Isolasi Khamir Basidiomycetes

Nur Hidayat

Khamir, seperti halnya organism heterotrof lainnya, membutuhkan karbon, nitrogen, fosfor, elemen-elemen kelumit dan faktor tumbuh sebagai sumber nutrisi.  Khamir jarang berada tanpa adanya jamur atau bakteri dan umumnya di alam tidak berada sebagai kultur murni. Hal ini menjadi penting untuk menganalisis komponen yang krusial. Teknik selektif sering digunakan untuk penapihan khamir, penggunaan media yang mendukung pertumbuhan kahmir dan menekan bakteri atau jamur sangat dianjurkan.

Untuk keperluan isolasi, teknik goresan sangat direkomendasikan. Medium yang baik digunakan adalah Yeast-malt (YM) agar yang diasamkan sampai 3,7 menggunakan asam klorida atau asam fosfat. Fungistatik dapat digunakan dengan beberapa pengecualian karena beberapa diantaranya juga menghambat pertumbuhan khamir. Kultur biasanya diinkubasi pada suhu 20 – 250C karena khamir basidiomycetes umumnya adalah mesofilik.

Penapihan khamir yang ada dalam jumlah rendah membutuhkan penggunaan media diperkaya dan kondisi yang sesuai untuk pertumbuhannya dibandingkan mikro-organisme lainnya. Biasanya sampel diinokulasikan kedalam medium dengan pH 3,7 sampai 3,8. Udara dapat dikeluarkan dari kultur untuk mencegah pertumbuhan jamur. Metode ini akan mendukung strain fermentative dibandingkan yang aerob. Parafin steril dapat ditaburkan di atas permukaan media hingga 1 cm untuk menhindarkan dari udara.

Sumber karbon yang biasanya digunakan oleh mikroorganisme adalah berupa glukosa atau karbohidrat lainnya dan digunakan sebagai sumber karbon dan energy. Isolasi khamir yang mampu menggunakan sumber karbon non karbohidrat seperti alkana, alkana bercabang, senyawa aromatic dan alkana siklik adalah hal penting karena senyawa-senyawa tersebut banyak menjadi kontaminan di lingkungan.

Diversitas dan Ekologi khamir

Nur Hidayat

Khamir dapat ditemukan diberbagai tempat di dunia. Saat ini lebih dari 700 spesies telah diklasifikasikan dalam 100 genus. Namun demikian,itu hanya sebagian kecil dari biodiversitas. Diduga ada sekitar 62.000 genus dan 669.000 spesies khamir. Khamir tidak mampu berpindah tempat dan tergantung dari vector-vektor seperti angin, serangga ataupun manusia.

Sifat khamir uniseluler membuat mereka lebih cocok untuk substrat cair dalam atau permukaan lembab dan tidak merata. Oleh karena itu, khamir tumbuh biasanya dalam lingkungan yang lembab dimana ada berlimpah makanan sederhana, nutrisi larut seperti gula dan asam amino. Hal ini menjelaskan mengapa mereka umumnya terdapat pada permukaan daun dan buah, pada akar dan dalam berbagai jenis makanan. Pengecualian adalah mereka yang mendegradasi polimer, seperti pati dan selulosa. Khamir Basidiomycetous terdistribusikan secara luas pada berbagai substrat seperti kayu dan kulit kayu angiosperma, tanaman yang telah mati dan jamur.

khamir secara luas dapat ditemukan di perairan. Mereka juga ditemukan berasosiasi dengan tubuh hewan tertentu di mana mereka bertindak sebagai kommensals usus. Jenis nutrisi yang mencapai tanah menentukan mikroflora khamir meskipun beberapa bentuk adalah penghuni tetap di tanah, misalnya, spesies-spesies Cryptococcus, Rhodotorula, dan Sporobolomyces.

Khamir

Nur Hidayat

Khamir dijabarkan sebagai kapang uniselular yang umumnya dikarakteristikkan oleh tidak adanya hifa sonositik. Khamir diwakili oleh sel-sel kecil yang melakukan reproduksi dengan pembentukan tunas atau pembentukan dinding pemisah yang diikuti dengan pembelahan. Selama pembentukan tunas, dinding sel induk mengembang dan meniup keluar membentuk tunas yang kemudian dibebaskan sebagai sel anak. Namun demikian, beberapa khamir  mennjukkan pembentukan hifa atau pseudohifa,membuat rantaian anakan yang memanjang.

Istilah “khamir” tidak memiliki taksonomi yang berdiri sendiri namun mewakili bentuk pertumbuhan dalam beberapa kelompok jamur yang tidak terkait. Beberapa jamur adalah dimorfik (dua tahap kehidupan) dan menunjukkan tahap ‘khamir’ yang bergeser ke pertumbuhan miselium dalam kondisi kultur tertentu. Khamir termasuk jamur dengan bentuk seksual (khamir basidiomycetous dan khamir ascomycetous) dan bentuk aseksual. Khamir basidiomycetous dapat dibedakan dari khamir ascomycetous berdasarkan uji urease yang positif dalam kelompok pertama.

Khamir ada yang bermanfaat ada pula yang membahayakan bagi manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine, vinegar dan sebagainya. Khamir yang tidak diinginkan adalah yang pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada saurkraut, juice buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya.

Sumber:

Devendra K. C. and B.N. Johri. 2009. Basidiomycetous Yeasts: Current Status. In T. Satyanarayana, G. Kunze (eds.), Yeast Biotechnology: Diversity and Applications. Springerlink-Science.

 

Khamir Osmofilik

Sebuah Pengantar

Khamir Osmophilic terdiri kelompok yang secara ekonomi penting  melalui kemampuan mereka untuk tumbuh dalam konsentrasi gula yang menekan khamir “biasa” dan dengan demikian menyebabkan kerusakan dari berbagai produk makanan kadar gula tinggi melalui fermentasi alkohol. Berbagai spesies yang menyebabkan kerusakan madu telah dijelaskan oleh Nussbaumer (1910), Richter (1912), Marvin (1928), Fabian dan Quinet (1928), Lochhead dan Heron (1929) dan Sacchetti (1932a). Khamir toleran Gula telah diisolasi dari sirup tebu oleh Owen (1913) dan Hall, James dan Nelson (1937), dari sirup maple oleh Fabian dan Hall (1933), dari anggur terpekatkan oleh Kroemer dan Krumbholz (1931) dan Sacchetti (1932b), dari permen krim fondant oleh Shutt (1925) dan Church, Paine dan Hamilton (1927), dari buah-buahan kering oleh Mrak dan Baker (1940), sedangkan di laboratorium spesies ini telah ditemukan sebagai penyebab kerusakan selai jeruk , molasses mentega, maple dan permen.

Meskipun spesies Saccharomyces, Schizosaccharomyces, torula dan Mycotorula telah ditemukan mampu tumbuh dalam larutan kadar gula tinggi, anggota dari genus Zygosaccharomyces sangat menonjol sebagai bentuk toleran gula. Tidak hanya khamir osmophilic jenis ini yang paling sering ditemukan, tetapi spesies tertentu dari Zygosaccharomyces, bahkan ketika kalah banyak dengan khamir lainnya, dapat mengembangkan dan memainkan peran utama dalam fermentasi

Khamir

Spesifikasi khamir dan faktor-faktor lingkungannya
Istilah khamir umumnya digunakan untuk bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi uniseluler berbentuk ovoid atau spheroid.
Khamir ada yang bermanfaat ada pula yang membahayakan bagi manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine, vinegar dan sebagainya. Khamir yang tidak diinginkan adalah yang pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada saurkraut, juice buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya.

Karakteristik Umum Khamir
Khamir dapat diklasifikasikan berdasar pada karakteristik morfologinya namun demikian sifat fisiologi juga dipentingkan bagi para ahli mikrobiologi pangan.

Karakteristik morfologi khamir dideterminasi menggunakan uji mikroskopis:
a. Bentuk dan Struktur
Bentuk khamir dapat sperikal sampai ovoid, kadang dapat membentuk miselium semu. Ukuran juga bervariasi. Struktur yang dapat diamati meliputi dinding sel, sitoplasma, vakuol air, globula lemak dan granula.
b. Reproduksi
Kebanyakan khamir melakukan 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.

Karakteristik Kultur
Khamir dapat membentuk lapisan film di atas permukaan medium cair. Produksi pigmen karotenoid menandakan adanya pertumbuhan genus Rhodotorula. Sulit membedakan antara khamir dengan bakteri pada medium agar, kecuali dengan mikroskop. Koloni khamir yang masih muda biasanya lembab dan sering berlendir dengan warna putih beberapa berwarna merah muda.
Khamir ada yang bersifat oksidatif, fermentatif ataupun keduanya. Khamir yang oksidatif dapat tumbuh dengan membentuk lapisan film pada permukaan medium cair sedang yang fermentatif biasanya tumbuh dalam cairan medium.

Produk bioindustri dan khamir yang terlibat

Pembuatan Bir
Khamir merupakan elemen paling penting dalam pembuatan bir. Siklus hidup khamir ini melalui dua tahap:
a. Tahap Reproduksi Dengan Oksigen (Aerob)
Tahap pertama ini adalah tahap reproduksi di mana khamir menggunakan oksigen, nutrien dan energi untuk penggandaan atau pembentukan tunas. Pertunasan akan terjadi setiap 4 – 60 jam tergantung dari strain khamir. Jika sejumlah kecil sel dimasukkan dalam bahan bir atau wine maka akan mengadakan penggandaan sampai jumlah yang cukup untuk mengubah gula menjadi alkohol dalam tahap kedua.
Hal yang penting dalam tahap ini adalah berkurangnya oksigen dan meningkatnya keasaman (penurunan pH). Kedua perubahan ini akan merusak 5% bakteri yang ada. Bakteri dapat menggandakan diri lebih cepat setiap 20 menit. Oleh sebab itu penting untuk menguranginya pada tahap awal.

b. Tahap Produksi Alkohol Tanpa Oksigen (Anaerob)
Tahap kedua secara efektif dimulai ketika oksigen telah digunakan oleh khamir dan khamir menggunakan gula (maltosa, glukosa, fruktosa, dan sebagainya) untuk suplai oksigen. Beberapa produk pada tahap fermentasi ini adalah: karbon dioksida, etil alkohol, dan aroma. Kandungan alkohol yang semakin tinggi akan mematikan khamir. Jika khamir telah mengakhiri maka khamir ini akan terendapkan di dasar fermentor.
Khamir yang berbeda akan memberikan proses yang berbeda sehingga kita kenal khamir wine, khamir bir, dan khamir roti.