Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 1 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

PENCEMARAN BAHAN MAKANAN DAN

MAKANAN HASIL OLAHAN OLEH BERBAGAI SPESIES KAPANG

KONTAMINAN SERTA DAMPAKNYA BAGI KESEHATAN

Bismillahirrohmanirrohim

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarokatuh,

Selamat pagi, Salam sejahtera,

Yth. Rektor Universitas Negeri Malang, selaku ketua Senat Universitas Negeri

Malang

Yth. Para anggota senat, ketua dan para anggota Komisi Guru Besar Universitas

Negeri Malang

Yth. Para pejabat struktural Universitas Negeri Malang

Yth. Para dosen, mahasiswa, dan karyawan Universitas Negeri Malang

Yth. Para hadirin yang saya muliakan

Pada kesempatan yang baik ini perkenankanlah saya mengucapkan puji

syukur kehadirat Alloh SWT, atas rakhmat, hidayah, dan ridho-Nya saya dikaruniai

kesempatan untuk mencapai jabatan Guru Besar bidang Mikrobiologi dan pada hari

ini saya menyampaikan pidato pengukuhan Guru Besar dalam Sidang Terbuka Senat

Universitas Negeri Malang. Pada hari ini, saya sangat bahagia dan terharu, karena

dapat menyampaikan pidato pengukuhan jabatan Guru Besar. Pidato ini merupakan

sebagian dari tanggung jawab jabatan akademik tertinggi dari rangkaian perjalanan

karier saya sebagai dosen di Universitas Negeri Malang yang tercinta ini.

Ketua Senat dan hadirin yang saya muliakan,

A. PENDAHULUAN

Berbagai macam bahan makanan dan makanan hasil olahan merupakan

sumber gizi bagi manusia, namun bahan makanan juga merupakan sumber nutrisi

bagi mikroorganisme. Oleh karena itu mikroorganisme dapat tumbuh dan

berkembang biak pada berbagai macam bahan makanan, a.l. : jagung, kacang tanah,

beras, kedelai, rempah-rempah, sayuran, buah-buahan. Mikroorganisme juga dapat

tumbuh dan berkembang biak pada makanan hasil olahan, misalnya : roti, nasi, dodol,

ikan dan hasil olahannya.

Pertumbuhan mikroorganisme kontaminan, baik pada bahan makanan maupun

makanan hasil olahan dapat menyebabkan perubahan tekstur, warna, aroma, dan rasa,

sehingga menjadi tidak layak dikonsumsi. Selain itu beberapa spesies kapang

kontaminan dapat menghasilkan racun yang disebut : mikotoksin, sehingga bahan

makanan atau makanan hasil olahan menjadi tidak layak dikonsumsi dan dapat

membahayakan kesehatan konsumen berupa keracunan makanan.

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 2 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

B. KERUSAKAN BAHAN MAKANAN DAN MAKANAN HASIL OLAHAN

AKIBAT AKTIVITAS KAPANG KONTAMINAN.

Berbagai macam biji-bijian, a.l. : kacang tanah, kedelai, jagung, beras, dll

dapat mengalami kerusakan. Kerusakan dapat terjadi pada masa pertumbuhan, karena

diserang oleh serangga hama atau pada saat pasca panen akibat pemanenan yang

kurang cermat, sehingga mengakibatkan kerusakan pada kulit biji. Kerusakan pada

biji-bijian juga dapat terjadi pada saat disimpan dalam gudang penyimpanan, karena

dimakan oleh serangga hama gudang; sehingga biji-bijian menjadi berlubang-lubang

atau kulit biji terkelupas.

Kerusakan pada biji-bijian tersebut secara tidak langsung dapat menjadi jalan

masuk bagi spora-spora kapang kontaminan. Di dalam biji, spora-spora kapang

berkecambah membentuk hifa-hifa dan anyaman miselium. Selanjutnya kapang-

kapang tumbuh dan berkembangbiak serta melakukan metabolisme. Salah satu

macam metabolit sekunder yang dihasilkan oleh kapang ialah mikotoksin. Apabila

mikotoksin tertelan bersama-sama makanan yang telah terkontaminasi oleh kapang

kontaminan penghasil mikotoksin, maka dapat menyebabkan keracunan, yang disebut

mikotoksikosis. Kualitas makanan yang tercemar oleh kapang penghasil mikotoksin

akan berkurang sehingga tidak layak dikonsumsi.

Berbagai macam bahan makanan yang dijual di pasar tidak selalu berkualitas

baik dan aman untuk dikonsumsi. Sebagai contoh : jagung, beras, kacang tanah,

kemiri, lada dll yang telah mengalami kerusakan tetap dijual kepada para konsumen

dengan harga yang lebih murah. Apabila bahan makanan tersebut disimpan di tempat

yang lembab, maka sangat rentan terkontaminasi oleh kapang kontaminan yang

berasal dari lingkungan sekitarnya. Masyarakat konsumen yang kurang

memperhatikan kualitas bahan makanan akan memilih bahan makanan yang murah

harganya, walaupun telah mengalami kerusakan.

Bahan makanan yang telah terkontaminasi oleh kapang akan mengalami

perubahan tesktur, misalnya : berserbuk pada permukaannya, berserabut halus, hancur

sebagian (lihat Gbr 1, Gbr 2, Gbr.3, dan Gbr.4). Warna bahan makanan juga dapat

mengalami perubahan karena tertutup oleh spora-spora kapang yang berwarna-warni.

Aroma bahan makanan ataupun makanan hasil olahan juga dapat mengalami

perubahan akibat pertumbuhan kapang kontaminan yang menghasilkan senyawa-

senyawa tertentu. Kapang kontaminan melakukan biodegradasi terhadap senyawa-

senyawa kompleks dalam bahan makanan menjadi senyawa-senyawa yang lebih

sederhana. Melalui proses biodegradasi tersebut dapat dihasilkan senyawa-senyawa

yang menimbulkan aroma yang kurang sedap pada bahan makanan sehingga tidak

layak dikonsumsi. Bahan makanan yang telah terkontaminasi oleh kapang penghasil

mikotoksin dapat membahayakan kesehatan, bila tetap dikonsumsi.

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 3 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

Gambar 1. Foto biji-biji jagung yang telah

mengalami kerusakan dan

terkontaminasi oleh kapang

kontaminan

Gambar 2. Foto beras merah yang

mengalami kerusakan dan

terkontaminasi oleh kapang

kontaminan.

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 4 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

Gambar 3. Foto roti yang telah mengalami

kerusakan dan terkontaminasi

oleh kapang kontaminan

Gambar 4. Foto wortel yang telah

mengalami kerusakan dan

terkontaminasi oleh kapang

kontaminan

Gambar-gambar 1, 2, 3, dan 4 menunjukkan beberapa macam bahan makanan

dan makanan hasil olahan yang mengalami kerusakan dan terkontaminasi oleh

kapang kontaminan, sehingga tidak layak untuk dikonsumsi. Nampak bahan makanan

telah pecah-pecah, berserbuk, diselubungi oleh miselium kapang, sehingga tidak

layak dikonsumsi.

C. BEBERAPA SPESIES KAPANG KONTAMINAN PADA MAKANAN

YANG MEMPUNYAI POTENSI SEBAGAI PENGHASIL MIKOTOKSIN

Salah satu spesies kapang yang telah banyak dikenal sebagai penghasil

aflatoksin ialah Aspergillus flavus (lihat Gambar 5). Spesies kapang tersebut sering

terdapat pada kacang tanah, kedelai, jagung. Aflatoksin merupakan mikotoksin yang

bersifat hepatotoksik dan karsinogenik. Kapang Penicillium citrinum (lihat Gambar 6)

sering mengkontaminasi a.l. beras, jagung, kacang tanah. Spesies kapang ini dapat

menghasilkan citrinin yang bersifat nephrotoksik (Makfould, 1993) dan hepatotoksik

(Hastuti, 2001)

Kapang Aspergillus clavatus (lihat Gambar 7) dapat mengkontaminasi jagung

dan gandum (Wallace, et al, 1976, Hesseltine, et al, 1981 dalam Pitt and Hocking,

1985). Kapang ini juga dapat mengkontaminasi kacang tanah dan kenari (Jimenez, et

al, 1991) dan biji lada rusak (Hastuti, 1996). Spesies kapang ini dapat menghasilkan

patulin yang bersifat nephrotoksik, neurotoksik, dan hepatotoksik (Betina, 1989).

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 5 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

Gambar 5. Foto mikroskopis kapang

Aspergillus flavus

(perbesaran 400x)

Gambar 6. Foto mikroskopis kapang

Penicillium citrinum

(perbesaran 400x)

Gambar 7. Foto mikroskopis kapang Aspergillus clavatus (perbesaran 400x)

Di samping ketiga macam mikotoksin tersebut, ada bermacam-macam

mikotoksin lainnya, a.l. : fumonisin, ochratoksin, zearalenon sterigmatosistin yang

dihasilkan oleh spesies-spesies kapang kontaminan pada berbagai macam bahan

makanan dan makanan hasil olahan. Beberapa hasil penelitian membuktikan bahwa

berbagai macam bahan makanan dapat terkontaminasi oleh kapang kontaminan.

Munfarida (2003) menyatakan bahwa berdasarkan hasil identifikasi kapang

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 6 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

kontaminan pada biji jagung dan beras jagung yang dijual di beberapa pasar di kota

Malang menunjukkan bahwa terdapat 26 spesies kapang kontaminan pada biji jagung

dan 28 spesies pada beras jagung. Di antaranya terdapat beberapa spesies kapang

penghasil mikotoksin, yaitu : Aspergillus flavus, A.parasiticus, A. niger, A. ustus, A.

candidus, A. tamari, Penicillium citrinum, P. frequentans, P. fellutanum, Fusarium

sp, Cladosporium sp.

Hasil penelitian tentang mikoflora pada biji-biji kacang tanah yang dijual di

beberapa pasar di kota Malang menunjukkan bahwa di antara berbagai spesies kapang

yang ditemukan dalam kacang tanah terdapat beberapa spesies kapang penghasil

mikotoksin, yaitu : Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. ochraceus, Penicillium

fellutanum, P. citrinum, P. implicatum, dan P. expansum.

Biji-biji lada yang dijual di pasar juga sering mengalami kerusakan, yang

ditandai dengan ciri-ciri a.l. : biji berlubang, keriput, atau berserbuk (lihat Gambar 8).

Hasil observasi terhadap biji-biji lada yang dijual di sepuluh pasar di kota Malang

menunjukkan bahwa dalam tiap 100 gram biji lada terdapat antara 60,87% biji lada

yang mengalami kerusakan (Hastuti, 1996). Kerusakan pada biji-biji lada secara tidak

langsung dapat mempermudah spora-spora kapang kontaminan untuk masuk ke

dalam biji lada. Selanjutnya kapang kotaminan akan tumbuh dan berkembang biak

dalam biji lada tersebut.

Hasil identifikasi terhadap spesies-spesies kapang kontaminan dalam biji-biji

lada rusak yang dijual di beberapa pasar di kota Malang menunjukkan bahwa terdapat

spesies-spesies kapang : A. flavus, A. clavatus, A. tamari, A. niger, A. fumigatus, A.

oryzae, P. citrinum, P. fellutanum, dan Cephalosporium sp. Kapang A. flavus terdapat

dalam jumlah tertinggi, yaitu 3,6 x 105 cfu/g sampel biji lada rusak (Hastuti, 1996).

Spesies kapang tersebut dapat menghasilkan aflatoksin, yang bersifat hepatotoksik

dan karsinogenik (Makfoeld, 1993). Kapang A. clavatus dapat menghasilkan

mikotoksin patulin, sedangkan P. citrinum dan P. fellutanum dapat menghasilkan

mikotoksin citrinin. Patulin bersifat nephrotoksik dan neurotoksik (Betina, 1989).

Hasil penelitian terhadap mencit membuktikan bahwa patulin dan citrinin juga

bersifat hepatotoksik, dapat menyebabkan kerusakan struktur hepatosit dan gangguan

fungsi hepar (Hastuti, 2001).

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 7 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

Gambar 8. Foto biji-biji lada utuh (kiri) dan biji-biji lada rusak (kanan).

Biji-biji lada utuh tidak mengalami kerusakan sedangkan biji lada rusak nampak

dengan ciri-ciri: berlubang, keriput atau berserbuk.

Biji-biji kemiri digunakan oleh masyarakat untuk bumbu penyedap masakan.

Biji-biji kemiri yang dijual di pasar juga dapat mengalami kerusakan yang ditandai

dengan ciri-ciri antara lain : biji tidak utuh, lunak , atau hancur sebagian. Biji-biji

kemiri yang telah mengalami kerusakan biasanya dijual dengan harga yang lebih

murah jika dibandingkan dengan biji-biji kemiri utuh. Hasil penelitian membuktikan

bahwa biji-biji kemiri rusak yang diperoleh dari beberapa pasar di Malang

terkontaminasi oleh sebanyak 36 spesies kapang kontaminan. Di antara spesies-

spesies kapang kontaminan tersebut, beberapa spesies merupakan penghasil

mikotoksin, yaitu : Aspergillus flavus, A. ochraccus, A. clavatus, A. parasiticus, A.

rugulosum, A. versicolor, Penicillium citrinum (Hastuti dan Lina, 2003).

Berdasarkan uraian ini dapat dijelaskan bahwa berbagai spesies kapang

kontaminan dapat mengkontaminasi beberapa macam bahan makanan yang dijual

bebas kepada para konsumen. Bahan makanan yang disimpan dalam gudang juga

dapat terkontaminasi oleh kapang kontaminan. Hal ini dapat disebabkan oleh

beberapa faktor, a.l.: serangga hama gudang yang merusakkan biji-bijian yang

disimpan dalam gudang sehingga mudah terkontaminasi oleh kapang, kelembaban

udara yang tinggi, kebersihan gudang kurang mendapat perhatian.

Hasil penelitian terhadap kapang kontaminan pada beras yang disimpan

selama 1-2 bulan dalam gudang beras di Surabaya, Malang, Mojokerto, Kediri,

Nganjuk, Madiun, Cirebon, dan Jakarta menunjukkan bahwa terdapat tiga genus

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 8 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

kapang kontaminan yang paling dominant pada beras, yaitu : Aspergillus,

Penicillium, dan Fusarium. (Siagian, Harsojo, dan Lidia; 1983). Berdasarkan hasil

identifikasi ditemukan 12 spesies kapang dan di antaranya merupakan spesies-spesies

penghasil mikotoksin, yaitu: Aspergillus ochraccus, A. versicolor, A. flavus,

A. nidulans, A. niger, Penicillium citrinum, dan P. islandicum.

D. DAMPAK KONSUMSI BAHAN MAKANAN YANG TERKONTAMINASI

OLEH MIKOTOKSIN TERHADAP KESEHATAN

Berbagai macam bahan makanan dan makanan hasil olahan yang kita

konsumsi sehari-hari tidak selalu aman bagi kesehatan tubuh. Apabila makanan kita

telah mengalami kerusakan, khususnya akibat aktivitas kapang kontaminan penghasil

mikotoksin, maka dapat mengakibatkan makanan tidak layak dikonsumsi. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa aflatoksin telah terdeteksi keberadaannya dalam

sampel serum darah orang normal sehat dan penderita penyakit hati di Rumah Sakit

Dr. Sarjito – Yogyakarta (Lestariana, dkk, 1988). Hasil penelitian tersebut juga

menunjukkan bahwa berbagai macam bahan makanan dengan sampel yang diperoleh

dari berbagai tempat penjualan di Daerah Istimewa Yogyakarta dan sekitarnya, a.l. :

jagung, kacang hijau, kacang tolo merah, kecap, gaplek, kemiri, lombok merah, kulit

melinjo telah tercemar oleh aflatoksin (Lestariana, dkk, 1988).

Kondisi lingkungan di pasar-pasar tempat penjualam berbagai macam bahan

makanan, a.l. : jagung, beras, kacang tanah, kedelai, rempah-rempah dll yang kurang

higienis akan memudahkan terjadinya penyebaran spora-spora kapang antar bahan

makanan tersebut. Sekanjutnya kapang akan tumbuh dan berkembangbiak dalam

berbagai macam bahan makanan yang dijual kepada para konsumen.

Biasanya berbagai bahan makanan yang sudah kurang layak dikonsumsi,

misalnya: biji-bijian yang telah berlubang-lubang, berserbuk, mulai hancur,

permukaannnya telah ditumbuhi oleh kapang, masih tetap dijual dengan harga yang

lebih murah dan masih laku. Ada beberapa alasan yang menyebabkan para konsumen

tetap membeli bahan makanan yang kurang layak dikonsumsi tersebut, a.l. : harga

yang relatif murah akan menguntungkan, sikap hidup yang sangat hemat tetapi

kurang memperhatikan kualitas makanan, ketidaktahuan akan resiko mengkonsumsi

bahan makanan yang kurang layak dikonsumsi terhadap kesehatan.

Prof. Dr. Dra. Utami Sri Hastuti M.Pd : Pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Bidang Ilmu Mikrobiologi 9 | Page pada FMIPA Universitas Negeri Malang (UM), pada tanggal 16 Desember 2010, di Aula Utama, Gd. A3 Lt. II UM, Jalan Semarang 5 Malang

Biji-biji yang telah mengalami kerusakan mudah dimasuki oleh spora-spora

kapang yang akan tumbuh, berkembangbiak, dan menghasilkan mikotoksin di dalam

biji-bijiam tersebut. Pada umumnya mikotoksin mempunyai titik lebur tinggi. Titik

lebur aflatoksin B1 ialah antara 2690 – 271

0C, titik lebur citrinin ialah antara 170

0-

1750C, titik lebur patulin ialah antara 105

0 – 108

0C. Oleh karena mikotoksin

mempunyai titik lebur di atas 1000C, maka walaupun biji-bijian yang telah

terkontaminasi oleh mikotoksin diolah melalui pemanasan, namun mikotoksin yang

telah berada dalam biji-bijian tidak dapat terurai. Mikotoksin tersebut akan tetap

membahayakan kesehatan, bila terpapar ke dalam tubuh bersama-sama makanan yang

dikonsumsi.

Apabila mikotoksin terpapar ke dalam tubuh bersama-sama makanan yang

telah terkontaminasi oleh spesies-spesies kapang penghasil mikotoksin, maka

mikotoksin akan masuk ke dalam sistem pencernaan makanan. Selanjutnya akan

masuk melalui vena porta hepatica menuju ke hepar. Di dalam hepar, mikotoksin

masuk bersama-sama darah ke dalam sinusoid-sinusoid yang terletak berbatasan

dengan hepatosit-hepatosit. Zat-zat yang terkandung dalam darah, termasuk

mikotoksin dapat terabsorbsi ke dalam hepatosit-hepatosit di sekitar sinusoid.

Selanjutnya mikotoksin yang telah masuk ke dalam hepatosit akan menyebabkan

kerusakan struktur hepatosit dan gangguan fungsi hepar.

Jenis mikotoksin yang paling banyak dikenal dan mendapat perhatian khusus

dari para pakar dalam bidang kesehatan dan kedokteran ialah : aflatoksin, walaupun

masih banayk lagi jenis-jenis mikotoksin lain yang dapat mengkotaminasi berbagai

macam bahan makanan, a.l. : citrinin, patulin, ochratoksin, fumonisin, zearalenon.

Citrinin merupakan salah satu jenis mikotoksin yang sering mengkontaminasi bahan

makanan, a.l. : beras, jagung, kacang tanah, biji-biji lada rusak,; sehingga dapat

menimbulkan masalah kesehatan. Di Jepang, kapang Penicillium citrinum, penghasil

citrinin sering mengkontaminasi beras dan menyebabkan warna beras menjadi

kuning. Oleh karena itu citrinin dinamakan racun beras kuning (Makfoeld, 1993).

Citrinin bersifat nephrotoksik terhadap tikus dan babi, yang ditandai dengan

efek pembengkakan ginjal, perubahan degeneratif pada tubulus proksimal, nucleus

mengalami piknosis (Betina, 1989). Di samping itu hasil penelitian membuktikan

bahwa citrinin juga bersifat hepatotosik pada mencit; mikotoksin ini terbukti dapat

menyebabkan kerusakan struktur dan ultra struktur hepatosit serta gangguan fungsi