Interaksi Saccharomyces dengan factor lingkungan

Pada kondisi di alam, pengaruh factor-faktor lingkungan tidak dapat dipisahkan satu dengan lainnya, tetapi berpengaruh secara simultan saling mempengaruhi. Interaksi ini berlangsung secara dinamis dan berubah berdasar tempat dan waktu. Interaksi antara suhu, aktivitas air, pH, garam, gula, dan adanya bahan pengawet sering dipelajari dalam upaya menghambat pertumbuhan khamir pada makanan atau digunakan untuk mengoptimalkan pemanfaatan khamir dalam produksi alcohol. Kombinasi dua factor sering digunakan dalam penelitian-penelitian. Namun demikian, jika beberapa factor penghambat terlibat di dalamnya maka evalusi dua factor ini menjadi sulit.

Contoh data penelitian tentang pengaruh pH dan a_w terhadap laju pertumbuhan spesifik Zygosaccharomyces rouxii.

pH	Laju pertumbuhan spesifik (mh-1)
	0,957	0,923	0,904	0,880	0,843
2,5	0,21	0,15	0,12	0,08	0,05
3,5	0,33	0,23	0,18	0,14	0,08
4,5	0,34	0,24	0,19	0,14	0,09
5,5	0,30	0,21	0,17	0,12	0,07

Catatan: nilai a_w diatur dengan membuat konsentrasi akhir gula 300, 500, 600, 700, dan 800 gL^-1 yang diperoleh dengan mencampur glukosa 30% dan fruktosa 70% pada suhu 25⁰C.

Source: Adapted from Membré, J.-M., Kubaczka, M., and Chéné, C. (1999) Appl. Environ. Microbiol. 65:4921–4925.

Contoh data penelitian tentang kombinasi etanol, fruktosa, pH, dan a_w terhadap waktu penggandaan Saccharomyces cerevisiae

Etanol (% v/v)	Fruktosa (% b/v)	pH	aw	Waktu penggandaan (jam)
0	2,5	3,5	0,991	1,69
0	2,5	5,5	0,985	2,19
8	2,5	5,5	0,973	2,34
12	2,0	3,2	0,962	8,49
0	4,0	2,5	0,996	2,49
0	16,0	2,5	0,984	2,68
0	32,0	2,5	0,969	2,93
0	50,0	2,5	0,952	6,73
0	50,0	2,5	0,952	5,72
0	50,0	8,0	0,952	5,71
3	8,0	4,0	0,983	1,88
3	8,0	7,0	0,983	2,64
3	40,0	4,0	0,953	4,29
3	40,0	7,0	0,953	6,60

Source: Adapted from Kalathenos, P., Baranyi, J., Sutherland, J. P., and Roberts, T. A. (1995) Int.J. Food Microbiol. 25:63–74.

Faktor Biologi

Pada ekosistem pangan, khamir dapat tumbuh bersama-sama dengan mikroorganisme lain dan dapat tumbuh bersama berinteraksi saling menguntungkan atau merugikan. Khamir juga berasosiasi dengan mikroorganisme, tanaman, binatang dan manusia. Interaksi dapat mutalisme, netralisme, sinergisme atau antagonism.

a. Asosiasi Khamir dengan Bakteri

Produksi antibiotika adalah salah satu fenomena paling baik yang diketahu sebagai hubungan antagonism antara bakteri dan organimse lainnya. Beberapa antibiotika dihasilkan oleh Streptomyces (missal nystatin dan amphotericin B) memiliki pengaruh antijamur spesifik yang digunakan untuk terapi penyakit pada manusia yang disebabkan oleh khamir (missal candidiasis). Prokariot lain, bakteri asam laktat diketahui menghasilkan berbagai bacteriocin dan pengaruhnya bagi khamir belum banyak dikaji. Hidrogen peroksida, sering dibebaskan oleh bakteri asam laktat katalase negative yang bersifat letal bagi khamir. Etanol yang dibebaskan oleh khamir bukan merupakan senyawa antagonis spesifik bagi bakteri.

Dalam asosiasi khamir dan bakteri asam laktatterjadia sejumlah mutualistik dan sinergistik, terutama dalam fermentasi pangan. Dalam kefir grain, terdapat interaksi sinergistik; vitamin dihasilkan oleh khamir dan laktat dihailkan oleh bakteri. Asosiasi juga terjadi pada sour dough antara laktobasili pemfermentasi lakotsa dan khamir pemfermentasi glukosa. Dalam fermentasi sauerkraut dan pickle, khamir fermentative dan oksidatif hidup bersama-sama dengan bakteri asam laktat. Khamir sering membentuk lapisan film pada permukaan larutan garam. Dalam red wine, fermentasi malolaktat oleh Oenococcus (leuconostoc) oenos difasilitasi oleh vitamin dan aam amino yang dihasilkan oleh khamir.

b. Khamir dengan Khamir

Pengaruh antagonistic (penghambatan) etanol yang dihasilkan Saccharomyces terhdap khamir yang kurang toleran terhadap alcohol dalam fermentasi wine adalah contoh umum. Kajian secara intensif juga dipelajari adanya produk spesifik yang dihasilkan khamir an bersifat letal bagi khamir lain yaitu mycocins. Polipeptida ini secara genetic dideterminasi ada pada plasmid atau kromosom. Strain-strain penghasil umumnya resisten sedang yang lain dapat rentan atau netral. Di alam 9 – 27 % spesies menghasilkan toksin; dalam beberapa kasus, misalnya fermentasi jus anggur, strain toksigenik mencapai 50 – 75%, strain yang sensitive 10 – 40%.

c. Khamir dengan Jamur

Beberapa spesies khamir teutama P. guilliermondii, P. anomala, dan Db. Hansenii menghambat pertumbuhan jamur tertentu yang menyerang buah dan biji-bijian. Kemungkinan penggunaan sifat antagoinis khamir ini perlu diteliti untuk pengendalian penyakit pascapanen. Kebalikannya, sejumlah besar miselia jamur dapat menyerang khamir. Parasitisme lebih umum pada basidiomycetes dibandingkan kelompok jamur yang lain. Jamur mikoparasit menggunakan khamir sebagai sumber nutrient dengan melisiskan sel khamir atau dengan penetrasi ke dinding sel serupa dengan cara menyerang ke tanaman dan nematode.

Pustaka:

Tibor, D. 2008. Handbook of Food Spoilage Yeast. CRC Press. Boca Raton.