Dokumen ini membahas morfologi dan fisiologi kapang sebagai bagian dari kerajaan fungi, yang tumbuh pada makanan basi dengan struktur hifa dan miselium. Kapang memiliki dua jenis hifa, yaitu hifa bersekat dan tidak bersekat, dan melakukan reproduksi melalui spora seksual dan aseksual. Berbagai spesies kapang, seperti Rhizopus, Aspergillus, dan Penicillium, memiliki peran penting dalam keamanan pangan dan produksi antibiotik.

1. MORFOLOGIDANSTRUKTUR
KAPANG

2. MORFOLOGI KAPANG
Kapang dalam bahasa Inggris adalah mold.
Merupakan anggota regnum fungi (kerajaan Fungi) yang
membentuk hifa, biasanya tumbuh pada permukaan makanan yang
sudah basi atau terlalu lama tidak diolah.
Kapang adalah fungi multiseluler yang mempunyai
filamen, dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat karena
penampakannya yang berserabut seperti kapas.
Kapang terdiri dari suatu thallus (jamak = thalli) yang
tersusun dari filamen yang bercabang yang disebut hifa (tunggal =
hypha, jamak = hyphae). Kumpulan dari hifa disebut miselium
(tunggal = mycelium, Jamak = mycelia) (Pelczar, 2005).

3. Kumpulan dari hifa disebut
dengan miselium. Hifa tumbuh dari
spora yang melakukan germinasi
membentuk suatu tuba germ,
dimana tuba ini akan tumbuh terus
membentuk filamen yang panjang
dan bercabang yang disebut hifa,
kemudian seterusnya akan
membentuk suatu massa hifa yang
disebut miselium. Pembentukan
miselium merupakan sifat yang
membedakan grup-grup didalam
fungi.
Sifat-sifat kapang baik
penampakan makroskopik ataupun
mikroskopik digunakan untuk
identifikasi dan klasifikasi kapang.
Kapang dapat dibedakan menjadi dua
kelompok berdasarkan struktur hifa
yaitu hifa tidak bersekat atau
nonseptat dan hifa bersekat atau
septat yang membagi hifa dalam
ruangan-ruangan, dimana setiap
ruangan mempunyai satu atau lebih
inti sel (nukleus). Dinding penyekat
yang disebut septum tidak tertutup
rapat sehingga sitoplasma masih
bebas bergerak dari suatu ruangan ke
ruangan lainnya.

4. HIFA
Menurut fungsinya ada dua macam hifa, yaitu hifa fertil
dan hifa vegetatif. Hifa fertil dapat membentuk sel-sel
reproduktif atau badan buah (spora). Biasanya arah
pertumbuhannya ke atas sebagai hifa udara. Hifa vegetatif
berfungsi mencari makanan ke dalam substrat.

5. MORFOLOGI HIFA
(1) Aseptat atau senosit, hifa seperti ini tidak mempunyai dinding sekat atau
septum
(2) Septat dengan sel-sel uninukleat, sekat membagi hifa menjadi ruang-ruang
atau sel-sel berisi nucleus tunggal, pada setiap septum terdapat pori
ditengah-tengah yang memungkinkan perpindahan nucleus dan sitoplasma
dari satu ruang keruang yang lain, setiap ruang suatu hifa yang bersekat
tidak terbatasi oleh suatu membran sebagaimana halnya pada sel yang khas,
setiap ruang itu biasanya dinamakan sel
(3) Septat dengan sel-sel multinukleat, septum membagi hifa menjadi sel-sel
dengan lebih dari satu nukleus dalam setiap ruang. (Syamsuri 2004).

6. SIFAT FISIOLOGI KAPANG
1. Kebutuhan Air
Pada umumnya kebanyakan kapang membutuhkan air minimal untuk
pertumbuhan lebih rendah dibandingkan dengan khamir dan bakteri. Kadar air
bahan pangan kurang dari 14-15%, misalnya pada beras dan serealia, dapat
menghambat atau memperlambat pertumbuhan kebanyakan khamir.

7. 2. Suhu pertumbuhan
Kebanyakan kapang bersifat mesofilik yaitu tumbuh baik pada suhu
kamar. Suhu optimum pertumbuhan untuk kebanyakan kapang adalah
sekitar 25-30 0 C tetapi beberapa dapat tumbuh pada suhu 35-37 0 C
atau lebih tinggi. Beberapa kapang bersifat psikrotrofik dan beberapa
bersifat termofilik.
3. Kebutuhan oksigen dan pH
Semua kapang bersifat aerobik, yaitu membutuhkan oksigen untuk
pertumbuhannya. Kebanyakan kapang dapat pada kisaran pH yang
luas, yaitu 2-8,5 tetapi biasanya pertumbuhannya akan lebih baik pada
kondisi asam atau pH rendah.

8. 4. Makanan
Pada umumnya kapang dapat menggunakan berbagai komponen makanan, dari
yang sederhana hingga kompleks. Kebanyakan kapang memproduksi enzim
hidrolitik, misal amylase, pektinase, proteinase dan lipase, oleh karena itu dapat
tumbuh pada makanan-makanan yang mengandung pati, pektin, protein atau
lipid.
5. Komponen penghambat
Beberapa kapang mengeluarkan komponen yang dapat menghambat organisme
lainnya. Komponen itu disebut antibiotik, misalnya penisilin yang diproduksi
oleh Penicillium chrysogenum dan clavasin yang diproduksi oleh Aspergillus
clavatus. Pertumbuhan kapang biasanya berjalan lambat bila dibandingkan
dengan pertumbuhan khamir dan bakteri. Oleh karena itu jika kondisi
pertumbuhan memungkinkan semua mikroorganisme untuk tumbuh, kapang
biasanya kalah dalam kompetisi dengan khamir dan bakteri. Tetapi sekali kapang
dapat mulai tumbuh, pertumbuhan yang ditandai dengan pembentukan miselium
dapat berlangsung dengan cepat.

9. KLASIFIKASI KAPANG
Berdasarkan ada tidaknya septa dibedakan beberapa kelas yaitu :
1. Kapang tidak bersepta
a. Kelas Oomycetes (spora seksual disebut oospora) terdiri dari ordo
saprolegniales (spesies Saprolegnia) dan ordo Peronosporales (spesies Pythium).
b. Kelas Zygomycetes (spora seksual zigospora) terdiri dari ordo Mucorales
(spora aseksual adalah sporangiospora) seperti : Mucor mucedo, Zygorrhynchus,
Rhizopus, Absidia dan Thamnidium.

10. 2. Kapang bersepta
a. Kelas fungi tidak sempurna (imperfecti) tidak mempunyai spora seksual
1). Ordo Moniales
a). Famili Monialiaceae : Aspergillus, Penicillium, Trichothecium,
Geotrichum, Neurospora, Sporatrichum, Botrytis, Cephalosporium,
Trichoderma, Scopulariopsis, Pullularia.
b). Famili Dematiceae : Cladosporium, Helminthosporium, Alternaria,
Stempylium.
c). Famili Tuberculariaceae : Fusarium
d). Famili Cryptococcaceae (fungsi seperti khusus atau false yeast) :
Candida (khamir), Cryptococcus
e). Famili Rhodotorulacee : Rhodotorula (khamir)

11. 2). Ordo Melanconiales : Colletotrichum, Gleosporium, Pestalozzia.
3). Ordo Sphaeropsidales (konidia berbentuk botol, dinamakan
piknidia) : Phoma, Dlipodia.
b. Kelas Ascomycetes. Spora seksual adalah askospora, sperti : jenis
Endomyces, Monascus, Sclerotinia. Yang termasuk dalam fungi
imperfecti : Neurospora, Eurotium (tahap seksual dari Aspergillus), dan
Penicillium.

12. REPRODUKSI KAPANG
Kapang melakukan reproduksi dan penyebaran
menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu
spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan
lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan
spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil
(diameter 1-10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya
umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila
spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu
akan mengakibatkan gangguan kesehatan.

13. IDENTIFIKASI KAPANG
Identifikasi kapang biasanya dilakukan dengan
melihat morfologi terutama secara
mikroskopik. Sifat-sifat yang digunakan untuk
identifikasi kapang adalah :
Hifa bersepat atau non sepat
Miselium terang atau keruh
Miselium berwarna atau tidak berwarna
Memproduksi atau tidak memproduksi spora
seksual, dan jenis sporanya yaitu oospora,
zigospora, askospora
Jenis spora seksual : sporangiospora, konidia
atau arhospora (oidia)
Adanya struktur atau spora spesifik : stolon,
rhizoid, “foot cell”(sel kaki), apofisis,
khlamidospora, sklerotia dan sebagainya.
Ciri kepala pembawa spora :
a. Sporangium : ukuran, warna, bentuk dan
lokasi
b. Kepala spora pembawa konidia : tunggal,
berantai,pertunasan atau kumpulan (massa),
Penampakan sporangiofora atau konidiofora:
sederhana atau bercabang, jika bercabang
bentuk
percabangan, ukuran dan bentuk kolumela
pada ujung sporangiofora, konidiofora tunggal
atau bergerombol.bentuk dan rangkaian
sterigmata atau fialides.
Penampakan mikroskopik spora aseksual,
terutama konidia : bentuk, ukuran, warna,
halus atau kasar, satu, dua atau banyak sel.

14. STRUKTUR HIFA
KAPANG

16. 1. Dinding Sel
Kelangsungan hidup fungi (kapang) melibatkan hifa yang
menembus ke dalam jaringan hidup atau mati dan menyerap
nutrisi, atau tumbuh ke udara untuk penyebaran spora. Kapang
terdapat protoplasma yangterbungkus dalam dinding sel yang
fleksibel dan memiliki kekuatan mekanik yang besar dan disertai
dengan berbagai enzim hidrolitik pada permukaannya untuk
pencernaan dan pemanfaatan bahan organic terlarut untuk
energi dan biosintesis. Dinding sel tidak hanya
menentukan morfologi koloni fungi tetapi juga terlibat
dalam perkawinan dan interaksi fungi dengan hostnya
(tumbuhan dan hewan). Sebuah hifa harus memiliki sifat perekat
dan kemampuan untuk melakukan konfigurasi permukaan untuk
orientasi arah pertumbuhannya Dinding sel umumnya
strukturnya berlapis-lapis dengan α-glukan lapisan dalam
(glukan adalah polimer glukosa), β-glukan lapisan tengah, dan
lapisan luarglikoprotein, dan juga kitin, yang terdpata di
beberapa dinding sel.

17. 2. Glukan
Hifa apex terdiri dari urutan polimer:
glukan luar, protein dan kitin (atau
selulosa). Komposisi dan struktur dinding
sel bervariasi tergantung usia fungi dan
kondisi lingkungan hidupnya. Perubahan
morfologi kolonihifa karena perubahan
komposisi kimia, karena aktivitas enzim
diubah mengarah ke perubahan glukan dan
kitin. Kimia dinding sel ternyata bervariasi di
berbagai daerah koloni tunggal. Sejak hifa
adalah sel tunggal tebal dan dinding sel
berada dalam kontak langsung dengan
lingkungan, terputus/rusak dan terbentuk ke
mbali dari dinding sel menjadi proses yang
konstan. Dinding sel dianggap sebagai
struktur yang sangat dinamis.

18. 3. Mikrotubulus dan filamen aktin
Sama seperti seluruh hifa terpolarisasi, terdapat unsur-unsur sitoskeleton. Pewarnaan
hifa dengan antibodi anti-tubulin terikat pewarna fluorescent, fluorescein isothiocyanate
(FITC), atau dengan GFP-tagged tubulinmenunjukkan susunan yang luas dari
struktur seperti pipa hijau bernoda, panjang disebut mikrotubulus, umumnya diatur sejajar
dengan sumbu panjang hifa. Unsur sitoskeleton lain divisualisasikan dengan pewarnaan
rhodamin phalloidin, mikrofilamen terdiri dari aktin protein (Lih. Gambar). Sitoskeleton
pada jamur sangat dinamis, perakitan dan pembongkaran sebagai tanggapan
terhadap perubahan kebutuhan seluler, dan berfungsi sebagai jalur migrasi dan posisi
organel

19. 4. Spitzenkörper dan Polarisome
Kelompok vesikel apikal kecil tanpa batas yang
jelas telah ditemukan langsung di bawah membran
plasma dari ujung hifa dengan mikroskop fase
kontras dan vital pewarnaan dengan pewarna
fluorescent membran selektif. Tubuh apikal ini
disebut Spitzenkörper (Jerman). Video mikroskop
dan analisis hifa hidup menunjukkan korelasi yang
erat dari lintasan Spitzenkörper dan arah
pertumbuhan hifa tersebut. Dari posisi dan
perilaku,bahwa Spitzenkörper adalah pusat
koleksi vesikel yang mengandung enzim dan yang
membentuk prekursor polisakarida untuk sintesis
dinding sel, memungkinkan pengiriman mereka
diterjemahkan ke puncak hifa (Bartnicki-Garcia et
al., 1995). Setelah Spitzenkörper isi habis , sebuah
Spitzenkörper baru direformasi. Siklus ini
konsisten dengan pertumbuhan hifa jamur terjadi
di nadi. Selanjutnya, asosiasi dari Spitzenkörper
dengan bahan penghubung mikrotubulus dan
mikrofilamen.

20. 5. Vakuola
Mudah dilihat dalam
sel hifa lebih tua. Membran terikat ini,
sebagian besar bentuk
organel bulat telah dianggap analog
dengan lisosom sel hewan (Klionsky et
al., 1990). Vakuola telah diisolasi dari
fraksi sel segaris dengan sentrifugasi
diferensial. Vakuola
hifa mengandung asam
amino, poliamin yang kaya
nitrogen untuk menstabilkan asam
nukleat, dan polifosfat.
Karenanya vakuola berfungsi sebagai
organel penyimpanan N dan P.

21. 6. Septa dan tubuh woronin
Septa dibentuk oleh pertumbuhan sentripetal dari dinding sel
dan memiliki perforasi melalui organel sitoplasma, termasuk inti. Pada
ascomycotina dan basidiomycotina, sebuah protein tubuh
elektron padatdisebut tubuh Woronin (Peroksisom berasal dari inti
padat), hadir di kedua sisi septa, menunjukkan bahwa fungsi ini
sebagai sebuah penyumbat/penutup untuk septa yang berpori.
Dengan penutupan diatur atau pembukaan pori-pori septum, gerakan
protoplasma dapat dialihkan untuk setiap wilayah di miselium,
mengubah arah ekstensi untuk eksplorasi produktif daerah sekitarnya
yang kaya nutrisi

22. BEBERAPA JENIS
KAPANG YANG
PENTING DALAM
MIKROBIOLOGI
PANGAN

23. 1. RHIZOPUS

24. Rhizopus sering disebut kapang roti karena sering
tumbuh dan menyebabkan kerusakan pada roti. Selain
itu kapang ini juga sering tumbuh pada sayuran dan
buah-buahan. Spesies Rhizopus yang sering tumbuh
pada roti adalah R. stolonifer dan R.nigricans. selain
merusak makanan, beberapa spesies Rhizopus juga
digunakan dalam pembuatan beberapa makanan
fermentasi tradisional, misal R. oligosporus dan R.
oryzae yang digunakan dalam fermentasi berbagai
macam tempe dan oncom hitam.

25. Ciri-ciri spesifik Rhizopus adalah :
a. Hifa nonseptat
b. Mempunyai stolon dan rhizoid yang warnanya gelap jika sudah tua
c. Sporangiofora tumbuh pada noda dimana terbentuk juga rhizoid
d. Sporangia biasanya besar dan berwarna hitam
e. Kolumela agak bulat dan apofisis berbentuk seperti cangkir
f. Tidak mempunyai sporangiola
g. Membentuk hifa vegetative yang melakukan penetrasi pada substrat dan
hifa
fertil yang memproduksi sporangia pada ujung sporangiofora
h. Pertumbuhannya cepat membentuk miselium seperti kapas

26. 2. ASPERGHILLUS

27. Kapang ini tumbuh baik pada substrat dengan konsentrasi gula dan garam
tinggi, oleh karena itu dapat tumbuh pada makanan dengan kadar air
rendah. Grup ini mempunyai konidia berwarna hijau, dan membentuk
askospora yang terdapat didalam aski perithesia berwarna kuning sampai
merah.
Grup A. niger mempunyai kepala pembawa konidia yang besar yang dipak
secara padat, bulat dan berwarna hitam, coklat hitam atau ungu coklat.
Konidianya kasar dan mengandung pigmen. Grup A. flavus-oryzae termasuk
spesies yang penting dalam fermentasi beberapa makanan tradisional dan
untuk memproduksi enzim, tetapi kapang dalam grup ini sering
menyebabkan kerusakan makanan. A. oryzae digunakan dalam fermentasi
tahap pertama dalam pembuatan kecap dan tauco. Konidia dalam grup ini
berwarna kuning sampai hijau, dan mungkin membentuk sklerotia.

28. Ciri-ciri spesifik Aspergillus adalah :
a. Hifa septat dan miselium bercabang, biasanya tidak berwarna, yang
terdapat dibawah permukaan merupakan hifa vegetatif sedangkan yang
muncul diatas permukaan adalah hifa fertil.
b. Koloni kelompok
c. Konidiofora septat dan nonseptat, muncul dari “foot cell” (yaitu sel
miselium yang bengkak dan berdinding tebal)
d. Konidiofora membengkak menjadi vesikel pada ujungnya, membawa
sterigmata dimana tumbuh konidia
e. Sterigmata atau fialida biasanya sederhana berwarna atau tidak berwarna
f. Konidia membentuk rantai yang berwarna hijau, coklat atau hitam
g. Beberapa spesies tumbuh baik pada suhu 37 0 C atau lebih.

29. 3. PENICILLIUM

30. Kapang ini sering menyababkan kerusakan pada sayuran, buah-buahan
dan serealia. Penicillium juga digunakan oleh dalam industri untuk
memproduksi antibiotik. Beberapa ciri spesifik Pencicillium adalah :
a. Hifa septat, miselium bercabang, biasanya tidak berwarna
b. Konidiofora septet dan muncul di atas permukaan, berasal dari hifa
dibawah permukaan, bercabang atau tidak bercabang
c. Kepala yang membawa spora berbentuk seperti sapu, dengan
sterigmata atau fialida muncul dalam kelompok
d. Konidia membentuk rantai karena muncul satu per satu dari sterigmata
e. Konidia pada waktu masih muda berwarna hijau, kemudian berubah
menjadi kebiruan atau kecoklatan

31. 4. NEUROSPORA (MONILA)

32. Neurospora (Monila) sitophila dan N. crassa merupakan spesies yang umum
dijumpai pada makanan dan disebut kapang roti merah atau kapang nasi merah
karena pertumbuhannya yang cepat pada roti atau nasi dengan membentuk
warna merah-oranye. N. sitophila juga digunakan dalam pembuatan oncom
merah. Pembentukan askospora yang terdapat didalam perithesia jarang
terlihat pada kapang ini.
Ciri-ciri spesifik Neurospora adalah sebagai berikut :
a. Miselium septat, kemudian dapat pecah menjadi sel-sel yang terpisah
b. Miselium panjang dan bebas tumbuh diatas permukaan
c. Hifa aerial membawa konidia yang bertunas, berbentuk oval dan berwarna
merah
jambu sampai oranye merah, serta membentuk rantai bercabang pada
ujungnya.