MORFOLOGI KAPANG DAN KHAMIR

Transkripsi

1 MORFOLOGI KAPANG DAN KHAMIR I. TUJUAN 1. Mengamati morfologi dan struktur sel kapang dan khamir secara makroskopik maupun mikroskopik. 2. Membedakan kapang tingkat tinggi dan rendah. 3. Mengetahui teknik teknik pengecatan kapang dan khamir. II. HASIL PENGAMATAN A. Pengamatan makroskopik kapang dan khamir Hasil pengamatan dalam bentuk tabel dapat dilihat pada lampiran B. Pengamatan mikroskopik kapang dan khamir 1. Pengamatan mikroskopik kapang a. Nama biakan : Penicillium chrysogenum Umur biakan : 11 hari Reagen : Laktofenol Perbesaran : 10 x 40 Keterangan gambar : a.konidiofor b.konidia b. Nama biakan : Rhizopus oryzae Umur biakan : 6 hari 1

2 2 Reagen : Laktofenol Perbesaran : 10 x 10 Keterangan gambar : a.kolumela d.sporangium b.apofise e.sporangiospora c.sporangiofor c. Nama biakan : Aspergillus oryzae Umur biakan : 6 hari Reagen : Laktofenol Perbesaran : 10 x 10 Keterangan gambar : a.konidiofor c. fialid b.konidia 2. Pengamatan mikroskopik khamir a. Nama biakan : Candida albicans Umur biakan : 24 jam Reagen : Methylen blue Perbesaran : 10 x 40 Keterangan gambar : a.sel induk b.sel anak c.budding III. PEMBAHASAN A. Pengamatan morfologi kapang Kapang merupakan fungi berbentuk filamen yang bersifat saprofit atau parasit dan dapat bereproduksi dengan spora aseksual maupun seksual. Dinding sel kapang tersusun atas suatu substansi yaitu selulosa. Dinding sel kapang juga tersusun oleh polimerisasi asetil glukosamin yang dikenal dengan zat kitin

3 3 (McKane & Kandel 1996 : 135). Jaringan tubuh (thallus) kapang memanjang, bercabang-cabang dan dapat membentuk filamen seperti benang yang disebut hifa. Setiap hifa memiliki lebar m. Kumpulan dari hifa tersebut membentuk suatu struktur yang disebut miselium. Keberadaan struktur miselium membuat kapang lebih mudah untuk dikenali (Volk & Wheeler 1993:185). Hifa terdiri atas dinding tubular yang tipis, umumnya transparan dan berisi lapisan protoplasma dengan ketebalan yang bervariasi. Berdasarkan morfologinya hifa terdiri atas 3 tipe yaitu septate atau coenocytic, septate dengan sel-sel uninukleat, septate dengan sel- sel multinukleat. Aseptate atau coenocytic merupakan hifa yang tidak mempunyai septa, hanya tampak seperti sel panjang yang berisi sitoplasma dan mengandung banyak inti. Septate dengan sel-sel uninukleat merupakan hifa yang mempunyai septa sehingga membagi hifa menjadi sel- sel berinti banyak. Septate dengan sel- sel multinukleat merupakan hifa yang mempunyai sekat sehingga membagi hifa menjadi sel -sel yang berisi lebih dari satu inti (Alexopoulos dkk. 1996: ). Berdasarkan fungsinya, hifa dapat dibagi menjadi dua tipe yaitu hifa steril dan hifa vegetatif. Hifa steril merupakan hifa yang dapat membentuk sel-sel reproduksi atau tubuh buah. Biasanya pertumbuhannya ke atas sebagai hifa udara atau hifa aerial. Hifa vegetatif merupakan hifa yang berfungsi untuk mencari makanan ke dalam substrat sehingga disebut juga hifa substrat (Alcamo 1998 : 156). Kapang bereproduksi secara seksual dan aseksual. Spora aseksual terbentuk dengan cara tunas, pembelahan biner ataupun pembentukan spora dari badan spora. Spora seksual terbentuk melalui proses plasmogami, kariogami dan tahap meiosis. Macam spora seksual antara lain Askospora, Basidiospora, Zigospora, dan Oospora. Macam spora aseksual antara lain Konidiospora, Sporangiospora, Artrospora, Klamidiospora, dan Blastospora (Pelczar & Chan 2008: ). Kapang dapat dibedakan menjadi kapang tingkat tinggi (higher fungi) dan kapang tingkat rendah (lower fungi). Kapang tingkat tinggi memiliki satu inti (monositik), memiliki septa hingga berkompartemen, reproduksi aseksual berupa spora, dan seksual berupa konidia. Contoh dari kapang tingkat tinggi yaitu Penicillium chrysogenum dan Aspergillus oryzae. Kapang tingkat rendah

4 4 memiliki ciri coenositik, tidak bersepta, tidak berkompartemen, reproduksi seksual dan aseksual berupa spora. Contoh dari kapang tingkat rendah adalah Rhizopus oryzae (Brock & Madigan 1991: 819). Kapang yang digunakan dalam pengamatan yaitu Penicillium chrysogenum, Aspergillus oryzae, dan Rhizopus oryzae. Genus Penicillium berasal dari bahasa Latin yaitu Penicillus yang berarti kuas seniman. Hal tersebut menunjuk pada percabangan konidiofor yang merupakan tempat dihasilkannya rangkaian konidia. Konidia ditunjang oleh fialid yang tumbuh pada ujung konidiofor, terdapat pula metula yang menunjang fialid. Percabangan konidiofor dapat berupa simetri atau tidak beraturan. Penicillium sangat umum terdapat pada aneka produk pangan. Penicillium seringkali diisolasi dari lingkungan seperti di dalam rumah, tanah gurun, tanah hutan, tambang uranium, sungai yang terpolusi, rhizosfer kacang tanah dan tomat (Carlile & Watkinson 1995: 50). Aspergillus berasal dari bahasa Latin yaitu aspergillum, yang menunjuk pada adanya konidiospora yang berfungsi sebagai alat sporulasi aseksual. Konidia tumbuh dari hifa substrat dan di ujungnya terjadi pembengkakan membentuk suatu vesikel. Sejumlah hifa tumbuh dari vesikel. Hifa-hifa tersebut dapat berisi konidia yang disebut fialid atau bercabang-cabang lagi menghasilkan suatu struktur yang menunjang fialid yang disebut metula (Dwidjoseputro 1998: 151). Rhizopus oryzae mempunyai miselium seperti kapas yang tidak bersepta (coenositik) dengan sporangiofor muncul pada nodus tempat rhizoid berada. Kolumela berbentuk hemispherical, tidak bulat, silindris atau berbentuk pir. Dasar sporangium atau apofise berbentuk cangkir yang merupakan perluasan sporangiofor. Spora dapat berbentuk bulat telur, polygonal, atau melintang. Anggota genus Rhizopus biasanya berwarna abu-abu, sporangia besar dan berwarna hitam. Genus Rhizopus menghasilkan kumpulan mirip akar yang melekat dengan kuat disebut dengan rhizoid (Pelczar & Chan 2008: ). Usia biakan kapang yang digunakan dalam pengamatan berbeda-beda. Usia biakan Penicillium chrysogenum 11 hari, Rhizopus oryzae 6 hari, dan Aspergillus oryzae 6 hari. Usia biakan kapang dalam pengamatan berbeda-beda dikarenakan tidak semua jenis kapang membutuhkan waktu yang sama untuk

5 5 membentuk struktur yang sempurna. Pertumbuhan dan proses metabolisme yang dilakukan setiap kapang berbeda-beda. Kapang Penicillium chrysogenum dapat tumbuh optimal dalam waktu kurang lebih 10 hari. Kapang Rhizopus oryzae dan Aspergillus oryzae dapat tumbuh optimal dalam waktu kurang lebih 5 hari. (McKane & Kandel 1996: ). Tahap pertama untuk melakukan identifikasi kapang dan khamir ialah pengenalan ciri-ciri morfologi. Pengamatan morfologi biasanya dilakukan secara makroskopis (dengan mata telanjang) maupun mikroskopis. Untuk mengidentifikasi kelompok kapang dan khamir di samping ciri morfologinya, masih perlu dilengkapi dengan sifat fisiologi dan biokimianya (Gandjar dkk. 1992: 25). Hal- hal yang perlu diperhatikan dalam pengamatan mikroskopik kapang yaitu hifa, spora seksual, spora aseksual, badan buah, dasar badan buah, tangkai badan buah, struktur khusus. Hifa bersepta atau tidak, transparan atau keruh, berwarna atau tidak. Spora seksual ditentukan bentuknya, spora aseksual ditentukan bentuk dan warnanya. Badan buah ditentukan bentuk, warna, ukuran, letaknya. Dasar badan buah berupa kolumela atau vesikula. Tangkai badan buah berupa sporangiospora atau konidiospora, bercabang atau tidak. Adanya bentuk khusus seperti apofisa, stolon, rhizome (Pelczar dkk. 1993: ). Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengamatan makroskopik kapang ialah warna koloni, tekstur koloni, zonasi, radial furrow, exudate drop, reverse colony, dan growing zone. Tekstur koloni dari kapang umumnya granular (bergranul), velvety (beludru), floccose, dan wooly (seperti kapas). Zonasi merupakan daerah pertumbuhan kapang, yaitu pertumbuhan hifa aerial dan hifa substrat secara bergantian. Zonasi berupa lingkaran-lingkaran yang menunjukkan perbedaan warna (terang dan gelap) sebagai akibat pertumbuhan vegetatif dan generatif secara bergantian. Radial furrow merupakan garis radial yang merupakan perpanjangan stolon dari koloni kapang. Exudate drop merupakan hasil metabolit sekunder yang umumnya berupa titik-titik cairan. Reverse colony merupakan warna bagian bawah kapang, yang dapat diamati dengan melihat bagian bawah cawan petri. Growing zone merupakan daerah pertumbuhan yang sejajar dengan tepi luar, umumnya berwarna putih karena miselium sedang tidak bersporulasi (Pelczar dkk. 1993: 886 & 902).

6 6 Pengamatan makroskopik Penicillium chrysogenum yang berumur 11 hari memperlihatkan front koloni berwarna biru kehijauan. Tekstur permukaan koloni seperti beludru (velvety). Diameter koloni 6,7 cm, terlihat memiliki zonasi dan growing zone. Tidak memiliki radial furrow dan exudate drop. Reverse koloni berwarna hialin, terlihat memiliki zonasi dan growing zone namun tidak memiliki radial furrow. Berdasarkan literatur, Penicillium chrysogenum memiliki warna koloni biru kehijauan, reverse koloni berwarna hialin terkadang kuning. Permukaan koloni seperti terdapat rambut-rambut halus seperti beludru (Fardiaz 1992 : 201). Pengamatan makroskopik Aspergillus oryzae yang berumur 6 hari memperlihatkan front koloni berwarna hijau kecoklatan. Tekstur permukaan koloni yaitu butiran (granular). Diameter koloni 7 cm, terlihat memiliki zonasi dan growing zone. Tidak memiliki radial furrow dan exudate drop. Reverse koloni berwarna hialin, terlihat memiliki zonasi dan radial furrow. Berdasarkan literatur koloni Aspergillus oryzae mempunyai tekstur granular berwarna hijau sampai kecoklatan. Koloni Aspergillus oryzae memperlihatkan adanya, growing zone, radial furrow, dan zonasi. Koloni tersebut tidak menunjukkan adanya exudate drop (Fardiaz 1992 : 204). Pengamatan makroskopik Rhizopus oryzae yang berumur 6 hari memperlihatkan front koloni berwarna abu-abu. Tekstur permukaan koloni yaitu seperti kapas (wooly). Diameter koloni 9 cm, tidak memiliki zonasi, growing zone, radial furrow maupun exudate drop. Reverse koloni berwarna kuning, terlihat memiliki radial furrow namun tidak memiliki zonasi. Berdasarkan literatur, Rhizopus oryzae memiliki struktur yang lengkap dalam waktu kurang lebih 5 hari dan bertekstur seperti kapas (wooly) (Madigan dkk. 2011: 604). Pengamatan mikroskopis Penicillium chrysogenum dengan perbesaran 10 x 40 memperlihatkan adanya percabangan konidiofor. Percabangan tersebut juga dikenal sebagai branch. Hasil pengamatan juga menunjukkan adanya konidia berbentuk bulat. Bagian fialid, metula, dan tipe percabangan tidak terlihat dengan jelas pada hasil pengamatan. Berdasarkan literatur, percabangan konidiofor Penicillium chrysogenum dapat berupa simetri atau tidak beraturan. Tipe percabangan Penicillium chrysogenum yaitu biverticillata karena memiliki dua

7 7 percabangan (Carlile & Watkinson 1995: 50). Reproduksi aseksual Penicillium chrysogenum yaitu dengan konidia, oleh karena itu Penicillium chrysogenum tergolong kapang tingkat tinggi (higher fungi) (Brock & Madigan 1991: 819). Pengamatan mikroskopis Aspergillus oryzae dengan perbesaran 10 x 10 memperlihatkan adanya percabangan konidiofor. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa konidia berbentuk bulat. Struktur lain yang terlihat oleh praktikan hanya fialid, sedangkan struktur metula dan vesikel tidak terlihat dengan jelas. Berdasarkan literatur, Aspergillus oryzae memiliki beberapa bagian yaitu fialid, metula, vesikel, konidiofor, dan konidia. Konidia tumbuh dari hifa substrat dan di ujungnya terjadi pembengkakan membentuk suatu vesikel. Sejumlah hifa tumbuh dari vesikel. Hifa-hifa tersebut dapat berisi konidia yang disebut fialid atau bercabang-cabang lagi menghasilkan suatu struktur yang menunjang fialid yang disebut metula (Dwidjoseputro 1998: 151). Reproduksi aseksual Aspergillus oryzae yaitu dengan konidia, oleh karena itu Aspergillus oryzae tergolong kapang tingkat tinggi (higher fungi) (Brock & Madigan 1991: 819). Pengamatan secara mikroskopik Rhizopus oryzae dengan perbesaran 10 x 10 memperlihatkan adanya percabangan sporangiofor. Selain itu, terlihat adanya bagian yang membulat disebut dengan sporangium. Sporangiospora pada Rhizopus oryzae tidak langsung berhubungan dengan udara, tetapi tampak berada dalam suatu kantung (sporangium). Terdapat pula bagian membulat yang tidak berisi sporangiospora dinamakan kolumela. Dibagian bawah kolumela terdapat struktur agak cekung disebut dengan apofise. Berdasarkan literatur, Rhizopus oryzae memperlihatkan ciri khas yang dapat membedakan dengan kapang lainnya yaitu adanya struktur rhizoid (struktur mirip akar) yang mampu berfungsi sebagai akar (Dwidjoseputro 1998: 152 & 153). Hasil pengamatan tidak memperlihatkan adanya struktur rhizoid. Hal tersebut dikarenakan dalam pembuatan preparat Rhizopus oryzae kurang dilakukan dengan benar. Reproduksi aseksual Rhizopus oryzae yaitu dengan sporangispora, oleh karena itu Aspergillus oryzae tergolong kapang tingkat rendah (lower fungi) (Brock & Madigan 1991: 819). Larutan yang digunakan dalam pembuatan preparat kapang yaitu laktofenol. Laktofenol berfungsi untuk mencegah penguapan dan pengerutan sel kapang, sehingga sel mudah diamati. Organisme yang tersuspensikan ke dalam

8 8 larutan laktofenol akan mati akibat phenol yang terdapat di dalamnya. Konsentrasi fenol yang tinggi membuat enzim yang terdapat di dalam sel terdeaktifasi tanpa menyebabkan terjadinya lisis. Laktofenol tidak mudah menguap seperti akuades sehingga preparat tidak cepat kering dan sel kapang tidak cepat rusak. Kerugian dari penggunaan laktofenol yaitu apabila dipakai terlalu lama laktofenol dapat mengubah bentuk sel (Fardiaz 1992 : 210). B. Pengamatan morfologi khamir Khamir atau yeast merupakan fungi uniseluler yang melakukan reproduksi aseksual dengan cara cell division atau budding. Khamir atau yeast terdapat sebagai sel bebas yang sederhana. Sel tersebut berbentuk bundar atau lonjong, tetapi dapat juga ditemukan dalam bentuk lain. Sel khamir berbeda dengan sel bakteri karena khamir adalah sel eukariot sehingga ukurannya lebih besar daripada rata-rata ukuran sel bakteri. Khamir tersebar luas di alam, terdapat dalam air, tanah dan debu serta umum terdapat pada banyak buah-buahan dan sayuran. Khamir dapat tumbuh baik secara aerob maupun fakultatif (Volk & Wheeler 1993: 189). Khamir dapat berkembang biak secara aseksual melalui pembelahan sel (cell division) atau budding. Cell division merupakan pembelahan sederhana dari sebuah sel menjadi sel anak yang identik dengan sel induk melalui penyempitan dinding sel. Nukleus dari sel induk terbagi secara mitosis dan satu nukleus akan berpindah ke tunas pada saat pembentukan tunas (budding). Rantai dari tunastunas tersebut dapat membentuk miselium pendek disebut sebagai pseudomiselium (Alexopoulos dkk. 1996: ). Terdapat beberapa karakter yang harus diperhatikan pada pengamatan makroskopik khamir, seperti warna, tekstur, permukaan koloni, profil dan tepi koloni. Warna koloni berbeda-beda sesuai dengan pigmen warna yang terdapat pada sel khamir itu sendiri. Tekstur khamir dapat seperti mucoid (berlendir) dan butyrous (seperti mentega). Permukaan koloni dapat tampak kusam dan mengkilat. Profil koloni bisa rata, menggunung, dan cekung. Tepi koloni terbagi

9 9 menjadi entire (rata), undulate (bergelombang), filiform, curled, dan lobate (Alcamo 1998 : ). Biakan yang digunakan dalam pengamatan morfologi khamir ialah Candida albicans yang berumur 24 jam. Candida albicans termasuk ke dalam kelas Ascomycetes dengan ciri-ciri mempunyai siklus hidup yang belum lengkap (imperfecti), belum diketahui adanya fase seksual, hifa bersepta dan reproduksi aseksualnya dengan cara pertunasan (budding). Biakan yang digunakan berusia 24 jam karena pada waktu tersebut Candida albicans strukturnya sudah sempurna dan kemungkinan terjadinya budding lebih besar (Volk & Wheeler 1993: ). Pengamatan makroskopik khamir yaitu dengan mengamati karakter warna, tekstur koloni, permukaan koloni, profil koloni, dan tepi koloni. Hasil pengamatan makroskopik dari khamir menunjukan warna koloni dari Candida albicans ialah putih, tekstur koloni butyrous (seperti mentega), permukaan koloni mengkilap, profil dan tepi koloni rata (entire) (Dwidjoseputro 1998: 51 & 52). Hasil pengamatan mikroskopik sel khamir Candida albicans dengan perbesaran 10 x 40 terlihat sel berbentuk oval atau lonjong berwarna biru. Terlihat adanya sel vegetatif dari Candida albicans, tetapi ada pula pula yang sedang melakukan pertunasan (budding). Sel yang sedang mengalami pertunasan terdiri dari sel induk dan sel anak. Hal tersebut sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa mayoritas sel berbentuk bulat telur, tetapi ada juga yang memanjang dan berbentuk elips. Beberapa variasi bentuk dan ukuran khamir tergantung dari umur dan kondisi lingkungan (Pelczar dkk. 1993: ). Pengamatan mikroskopik khamir menggunakan pewarna methylen blue..methylen blue berfungsi sebagai pewarna agar sel khamir dapat teramati. Pewarna tersebut memiliki muatan positif, sehingga akan terikat secara kuat dengan komponen sel bermuatan negatif. Sel khamir cenderung bermuatan negatif sehingga pewarna tersebut berafinitas tinggi dengan permukaan sel (Madigan dkk. 2011: 26).

10 10 IV. KESIMPULAN 1. Hal-hal yang diperhatikan dalam pengamatan makroskopik kapang ialah warna koloni, tekstur koloni, zonasi, radial furrow, exudate drop, reverse colony, dan growing zone. Hal- hal yang diperhatikan dalam pengamatan mikroskopik kapang ialah hifa, spora seksual, spora aseksual, badan buah, dasar badan buah, tangkai badan buah, struktur khusus. Hal-hal yang diperhatikan pada pengamatan makroskopik khamir ialah warna, tekstur, permukaan koloni, profil dan tepi koloni. 2. Penicillium chrysogenum dan Aspergillus oryzae termasuk kapang tingkat tinggi (higher fungi) karena reproduksi aseksual menggunakan konidiospora. Rhizopus oryzae termasuk kapang tingkat rendah (lower fungi) karena reproduksi aseksual menggunakan sporangiospora. 3. Pengamatan mikroskopik kapang menggunakan reagen laktofenol, sedangkan pengamatan mikroskopik khamir menggunakan reagen methylen blue. V. DAFTAR ACUAN Alexopoulos, C. J., C. W. Mims, & M. Blackwell Introductory mycology. Ed. Ke-4. John Wiley & Sons, Inc., New York: vi +868 hlm. Alcamo, I.E Microbiology. McGraw-Hill, New York : vi hlm. Brock, T.D. & M.T. Madigan Biology of microorganisms. 6th ed. Prentice- Hall, Inc., Englewood Cliffs: xix hlm Carlile, M. J. & S. C. Watkinson The fungi. Academic Press, London: xiii hlm. Dwidjoseputro, D Pengantar mikologi. Ed. Ke-2. Penerbit Alumni, Bandung: xvi hlm. Fardiaz, S Mikrobiologi pangan 1. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta: xii hlm. Gandjar, I., I.R. Koentjoro, W. Mangunwardoyo, & L. Soebagya Pedoman praktikum mikrobiologi dasar. Biologi FMIPA UI, Depok: vii + 87 hlm.

11 11 McKane, L. & J. Kandel Microbiology: Essentials and application. Ed. ke-2. McGraw-Hill, Inc., New York: xxviii hlm. Madigan, M.T, J.M. Martinko, D.A. Stahl, & D.P. Clark Brock biology of microorganisms. 13 th ed. Benjamin Cummings, San Francisco: xxviii hlm. Pelczar, M.J. & E.C.S Chan Dasar-dasar mikrobiology. Terj. dari Elements of microbiology oleh Hadioetomo, R.S., T. Imas, S.S. Tjitrosomo, & S.L. Angka. UI-Press. Jakarta: viii hlm. Pelczar, M.J., E.C.S. Chan & R.D. Reid Microbiology. 4th ed. McGraw- Hill Publishing Company Ltd., New Delhi: vii hlm. Volk, W.A. & M.F. Wheeler Mikrobiologi dasar. Ed ke 5. Terj.dari Basic microbiology. Oleh Adisoemarto, S. Erlangga: xii +396 hlm. VI. LAMPIRAN Tabel 1. Hasil pengamatan makroskopik khamir Karakteristik Warna Tekstur koloni Permukaan koloni Profil Tepi koloni Umur biakan Candida albicans Putih Butyrous (seperti mentega) Mengkilap Rata Rata 24 jam

12 12 Tabel 2. Hasil pengamatan makroskopik kapang Karakteristik Front colony Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae Penicillium chrysogenum Warna Abu-abu Hijau Biru kehijauan kecoklatan Tekstur koloni Wooly (seperti kapas) Granular Velvety (seperti beludru) Zonasi Tidak ada Ada Ada Radial furrow Tidak ada Tidak ada Tidak ada Exudate drop Tidak ada Tidak ada Tidak ada Growing zone Tidak ada Ada Ada Karakteristik Reverse colony Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae Penicillium chrysogenum Warna Kuning Hialin Hialin Zonasi Tidak ada Ada Ada Radial furrow Ada Ada Tidak ada Gambar 1. Makroskopik kapang Penicillium chrysogenum

13 13 Gambar 2. Makroskopik kapang Aspergillus oryzae Gambar 3. Makroskopik kapang Rhizopus oryzae

14 14 Gambar 4. Makroskopik khamir Candida albicans Gambar 4. Mikroskopik kapang Penicillium chrysogenum Gambar 5. Mikroskopik kapang Aspergillus oryzae

15 15 Gambar 6. Mikroskopik kapang Rhizopus oryzae Gambar 7. Mikroskopik khamir Candida albicans