membentuk lapisan film di atas permukaan medium cair. Produksi pigmen karotenoid menandakan adanya pertumbuhan genus Rhodotorula. Sulit membedakan khamir dengan bakteri pada medium agar, kecuali dengan mikroskop. Khamir ada yang bersifat oksidatif, fermentatif, ataupun kedua-nya. Khamir yang oksidatif dapat tumbuh dengan membentuk lapisan film pada permukaan medium cair sedang yang fermentative biasanya tumbuh dalam cairan medium. Komposisi Sel Khamir
- Air 68 – 83 % - N-total 7 – 9 % adapula 2,5 – 14 % Protein murni 64 – 79 % Basa purin + 10 % Basa pirimidin + 4 % As. Amino, nukleotida + 15 % Karbohidrat: glikogen, deoksiribosa, amilosa, selulosa dll Lipida: gliserida, asam lemak, fosfolipida, sterol Dinding sel terdiri atas khitin
-
Bentuk-bentuk sel Khamir D.
Karakteristik Fisiologis Khamir • • •
•
Konsentrasi solute [gula/garam] lebih tinggi daripada bakteri Kelembaban yg dibutuhkan lebih rendah daripada bakteri dan lebih tinggi daripada kapang Aw pertumbuhan secara umum 0,88 – 0,94. Aw minimal unt khamir dari susu kental 0,90; khamir roti: 0,905. Khamir osmotik: 0,62 – 0,65 Suhu optimal: 25 – 30 oC, maksimum 35 – 47 oC.
Tidak tumbuh pada pH basa dg optimal pada 4,0 – 4,5. Gula merupakan sumber energi yang paling baik
• •
E.
Klasifikasi Dan Identifikasi Khamir Klasifikasi Khamir a. Kelompok yeast sejati (True yeasts) Kelompok yeast sejati pada dasarnya termasuk kedalam kelas Ascomycetes, dengan ciri memiliki spora. Termasuk kedalam kelompok ini adalah berbagai spesies Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces,Pichia, Hansenula, Debaryomyces dan Hanseniaspora. Sedangkan pada kelompok jenis yeast sejati ini spesies yang umum digunakan dalam industri adalah Saccharomycescerevisiae yaitu untuk pembuatan roti, minuman beralkohol, glyserol dan enzim invertase.
b.
Kelompok yeast yang liar (wild yeast ) Kelompok yeast ini tidak mempunyai spora. Yeast liar ini pertumbuhannya terkadang diharapkan ada yang tidak diharapkan dalam suatu fermentasi. Termasuk dalam kelompok yeast ini adalah , Torulopsis,Brettanomyces, Rhodotorula, Trichosporon dan Kloeckera. Identifikasi Khamir 1. Ada tidaknya askospora, kalau ada bagaimana pembentukannya (konyugasi isogami, heterogami, atau konyugasi askospora), bentuk, warna, ukuran, dan jumlah spora. 2. Bentuk, warna, dan ukuran sel vegetatifnya. 3. Cara reproduksi aseksual (bertunas, membelah, dsb) 4. Ada tidaknya filamen atau pseudomiselium. 5. Pertumbuhan dalam medium dan warna koloninya. 6. Sifat-sifat fisiologi, misalnya sumber karbon (C) dan nitrogen (N), kebutuhan vitamin, bersifat oksidatif atau fermentatif, atau keduanya, lipolitik, uji pembentukan asam, penggunaan pati, dan lain-lain.
F.
Kerusakan Oleh Khamir
Khamir mempunyai kisaran pH pertumbuhan 1.5-8.5. Namun kebanyakan khamir lebih cocok tumbuh pada kondisi asam, yaitu pada pH 4-4.5, sehingga kerusakan oleh khamir lebih mungkin terjadi pada produk-produk asam. Suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan khamir adalah 25-30 oC dan suhu maksimum 35-47 oC. Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0 oC atau lebih rendah. Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi khamir fermentatif dapat tumbuh secara anaerobik meskipun lambat. Khamir hanya sedikit resisten terhadap pemanasan, dimana kebanyakan khamir dapat terbunuh pada suhu 60 oC. Jika makanan kaleng busuk karena pertumbuhan khamir, maka dapat diduga pemanasan makanan tersebut tidak cukup atau kaleng telah bocor. Pada umumnya kebusukan karena khamir disertai dengan pembentukan alkohol dan gas CO 2 yang menyebabkan kaleng menjadi kembung. Khamir dapat membusukkan buah kaleng, jam dan jelly serta dapat menggembungkan kaleng karena produksi CO 2. Seperti halnya kapang, khamir yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan pemanasan tidak menyebabkan penyakit pada manusia. G.
Khamir Yang Penting Dalam Industri
3.1 Genus Saccharomyces S. cerevisiae: pembuatan roti, wine, alkohol, gliserol, enzim invertase, PST. S. Carlbergensis: pembuatan bir S. fragilis & S. lactis: fermentasi laktosa pada produk-produk susu. S. rouxii: osmofilik pada fermentasi kecap
3.2 Genus Torulopsis T. sphaerica: fermentasi laktosa, menyebabkan: Kerusakan produk susu Kerusakan susu kental manis Kerusakan konsentrat juice buah
Kerusakan makanan yg asam
3.3 Genus Candida Penyebab kerusakan makanan yang asam dan bergaram C. utilis: sebagai PST C. lipolytica: merusak margarin
3.4 Khamir Pembentuk Lapisan Film Pichia, Hansenula, Debaryomyces, Candida, Trichosporon. • Tumbuh dipermukaan produk-produk yang asam • Mengoksidasi asam dan menyebabkan kerusakan produk • 3.5 Khamir Osmofilik Tumbuh pada tekanan osmosis tinggi: gula, garam, dsb Penyebab kerusakan pada buah kering, juice, madu, sir up Penting pada produksi kecap
Dengan memperhatikan aktivitas yeast yang sangat reaktif dan beragam terhadap bahan makanan, maka dapat dikatakan yeast mempunyai potensi yang besar selain sebagai agen fermentasi, dapat memberi perubahan yang sangat signifikan baik dalam rasa, aroma maupun tekstur dari pangan tersebut. Seperti kita lihat selain pada pembuatan roti dan minuman yang beraroma alkohol, atau dari sayur dan buah fermentasi secara umum pemanfaatan yeast dalam mengembangkan produk pangan dapat diketahui seperti di bawah ini : Susu dan produk olahannya Produk Yeast spesies Susu segar, pasteurisasi Rhodotorula spp., Candida famata, C. diffluens, C. curvata, Kluyveromyces marxianus, Cryptococcus flavus. Mentega Rhodotorula rubra, R. glutinis, Candida famata, C. diffluens, C. lipolytica, Cryptococcus laurentii. Yogurt Kluyveromyces marxianus, Candida famata,
Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Hansenula anomala. Keju Cottage dan segar
Kluyveromyces marxianus, C. lipolytica, Candida famata dan Candida yang lain, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus laurentii, Sporobolmyces roseus.
Keju lunak dimatangkan
Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Candida
dengan jamur (mold)
lipolytica, Pichia membranafaciens, P. fermentans, Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Zigosaccharomyces rouxii.
Daging dan produk olahannya
Produk Daging segar merah dan unggas
Daging Domba beku
Yeast spesies Candida spp., Rhodotorula spp., Debaryomyces spp., Trichosporon (jarang diteliti). Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides, Trichosporon pullulans.
Daging kalkun beku Daging potong atau cincang
Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides. Candida lipolytica, C. zeylanoides, C. lambica, C. sake,
Daging yang diolah (sosis, ham)
H.
Cryptococcus laurentii, Debaryomyces hansenii, Pichia membranaefaciens. Debaryomyces hansenii, Candida spp., Rhodotorula spp.
Reproduksi Khamir
Reproduksi dengan cara pertunasan, pembelahan, pembelahan tunas dan pembentukan spora aseksual dinamakan reproduksi vegetatif sedangkan pembentukan spora seksual disebut dengan reproduksi seksual. 1. Pertunasan Sel Pertunasan merupakan cara reproduksi paling umum dilakukan oleh khamir. Proses pertunasan dimulai melalui suatu saluran yang terbentuk dari vakuola di dekat nukleus menuju dinding sel yang terdekat dengan vakuola. Karena adanya penipisan dinding sel, maka protoplasma akan menonjol keluar kemudian membesar dan terisi komponen-komponen nukleus dan sitoplasma dari inangnya melalui saluran yang terbentu tersebut. Tunas terus tumbuh dan membentuk dinding sel baru dan juka ukuran tunas sudah hampir sama besar dengan inangnya, komponen inti akan terpisah menjadi d ua. 2. Pembelahan Sel Pembelahan sel atau pembelahan binner, mula-mula sel khamir membengkak atau memanjang, kemudian nukleus terbagi menjadi dua dan terbentuk septa atau dinding penyekat tanpa mengubah dinding sel. Setelah nukleus terbagi menjadi dua, septa terbagi menjadi dua dinding dan kedua sel melepaskan diri satu sama lain. 3. Pembelahan Tunas Reproduksi vegetatif dengan cara membelah tunas, yakni gabungan antara pertunasan dengan pembelahan. Mula-mula terbentuk tunas, tetapi tempat melekatnya tunas pada induk sel relatif besar, kemudian terbentuk septa yang memisahkan tunas dari induknya. 4. Pembentukan Spora Aseksual Terjadi melalui pembentukan spora dibedakan atas beberapa macam yaitu: - Blastospora membentuk kumpulan tunas menempel pada sel yang memanjang, - Balliospora, tumbuh pada ujung sel yang meruncing satu demi satu dilepaskan dengan tekanan, - Khlamidospora, bentuk spora istirahat yang mempunyai dinding sel tebal. 5. Pembentukan Spora Seksual Spora seksual terdiri dari basidiospora dan askospora. Khamir dibedakan atas dua kelompok berdasarkan jumlah kromosom di dalam inti sel yakni : 1) Khamir diploid dan 2) Khamir haploid. Inti sel pada khamir diploid terbentuk dari pengabungan inti dua sel haploid atau dua askospora, karena itu mengandung kromoson 2n. Askospora dapat berkembang menjadi sel somatis atau sel vegetatif. Sel vegetatif dapat membelah membentuk sel anak. Dua sel anak ini saling menempel dan dinding selnya larut membentuk pembuluh kopulasi yaitu tempat yang akan dilalui oleh inti sel. Kedua inti sel mengadakan perkawinan yang dinamakan kariogami. Hasil dari kariogami ini adalah zigot dengan sebuah inti yang memiliki 2n kromosom. Bila sudah cukup dewasa, zigot akan membelah secara meiosis membentuk 4 inti, kemudian membelah lagi sehingga membentuk 8 inti.
Perkembangan bentuk sel khamir berbentuk lemon ( Hanseniaspora) (Phaff et . al., 1968)
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 2003. Dasar-Dasar Mikrobiologi.Jakarta : Djambatan Natsir. 2003. Biologi. Jakarta: Erlangga. Pelczar, M.J. & E.C.S Chan. 2008. Dasar-dasar mikrobiology. Terj. dari Elements of microbiology oleh Hadioetomo, R.S., T. Imas, S.S. Tjitrosomo, & S.L. Angka. UI -Press. Jakarta Syamsuri,Istamar.2004.Biologi.Jakarta:Erlangga Waluyo,L.2007. Mikrobiologi
Umum.
UPT
Penerbita
UMM.
Malang
