Pengukuran Laju Pertumbuhan Fungi

I.     Pendahuluan

A.  Latar Belakang

Pertumbuhan umumnya didefinisikan sebagai pertambahan massa suatu organisme yang terjadi setelah periode waktu tertentu. Pertumbuhan merupakan hasil bersih pelipatgandaan molekular dan selular serta perubahan morfologis. Sebelum mempelajari pertumbuhan fungi, ada baiknya kita mempelajari lebih dulu metode pengukuran pertumbuhan dan cara-cara analisa pertumbuhan fungi. Hal ini menjadi dasar untuk membahas mekanisme pertumbuhan fungi, baik yang berfilamen maupun yang tak berfilamen, serta beberapa faktor yang mempengaruhi proses yang kompleks terrsebut. 

Pertumbuhan merupakan salah satu karakteristik penting sel hidup. Pertumbuhan mikroorganisme dapat didefinisikan sebagai peristiwa peningkatan volum suatu organisme yang disertai peningkatan biomassa. Pada fungi pertumbuhan ditandai dengan pemanjangan hifa dan pada fungi uniseluler, seperti ragi, ditandai dengan peningkatan volum sel individu dan jumlah sel yang secara keseluruhan menghasilkan peningkatan biomassa. Pertumbuhan fungi pelapuk putih sebagaimana mikroorganisme lainnya mengikuti suatu pola tertentu dan laju pertumbuhan spesifik (µ) merupakan salah satu parameter penting untuk mengevaluasi kinerja suatu mikroorganisme dalam kultur. Parameter lain yang juga penting adalah laju pertumbuhan koloni secara radial (Kr) (Reeslev dan Kjøller, 1995). Pengaluran diameter koloni terhadap waktu akan membentuk kurva pertumbuhan sehingga dapat ditentukan nilai laju pertumbuhan koloni arah radial (Kr). Pada fase log, pertumbuhan koloni dapat dianggap lurus sehingga kurvanya membentuk garis lurus. Kemiringan (slope) garis tersebut merupakan laju pertumbuhan koloni arah radial (Kr).

B.  Tujuan

Mahasiswa dapat melakukan pengukuran laju pertumbuhan radial koloni fungi mikroskopis.

II.  Metode

A.  Alat dan Bahan

Skalpel, Petridish, penggaris, spidol, PDA, kultur murni fungi mikroskopis.

B.  Cara Kerja

1.    Buatlah kultur murni fungi dengan cara memotong koloni fungi terpilih berukuran 0.5 x 0.5 cm2 yang diambil dari bagian tepi kultur fungi dan meletakkannya pada media PDA baru dibagian tengah.

2.    Ukurlah diameter koloni pada 1, 3, 5, dan 7 hari setelah inokulasi.

3.    bandingkan diameter koloni terukur untuk masing-masing fungi mikroskopis yang diamati.

III.   Hasil dan Pembahasan

A.  Hasil

Tabel Pengukuran Laju Pertumbuhan dalam Cm

Hari  ke/Isolat	I	III	V
A	D1 1,2 D2 1,5 Total : 1,4	D1 4 D2 4,2 Total : 4,1	D1 8,6 D2 8,5 Total : 8,5
I	D1 3 D2 3,4 Total : 3,2	Full	Full

B.  Pembahasan

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Fungi Setiap mikroorganisme mempunyai kurva pertumbuhan, begitu pula fungi. Kurva tersebut diperoleh dari menghitung massa sel pada kapang atau kekeruhan media pada khamir dalam waktu tertentu. Kurva pertumbuhan mempunyai beberapa fase (Gandjar, 2006) antara lain : Universitas Sumatera Utara 1. Fase lag, yaitu fase penyesuaian sel-sel dengan lingkungan, pembentukan enzim-enzim untuk mengurai substrat; 2. fase akselerasi, yaitu fase mulainya sel-sel membelah dan fase lag menjadi fase aktif; 3. fase eksponensial, merupakan fase perbanyakan jumlah sel yang sangat banyak, aktivitas sel sangat meningkat, dan fase ini merupakan fase yang penting dalam kehidupan fungi. Pada awal dari fase ini kita dapat memanen enzim-enzim dan pada akhir dari fase ini atau; 4. fase deselerasi (Moore-Landecker, 1996 dalam Gandjar, 2006), yaitu waktu sel-sel mulai kurang aktif membelah, kita dapat memanen biomassa sel atau senyawa-senyawa yang tidak lagi diperlukan oleh sel-sel; 5. fase stasioner, yaitu fase jumlah sel yang bertambah dan jumlah sel yang mati relatif seimbang. Kurva pada fase ini merupakan garis lurus yang horizontal. Banyak senyawa metabolit sekunder dapat dipanen pada fase stasioner; 6. fase kematian dipercepat, jumlah sel-sel yang mati atau tidak aktif sama sekali lebih banyak daripada sel-sel yang masih hidup.

Pada praktikum ini digunakan dua jenis isolat yaitu fungi A dan I yang diamati pada hari ke 1, 3 dan 5. Fungi A pertumbuhannya lebih lambat daripada fungi I namun selalu mengalami pertambahan diameter hifa. Pada hari ke 5 fungi A memiliki diameter 8,5 cm. Fungi I pertumbuhannya sangat cepat hingga hari ke 2 sudah memenuhi cawan petri.

Pada umumnya pertumbuhan fungi dipengaruhi oleh (Gandjar, 2006):

a.    Substrat Substrat merupakan sumber nutrien utama bagi fungi. Nutrien-nutrien baru dapat dimanfaatkan sesudah fungi mengekskresi enzim-enzim ekstraselular yang dapat mengurai senyawa-senyawa kompleks dari substrat tersebut menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Misalnya, apabila substratnya nasi, atau singkong, atau kentang, maka fungi tersebut harus mampu mengekskresikan enzim α-amilase untuk mengubah amilum menjadi glukosa. Senyawa glukosa tersebut yang kemudian diserap oleh fungi. Apabila substratnya daging, maka fungi tersebut harus mengeluarkan enzim yang proteolitik untuk dapat menyerap senyawa asam-asam amino hasil uraian protein. Contoh yang lain lagi, misalnya substratnya berkadar lemak tinggi, maka fungi tersebut harus mampu menghasilkan lipase agar senyawa asam lemak hasil uraian dapat diserap ke dalam tubuhnya. Fungi yang tidak dapat menghasilkan enzim sesuai komposisi substrat dengan sendirinya tidak dapat memanfaatkan nutrien-nutrien dalam substrat tersebut.

b.    Kelembapan Faktor ini sangat penting untuk pertumbuhan fungi. Pada umumnya fungi tingkat rendah seperti Rhizopus atau Mucor memerlukan lingkungan dengan kelembapan nisbi 90%, sedangkan kapang Aspergillus, Penicillium, Fusarium, dan banyak hyphomycetes lainnya dapat hidup pada kelembapan nisbi yang lebih rendah, yaitu 80%. Fungi yang tergolong xerofilik tahan hidup pada kelembapan 70%, misalnya Wallemia sebi, Aspergillus glaucus, banyak strain Aspergillus tamarii dan A. Flavus (Santoso et al., 1998 dalam Gandjar, 2006). Dengan mengetahui sifat-sifat fungi ini penyimpanan bahan pangan dan materi lainnya dapat dicegah kerusakannya.

c.    Suhu Berdasarkan kisaran suhu lingkungan yang baik untuk pertumbuhan, fungi dapat dikelompokkan sebagai fungi psikrofil, mesofil, dan termofil. Fungi psikofril adalah fungi yang dengan kemampuan untuk tumbuh pada atau Universitas Sumatera Utara dibawah 00C dan suhu maksimum 200C. Hanya sebagian kecil spesies fungi yang psikofril. Fungi mesofil adalah fungi yang tumbuh pada suhu 10-350C, suhu optimal 20-350C. Fungi dapat tumbuh baik pada suhu ruangan (22-250C). Sebagian besar fungi adalah mesofilik. Fungi termofil adalah fungi yang hidup pada suhu minimum 200C, suhu optimum 400C dan suhu maksimum 50-600C. Contohnya Aspergillus fumigatus yang hidup pada suhu 12-550C. Mengetahui kisaran suhu pertumbuhan suatu fungi adalah sangat penting, terutama bila isolat-isolat tertentu akan digunakan di industri. Misalnya, fungi yang termofil atau termotoleran (Candida tropicalis, Paecilomyces variotii, dan Mucor miehei), dapat memberikan produk yang optimal meskipun terjadi peningkatan suhu, karena metabolisme funginya, sehingga industri tidak memerlukan penambahan alat pendingin.

d.   Derajat keasaman lingkungan pH substrat sangat penting untuk pertumbuhan fungi, karena enzim-enzim tertentu hanya akan mengurai suatu substrat sesuai dengan aktivitasnya pada pH tertentu. Umumnya fungi menyenangi pH di bawah 7.0. Jenis-jenis khamir tertentu bahkan tumbuh pada pH yang cukup rendah, yaitu pH 4.5-5.5. Mengetahui sifat tersebut adalah sangat penting untuk industri agar fungi yang ditumbuhkan menghasilkan produk yang optimal, misalnya pada produksi asam sitrat, produksi kefir, produksi enzim protease-asam, produksi antibiotik, dan juga untuk mencegah pembusukan bahan pangan.

e.    Bahan kimia Bahan kimia sering digunakan untuk mencegah pertumbuhan fungi. Senyawa formalin disemprotkan pada tekstil yang akan disimpan untuk waktu tertentu sebelum dijual. Hal ini terutama untuk mencegah pertumbuhan kapang yang bersifat selulolitik, seperti Chaetomium globosum, Aspergillus niger, dan Cladosporium cladosporoides yang dapat merapuhkan tekstil, atau meninggalkan noda-noda hitam akibat sporulasi yang terjadi, sehingga menurunkan kualitas bahan tersebut. Selama pertumbuhannya fungi menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak diperlukannya lagi dan dikeluarkan ke lingkungan. Senyawa-senyawa tersebut merupakan suatu pengaman pada dirinya terhadap serangan oleh mikroorganisme lain termasuk terhadap sesama mikroorganisme. Manusia memanfaatkan senyawa-senyawa tersebut, yang kita kenal sebagai antibiotik, untuk mencegah berbagai penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme.

IV.   Kesimpulan

Dari raktikum yang dilakukan pertumbuhan fungi megalami petambahan setelah tiga kali pengamatan pada hari ke 1, 3 dan 5. Fungi I pertumbuhannya lebih cepat dari fungi A dengan hifa yang sudah memenuhi cawan petri pada hari ke dua pengamatan.

Daftar Pustaka

Reeslev, M. dan Kjøller, A. (1995), “Comparison of Biomass Dry Weight and Radial Growth Rates of Fungal Colonies on Media Solidified with Different Gelling Compounds”, APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, 61, hal. 4236 – 4239.

Dwijoseputro, 1990, Dasar-dasar mikrobiologi, Djambatan: Jakarta.

Dwijoseputro, 1992, Mikrobiologi Pangan, Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.