Penicillium (/ˌpɛnɪˈsɪlɪəm/) adalah genus dari fungiascomycota yang sangat penting dalam lingkungan alam, pada pembusukan makanan, serta produksi makanan dan obat.
Beberapa anggota dari genus menghasilkan penisilin, molekul yang digunakan sebagai antibiotik, yang membunuh atau menghentikan pertumbuhan beberapa jenis bakteri di dalam tubuh. Spesies lain digunakan dalam pembuatan keju. Menurut Dictionary of the Fungi (10th edition, 2008), genus luas ini berisi lebih dari 300 spesies.[2]
Taksonomi
Genus ini pertama kali dijelaskan dalam literatur ilmiah oleh Johann Heinrich Friedrich Link dalam karyanya tahun 1809, Observationes in ordines plantarum naturales; ia menulis, "Penicillium. Thallus e floccis caespitosis septatis simplicibus aut ramosis fertilibus erectis apice penicillatis", di mana penicillatis disebut "seperti pensil" (mengacu pada sikat pensil rambut unta.[3][4] Jamur yang umum menyebabkan kebusukan pada apel, P. expansum, kemudian dipilih sebagai spesies tipe.[5]
Dalam monograf 1979, John I. Pitt membagi Penicillium menjadi empat subgenera berdasarkan morfologi konidiofor (struktur penghasil spora aseksual) dan pola percabangan: Aspergilloides, Biverticillium, Furcatum, dan Penicillium.[6] Spesies yang termasuk dalam subgenus Biverticillium kemudian digabung menjadi Talaromyces.
Nama genus ini berasal dari akar Latin penicillum, yang berarti "sikat pelukis", dan mengacu pada rantai konidia yang menyerupai sapu.[7]
Karakteristik
Talus (miselium) terdiri dari jaringan yang sangat bercabang dari multinuklear, biasanya hifa yang tidak berwarna, dengan setiap pasangan sel dipisahkan oleh septum. Konidiofor berada di ujung setiap cabang disertai dengan unit terbatas berbentuk bola hijau yang disebut konidia. Konidia memiliki peran penting dalam reproduksi sebagai strategi penyebaran utama fungi ini.
Reproduksi seksual melibatkan produksi askospora, dimulai dengan fusi arkegonium dan anteridium, dengan berbagi nukleus. Askus yang terdistribusi tidak teratur masing-masing mengandung delapan askospora uniseluler.
Ekologi
Spesies Penicillium adalah jamur tanah yang ditemukan di mana-mana, lebih menyukai iklim dingin dan sedang, biasanya berada di mana pun bahan organik tersedia. Spesies saprofit dari Penicillium dan Aspergillus termasuk di antara perwakilan Eurotiales yang paling terkenal dan hidup terutama dari bahan organik yang dapat terurai. Umumnya dikenal di Amerika sebagai kapang yang menjadi penyebab utama pembusukan makanan, terutama spesies subgenus Penicillium.[8] Banyak spesies menghasilkan mikotoksin yang sangat beracun. Kemampuan spesies Penicillium ini untuk tumbuh pada benih dan makanan lain yang disimpan tergantung pada kecenderungan mereka untuk berkembang dalam kelembaban rendah dan berkoloni dengan cepat melalui penyebaran udara sementara benih cukup lembab.[9] Beberapa spesies memiliki warna biru, umumnya tumbuh di atas roti tua dan memberikan tekstur biru kabur.
Beberapa spesies Penicillium mempengaruhi buah dan umbi tanaman, termasuk P. expansum, apel dan pir; P. digitatum, buah jeruk;[10] dan P. allii, bawang putih.[11] Beberapa spesies diketahui menjadi patogen bagi hewan; P. corylophilum, P. fellutanum, P. implikatum, P. janthinellum, P. viridicatum, dan P. waksmanii adalah patogen potensial nyamuk.[12]
Spesies Penicillium terdapat di udara dan debu di dalam ruangan, seperti rumah dan bangunan umum. Jamur dapat dengan mudah diangkut dari luar ruangan, dan tumbuh di dalam ruangan menggunakan bahan bangunan atau tanah yang terkumpul untuk mendapatkan nutrisi bagi pertumbuhan. Pertumbuhan Penicillium masih dapat terjadi di dalam ruangan meskipun kelembapan relatif rendah, selama tersedia cukup kelembaban pada permukaan. Sebuah penelitian di Inggris menetapkan bahwa spora jenis Aspergillus dan Penicillium adalah yang paling umum di udara dalam ruangan properti perumahan, dan melebihi tingkat di luar ruangan.[13] Bahkan ubin langit-langit dapat mendukung pertumbuhan Penicillium—seperti yang ditunjukkan dalam sebuah penelitian—jika kelembapan relatifnya 85% dan kadar kelembapan ubin lebih besar dari 2,2%.[14]
Beberapa spesies Penicillium menyebabkan kerusakan pada mesin dan bahan mudah terbakar serta pelumas yang digunakan untuk menjalankan dan merawatnya. Misalnya, P. chrysogenum (sebelumnya P. notatum), P. steckii, P. cyclopium, dan P. nalgiovensis mempengaruhi bahan bakar; P. chrysogenum, P. rubrum, dan P. verrucosum menyebabkan kerusakan pada minyak dan pelumas; P. regulosum merusak kaca optik dan kaca pelindung.[15]
Nilai Ekonomi
Beberapa spesies dari genus Penicillium memainkan peran sentral dalam produksi keju dan berbagai produk daging. Untuk lebih spesifik, kapang Penicillium ditemukan di keju biru. Penicillium camemberti dan Penicillium roqueforti adalah kapang pada Camembert, Brie, Roquefort, dan banyak keju lainnya. Penicillium nalgiovense digunakan dalam keju lunak yang dimatangkan dengan kapang, seperti keju Nalžovy (ellischau), untuk meningkatkan rasa sosis dan ham, dan untuk mencegah kolonisasi oleh jamur dan bakteri lain.[16][17]
Selain penting dalam industri makanan, spesies Penicillium dan Aspergillus berperan dalam produksi sejumlah enzim yang diproduksi secara bioteknologi dan makromolekul lainnya, seperti asam glukonat, asam sitrat, dan asam tartarat, serta beberapa pektinase, lipase, amilase, selulase, dan protease. Beberapa spesies Penicillium telah menunjukkan potensi untuk digunakan dalam bioremediasi, lebih spesifiknya mikoremediasi, karena kemampuannya untuk memecah berbagai senyawa xenobiotik.[18]
Penicillium mencakup berbagai spesies kapng yang merupakan sumber kapang dari antibiotik utama. Penisilin, obat yang diproduksi oleh P. chrysogenum (sebelumnya P. notatum), secara tidak sengaja ditemukan oleh Alexander Fleming pada tahun 1929, dan ditemukan dapat menghambat pertumbuhan bakteri Gram-positif. Potensinya sebagai antibiotik terwujud pada akhir 1930-an, Howard Florey dan Ernst Chain memurnikan dan mengkonsentratkan senyawa tersebut. Keberhasilan obat dalam menyelamatkan tentara dalam Perang Dunia II yang telah sekarat karena luka yang terinfeksi mengakibatkan Fleming, Florey dan Chain bersama-sama memenangkan Hadiah Nobel dalam Kedokteran pada tahun 1945.[19]
Griseofulvin adalah obat antijamur dan agen kemoterapi potensial[20] yang ditemukan di P. griseofulvum.[21] Spesies tambahan yang menghasilkan senyawa yang mampu menghambat pertumbuhan sel tumor secara in vitro meliputi: P. pinophilum,[22]P. canescens, dan P. glabrum.[23]
Reproduksi
Meskipun banyak eukariota dapat bereproduksi secara seksual, sebanyak 20% spesies jamur dianggap bereproduksi secara eksklusif dengan cara aseksual. Namun penelitian terbaru telah mengungkapkan bahwa pembuahan terjadi bahkan pada beberapa spesies yang diduga aseksual. Misalnya, kemampuan seksual baru-baru ini ditunjukkan untuk jamur Penicillium roqueforti, yang digunakan sebagai bahan baku untuk produksi keju biru.[24] Temuan ini didasarkan pada bukti gen jenis kawin fungsional (MAT) yang terlibat dalam kompatibilitas seksual jamur, dan keberadaan sekuens sebagian besar gen penting yang diketahui terlibat dalam meiosis dalam sekuensing genom. Penicillium chrysogenum memiliki kepentingan medis dan sejarah utama sebagai sumber industri asli dan saat ini dari antibiotik penisilin. Spesies ini dianggap aseksual selama lebih dari 100 tahun meskipun ada upaya bersama untuk menginduksi reproduksi seksual. Namun, pada 2013, Bohm dkk.[25] akhirnya menunjukkan reproduksi seksual pada P. chrysogenum.
Temuan ini dengan spesies Penicillium konsisten dengan mengumpulkan bukti dari penelitian spesies eukariotik lain bahwa jenis kelamin kemungkinan ada pada nenek moyang semua eukariota.[26] Lebih lanjut, hasil terbaru ini menunjukkan bahwa jenis kelamin dapat dipertahankan bahkan ketika sangat sedikit variabilitas genetik yang dihasilkan.
Sebelum tahun 2013, ketika perubahan nomenklatur "satu jamur, satu nama" mulai berlaku, Penicillium digunakan sebagai genus untuk anamorph (bentuk klonal) jamur dan Talaromyces digunakan untuk teleomorf (bentuk seksual) jamur. Namun, setelah 2013, jamur direklasifikasi berdasarkan keterkaitan genetiknya satu sama lain dan sekarang genera Penicillium dan Talaromyces keduanya mengandung spesies yang hanya mampu klonal dan reproduksi seksual.
Referensi
^Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah;
tidak ditemukan teks untuk ref bernama urlMycoBank: Penicillium
