PENDAHULUAN
Latar belakang Kapang dan jamur telah diketahui
sebagai salah satu sumber bahan pangan berprotein tinggi, namun sampai saat ini di
Indonesia kapang belum dimanfaatkan secara optimal sebagai sumber pangan yang
berkualitas. Di luar negeri seperti Inggris, beberapa negara di Eropa dan Amerika
Serikat, telah memproduksi dan mengkonsumsi pangan yang berasal dari
miselium kapang Fusarium venetatum yang disebut “Quorn” secara besar-besaran.
Di Indonesia tempe dikenal sebagai makanan sehat dan telah dikonsumsi secara
rutin sejak ratusan tahun yang lalu Slamet Tarwotjo 1980. Tempe merupakan
makanan tradisional yang dihasilkan dengan cara fermentasi menggunakan kapang
Rhizopus sp. dan kacang kedelai. Hal ini menunjukkan bahwa Rhizopus sp. kapang
tempe pada tempe merupakan kapang yang aman untuk dikonsumsi. Kapang ini juga
dapat ditumbuhkan pada media sintetik dan pertumbuhannya relatif cepat. Sehingga
kapang Rhizopus sendiri dapat digunakan tanpa dalam bentuk tempe sebagai sumber
pangan berprotein tinggi. Disamping itu, tempe di luar negeri juga telah dikenal
sebagai makanan sehat, namun banyak yang kurang menyukainya karena aroma kedelai
yang kuat pada tempe. Hasil penelitian di Laboratorium Mikologi Departemen Biologi
FMIPA IPB, menunjukkan bahwa aroma kedelai dapat dikurangi atau dihilangkan
dari produk kapang yang tumbuh pada media kedelai bila yang dipanen ialah
miselia kapangnya Sukarno, data tidak dipublikasikan. Oleh karena itu, penelitian
tentang pengembangan miselia kapang Rhizopus sp. sebagai sumber pangan
berprotein tinggi dan berkualitas dapat dilakukan dan diperlukan untuk program
pengembangan diversitas pangan dalam rangka meningkatkan gizi masyarakat
Indonesia.
Kapang merupakan bahan pangan berprotein tinggi, namun seperti halnya
produk makanan yang berasal dari jamur dan ganggang, kapang umumnya
mengandung asam nukleat yang tinggi. Konsumsi asam nukleat tersebut oleh
manusia dapat mengakibatkan akumulasi asam urat yang dapat berakibat munculnya
penyakit encok pada persendian Lehninger 1982. Bahan pangan yang berasal dari
kapang atau jamur mempunyai kadar asam nukleat 8-10 , padahal kandungan asam
nukleat pada produk pangan yang diperkenankan ialah maksimal 2 USDA
1998. Oleh karena itu penurunan kandungan asam nukleat dari kapang Rhizopus sebagai
bahan mikoprotein sampai pada tingkat yang aman untuk dikonsumsi perlu dilakukan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mengidentifikasi dan memproduksi miselia
Rhizopus sp. yang berkualitas dan berkadar asam nukleat rendah.
BAHAN DAN METODE
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah kentang, kedelai, sukrosa, antibubble dan
tempe yang berasal dari 12 daerah yang berbeda di Indonesia Tabel 1. Sedangkan alat yang
digunakan ialah shaker, autoklaf, oven dan spektrofotometer.
Kegiatan ini meliputi beberapa tahapan yang meliputi isolasi dan identifikasi; produksi
miselia yang meliputi pemilihan isolat, dan pemilihan media tumbuh dan konsentrasi gula;
serta perlakuan penurunan asam nukleat. Tahapan-tahapan penelitian tersebut dapat
dilihat pada Gambar 1.
Isolasi dan Identifikasi
Produksi Miselia Pemilihan media
tumbuh dan konsentrasi gula
Pemilihan Isolat
Perlakuan Penurunan Asam Nukleat
Gambar 1 Diagram alir metode penelitian
I. Isolasi dan Identifikasi . Rhizopus spp.
diisolasi dari tempe yang diperoleh dari berbagai daerah di Indonesia, yaitu Aceh,
Bondowoso, Situbondo, Malang, Cilegon, Yogyakarta, Jember, Bekasi, Bogor, Jakarta,
Padang dan Balikpapan. Isolasi kapang Rhizopus sp. dilakukan dengan cara mengambil
sekelumit hifa dari bagian dalam tempe dengan
menggunakan jarum inokulasi steril yang selanjutnya ditumbuhkan pada media PDA
Potatos Dextrose Agar segar yang telah diberi antibiotik kloramfenikol. Cawan
kemudian diinkubasi selama 5 hari pada suhu ruang. Setelah itu, isolat dipindahkan
ke agar miring dalam tabung dan diinkubasi selama 5 hari. Kultur selanjutnya di-
murnikan melalui isolasi spora tunggal dengan cara memasukkan air steril sebanyak
10 ml ke dalam tabung yang berisi isolat Rhizopus sp. tersebut dan di vortex hingga
sporanya larut. Setelah itu, larutan spora diencerkan hingga mencapai 10
5
kali. Sebanyak 1 µl larutan spora disebarkan pada
permukaan media Gellan gum. Kemudian spora diamati dibawah mikroskop, setiap
spora tunggal yang letaknya terpisah, diisolasi dan ditumbuhkan pada media PDA
segar. Spora yang tumbuh kemudian diidentifikasi berdasarkan morfologi
cendawan yaitu sporangiofor, sporangium dan sporangio-spora dengan menggunakan
kunci identifikasi Rifai 1973. Setelah itu, isolat dari spora tunggal dipindahkan ke
dalam 2 tabung, tabung pertama digunakan untuk pengujian selanjutnya dan tabung
yang kedua disimpan untuk keperluan koleksi.
II. Produksi Miselia 1. Pemilihan isolat
. Isolat-isolat murni yang telah
diidentifikasi selanjutnya ditumbuhkan pada cawan yang berisi PDA dan diinkubasi pada
suhu ruang selama 5 hari. Jumlah spora yang terbentuk pada masing-masing spesies
diukur dengan menggunakan Hema- sitometer. Ketiga isolat yang telah di-
identifikasi masing-masing ditumbuhkan pada 5 ml PDA dalam tabung reaksi
berdiameter 1.5 cm dan diinkubasi selama 5 hari pada suhu ruang. Pada hari ke-5, spora
dipanen dengan cara memasukkan air steril sebanyak 20 ml ke dalam tabung kultur, lalu
dihomogenkan hingga sporanya larut. Larutan spora selanjutnya diencerkan hingga
mencapai 10
5
kali pengenceran. Kemudian, 0.1 ml larutan spora yang telah diencerkan
dimasukkan ke dalam Hemasitometer dan di hitung jumlah sporanya di bawah mikroskop
dengan perbesaran 4x10. Percobaan ini dilakukan dengan 3 kali ulangan.
Koloni yang tumbuh diamati dan diukur diameternya setiap hari sampai kultur
berumur 5 hari. Isolat tersebut diseleksi berdasarkan pada pertumbuhan miselia dan
produksi spora. Isolat yang menghasilkan pertumbuhan miselia paling cepat tetapi
bersporulasi paling lambat atau menghasilkan spora dalam jumlah sedikit dipakai untuk
pengujian selanjutnya. Percobaan ini dilakukan dengan 3 kali ulangan.
2. Pemilihan media tumbuh dan konsentrasi gula
. Jenis media tumbuh dan kandungan gula
media sangat mempengaruhi pertumbuhan cendawan. Dua macam media cair, yaitu
ekstrak kentang dan ekstrak kedelai, dan enam penambahan konsentrasi gula , yaitu 0, 2, 3, 4, 5
dan 6 grL digunakan dalam penelitian ini. Gula yang digunakan ialah sukrosa teknis.
a. Ekstrak Kentang
Dua ratus gram kentang yang telah dikupas dipotong dadu, kemudian di rebus dalam 1 liter
air selama 20 menit. Setelah itu, air rebusan disaring, lalu ditambahkan antibiotik
kloramfenikol 0.03 grL dan ditambahkan gula sesuai dengan perlakuan, kemudian di tera
hingga 1 liter. Sebelum disterilisasi, sebanyak 300 ml ekstrak kentang dituang ke dalam
erlenmeyer 1 liter. Media selanjutnya di- sterilisasi pada suhu 121
o
C dan tekanan 1 atm selama 20 menit.
b. Ekstrak Kedelai
Satu kilogram kedelai direbus dalam air sebanyak 3 liter selama 15 menit, kemudian
dibiarkan selama 24 jam, lalu air rendaman kedelai disaring dan ditambah antibubble 0.2
mlL dan antibiotik kloramfenikol 0.03 grL. Setelah itu, ditambahkan gula sesuai dengan
perlakuan, dan air hingga volumenya mencapai 3 liter. Sebelum disterilisasi, 300 ml ekstrak
kedelai dituang ke dalam erlenmeyer 1 liter. Media selanjutnya disterilisasi selama 20 menit
pada suhu 121
o
C dan tekanan 1 atm.
Gambar 2 Produksi massal biomassa miselia R. oligosporus
Isolat yang terpilih R. oligosporus, yaitu isolat yang menghasilkan pertumbuhan miselia
paling cepat tetapi bersporulasi paling lambat atau menghasilkan spora dalam jumlah sedikit,
ditumbuhkan pada 100 ml media PDA dalam
erlenmeyer 250 ml selama 5 hari, kemudian kultur ditambah air steril sebanyak 30 ml
dan dikocok sampai sporanya larut dalam air. Setelah itu, larutan spora dituangkan ke
dalam 300 ml ekstrak kedelai steril dalam erlenmeyer 1 liter dengan kondisi aseptik,
lalu diinkubasi selama 5 hari dengan shaker Gambar 2.
III. Perlakuan penurunan asam nukleat
. Penurunan asam nukleat dilakukan
dengan cara memanaskan massa miselia selama 15 menit pada suhu 50
o
C dan 65
o
C dalam penangas air. Setelah itu miselia
disaring dengan menggunakan kain kassa steril dan dikering ovenkan pada suhu 40
o
C selama 4-5 hari. Setelah itu bobot keringnya
ditimbang, sampel selanjutnya dianalisis kandungan asam nukleatnya. Miselia tanpa
perlakuan pemanasan digunakan sebagai kontrol.
Analisis kandungan asam nukleat di- lakukan sebagai berikut, Sebanyak 1.5 gram
miselia kering R. oligosporus dicuci dengan air dingin sebanyak dua kali, kemudian
dihaluskan. Selanjutnya di-tambahkan 5 ml larutan PCA Perchloric Acid 0.5 N dingin
dan larutan disentrifugasi selama 15 menit pada suhu 4
o
C pada 3000 rpm. Bagian residu yang dihasilkan dilarutkan dalam 5
ml PCA 0.5 N dan dipanaskan pada suhu 100
o
C selama 15 menit. Setelah dingin larutan tersebut disentrifugasi selama 15
menit pada 3000 rpm. Bagian supernatan yang dihasilkan kemudian dianalisis meng-
gunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 260 nm.
HASIL
I. Isolasi dan Identifikasi Hasil isolasi dari 12 jumlah sampel
tempe yang berasal dari 12 daerah di Indonesia, diperoleh 58 isolat Tabel 1. Ke-
58 isolat teridentifikasi ke dalam 3 spesies, yaitu Rhizopus oryzae, R. stolonifer dan R.
oligosporus
berdasarkan morfologi sporangiofor, sporangium, sporangiospora
dan rizoid Tabel 2. R. oligosporus merupakan spesies yang dijumpai pada
seluruh sampel tempe. R. stolonifer dijumpai pada 10 sampel tempe dan tidak dijumpai
pada sampel yang berasal dari Aceh dan Yogyakarta. Sedangkan R. oryzae hanya
dijumpai pada 3 sampel yang berasal dari Cilegon, Jakarta dan Yogyakarta Tabel 1.
Karakteristik setiap spesies Rhizopus yang berhasil diisolasi dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1 Hasil pemurnian dan identifikasi Rhizopus yang berasal dari sampel tempe
Lokasi Jumlah
isolat Hasil Identifikasi
Aceh 4 R. oligosporus
Padang 6 R. oligosporus,
R. stolonifer Cilegon 5
R. oligosporus, R. Stolonifer, R. oryzae
Jakarta 7 R. oligosporus,
R. Stolonifer, R. oryzae Bekasi 4
R. oligosporus, R. Stolonifer
Bogor 5 R. oligosporus,
R. Stolonifer Yogyakarta 5 R. oligosporus, R. oryzae
Malang 5 R. oligosporus,
R. Stolonifer Jember 4
R. oligosporus, R. oryzae Bondowoso 5
R. oligosporus, R. Stolonifer
Situbondo 4 R. oligosporus,
R. Stolonifer Balikpapan 4
R. oligosporus, R. Stolonifer
Total Isolat 58
Tabel 2 Identifikasi Rhizopus berdasarkan kunci identifikasi Rifai 1973
Spesies Karakteristik Identifikasi
R. oryzae
- sporangiofor dan sporangium selalu membentuk sporangiospora.
- ukuran spora berkisar 8-9 µm. - Sporangiofor berizoid kaku dan
dengan panjang dari 2-4 mm.
R. stolonifer
- sporangiofor dan sporangium selalu membentuk sporangiospora.
- ukuran spora berkisar 16-20 µm. - Sporangiofor berizoid kaku dan
dengan panjang dari 2-4 mm.
R. oligosporus
- sporangiofor dan sporangium selalu membentuk sporangiospora.
- ukuran spora berkisar 12-15 µm. - permukaan spora halus tidak
bergaris.
Diperoleh dari hasil identifikasi.
a b
c
S sf
st sp
50µm 50µm
50µm
Gambar 3 Struktur mikroskopis Rhizopus dengan perbesaran 40x pada media air. a. R.
oryzae., b. R. stolonifers, c. R. oligosporus S Sporangium, sf sporangiofor, st stolon,
sp kumpulan spora
Kurva rata-rata bobot kering R. oligosporus pada media cair ekstrak kentang dan kedelai
0.2 0.4
0.6 0.8
1
1 2
3 4
5 6
Konse ntrasi gula grL R
a ta
-r a
ta b
o bo
t ke
r ing
m is
e li
a
R . ol
igos por
u s
g r
Ekstrak kedelai Ekstrak kentang
kurva rata-rata pertumbuhan miselia R. oryzae, R. stolonifer dan R. oligosporus
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
1 2
3 4
5 Hari ke-
R a
ta -r
a ta
pe rt
um buha
n m
is el
ia cm
R. oryzae R. stolonifer
R. oligosporus
Diagram rata-rata jumlah spora R. oryzae, R. stolonifer dan R. oligosporus
0.5 1
1.5 2
spesies
J u
m lah
s p
o ra
d a
la m
10 m
l
II. Produksi Miselia
me d
ia ai r
x1
6
R. oryzae R. stolonifer
R. oligosporus
1. Pemilihan Isolat.
Pertumbuhan miselia dan spora ketiga spesies
Rhizopus pada media PDA bervariasi. Ketiga spesies yang diuji
menunjukkan bahwa R. oligosporus me- miliki pertumbuhan miselia paling tinggi
dibandingkan dengan kedua spesies lainnya. Sedangkan R. stolonifer dan R. oryzae
memiliki pertumbuhan miselianya paling rendah Gambar 4 dan Gambar 5.
Pola pertumbuhan spora yang di- tunjukkan dengan jumlah spora dari ketiga
spesies menunjukkan hasil yang berbeda dengan pertumbuhan miselia. Jumlah spora
R. oryzae lebih banyak dibandingkan dengan R. oligosporus ataupun R. stolonifer
Gambar 6.
Pertumbuhan miselia dan produksi spora menunjukkan bahwa R. oligosporus me-
miliki pertumbuhan miselia yang cepat, tetapi mempunyai jumlah spora yang tidak
terlalu banyak. Oleh karena itu, isolat tersebut dipilih untuk produksi miselia,
sehingga produk yang dihasilkannya tidak berwarna gelap.
Gambar 4 Pertumbuhan isolat di media PDA pada hari ke-4 setelah inokulasi. a. R. oryzae, b. R.
stolonifer, c. R. oligosporus
Gambar 5 Rata-rata pertumbuhan miselia R. oryzae, R. stolonifer dan R. Oligosporus
Gambar 6 Rata-rata jumlah spora R. oryzae, R. stolonifer dan R. oligosporus
2. Pemilihan media tumbuh dan konsentrasi gula untuk produksi massal miselia.
Pertumbuhan miselia pada media tumbuh ekstrak kedelai lebih baik dibandingkan dengan
media ekstrak kentang. Pertumbuhan miselia R. oligosporus pada media tumbuh ekstrak kedelai
meningkat dengan penambahan gula hingga mencapai 5 grL Gambar 7, tetapi pe-
nambahan gula lebih lanjut dapat menurunkan produksi miselia.
Pertumbuhan miselia pada media tumbuh ekstrak kentang meningkat dengan penambahan
gula. Namun peningkatan biomassa miselia ter- tinggi pada media tumbuh ekstrak kentang ter-
jadi pada penambahan gula 4 grL Gambar 7.
a b
1.5 cm 2 cm
2 cm
c
Gambar 7 Rata-rata bobot kering R. oligosporus pada media ekstrak kentang dan ekstrak kedelai
III. Perlakuan penurunan asam nukleat.
Pemanasan pada suhu 50
o
C sudah cukup untuk menurunkan kandungan asam nukleat
miselia R. oligosporus yaitu sebesar 1.82 dari bobot keringnya yaitu 1.5 gr, dimana batas
aman kandungan asam nukleat untuk makanan ialah kurang dari 2 . Pada penelitian ini dapat
dilihat juga bahwa pemanasan lebih lanjut lebih dapat menurunkan kandungan asam
nukleatnya Tabel 3. Tabel 3 Pengaruh suhu pemanasan tehadap
kandungan asam nukleat
Suhu
o
C Kandungan asam nukleat
bobot kering
Kontrol 50
65 8.18
1.82 1.73
PEMBAHASAN
Rhizopus ialah kapang yang termasuk dalam famili Mucoraceae dan ordo
Mucorales Moore-Landecker 1996. Di Indonesia kapang ini banyak ditemukan di
alam karena hidupnya sebagai saprofit dan beberapa spesiesnya banyak digunakan
dalam pembuatan tempe. Jenis Rhizopus yang sering ditemukan pada tempe, antara
lain R. microsporus, R. oligosporus, R. rhizopodiformis, R. arrhizus, R. nigricans
dan R. oryzae Nout dan Kiers 2005. Tiga spesies yang berhasil diisolasi pada
penelitian ini, ialah R. oligosporus, R. stolonifer dan R. oryzae, hal ini diduga saat
mengisolasi Rhizopus sp. dari tempe, yang terisolasi hanya beberapa bagian saja atau
ketiga spesies tersebut merupakan populasi yang dominan. Karakteristik unik dari R.
oligosporus antara lain ialah dapat tumbuh dengan cepat pada suhu optimum 37
o
C dan mempunyai aktivitas lipolitik yang tinggi
Hesseltine et al. 1963, diacu dalam Sofyan 2003.
Hasil percobaan pada penelitian ini menunjukkan bahwa pertumbuhan miselia
R. oligosporus lebih cepat dan produksi sporanya relatif rendah dibanding dengan R.
stolonifer dan R. oryzae. Sehingga, R. oligosporus dipilih untuk produksi miselia
dalam rangka pengembangan pangan berbasis kapang. Penelitian ini juga
menunjukkan bahwa R. stolonifer meng- hasilkan spora dengan jumlah lebih sedikit
dibandingkan dengan R. oligosporus. tetapi pertumbuhan miselia R. stolonifer lebih
lambat dibanding dengan R. oligosporus dan menghasilkan miselia yang berwarna hitam
oleh karena itu R. oligosporus tidak dapat digunakan untuk produksi massal miselia
sebagai bahan pangan. Kapang R. stolonifer ini biasa disebut sebagai kapang hitam roti,
karena spora yang dibentuknya berwarna hitam dan sering tumbuh pada roti Ellis
1997. R. oryzae mempunyai pertumbuhan miselia lebih lambat dan produksi sporanya
paling cepat dan banyak jika dibandingkan dengan kedua spesies lainnya. Selain itu
beberapa strain R. oryzae menghasilkan toksin yang dapat menyebabkan zigomikosis Ellis
1997. Kondisi ini menyebabkan R. oryzae dalam penelitian ini tidak digunakan untuk
produksi massal miselia sebagai bahan pangan.
Pertumbuhan kapang sangat dipengaruhi oleh medium substrat tumbuhnya. Salah satu
faktor yang mempengaruhi pertumbuhan ialah kandungan nutrisi Moore-landecker 1996.
Kedelai Glycine max Merr sebagai substrat Rhizopus dalam pembuatan tempe merupakan
salah satu hasil pertanian yang sangat penting artinya sebagai bahan pangan dan pakan, karena
jumlah dan mutu protein yang dikandungnya sangat tinggi. Kedelai mengandung protein
sekitar 40 , kolesterol yang lebih rendah dari ikan dan susunan asam amino essensial yang
lengkap sehingga protein kedelai mempunyai mutu yang mendekati mutu protein hewani.
Oleh karena itu, kedelai merupakan media tumbuh yang baik untuk memproduksi miselia
R. oligosporus. Hal ini dapat dilihat dari bobot kering R. oligosporus yang tumbuh pada media
ekstrak kedelai hampir dua kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan yang tumbuh pada
media ekstrak kentang. Hal ini diduga karena kandungan asam amino total kedelai lebih baik
di-bandingkan dengan kentang, kedelai mengandung asam amino total sebesar 5.9
gr100 gr, sedangkan kentang mengandung 4.12 gr100 gr asam amino total. Kedelai juga
mengandung protein yang dapat dicerna lebih tinggi daripada kentang, protein kedelai yang
dapat dicerna adalah sekitar 94 , sedangkan kentang hanya 40 USDA 1998.
Kapang termasuk juga Rhizopus, memerlukan sumber karbon untuk
pertumbuhannya, salah satunya ialah gula. Gula yang digunakan pada penelitian ini adalah
sukrosa teknis. Penambahan gula sampai konsentrasi 4 grL dapat meningkatkan
biomassa miselia, penambahan gula lebih lanjut sampai konsentrasi 5 grL dan 6 grL dapat
menurunkan biomassa miselia Taherzadeh et al. 2003. Sukrosa termasuk ke dalam golongan
oligosakarida yang terdiri atas rantai pendek unit monosakarida yang saling berikatan
kovalen Lehninger 1982, sehingga dapat dengan mudah dipecah oleh kapang menjadi
monosakarida glukosa yang mudah diserap dan digunakan dalam proses metabolismenya
Moore-Landecker 1996. Penggunaan sukrosa teknis ternyata dapat meningkatkan biomassa
miselia. Selain itu, harga sukrosa teknis lebih
murah dibanding dengan sukrosa murni. Penggunaan sukrosa teknis dapat menekan
biaya produksi yang akhirnya dapat menekan harga jual produk sehingga produk
tersebut diharapkan dapat bersaing tidak saja dari segi kualitas tetapi juga dari segi harga.
Kandungan asam nukleat dari miselia R. oligosporus setelah perlakuan pemanasan
pada penelitian ini telah mencapai standar batas aman untuk dikonsumsi. Kandungan
asam nukleat yang dicapai ialah 1.73-1.82 sedangkan batas amannya ialah 2 USDA
1998. Hal ini menegaskan bahwa perlakuan pemanasan yang digunakan cukup efektif
untuk menurunkan kandungan asam nukleat. Suhu dan lamanya pemanasan sangat
berpengaruh terhadap kandungan asam nukleat. Pemanasan dapat merusak membran
sel, sehingga komponen-komponen dalam sel tersebut larut dalam medium Castro et al
1971 dan dapat menyebabkan enzim-enzim yang memproduksi asam nukleat ter-
hidrolisis, sehingga enzim-enzim tersebut terdenaturasi dan menyebabkan produksi
asam nukleat berkurang. Selain itu juga dapat menyebabkan hidrolisis RNA Ohta et
al 1971.
Perlakuan pemanasan pada penelitian ini tidak berpengaruh terhadap organoleptik
dari segi warna, bau dan tekstur miselia, namun pengaruh terhadap kandungan asam
amino, isoflavon dan organoleptik lainnya belum dapat diketahui pada penelitian ini.
SIMPULAN
Isolat Rhizopus yang berhasil diisolasi dari 12 daerah di Indonesia, ialah 58 isolat
yang terdiri dari 3 spesies, yaitu, R. oryzae R. stolonifer dan R. oligosporus. Isolat
terbaik untuk produksi miselia ialah R. oligosporus. Media ekstrak kedelai dengan
konsentrasi 333.3 grL dan penambahan gula dengan konsentrasi 5 grL menghasilkan
massa miselia R. oligosporus yang paling baik dibandingkan dengan ekstrak kentang
dengan konsentrasi 200 grL dan penambahan gula dengan konsentrasi yang
sama. Miselia R. oligosporus yang ber- kualitas tinggi mempunyai kandungan asam
nukleat sebesar 1.73 dengan dipanaskan pada suhu 65
o
C selama 15 menit.
SARAN
Perlu dilakukan isolasi dan identifikasi Rhizopus lebih lanjut dengan penambahan
jumlah sampel tempe. Selain itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai media tumbuh
dan konsentrasi gula yang digunakan serta analisis yang dilakukan tidak hanya asam
nukleat tetapi juga asam amino, isoflavon dan organoleptik dari segi rasa sehingga dapat
menghasilkan produk yang lebih berkualitas. Selain itu suhu pemanasan dan lamanya
pemanasan perlu lebih bervariasi, sehingga diperoleh data yang lebih akurat lagi.
DAFTAR PUSTAKA
[Depkes] Departemen Kesehatan, Dirjen Gizi Masyarakat dan Puslitbang Gizi. 1991.
Komposisi Zat Gizi Pangan Indonesia. Jakarta : Balai Pustaka.
[USDA] United State Food and Drugs Administration. 1998. Nutrient Data Base
for Standard Reference. USA : Quorn Foods Inc.
Castro AC, Sinskey AJ, Tannenbaum SR. 1971. Reduction of Nucleic Acid Content in
Candida Yeast Cells by Bovine Pancreatic Ribonuclease A Treatment. J Appl
Microbiol 22:422-427
Esaki H, Onozaki H, Kawakishi S, Osawa T. 1996. New Antioxidant Isolated From
Tempeh. J Agric Food Chem 44 : 696-700. Ellis DH. 1997. Zygomycetes. Ed ke-9. London
: Edward Arnold. Fardiaz S. 1992. Mikrobiologi Pangan. Jakarta :
Gramedia Pustaka Utama. Hardjo, S. , 1964. Pengolahan dan Pengawetan
Kedelai untuk Bahan Makanan Manusia. Bagian Gizi Fakultas Kedokteran. Jakarta :
Universitas Indonesia. Harris RS, Karmas E. 1989. Evaluasi Gizi Pada
Pengolahan Bahan Pangan. Ed ke-2. Bandung : ITB Bandung.
Indarwaty, S. 2005. Ekspresi Subunit Biotin Kareboksilase Heteromerik Asetil-KoA
Karboksilase Pada Jaringan Daun Dan Mesokarp Kelapa Sawit Elaesis guineensis
Jacq [Skripsi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Karyadi D. 1985. Prospek Pengembangan Tempe Dalam Upaya Peningkatan Stabus
Gizi Dan Kesehatan Masyarakat. Jakarta : Departemen Kesehatan RI.
Lehninger AL. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jilid ke-1,2. Thenawijaya M, penerjemah ;
Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Principles of Biochemistry.
Moore-landecker, Elizabeth. 1996. Fundamental Of The Fungi. Ed ke-4.
New Jersey : Prentice-Hall Inc. Nout MJR, Kiers JL. 2005. Tempe
Fermentation, Innovation and Functionality : Update Into the Third
Millenium. J Appl Microbiol 98 : 789- 805.
Ohta S, Maul S, Tannenbaum R. 1971. Characterization of a Heat-Shock
Process for Reduction of the Acid Content of Candida utilis. J Appl
Microbiol 22 : 415-421.
Onions AHS, Allsopp D, Eggins HOW. 1981.
Smith’s Introduction To Industrial Mycology. Ed ke-7. London :
Edward Arnold Ltd. Rifai MA. 1973. Kunci Kerja Untuk
Mendeterminasi Jenis-Jenis Rhizopus di Indonesia. Bogor : Herbarium
Bogoriense. Rose AH, editor. 1982. Fermented Foods.
Volume ke-7. London : Academic Press Ltd.
Slamet DS, Tarwotjo Ig. 1980. Komposisi Zat Gizi Makanan Indonesia. Jakarta :
Departemen Kesehatan RI. Sofyan HMI. 2003. Pengaruh Suhu Inkubasi
dan Konsentrasi Inokulum Rhizopus oligosporus Terhadap Mutu Oncom
Bungkil KacangTanah. Bandung : Universitas Pasundan.
Suhaidi I. 2003. Pengaruh Lama Perendaman Kedelai dan Jenis Zat
Penggumpal Terhadap Mutu Tahu. Medan : USU digital Library.
Taherzadeh MJ, Fox M, Hjorth H, Edebo L. 2003. Production of Mycellium
Biomassa and Ethanol From paper Pulp Sulfite Liquor by Rhizopus oryzae. J
BioR. Tech 88 : 167-177.
Wiryani E. 1991. Analisis Kandungan Limbah Cair Pabrik Tempe Kedelai Dan
Upaya Pengolahannya Dengan Proses Anaerob [Tesis]. Bogor : Program
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Zee JA, Simard RE. 1975. Simple Process for the Reduction in the Nicleic Acid
Content in Yeast. J Appl Microbiol 29 : 56-62.
ISOLASI, IDENTIFIKASI DAN PRODUKSI MISELIA Rhizopus sp. BERKADAR ASAM NUKLEAT RENDAH
RIZA FIRMANSYAH
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
ABSTRAK
RIZA FIRMANSYAH. Isolasi, Identifikasi dan Produksi miselia Rhizopus sp. berkadar asam nukleat rendah. Dibimbing oleh NAMPIAH SUKARNO dan UTUT WIDYASTUTI.
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mengidentifikasi dan memproduksi miselia Rhizopus sp. berkadar asam nukleat rendah yang berkualitas. Kapang merupakan bahan pangan
yang mengandung protein dan asam nukleat yang tinggi. Kandungan asam nukleat pada bahan pangan yang diperkenankan ialah maksimal 2 sedangkan kandungan asam nukleat pada kapang
sekitar 8-10 . Konsumsi asam nukleat yang tinggi dapat mengakibatkan akumulasi asam urat pada tubuh yang dapat mengakibatkan penyakit encok.
Isolat Rhizopus spp. diisolasi dari 12 sampel tempe yang berasal dari berbagai daerah di Indonesia dan diidentifikasi berdasarkan ciri morfologinya. Seleksi isolat dilakukan berdasarkan
pertumbuhan miselia dan produksi spora pada media PDA. Produksi massal miselia dilakukan pada media cair ekstrak kentang dengan konsentrasi 200 grL dan ekstrak kedelai dengan
konsentrasi 333.3 grL serta penambahan 6 macam konsentrasi sukrosa, yaitu 0, 2, 3, 4, 5 dan 6 grL. Penurunan kadar asam nukleat dilakukan dengan perlakuan pemanasan pada suhu 55
o
C dan 65
o
C selama 15 menit. Analisis kandungan asam nukleat dilakukan dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 260 nm.
Pada penelitian ini di peroleh 58 isolat Rhizopus yang teridentifikasi ke dalam 3 spesies, yaitu Rhizopus oryzae, R. stolonifer dan R. oligosporus. R. oligosporus menghasilkan pertumbuhan
miselia paling cepat tetapi sporulasi paling lambat dibandingkan dengan kedua spesies lainnya. Produksi miselia R. oligosporus tertinggi diperoleh pada media ekstrak kedelai dengan
penambahan sukrosa 5 grL. Kandungan asam nukleat miselia setelah perlakuan pemanasan dengan suhu 50
o
C ialah 1.82 . Nilai ini telah melewati batas standar maksimal kandungan asam nukleat untuk bahan pangan yang aman untuk dikonsumsi menurut USDA.
ABSTRACT
RIZA FIRMANSYAH. Isolation, Identification and Production of Rhizopus sp. mycelium containing low nucleic acid. Supervised by NAMPIAH SUKARNO and UTUT WIDYASTUTI.
The aim of this research was to isolate, identify and produce a high quality of Rhizopus sp. mycelium containing low nucleic acid. Molds are rich in protein, but also contain a high nucleic
acid which can be accumulated in the form of uric acid that related with gout disease in human. Mycelium of fungi or molds commonly contains 8-10 of nucleic acid, whereas the maximum
concentration of nucleic acid in food that permitted is not more than 2 .
Rhizopus spp. were isolated from tempeh obtaining from 12 different areas in Indonesia. Fungal identification was conducted based on morphological characteristics. Isolates were selected
based on mycelial growth and production of spores on PDA. Biomass production of mycelium was carried out in soybean extract medium obtained from 200 grL and potato extract from 333.3 grL.
Each medium was added 6 levels of sucrose concentration: 0, 2, 3, 4, 5 and 6 grL. Reduction of nucleic acid content of mycelium was used heat treatment at 50
o
C and 60
o
C for 15 minutes and measured by spectrophotometre at 260 nm.
Fifty eight isolates that were identified into 3 species were obtained in this experiment. The 3 species of fungi were Rhizopus oryzae, R. stolonifer and R. oligosporus. R. oligosporus had higher
mycelial growth and lower spore production compared with the two other spesies. R. oligosporus produced a higher mycelium biomass in the soybean extract medium with 5 grL additional
sucrose. The nucleic acid content of the 50
o
C heat treated mycelium was 1.82 . This was lower that of a maximum standar of nucleic acid content that permitted in food by USDA.
PENDAHULUAN
Latar belakang Kapang dan jamur telah diketahui
sebagai salah satu sumber bahan pangan berprotein tinggi, namun sampai saat ini di
Indonesia kapang belum dimanfaatkan secara optimal sebagai sumber pangan yang
berkualitas. Di luar negeri seperti Inggris, beberapa negara di Eropa dan Amerika
Serikat, telah memproduksi dan mengkonsumsi pangan yang berasal dari
miselium kapang Fusarium venetatum yang disebut “Quorn” secara besar-besaran.
Di Indonesia tempe dikenal sebagai makanan sehat dan telah dikonsumsi secara
rutin sejak ratusan tahun yang lalu Slamet Tarwotjo 1980. Tempe merupakan
makanan tradisional yang dihasilkan dengan cara fermentasi menggunakan kapang
Rhizopus sp. dan kacang kedelai. Hal ini menunjukkan bahwa Rhizopus sp. kapang
tempe pada tempe merupakan kapang yang aman untuk dikonsumsi. Kapang ini juga
dapat ditumbuhkan pada media sintetik dan pertumbuhannya relatif cepat. Sehingga
kapang Rhizopus sendiri dapat digunakan tanpa dalam bentuk tempe sebagai sumber
pangan berprotein tinggi. Disamping itu, tempe di luar negeri juga telah dikenal
sebagai makanan sehat, namun banyak yang kurang menyukainya karena aroma kedelai
yang kuat pada tempe. Hasil penelitian di Laboratorium Mikologi Departemen Biologi
FMIPA IPB, menunjukkan bahwa aroma kedelai dapat dikurangi atau dihilangkan
dari produk kapang yang tumbuh pada media kedelai bila yang dipanen ialah
miselia kapangnya Sukarno, data tidak dipublikasikan. Oleh karena itu, penelitian
tentang pengembangan miselia kapang Rhizopus sp. sebagai sumber pangan
berprotein tinggi dan berkualitas dapat dilakukan dan diperlukan untuk program
pengembangan diversitas pangan dalam rangka meningkatkan gizi masyarakat
Indonesia.
Kapang merupakan bahan pangan berprotein tinggi, namun seperti halnya
produk makanan yang berasal dari jamur dan ganggang, kapang umumnya
mengandung asam nukleat yang tinggi. Konsumsi asam nukleat tersebut oleh
manusia dapat mengakibatkan akumulasi asam urat yang dapat berakibat munculnya
penyakit encok pada persendian Lehninger 1982. Bahan pangan yang berasal dari
kapang atau jamur mempunyai kadar asam nukleat 8-10 , padahal kandungan asam
nukleat pada produk pangan yang diperkenankan ialah maksimal 2 USDA
1998. Oleh karena itu penurunan kandungan asam nukleat dari kapang Rhizopus sebagai
bahan mikoprotein sampai pada tingkat yang aman untuk dikonsumsi perlu dilakukan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mengidentifikasi dan memproduksi miselia
Rhizopus sp. yang berkualitas dan berkadar asam nukleat rendah.
BAHAN DAN METODE
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah kentang, kedelai, sukrosa, antibubble dan
tempe yang berasal dari 12 daerah yang berbeda di Indonesia Tabel 1. Sedangkan alat yang
digunakan ialah shaker, autoklaf, oven dan spektrofotometer.
Kegiatan ini meliputi beberapa tahapan yang meliputi isolasi dan identifikasi; produksi
miselia yang meliputi pemilihan isolat, dan pemilihan media tumbuh dan konsentrasi gula;
serta perlakuan penurunan asam nukleat. Tahapan-tahapan penelitian tersebut dapat
dilihat pada Gambar 1.
Isolasi dan Identifikasi
Produksi Miselia Pemilihan media
tumbuh dan konsentrasi gula
Pemilihan Isolat
Perlakuan Penurunan Asam Nukleat
Gambar 1 Diagram alir metode penelitian
I. Isolasi dan Identifikasi . Rhizopus spp.