HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran...

25
HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi dan Identifikasi Kapang dan Khamir Ragi Tape Berdasarkan hasil pengumpulan sampel ragi tape, terlihat bahwa masing- masing daerah memiliki produk ragi tape tersendiri, kecuali ragi tape NKL yang dapat ditemukan di tiga wilayah di pulau Jawa yaitu Semarang, Yogyakarta dan Madiun. Sebanyak 13 sampel ragi tape telah berhasil diisolasi kandungan mikroorganismenya dan diperoleh sebanyak 24 isolat kapang dan 13 isolat khamir yang dapat dikelompokkan menjadi 5 Genus yaitu Mucor/Chlamydomucor, Rhizopus, Aspergillus, Saccharomycopsis dan Saccharomyces . Selanjutnya dilakukan identifikasi kapang lebih lanjut sampai ke tingkat spesies kecuali Genus Aspergillus , sedangkan identifikasi khamir hanya sampai tingkatan Genus mengingat keterbatasan uji-uji fisiologis yang dilakukan. Hasil isolasi dan identifikasi kapang dan khamir dari ragi tape secara lengkap terangkum dalam Tabel 4. Sedangkan karakteristik dan hasil pengamatan secara makroskopis dari isolat kapang dan khamir dapat dilihat pada Tabel 5 dan 6 serta Gambar 5 dan 6. Tabel 4. Hasil isolasi dan identifikasi kapang dan khamir ragi tape Asal Daerah Nama Ragi Isolat Kapang dan Khamir Kereta Kencana Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Saccharomycopsis sp 2. Gunung Chlamydomucor oryzae., Rhizopus nigricans . DKI Jakarta Tanpa Merek Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Rhizopus arrhizus. Cakra Matahari Rhizopus oryzae ., Saccharomycopsis sp 1. Berlian Chlamydomucor oryzae., Rhizopus oryzae , Saccharomycopsis sp 1. Bandung Sae Super Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp 1. Gedang Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Saccharomycopsis sp 2. Semarang Na Kok Liong (NKL) Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp. 1, Saccharomyces sp. Rembang Sidojoyo Chlamydomucor oryzae, grup Aspergillus niger, Aspergillus sp, Saccharomycopsis sp 1. MK Kalasan Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii Yogyakarta NKL Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Saccharomycopsis sp 1., Saccharomyces sp. NKL Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp 2., Saccharomyces sp. Madiun Tanpa Merek Mucor rouxii, Rhizopus nigricans , Saccharomycopsis sp 1.

Transcript of HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran...

Page 1: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

HASIL DAN PEMBAHASAN

Isolasi dan Identifikasi Kapang dan Khamir Ragi Tape

Berdasarkan hasil pengumpulan sampel ragi tape, terlihat bahwa masing-

masing daerah memiliki produk ragi tape tersendiri, kecuali ragi tape NKL yang

dapat ditemukan di tiga wilayah di pulau Jawa yaitu Semarang, Yogyakarta dan

Madiun. Sebanyak 13 sampel ragi tape telah berhasil diisolasi kandungan

mikroorganismenya dan diperoleh sebanyak 24 isolat kapang dan 13 isolat khamir

yang dapat dikelompokkan menjadi 5 Genus yaitu Mucor/Chlamydomucor,

Rhizopus, Aspergillus, Saccharomycopsis dan Saccharomyces. Selanjutnya

dilakukan identifikasi kapang lebih lanjut sampai ke tingkat spesies kecuali Genus

Aspergillus, sedangkan identifikasi khamir hanya sampai tingkatan Genus

mengingat keterbatasan uji-uji fisiologis yang dilakukan. Hasil isolasi dan

identifikasi kapang dan khamir dari ragi tape secara lengkap terangkum dalam

Tabel 4. Sedangkan karakteristik dan hasil pengamatan secara makroskopis dari

isolat kapang dan khamir dapat dilihat pada Tabel 5 dan 6 serta Gambar 5 dan 6.

Tabel 4. Hasil isolasi dan identifikasi kapang dan khamir ragi tape

Asal Daerah Nama Ragi Isolat Kapang dan Khamir Kereta Kencana Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Saccharomycopsis

sp 2. Gunung Chlamydomucor oryzae., Rhizopus nigricans .

DKI Jakarta

Tanpa Merek Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii, Rhizopus arrhizus. Cakra Matahari Rhizopus oryzae., Saccharomycopsis sp 1. Berlian Chlamydomucor oryzae., Rhizopus oryzae,

Saccharomycopsis sp 1.

Bandung

Sae Super Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp 1. Gedang Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii,

Saccharomycopsis sp 2. Semarang

Na Kok Liong (NKL)

Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp. 1, Saccharomyces sp.

Rembang Sidojoyo Chlamydomucor oryzae, grup Aspergillus niger, Aspergillus sp, Saccharomycopsis sp 1.

MK Kalasan Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii Yogyakarta NKL Chlamydomucor oryzae., Mucor rouxii,

Saccharomycopsis sp 1., Saccharomyces sp. NKL Chlamydomucor oryzae., Saccharomycopsis sp 2.,

Saccharomyces sp. Madiun

Tanpa Merek Mucor rouxii, Rhizopus nigricans, Saccharomycopsis sp 1.

Page 2: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

32

Gambar 5. Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x

(1) Mucor rouxii (2) Chlamydomucor oryzae (3) Rhizopus nigricans (4) R. oryzae (5) R. arrhizus (6) grup Aspergillus niger

Tabel 5. Karakteristik isolat kapang ragi tape

Karakteristik isolat kapang Hasil identifikasi kapang Diameter sporangium < 100µm, berwarna putih sampai coklat keemasan, tumbuh pada suhu 37oC, spora berukuran 4-5µm

Mucor rouxii

Miselium berwarna putih, tidak membentuk spora atau konidia, klamidospora terdapat dalam jumlah banyak yang dibentuk di dalam hifa miselium terisolasi atau terletak dalam larikannya dengan ukuran yang berbeda-beda

Chlamydomucor oryzae

Rhizoid berkembang dengan baik, spora berukuran 9-12 x 7,5-8µm

Rhizopus nigricans

(1) (2)

(3) (4)

(5) (6)

Page 3: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

33

Karakteristik isolat kapang Hasil identifikasi kapang

Rhizoid berkembang dengan baik, spora berukuran 7-9 x 4,5-6µm

Rhizopus oryzae

Rhizopus jarang ditemukan dan pendek, sporangiofora tidak membengkak dan panjangnya lebih dari 150µm

Rhizopus arrhizus

Kepala konidia berwarna hitam atau coklat tua, berbetuk bulat, tumbuh baik dan bersporulasi pada medium Czapeks agar

Grup Aspergillus niger

Gambar 6. Foto mikrograf isolat khamir perbesaran 400x (1) Saccharomycopsis sp. 1 (2) Saccharomycopsis sp. 2 (3) Saccharomyces sp.

(3)

(2)

(1)

Page 4: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

34

Tabel 6. Karakteristik isolat khamir ragi tape

Karakteristik isolat khamir Hasil identifikasi khamir Koloni berwarna putih krem, sel tumbuh membentuk miselium sejati, berseptat dan bercabang, dapat tumbuh pada suhu 37oC, tidak dapat membentuk pati ekstraseluler, dapat melakukan fermentasi (lemah) dekstrosa, sukrosa dan maltosa, dan rafinosa, dapat melakukan asimilas i dekstrosa, sukrosa, maltosa, dan rafinosa

Saccharomycopsis sp1.

Koloni berwarna putih krem, sel tumbuh membentuk miselium sejati, berseptat dan bercabang, dapat tumbuh pada suhu 37oC, tidak dapat membentuk pati ekstraseluler, dapat melakukan fermentasi (lemah) dekstrosa, sukrosa dan maltosa, dan rafinosa, dapat melakukan asimilasi dekstrosa, sukrosa, maltosa, rafinosa dan trehalosa

Saccharomycopsis sp.2

Koloni berwarna putih krem, licin, sel berbentuk oval atau bulat berukuran (6,75-13,5µm) x (6,75-27µm), sel tunggal atau bergerombol, tidak membentuk pseudomiselium, dapat tumbuh pada suhu 37oC, tidak dapat membentuk pati ekstraseluler, dapat melakukan fermentasi) dekstrosa, galaktosa, sukrosa, maltosa dan rafinosa, dapat melakukan asimilasi dekstrosa, galaktosa, sukrosa, maltosa, rafinosa dan trehalosa

Saccharomyces sp.

Pada Tabel 4 terlihat bahwa kapang yang sering ditemukan pada sampel

ragi tape adalah Chlamydomucor oryzae dan Mucor rouxii, selain itu juga

ditemukan Rhizopus nigricans, R. oryzae, R. arrhizus dan grup Aspergillus niger.

Sedangkan khamir yang sering dijumpai adalah Saccharomycopsis sp1., selain itu

juga ditemukan Saccharomyces sp. pada semua sampel ragi tape NKL. Khamir

Saccharomycopsis sp merupakan nama baru dari Endomycopsis.

Saono (1982) telah melakukan penelitian isolasi mikroorganisme dari

25 sampel ragi tape yang berasal dari daerah Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa

Timur. Hasil penelitian menunjukkan kandungan mikroorganisme ragi tape

sangat bervariasi karena terdapat keragaman bahan-bahan pembuatan ragi tape

khususnya bumbu rempah-rempah yang digunakan. Jenis mikroorganisme yang

berhasil diisolasi adalah Amylomyces, Mucor, Rhizopus, Endomycopsis

(Saccharomycopsis), Saccharomyces, Hansenula, Candida, Pediococcus dan

Bacillus

Page 5: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

35

Dwijoseputro (1976) menemukan kapang Aspergillus oryzae, khamir

Candida parapsilosis, C. melinii, Hansenula subpelliculosa, H. anomala dan

H. malanga nov. sp pada ragi tape asal Malang. Sedangkan ragi tape asal

Surakarta dapat dijumpa i adanya kapang Chlamydomucor oryzae (Amylomyces

rouxii) dan khamir C. laktosa.

Isolasi dan identifikasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa masing-

masing ragi tape mengandung lebih dari satu jenis mikroorganisme dan di antara

sampel ragi tape tidak terdapat kesamaan kandungan mikroorganisme. Hal ini

seperti yang diungkapkan oleh Saono (1982) bahwa jenis kapang dan khamir yang

terdapat dalam ragi tape bermacam-macam tergantung asal dan cara ragi dibuat.

Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Saono (1982) dan Dwijoseputro

(1976), jenis isolat yang diperoleh secara umum hampir sama yaitu Genus Mucor,

Chlamydomucor/Amylomyces, Rhizopus, Aspergillus, Saccharomycopsis dan

Saccharomyces, namun ada beberapa isolat khamir yang tidak ditemukan dalam

penelitian ini yaitu Candida dan Hansenula. Hal ini menunjukkan bahwa

kandungan mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi secara umum tidak

berubah banyak walaupun sudah diproduksi sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu,

walaupun demikian variasi kandungan mikroorganisme di antara ragi tape masih

cukup tinggi.

Kapang Chlamydomucor oryzae (Amylomyces rouxii) dan khamir

Saccharomycopsis sering dijumpai karena mikroorganisme tersebut bersifat

amilolitik yang sangat berperan dalam proses pembuatan tape. Peranan

mikroorganisme dalam ragi tape terangkum dalam Tabel 7. Rahayu dan

Suliantari (1990) menyebutkan proses fermentasi tape dibagi menjadi dua tahap

yaitu pembuatan pati menjadi gula sederhana oleh kerja kapang dan perubahan

gula menjadi alkohol oleh kerja khamir. Mikroba yang diduga paling berperan

dalam fermentasi tape adalah Amylomyces rouxii, Endomycosis

(Saccharomycopsis) burtonii dan Saccharomyces cereviseae.

Page 6: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

36

Tabel 7. Peranan mikroorganisme dalam ragi tape *)

Grup mikroorganisme Genus Peranan

Amylomyces Sakarifikasi dan likuifier Mucor Sakarifikasi dan likuifier

Kapang amilolitik

Rhizopus Likuifier (lemah) dan penghasil alkohol

Khamir amilolitik Endomycopsis / Saccharomycopsis

Sakarifikasi dan penghasil aroma (lemah)

Saccharomyces Penghasil alkohol Hansenula Penghasil aroma yang sedap Endomycopsis / Saccharomycopsis

Penghasil aroma spesifik

Khamir non amilolitik

Candida Penghasil aroma spesifik Bakteri asam laktat Pediococcus Penghasil asam laktat Bakteri amilolitik Bacillus Sakarifikasi *) Saono (1982)

Kemampuan Isolat Kapang dan Khamir dalam Mereduksi Kandungan Aflatoksin

Isolat kapang dan khamir yang diisolasi dari ragi tape memiliki

kemampuan yang bervariasi dalam mereduksi aflatoksin (Tabel 8, Lampiran 8).

Kapang Chlamydomucor oryzae asal Ragi Gedang memiliki kemampuan terendah

dalam mereduksi aflatoksin total yaitu sebesar 39,5%, sedangkan kapang

M. rouxii asal Ragi Gedang memberikan persentase reduksi aflatoksin tertinggi

pada semua jenis aflatoksin yang diproduksi A. parasiticus yakni 99,4% untuk

AFB1 dan AFB2 ; 99,9% untuk AFG1 dan AFG2, dan aflatoksin total sebesar

99,7%. Persentase reduksi total aflatoksin oleh khamir ragi tape berkisar antara

72,4-98,1% dengan isolat Saccharomyces sp. asal Ragi NKL memiliki

kemampuan tertinggi dalam mereduksi aflatoksin dibandingkan jenis khamir

lainnya yakni sebesar 95,9% AFB1 ; 97,1% AFB2; 89,4% AFG1; 99,1% AFG2

dan 98,1% aflatoksin total.

Kapang M. rouxii, Chlamydomucor oryzae dan Saccharomycopsis sp.

yang berasal dari ragi tape yang berbeda memiliki kemampuan yang berbeda

dalam mereduksi aflatoksin. Menurut Suzzi et al (1995), aktivitas biokontrol

tidak sepenuhnya tergantung pada spesies atau genus karena setiap galur memiliki

karakteristik yang spesifik. Hal ini didukung oleh hasil penelitian yang

Page 7: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

37

menunjukkan dari 12 galur S. cereviseae yang diuji aktivitas penghambatannya,

ternyata masing-masing galur memiliki aktivitas penghambatan yang bervariasi,

di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu menghambat 9 jenis kapang

patogen yang diuji sementara galur lainnya hanya sekitar 6-8 jenis kapang

patogen.

Tabel 8 Reduksi aflatoksin oleh isolat kapang dan khamir ragi tape

Persentase reduksi aflatoksin Isolat kapang/khamir Ragi AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 Total

1 Mucor rouxii Tanpa Merek 45,8 20 82,6 25 61,4 2 Mucor rouxii Gedang 99,4 99,4 99,9 99,9 99,7

3 Chlamydomucor oryzae.

MK Kalasan 98,3 99,1 99,7 99,6 99,3

4 Chlamydomucor oryzae.

Gedang 55 54 15,8 76,6 39,5

5 Grup Aspergillus niger Sidojoyo 99,2 99,2 99,5 99,5 99,4 6 Rhizopus nigricans Tanpa Merek 48,7 62,5 80,2 81,3 73,1

7 Rhizopus oryzae. Cakra Matahari 66,7 53,3 55,6 33,3 54,7 8 Saccharomycopsis sp. Berlian 71,6 85,9 89,4 89,7 86,2

9 Saccharomycopsis sp. Gedang 77,1 77,5 68,7 64,3 72,4 10 Saccharomyces sp. NKL 95,9 97,1 89,4 99,1 98,1

Menurut Horn dan Wicklow (1983) A. niger dapat menghambat produksi

aflatoksin B1 oleh A. flavus pada biji jagung sebesar 70-96%. Fusarium

moniliforme, Trichoderma viride dan R. nigricans dapat menghambat

pertumbuhan A. flavus dan produksi aflatoksin sebesar 73,2 % ; 80,9 %; dan

45,4% (Choundary 1992). Hasil penelitian Faraj et al (1993) menunjukkan

A. niger, R. oryzae dan M. racemosus yang ditumbuhkan bersama -sama dengan

A. flavus mampu mereduksi aflatoksin yang dihasilkan sebesar 47,3 % ; 44,4 %

dan 39,5 %.

Jika dibandingkan dengan hasil-hasil penelitian yang telah dilaporkan di

atas, terlihat bahwa beberapa isolat kapang ragi tape memiliki kemampuan

mereduksi aflatoksin cenderung lebih baik, misalnya R. nigricans mampu

mereduksi aflatoksin 73,1% sementara hasil penelitian Horn dan Wicklow (1983)

menunjukkan penghambatan pertumbuhan dan produksi aflatoksin sebesar 45,4%.

Perbedaan hasil reduksi aflatoksin di atas dapat disebabkan oleh perbedaan galur

kapang antagonis yang digunakan serta metode pengujian yang digunakan di

dalam penelitian.

Page 8: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

38

Kemampuan Penghambatan Kapang dan Khamir terhadap Pertumbuhan A. parasiticus

Pada penelitian selanjutnya dipilih satu jenis isolat kapang dan satu jenis

isolat khamir yang memiliki kemampuan tertinggi dalam mereduksi aflatoksin

yaitu M. rouxii dan Saccharomyces sp. Dasar pertimbangan pemilihan kedua

isolat ini adalah selain memiliki persentase reduksi aflatoksin yang tinggi, kedua

isolat sering digunakan dalam proses pengolahan pangan sehingga relatif lebih

aman untuk diaplikasi. Kapang M. rouxii sering digunakan pada proses

sakarifikasi pati (Rahman 1990), di samping itu Genus Mucor dikenal juga

sebagai kapang the first saprophytic colonizer (Botha dan du Preez 2000).

Sedangkan khamir Saccharomyces sp. diketahui banyak berperan dalam proses

fermentasi produk pangan dan juga di bidang peternakan sebagai sumber nutrisi.

Pada uji reduksi aflatoksin sebelumnya terlihat bahwa kapang

Chlamydomucor oryzae asal Ragi MK Kalasan dan Grup Aspergillus niger asal Ragi

Sidojoyo juga memiliki persentase reduksi aflatoksin yang tidak jauh berbeda dengan

M. rouxii asal ragi Gedang yaitu sekitar 99%. Namun ada beberapa pertimbangan

sehingga kedua isolat tersebut tidak terpilih yaitu kapang C. oryzae diketahui tidak

membentuk spora atau konidia tetapi hanya klamidospora, sehingga dikhawatirkan secara

teknis akan berpengaruh pada saat proses perbanyakan kapang. Sedangkan kapang grup

A. niger tidak terpilih karena A. niger berindikasi menyebabkan mikosis

(Aspergillosis) pada hewan setelah A. fumigatus dan A. flavus

http://www.myology.adelaide.edu.au/Fungal_Des riptions/Hyphomyetes_(hyaline)/Asper

gillus /niger.html).

Penghambatan pertumbuhan kapang oleh mikroorganisme dapat

disebabkan oleh adanya kompetisi nutrisi dan ruang, senyawa filtrat yang

dihasilkan oleh mikroorganisme atau perbedaan waktu generasi kedua

mikroorganisme. Berdasarkan uji penghambatan pertumbuhan A. parasiticus

terlihat bahwa kedua isolat M. rouxii dan Saccharomyces sp. mampu menghambat

pertumbuhan A. parasiticus. Kapang M. rouxii dapat menghambat pertumbuhan

A. parasiticus sampai hari ke -6 waktu inkubasi, kemudian terjadi pertumbuhan

walaupun jumlahnya lebih rendah dibandingkan kontrol (Gambar 7, Lampiran 9).

Page 9: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

39

0

1

2

3

4

5

6

7

0 3 6 9Waktu (hari ke-)

Lo

g C

FU

/ml)

A

B

C

D

Penghambatan pertumbuhan A. parasiticus oleh M. rouxii diduga terjadi

akibat adanya kompetisi nutrisi di antara kedua kapang. Sepe rti yang telah

disebutkan sebelumnya bahwa Genus Mucor bersifat the first saprophytic

colonizer (Botha dan du Preez 2000) sehingga diduga kapang M. rouxii memiliki

kemampuan untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan A. parasiticus. Menurut

Dharmaputra et al. (2003), kapang yang mampu memperbanyak diri lebih cepat

dibandingkan A. flavus berpotensi untuk mengendalikan pertumbuhan A. flavus

sehingga dapat mencegah serangan A. flavus pada biji kacang tanah.

Pada Gambar 9 terlihat bahwa pertumbuhan kapang M. rouxii yang

diinokulasi bersama A. parasiticus maupun kontrol M. rouxii menunjukkan pola

pertumbuhan yang yang hampir sama. Hal ini menunjukkan bahwa kompetisi

nutrisi antara kedua kapang tidak berpengaruh terhadap M. rouxii.

Gambar 7. Penghambatan pertumbuhan A. parasiticus oleh M. rouxii, A,

A. parasiticus yang ditumbuhkan secara tunggal ; B, Jumlah A. parasiticus di dalam campuran A. parasiticus dan M. rouxii ; C, Jumlah M. rouxii di dalam campuran A. parasiticus dan M. rouxii ; D, M. rouxii yang ditumbuhkan secara tunggal

Selain akibat kompetisi nutrisi, penghambatan pertumbuhan A. parasiticus

diduga disebabkan juga oleh senyawa filtrat yang dihasilkan oleh M. rouxii.

Menurut Faraj et al. (1993) kapang Rhizopus sp menghasilkan filtrat yang dapat

menghambat pertumbuhan A. flavus dan atau produksi aflatoksin.

Saccharomyces sp. mampu menghambat pertumbuhan A. parasiticus

sebesar 3 satuan log dalam waktu 3 hari inkubasi (Gambar 8, Lampiran 10).

Aktivitas penghambatan Saccharomyces sp. dapat disebabkan oleh pertumbuhan

Page 10: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

40

0

12

3

45

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10Waktu (hari ke-)

Log

CFU

/ml A

B

C

D

Saccharomyces sp lebih cepat dibandingkan A. parasiticus sehingga terjadi

kompetisi nutrisi di antara kedua mikroba tersebut.

Hasil penelitian Suzzi et al. (1995) menunjukkan S. cerevisiae N 826 dan

N 831 dari buah beri anggur dapat menghambat pertumbuhan kapang patogen

pada buah dan tanah seperti Cladosporium variable, Rhizoctonia fragariae,

Phomopsis longicolla, Aspergillus niger, Sclerotinia sclerotiorum, Penicillium

digitatum, Macrophomina phseolina, Trichoderma viride dan Botrytis squamosa.

Pertumbuhan Saccharomyces sp. dengan atau tanpa A. parasiticus

menunjukkan pola yang serupa (Gambar 8, Lampiran 10). Seperti halnya

M. rouxii, kompetisi nutrisi antara A. parasiticus dan Saccharomyces sp. tidak

berpengaruh terhadap pertumbuhan Saccharomyces sp.

Gambar 8. Penghambatan pertumbuhan A. parasiticus oleh Saccharomyces sp., A, A. parasiticus yang ditumbuhkan secara tunggal ; B, Jumlah A. parasiticus di dalam campuran A. parasiticus dan Saccharomyces sp. ; C, Jumlah Saccharomyces sp. di dalam campuran A. parasiticus dan Saccharomyces sp. ; D, Saccharomyces sp. yang ditumbuhkan secara tunggal

Pada hari terakhir inkubasi, terhadap campuran antara A. parasiticus dan

M. rouxii serta campuran A. parasiticus dan Saccharomyces sp. dilakukan

pengamatan secara morfologi menggunakan kultur slide. Berdasarkan

pengamatan secara visual, A. parasiticus yang ditumbuhkan bersama-sama

dengan M. rouxii ataupun Saccharomyces sp. mengalami perubahan morfologi di

Page 11: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

41

antaranya ukuran vesikel menjadi lebih kecil dan jumlah phialid yang terbentuk

menjadi lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol (Gambar 9).

Gambar 9. Pengaruh M. rouxii dan Saccharomyces sp. terhadap morfologi A. parasiticus setelah inkubasi bersama selama 9 hari (1) Kontrol A. parasiticus (2) A. parasiticus yang ditumbuhkan bersama-sama dengan M. rouxii (3) A. parasiticus yang ditumbuhkan bersama-sama dengan Saccharomyces sp (perbesaran 1000x)

Vesikel merupakan bagian dari struktur Aspergillus yang terbentuk dari

konidiofora yang mengalami pembengkakan. Vesikel lalu akan membentuk

phialid, dan selanjutnya phialid merupakan bagian untuk memproduksi konidia

(Bhatnagar et al. 2000). Apabila bentuk dan ukuran vesikel berubah serta jumlah

phialid yang terbentuk menjadi lebih sedikit, hal ini diduga akan berpengaruh

(1)

(2)

(3)

Page 12: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

42

terhadap proses perbanyakan A. parasiticus karena berkaitan dengan jumlah

konidia yang terbentuk.

Hasil penelitian Razzaghi-Abyaneh et al. (2005) menunjukkan bahwa

berdasarkan pengamatan visual pada miselium A. parasiticus yang diiris

melintang setelah diberi perlakuan ekstrak daun neem sebesar 1,56% akan terjadi

pembentukan vakuola pada sitoplasma miselium, sementara bila konsentrasi

ekstrak dinaikkan menjadi 50% akan terjadi gangguan pembentukan dinding sel

miselium. Zohri et al. (1997) melaporkan bahwa A. parasiticus var. globosus IMI

120920 yang ditumbuhkan pada medium yang mengandung natrium selenit 0,5 %

menyebabkan perubahan bentuk pada sterigmata dan ujung konidia telah

bergerminasi walaupun masih di dalam rantai konidia, sedangkan bila

ditumbuhkan pada medium yang mengandung kalium telurit 0,5% akan

menyebabkan sterigmata dan konidia membesar serta konidiofor menjadi lebih

ramping dan membentuk cabang seperti bentuk Penicillium.

Selain itu hasil pengamatan morfologi pada kultur slide juga menunjukkan

bahwa ukuran sel Saccharomyces sp. mengalami perubahan menjadi lebih kecil.

Sel Saccharomyces sp. yang ditumbuhkan secara tunggal memiliki ukuran

(6,75-13,5µm) x (6,75-27µm), sedangkan yang ditumbuhkan bersamaan dengan

A. parasiticus, ukuran sel menjadi (4-12µm) x (4-21µm) (Gambar 9). Hasil

penelitian Xu et al. (2003) menunjukkan bahwa spora A. flavus subsp parasiticus

yang ditumbuhkan bersama-sama dengan L. plantarum ATCC 8014 akan

mengalami pembengkakan, sementara L. plantarum ATCC 8014 sendiri juga

mengalami perubahan ukuran sel menjadi lebih besar dengan adanya A. flavus

subsp. parasiticus.

Kemampuan Saccharomyces sp. menghambat pertumbuhan A. parasiticus

selain disebabkan oleh kompetisi nutrisi di antara kedua mikroba, diduga juga

disebabkan oleh Saccharomyces sp. menghasilkan enzim β-glukonase yang

dapat melisis dinding sel kapang A. parasiticus. Menurut Ray (2001) sel khamir

dapat menempel dengan kuat pada miselia kapang dan memproduksi enzim

β-glukonase yang dapat melisis dinding sel kapang. Kemampuan

Saccharomyces sp. dalam melisis miselia kapang A. parasiticus dapat diketahui

melalui uji interaksi langsung khamir dengan kapang secara in vitro menurut

Page 13: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

43

modifikasi metode Chan dan Tian (2005). Pada Gambar 10 terlihat bahwa sel

Saccharomyces sp. dapat menempel pada hifa A. parasiticus dan hal ini diduga

karena aktivitas enzim β-glukonase yang diproduksi Saccharomyces sp.

Gambar 10. Interaksi Langsung Saccharomyces sp. dengan A. parasiticus (perbesaran 400x) Hasil penelitian Chan dan Tian (2005) menunjukkan aktivitas enzim

β-1,3-glukonase dan ekso-kitinase khamir Pichia membranefaciens lebih tinggi

dibandingkan Cryptococcus albidus. Kondisi ini menyebabkan kemampuan

khamir P. membranefaciens menempel pada kapang patogen Monilinia fructicola,

Penicillium expansum dan Rhizopus stolonifer menjadi lebih tinggi dibanding

khamir C. albidus.

Pengaruh Filtrat M. rouxii dan Saccharomyces sp. terhadap Pertumbuhan

A. parasiticus dan Biosintesis Aflatoksin

Hasil penelitian menunjukkan bahwa baik filtrat M. rouxii maupun

Saccharomyces sp dapat menghambat pertumbuhan A. parasiticus (Gambar 11

dan 12 . Berat kering miselium A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium

mengandung filtrat M. rouxii pada hari ke-3,6, 9, dan 12 berturut-turut 1,04 ; 1,42

; 1,91 ; 1,57 mg/ml. Sedangkan A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium

MEB memiliki berat kering miselium sebagai berikut 1,88 ; 2,24 ; 1,83 ; dan 1,62

mg/ml pada hari ke-3, 6, 9 dan 12 (Lampiran 11).

Page 14: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

44

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 3 6 9 12waktu (hari)

ber

at k

erin

g m

isel

ia

(mg

/ml)

A B

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

Gambar 11 Pengaruh filtrat M. rouxii terhadap berat kering miselia A. parasiticus,

A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat M. rouxii

Fenomena serupa juga terlihat pada pertumbuhan A. parasiticus pada

medium yang mengandung filtrat Saccharomyces sp. A. parasiticus dapat tumbuh

pada medium yang hanya mengandung filtrat Saccharomyces sp. walaupun

pertumbuhannya lebih rendah dibandingkan kontrol (Gambar 12).

Gambar 12 Pengaruh filtrat Saccharomyces sp. terhadap berat kering miselia A. parasiticus A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat Saccharomyces sp.

Berat kering miselium A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium

mengandung filtrat Saccharomyces sp. pada hari ke-3,6, 9, dan 12 berturut-turut

0,89 ; 0,79 ; 1,34 ; 0,92 mg/ml. Sedangkan kontrol A. parasiticus yang

ditumbuhkan pada medium MEB menghasilkan berat kering miselium sebagai

Page 15: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

45

berikut 1,88 ; 2,24 ; 1,83 ; dan 1,62 mg/ml pada hari ke-3, 6, 9 dan 12 (Lampiran

12).

Menurut Rahman (1990), kapang genus Mucor dapat memproduksi asam

fumarat, suksinat, sitrat ataupun laktat. Sedangkan Saccharomyces sp. dapat

menghasilkan filtrat seperti etanol, gliserol, asam asetat, asam piruvat, asam

suksinat, asam á-ketoglutarat, dan asam fumarat pada medium yang mengandung

amonium (Albers et al. 1996). Filtrat-filtrat tersebut di atas diduga dapat

menghambat pertumbuhan A. parasiticus. Hasil penelitian Davis dan Diener

(1968) menyebutkan bahwa asam suksinat 6% dan asam sitrat 8% dapat

menghambat pertumbuhan A. parasiticus sedangkan etil alkohol 3%, asam

α-ketoglutarat 4% dan asam piruvat 5% dapat menjadi sumber karbon bagi

pertumbuhan A. parasiticus namun berat kering miselium yang terukur masih

lebih rendah dibandingkan bila menggunakan glukosa sebagai sumber karbon.

Gambar 13 Pengaruh filtrat M. rouxii terhadap kadar aflatoksin (1)B1, (2)B2,

(3)G1, (4) G2 dari A. parasiticus, A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat M. rouxii

Penghambatan pertumbuhan A. parasiticus oleh filtrat M. rouxii

berpengaruh juga terhadap biosintesis aflatoksin. Filtrat M. rouxii mampu

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 3 6 9 12

waktu (hari)

kad

ar

AF

G2 (p

pb

)

A B

(4) (3)

(2) (1)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 3 6 9 12

waktu (har i )

A B

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

Page 16: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

46

menghambat biosintesis keempat jenis aflatoksin yang dihasilkan A. parasiticus

yaitu Aflatokain B1, B2, G1 dan G2 (Gambar 13, Lampiran 15 dan 16).

Penurunan kemampuan biosintesis aflatoksin diduga disebabkan oleh filtrat

M. rouxii yang dapat menghambat biosintesis aflatoksin. Menurut Choundary

(1992), metabolit sekunder yang dihasilkan oleh kapang dapat menyebabkan

perubahan lingkungan biokimia dari substrat, yang selanjutnya akan

mempengaruhi biosintesis aflatoksin.

Biosintesis aflatoksin B1, B2, G1 dan G2 oleh A. parasiticus juga dapat

dihambat pada saat kapang tersebut ditumbuhkan pada medium mengandung

filtrat Saccharomyces sp. sehingga kadar aflatoksin yang dihasilkan lebih rendah

dibandingkan dengan A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium MEB

(Gambar 14, Lampiran 19 dan 20). Terhambatnya pertumbuhan A. parasiticus

oleh adanya filtrat Saccharomyces sp. diduga menjadi penyebab biosintesis

aflatoksin juga menurun.

Gambar 14 Pengaruh filtrat Saccharomyces sp. terhadap biosintesis aflatoksin

(1)B1, (2)B2, (3)G1, (4)G2 dari A. parasiticus, A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat Saccharomyces sp.

0

5

10

15

2 0

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 3 6 9 12waktu (har i )

A B

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

(4) (3)

(2) (1)

Page 17: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

47

0

1

2

3

4

5

6

0 3 6 9 12waktu (hari)

A B

Hasil penelitian Purwijantiningsih (2005) menunjukkan bahwa medium

yang mengandung filtrat Candida sp. dapat menghambat pertumbuhan A. flavus

sekaligus biosintesis aflatoksin. Hua et al. (1999) menyatakan bahwa khamir

Pichia anomala WRL-076 dapat menghambat biosintesis aflatoksin.

Pada Gambar 13 dan 14 terlihat bahwa biosintesis aflatoksin mencapai

titik tertinggi pada hari ke-9 inkubasi dan pada hari ke-12 mengalami penurunan.

Menurut Marth dan Doyle (1979), produksi aflatoksin maksimal terjadi setelah

inkubasi 5-9 hari. Inkubasi selanjutnya produksi aflatoksin menurun. Penurunan

tersebut diduga disebabkan oleh aktivitas enzim P450 monooksigenase yang

berperan dalam mendegradasi aflatoksin secara endogen (Hamid et al. 1987).

Pengaruh Filtrat M. rouxii dan Saccharomyces sp.

yang Disuplementasi MEB (1:1) terhadap Pertumbuhan A. parasiticus dan Biosintesis Aflatoksin

Pertumbuhan A. parasiticus di dalam medium yang mengandung filtrat

M. rouxii dan MEB (1:1) ternyata lebih cepat dibandingkan dengan kontrol

A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium MEB (Gambar 15). Berat kering

miselium A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium yang diperkaya yang

mengandung filtrat M. rouxii pada hari ke-3,6, 9, dan 12 berturut-turut 3,66 ; 5,04

; 4,38 ; 3,43 mg/ml. Sedangkan kontrol A. parasiticus yang ditumbuhkan pada

medium normal menghasilkan berat kering miselium sebagai berikut 2,54 ; 3,67 ;

3,00 ; dan 2,34mg/ml pada hari ke-3, 6, 9 dan 12 (Lampiran 13).

Gambar 15. Pengaruh filtrat M. rouxii yang disuplementasi MEB (1:1) terhadap

pertumbuhan A. parasiticus, A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat M. rouxii dan MEB (1:1)

Page 18: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

48

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

Demikian halnya dengan A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium

yang mengandung filtrat Saccharomyces sp. dan MEB (1:1) juga mengalami

peningkatan pertumbuhan yang ditunjukkan dengan berat kering miselium

(Gambar 16). Nilai berat kering miselium A. parasiticus yang ditumbuhkan pada

medium yang diperkaya pada hari ke-3,6, 9, dan 12 berturut-turut 3,28 ; 2,84 ;

2,56 ; 2,30 mg/ml. Sedangkan A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium

MEB memiliki berat kering miselium sebagai berikut 2,52 ; 2,55 ; 2,35 dan 2,02

mg/ml pada hari ke-3, 6, 9 dan 12 (Lampiran 14).

Gambar 16. Pengaruh filtrat Saccharomyces sp. yang disuplementasi MEB (1:1) terhadap pertumbuhan A. parasiticus, A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat Saccharomyces sp. dan MEB (1:1)

Peningkatan pertumbuhan A. parasiticus yang ditumbuhkan pada kedua

medium di atas diduga disebabkan oleh pengkayaan nutrisi yang berasal dari

penambahan MEB sebanyak 50%. MEB (Malt Extract Broth) merupakan

medium pertumbuhan kapang yang mengandung malt extract, maltosa, dekstrosa

dan yeast extract. Selain itu konsentrasi filtrat kedua mikroba yang menjadi

separuhnya dibandingkan penggunaan filtrat 100% seperti pada penelitian

sebelumnya diduga sebagai promotor pertumbuhan kapang. Hasil penelitian

Graham dan Graham (1987) menunjukkan penggunaan konsentrasi bawang putih

0,3% pada medium YES dapat menghambat pertumbuhan A. parasiticus, namun

pada konsentrasi bawang putih 0,1-0,2% ternyata menstimulir pertumbuhan

A. parasiticus.

Page 19: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

49

0

5

10

15

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

4 5

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

0

2

4

6

8

10

12

14

0 3 6 9 12

waktu (har i)

A B

Selain dapat menstimulir pertumbuhan A. parasiticus, filtrat M. rouxii dan

Saccharomyces sp. yang disuplementasi MEB (1:1) juga menyebabkan biosintesis

aflatoksin menjadi lebih tinggi dibandingkan kontrol . Pada Gambar 17 terlihat

bahwa kadar aflatoksin B1, B2, G1, G2 yang dihasilkan oleh A. parasiticus lebih

tinggi pada saat A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat

M. rouxii dan MEB (1:1)

Gambar 17 Pengaruh filtrat M. rouxii yang disuplementasi MEB (1:1) terhadap

biosintesis aflatoksin (1)B1, (2)B2, (3)G1, (4)G2 A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat M. rouxii dan MEB (1:1)

Biosintesis aflatoksin oleh A. parasiticus pada medium yang diperkaya

dan mengandung filtrat M. rouxii mencapai produksi maksimal pada hari ke -9, hal

ini sesuai dengan pernyataan Marth dan Doyle (1979) bahwa produksi aflatoksin

maksimum terjadi setelah inkubasi 5-9 hari.

A. parasiticus yang ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat

Saccharomyces sp. dan MEB (1:1) mampu melakukan biosintesis aflatoksin B1,

B2, G1 dan G2 lebih tinggi dibandingkan bila hanya ditumbuhkan pada medium

(4) (3)

(2) (1)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

Page 20: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

50

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

MEB. Biosintesis keempat jenis aflatoksin maksimum terjadi pada hari ke-3,

bahkan produksi aflatoksin B1 bisa mencapai 10 kali lipat jika dibandingkan

kontrol (Gambar 18). Hal ini diduga disebabkan oleh adanya senyawa gula-gula

seperti maltosa, dekstrosa ya ng terkandung di dalam medium setelah suplementasi

dengan MEB (1:1) menyebabkan terjadinya peningkatan biosintesis aflatoksin.

Hasil penelitian Buchanan dan Lewis (1984) menunjukkan bahwa miselium

kapang A. parasiticus yang semula ditumbuhkan pada medium pepton-mineral

salts tidak memproduksi aflatoksin, kemudian setelah dipindahkan ke dalam

medium glucose -mineral salts, terjadi kenaikan berat miselium sebesar 50%

antara 22-53 jam waktu inkubasi. Produksi aflatoksin juga terjadi setelah 23 jam

waktu inkubasi dengan produksi maksimum terjadi antara 47-70 jam kemudian

menurun.

Gambar 18 Pengaruh filtrat Saccharomyces sp yang disuplementasi MEB (1:1)

terhadap biosintesis aflatoksin (1)B1, (2)B2, (3)G1, (4)G2, A, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium MEB, B, A. parasiticus ditumbuhkan pada medium mengandung filtrat Saccharomyces sp. dan MEB (1:1)

(4) (3)

(2) (1)

0

50

100

150

2 0 0

250

3 0 0

350

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 0 0

1 4 0 0

1 6 0 0

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

0

2 0

4 0

6 0

8 0

100

120

140

160

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

Page 21: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

51

Secara umum, terjadinya peningkatan aktivitas biosintesis aflatoksin

diduga disebabkan oleh adanya suplementasi MEB sebesar 50% dari total

campuran medium. Penambahan medium MEB tersebut ditujukan sebagai

sumber nutrisi bagi kapang A. parasiticus dalam biosintesis aflatoksin selain

pengaruh dari filtrat kapang dan khamir kompetitor. MEB (Malt Extract Broth)

merupakan medium pertumbuhan kapang yang berisi malt extract, maltosa,

dekstrosa dan yeast extract yang dapat digunakan sebagai sumber nutrisi untuk

pertumbuhan dan biosintesis aflatoksin. Dutton (1988) melaporkan jenis gula

sukrosa yang disuplementasi dengan yeast extract akan menstimulir produksi

aflatoksin. Lebih lanjut Abdollahi dan Buchanan (1981a) menyebutkan bahwa

glukosa atau produk hasil metabolitnya merupakan inducer bagi satu atau lebih

enzim yang dibutuhkan dalam biosintesis aflatoksin.

Selain pengaruh dari sumber nutrisi pada medium MEB, filtrat yang

dihasilkan oleh M. rouxii dan Saccharomyces sp. diduga menyebabkan

peningkatan aktivitas biosintesis. Hasil penelitian Shantha dan Murthy (1981)

menunjukkan bahwa asam asetat secara tunggal atau dikombinasi dengan asam

fumarat dapat mendukung sintesis aflatoksin oleh A. flavus, namun pada saat

dikombinasi dengan asam piruvat terjadi penghambatan sintesis toksin. Hal ini

diduga disebabkan oleh terbentuknya asam oksaloasetat akibat reaksi antara asam

asetat dengan asam piruvat dan kondisi tersebut menyebabkan siklus TCA

menjadi aktif. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa asam asetat

merupakan senyawa yang terkandung di dalam filtrat M. rouxii dan

Saccharomyces sp., sedangkan asam fumarat terkandung di dalam filtrat

M. rouxii.

Gliserol yang terkandung di dalam filtrat Saccharomyces sp. diduga juga

dapat menstimulir biosintesis aflatoksin. Hasil penelitian Davis dan Diener

(1968) menunjukkan bahwa gliserol 15% merupakan sumber kar bon yang baik

untuk pertumbuhan A. parasiticus dan biosintesis aflatoksin, lebih lanjut

Abdollahi dan Buchanan (1981b) mengemukakan bahwa gliserol merupakan

senyawa yang dapat menginduksi biosintesis aflatoksin.

Gareis et al. (1984) melaporkan bahwa asam sorbat 0,025% dapat

menstimulir produksi aflatoksin B1 oleh A. flavus. Stimulasi produksi aflatoksin

Page 22: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

52

diduga disebabkan kerja senyawa antimikroba dari asam sorbat yang mengganggu

kerja siklus TCA (tricarboxylic acid) dan menghambat kerja enzim pada sel

seperti suksinat dehidrogenase dan malat dehidrogenase. Siklus TCA diketahui

sangat berperan dalam proses katabolisme dan anabolisme kapang. Apabila

siklus TCA terganggu maka akan terjadi akumulasi asetil-KoA yang merupakan

senyawa intermediat dalam biosintesis aflatoksin melalui jalur poliketida.

Kemampuan M. rouxii dan Saccharomyces sp dalam

Mendegradasi Aflatoksin

Degradasi aflatoksin secara biologi melibatkan transformasi dari molekul

aflatoksin menjadi derivat yang kurang toksisitasnya ataupun menjadi tidak

toksik. Menurut Mishra dan Das (2003), perlakuan detoksifikasi aflatoksin B1

diharapkan mampu memindahkan ikatan rangkap pada ujung cincin furan atau

membuka cincin lakton sehingga toksisitas senyawa aflatoksin B1 menjadi

berkurang.

Gambar 19. Degradasi aflatoksin (1)B1, (2)B2, (3)G1, (4)G2 oleh M. rouxii

(4) (3)

(2) (1)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

0

1

2

3

4

5

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

0

2

4

6

8

10

12

14

0 3 6 9 12waktu (hari)

kad

ar A

FG

1 (p

pb

)

A B

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 3 6 9 12

w a k t u ( h a r i )

A B

Page 23: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

53

0

2

4

6

8

10

12

0 3 6 9 12

waktu (hari)

kad

ar A

FB

1 (p

pb

)

A B

M. rouxii dan Saccharomyces sp. dapat mendegradasi aflatoksin yang

dihasilkan oleh A. parasiticus. Degradasi aflatoksin B1, B2, G1, G2 oleh

M. rouxii berturut -turut sebesar 76,9 % ; 83,3 %; 77,8 % ; dan 81,8 %, sedangkan

Saccharomyces sp. mampu mendegradasi aflatoksin B1, B2, G1, G2 sebesar

36,4 % ; 55,6 %; 37,8 %; dan 46,7% (Gambar 19 dan 20).

Degradasi aflatoksin oleh M. rouxii diduga disebabkan oleh enzim yang

dihasilkan oleh kapang tersebut. Hasil penelitian Cole dan Kirksey (1971)

menunjukkan bahwa R. oryzae dapat memetabolisme aflatoksin G1 menghasilkan

AF-1. AF-1 tersebut mulai terdeteksi di dalam kultur R. oryzae pada minggu

pertama inokulas i dan proses biodegradasi lengkap terjadi pada minggu ke -4

setelah inokulasi. Proses biodegradasi tersebut dapat disebabkan oleh enzim yang

diproduksi selama pertumbuhan kapang R. oryzae. Kapang Rhizopus sp. dan

A. flavus non-aflatoksigenik diketahui dapat mengubah aflatoksin B1 menjadi

aflatoksikol. Proses degradasi tersebut diduga disebabkan oleh enzim intraseluler

yang dihasilkan oleh kedua mikroorganisme (Nakazato et al. 1991)

Gambar 20. Degradasi aflatoksin (1)B1, (2)B2, (3)G1, (4)G2 oleh Saccharomyces sp.

(4) (3)

(2) (1)

0

1

2

3

4

0 3 6 9 12

waktu (hari)

A B

0

2

4

6

8

10

12

14

0 3 6 9 12waktu (hari)

A B

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 3 6 9 12waktu (hari)

A B

Page 24: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

54

Hasil penelitian Cole et al. (1972) menunjukkan bahwa R. arrhizus dapat

mendegradasi aflatoksin B1 sebesar 50-60%, sedangkan Marth dan Doyle (1979)

menyatakan bahwa Mucor alternans NRRL 3358 dapat mengubah AFB1 menjadi

aflatoksikol dalam waktu 3-4 hari. Hasil penelitian Purwijantiningsih (2005)

menunjukkan bahwa Rhizomucor pusillus dan Candida sp. mampu mendegradasi

aflatoksin B1 sebesar 27,3% dan 50%, sedangkan degradasi aflatoksin B2 oleh

kedua mikroba tersebut sebesar 22,7% dan 27,3%.

Selain itu degradasi aflatoksin dapat juga disebabkan karena pengikatan

aflatoksin oleh mikroorganisme ataupun komponen dari mikroorganisme tersebut.

Mannan dan glukan yang terdapat dalam dinding sel S. cerevisiae dapat mengikat

aflatoksin B1 95%, zearalenon 77%, fumonisin 59% dan deoksinivalenol 12%

(Galvano et al 2001).

Pada Gambar 19 dan 20 terlihat bahwa kadar aflatoksin total yang tidak

diinokulasi dengan M. rouxii dan Saccharomyces sp. mengalami penurunan

sebesar 60,77%. Hal ini menunjukkan selama waktu inkubasi 12 hari pada suhu

30oC terjadi perubahan sebagian struktur aflatoksin di dalam campuran medium

MEB dengan aflatoksin (1:1). Medium MEB merupakan medium pertumbuhan

kapang memiliki nilai pH 4,7 ± 0,2. Kondisi medium MEB yang cenderung asam

diduga menjadi penyebab terjadinya degradasi aflatoksin pada campuran medium

MEB dengan aflatoksin (1:1) yang tidak diinokulasi dengan kapang/khamir.

Marth dan Doyle (1979) menyebutkan bahwa aflatoksin dapat terdegradasi

oleh larutan asam dan basa kuat. Tabata et al. (1994) melaporkan bahwa larutan

asam klorida dan asam sulfat dengan konsentrasi 1% dapat mendegradasi

aflatoksin B1 dan G1. Hasil penelitian Mendez-Albores et al. (2005)

menunjukkan bahwa larutan asam sitrat 1N dapat mendegradasi aflatoksin B1

(93 ng/g) sebesar 96,7% pada jagung membentuk senyawa yang kurang

mutagenik dibandingkan aflatoksin B1 yakni aflatoksin D1. Pembentukan

senyawa ini disebabkan oleh medium asam dapat mengkatalisis pembentukan

struktur β-keto acid yang dilanjutkan dengan proses hidrolisis cincin lakton

menghasilkan aflatoksin D1 (senyawa turunan dari dekarboksilasi cincin lakton

yang terbuka dari aflatoksin B1).

Page 25: HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id 4... · Foto mikrograf isolat kapang dengan perbesaran 400x (1) ... Saccharomyces, ... di mana S. cerevisiae galur N 826 dan N 831 mampu

55

Lebih lanjut Hafez dan Megalla (1982) melaporkan bahwa larutan asam

laktat 2% dari silage dapat mendetoksifikasi aflatoksin B1 menjadi senyawa yang

kurang toksik yaitu aflatoksin B2a (hidroksidihidro-aflatoksin B1).

Selain faktor kondisi asam, degradasi aflatoksin dapat disebabkan oleh

adanya kontaminan karena senyawa-senyawa lain yang mungkin terekstrak yang

dapat mengganggu kestabilan larutan aflatoksin. Maggon et al. (1977) melaporkan

bahwa selain keempat jenis aflatoksin, A. parasiticus dapat menghasilkan

senyawa lain seperti sterigmatosistin dan senyawa turunannya seperti

O-metilsterigmatosistin, aspertoxin serta versikolor C dan A. Senyawa-senyawa

tersebut di atas merupakan prekursor-prekursor di dalam biosintesis aflatoksin.