MAKALAH MIKROBIOLOGI PANGAN

FOODBORNE DISEASE

Penicillium Expansum

Disusun oleh

             Liri Handayani             22030110130075

            Atika Nurul K.              22030110130077

            Septian Hari P.           22030110130078

PROGRAM STUDI ILMU GIZI

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS DIPONEGORO

2012

PENDAHULUAN

Latar belakang

Pangan merupakan kebutuhan esensial bagi setiap makhluk hidup, termasuk manusia, yang digunakan untuk pertumbuhan maupun mempertahankan hidup. Di sisi lain, pangan juga merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan dapat memberikan efek yang menguntungkan, seperti perbaikan gizi pada bahan pangan, daya cerna, ataupun daya simpannya. Namun, pertumbuhan mikroorganisme juga dapat mengakibatkan perubahan fisik dan kimia yang tidak diinginkan, sehingga bahan pangan tersebut tidak layak untuk dikonsumsi.¹ Telah dilaporkan bahwa sebanyak 3.000.000 orang di seluruh dunia meninggal setiap tahunnya karena penyakit yang berhubungan dengan makanan dan air. Penyakit bawaan makanan merupakan penyumbang utama terhadap kejadian diare pada 1,5 miliar anak usia di bawah 5 tahun, yang dapat sampai pada kematian.²

Mikroorganisme yang dapat mengakibatkan perubahan yang tidak diinginkan adalah mikroorganisme patogenik penyebab penyakit. Bahan pangan dapat bertindak sebagai perantara atau substrat untuk pertumbuhan mikroorganisme patogenik dan organisme lain penyebab penyakit. Makanan yang telah ditumbuhi mikroorganisme patogenik ini dapat menyebabkan keracunan makanan ketika dikonsumsi. Keracunan pangan didefinisikan sebagai gangguan yang diakibatkan termakannya toksin yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu atau gangguan-gangguan akibat terinfeksi organisme penghasil toksin.¹ Keracunan pangan atau foodborne disease (penyakit bawaan makanan), terutama yang disebabkan oleh bakteri patogen masih menjadi masalah yang serius di berbagai negara, termasuk Indonesia, yang dibuktikan dengan seringnya pemberitaan mengenai keracunan pangan akibat mengkonsumsi hidangan pesta, makanan jajanan, makanan katering, bahkan dari pangan segar.

Indonesia sebagai negara yang beriklim tropis memiliki tingkat kelembapan yang tinggi. Hal ini merupakan faktor penyebab berkembangnya kapang yang dapat mencemari berbagai macam buah, terutama kapang yang menghasilkan mikotoksin. Mikotoksin merupakan senyawa organik beracun hasil metabolisme sekunder dari kapang (fungi, jamur, cendawan), yang dapat mengganggu kesehatan manusia dan hewan, dengan berbagai bentuk perubahan klinis dan patologis. Kapang penghasil mikotoksin dapat dengan mudah menginfeksi buah, terutama pada buah yang penanganan pra dan pasca panennya tidak memadai.³ P. expansum merupakan salah satu jenis kapang psikotropik patogen yang umum dijumpai  pada buah. Kapang ini dapat  menyebabkan blue mold rot pada buah, khususnya selama penyimpanan apel. P. expansum juga dapat memproduksi toksin patulin yang berbahaya jika dikonsumsi oleh manusia.

PEMBAHASAN

Mikroorganisme pada Makanan

Makanan tidak hanya bergizi untuk manusia, tetapi juga merupakan sumber nutrisi yang baik untuk pertumbuhan mikroba. Mikroorganisme dapat digunakan untuk mengubah makanan mentah menjadi hidangan fermentasi, seperti yogurt, keju, sosis, tempe, acar, anggur, bir, dan produk alkohol lainnya. Di sisi lain, makanan juga dapat bertindak sebagai reservoir penularan penyakit.

Mikroorganisme dapat mempengaruhi kualitas makanan dan kesehatan manusia pada semua rantai makanan dari produsen ke konsumen. Kerusakan makanan akibat mikroba dapat dilihat dari perubahan penampilan seperti peubahan warna, bau, rasa, adanya pembengkakan dan adanya lendir. Namun, tumbuhan dan hewan yang berfungsi sebagai sumber makanan pada dasarnya mempunyai mekanisme pertahanan alami terhadap invasi dan proliferasi mikroorganisme.

Buah-buahan memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi (10% atau lebih), protein yang sangat rendah (≤10%), tetapi memiliki pH 4,5 atau di bawahnya. Pembusukan mikroba pada buah-buahan dan produk buah terbatas pada kapang, khamir, dan bakteri asidurik seperti bakteri asam laktat, Acetobacter, dan Glunocobacter. Buah-buahan sangat rentan mengalami pembusukan yang disebabkan oleh genus Penicillium, Aspergillus, Alternaria, Botrytis, Rhizopus, dan lain-lain. Pembusukan ditandai dengan busuk hitam, busuk abu- abu, busuk coklat, busuk lunak, dan lain-lain. Untuk mengurangi pembusukan buah dan produk buah biasanya dilakukan dengan pendinginan, pembekuan, pengemasan vacuum, pengurangan a_w, dan perlakuan panas.

Foodborne Disease

Makanan yang aman dan bergizi sangat penting untuk kesehatan dan kesejahteraan manusia. Namun, makanan yang dapat menimbulkan penyakit juga sering terjadi, dan hal ini masih merupakan masalah yang signfikan di setiap negara. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan 1,5 miliar kasus penyakit yang disebabkan makanan mengakibatkan sekitar 3 juta kematian setiap tahunnya. Lebih dari 250 penyakit yang ditularkan melalui makanan yang berbeda. Penyakit-penyakit yang berbeda memiliki gejala yang berbeda, sehingga tidak ada satu “syndrome” yang dapat diindikasikan sebagai penyakit spesifik untuk penyakit yang ditularkan melalui makanan. Meskipun demikian, karena mikroba atau racun memasuki tubuh melalui saluran pencernaan, sehingga sering menyebabkan gejala awal di saluran ini, yang menjadikan mual, muntah, kram perut, dan diare (gejala umum pada penyakit yang ditularkan melalui makanan).⁴

Foodborne disease adalah penyakit yang disebabkan oleh konsumsi makanan yang mengandung agen penyebab penyakit dalam jumlah yang cukup, sehingga mereka dapat mempengaruhi kesehatan individu atau kelompok. Foodborne disease disebabkan oleh berbagai macam mikroorganisme atau mikroba patogen yang mengkontaminasi makanan. Selain mikroorganisme termasuk bakteri, parasit, virus, jamur dan produk-produk yang dihasilkannya, zat kimia beracun, atau zat berbahaya lain juga dapat menyebabkan foodborne disease jika zat-zat tersebut terdapat dalam makanan. Makanan yang berasal dari hewan maupun tumbuhan dapat berperan sebagai media pembawa mikroorganisme penyebab penyakit pada manusia.

Foodborne disease biasanya diklasifikasikan sebagai intoksikasi (keracunan) atau infeksi. Intoksikasi bawaan dari makanan (keracunan) disebabkan oleh toksikan makanan yang ditemukan dalam jaringan tanaman dan hewan tertentu. Produk metabolik (racun) yang dibentuk dan dikeluarkan oleh mikroorganisme, seperti bakteri yang berkembangbiak dalam makanan, atau zat beracun yang mungkin sengaja atau kebetulan ditambahkan pada makanan sebagai akibat penanganan, pengangkutan, dan penyimpanan.

Sedangkan infeksi merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh adanya mikroorganisme hidup, yang biasanya berkembangbiak pada tempat terjadinya peradangan. Infeksi bawaan makanan disebabkan oleh makanan yang terkontaminasi, yang dapat berkembang biak di usus, memecah dan menghasilkan racun atau menembus dinding usus dan menyebar ke organ lain.

Pada kasus foodborne disease, mikroorganisme masuk bersama makanan dan kemudian dicerna dan diserap oleh tubuh manusia. Kasus foodborne disease dapat terjadi dari tingkat yang tidak parah sampai tingkat kematian.

Foodborne Disease akibat Kapang

Kapang adalah jamur berfilamen yang tumbuh dengan membentuk massa yang kusut, dan massa tersebut menyebar dengan cepat hingga mencapai beberapa inch dalam waktu dua sampai tiga hari. Jumlah massa ini disebut sebagai miselium. Miselium terdiri dari cabang-cabang atau filamen yang disebut hifa.⁵ Kapang dapat menyebabkan pembusukan pada makanan, yang menyebabkan hilangnya flavor pada makanan, dan dapat menyebabkan alergi dan infeksi saat mengkonsumsi makanan tersebut.

Kapang berkaitan dengan foodborne disease karena kemampuannya dalam memproduksi toksik metabolik, yang dikenal sebagai mikotosin. Mikotoksin merupakan racun yang dikeluarkan oleh kapang dan bersifat mengganggu kesehatan. Fox dan Cameron (1989) dalam Maryam (2002) menyebutkan bahwa mikotoksin merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh spesies kapang tertentu selama pertumbuhannya pada bahan pangan maupun pakan. Konsumsi produk pangan yang terkontaminasi mikotoksin dapat menyebabkan terjadinya mikotoksikosis, yaitu gangguan kesehatan pada manusia dan hewan dengan berbagai bentuk perubahan klinis dan patologis, misalnya terjadi gangguan gastroenteritis, penyakit kanker hati, degenerasi hati, demam, pembengkakan otak, ginjal, dan gangguan syaraf.

Pada umumnya, mikotoksin bersifat kumulatif sehingga efeknya tidak dapat dirasakan secara cepat, melainkan harus melalui analisis laboratorium untuk mendeteksinya. Indikasi adanya cemaran mikotoksin dapat diketahui dengan melihat adanya infestasi dari kapang. Salah satu mikotoksin yang dapat membahayakan saat dikonsumsi adalah patulin. Sebagian besar patulin diproduksi oleh Penicillium expansum.

Penicillium

Penicillium merupakan genus yang besar. Walaupun 150 spesies pada taksonomi telah diketahui secara lengkap, studi terbaru mengindikasikan bahwa jumlah ini konservatif. Paling tidak ada 50 spesies yang sering muncul. Semua spesies umumnya tumbuh dan bersporulasi dengan baik pada media sintetik dan semisintetik, yang biasanya dapat dikenali pada tingkatan genus.

Penicillium diklasifikasikan terutama berdasarkan morfologi mikroskopiknya. Genus dibagi menjadi subgenus berdasarkan jumlah dan susunan phialides (elemen yang memproduksi konidia), serta metulae dan rami (elemen yang mendukung phialides) pada sel batang utama. Spesies mayoritas dari toksigenik pada kerusakan makanan ditemukan pada subgenus Penicillium.

Identifikasi Penicillium dengan mengisolasi tingkat spesies tidak mudah dilakukan. Identifikasi ini biasanya dilakukan pada kondisi media, waktu inkubasi, dan suhu yang terstandardisasi. Morfologi mikroskopik, termasuk diameter koloni, warna konidia, dan pigmen koloni, dapat digunakan untuk membedakan spesies.

Jangkauan mikotoksin yang diproduksi oleh Penicillium lebih luas dari genus kapang yang lain. Penicillium menghasilkan bermacam-macam jenis toksisitas. Sebagian besar toksin dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu toksin yang dapat mempengaruhi fungsi hati dan ginjal, dan toksin yang merupakan neurotoksin. Pada istilah umum, toksin Penicillium yang mempengaruhi fungsi hati atau ginjal bersifat tanpa gejala atau menyebabkan kelemahan pada manusia dan hewan. Sebaliknya, toksisitas dari neurotoksin pada hewan umumnya memperlihatkan gejala berupa gemetar yang terus-menerus.⁶

Penicillium dikenal sebagai jamur biru, yang menyebabkan soft rot pada apel, moulding pada selai, roti, dan kue. Penicillium spp. juga merupakan gambaran kerusakan utama pada buah apel saat disimpan.⁷

Penicillium expansum sebagai Foodborne Disease

Salah satu spesies tertua dari Penicillium, adalah P. expansum. P. expansum telah ditetapkan sebagai penyebab utama kerusakan buah pome selama beberapa abad yang lalu. Habitat utama dari P. expansum adalah patogen dekstruktif pada buah pome. Namun pada faktanya, kapang ini merupakan kapang yang berspektrum luas pada buah, termasuk buah alpukat, anggur, tomat, mangga, dan apel.⁶

Penicillium expansum merupakan salah satu patogen pasca panen yang paling penting, dimana merupakan penyebab utama pembusukan pasca panen saat penyimpanan pada apel. Penyakit yang paling banyak ditemukan akibat kapang ini terdapat pada apel, yaitu kapang biru. Blue mold rot ini terdapat pada berbagai macam jenis buah, termasuk apel, pir dan ceri.Infeksi yang sering terjadi adalah saat apel masih berada pada pohon, namun tersembunyi untuk waktu yang lama, dan terlihat hanya setelah penyimpanan dalam waktu yang lama, dengan kisaran suhu perkembangannya adalah -2˚C.⁸ Pertumbuhan P. expansum dapat berlangsung pada suhu sekitar -3 sampai 35˚C, dengan suhu optimal sekitar 25˚C, dan pada a_w  0.82. Spora yang dihasilkan dapat menginfeksi apel pada suhu 0 ºC dan bergerminasi pada suhu penyimpanan 0 ºC.⁶

Penicillium expansum memiliki frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan penicillium lainnya pada apel, memiliki pertumbuhan yang lebih cepat, dan menyebabkan lesi yang lebar. P. expansum merupakan produsen patulin utama dalam apel dan produk apel. Beberapa buah, termasuk apel biasanya disimpan setelah panen. Selama penyimpanan dingin tersebut, buah mengalami kehilangan secara ekonomis yang disebabkan oleh beberapa kebusukan akibat kebusukan dari jamur.

Penicillium expansum merupakan penyebab kebusukan pada apel yang paling umum. Apel yang busuk oleh P. expansum dapat mengkontaminasi sari buah apel dan produk apel lainnya. P. expansum diketahui dapat memproduksi mikotoksin patulin {4-hidroksi-4Hfuro[3,2-C]-piran-2(6H)-satu}. Patulin merupakan mikotoksin yang mempunyai efek karsinogen yang membahayakan bagi kesehatan manusia. Adanya patulin pada buah atau jus apel dapat dijadikan sebagai indikator rendahnya kualitas buah tersebut.⁹

Mikotoksin yang Dihasilkan oleh Penicillium expansum

1.     Patulin

Kapang biru merupakan soft rot yang disebabkan oleh beberapa Penicillium, termasuk P. expansum yang mengakibatkan kebusukan pasca panen. Penicillium expansum tidak hanya menyebabkan pembusukan pada buah, tetapi juga dapat memproduksi karsinogenik mikotoksin patulin, sebuah mutagenik, imunotoksik, dan mikotoksin neurotoksik.¹⁰ Bagian yang busuk tersebut lunak, berair, dan berwarna coklat bercahaya. Permukaan pada lesi yang sudah lama tertutup oleh spora, berwarna hijau kebiruan dan memasuki warna putih salju. Lesi tersebut terdiri dari bermacam-macam  corak coklat, memiliki karakteristik bau yang apek, dan susunan dari tumpukan conidial atau coremia pada permukaannya akan berkembang menjadi lesi. Di bawah kondisi penyimpanan dingin, lesi kapang biru yang disebabkan oleh Penicillium expansum dapat berkembang sekitar 3 cm pada diameter 8, sampai 10 minggu setelah infeksi.¹¹

Pada sebuah penelitian, semua isolat P. expansum yang diteliti terbukti memproduksi patulin dalam jumlah yang cukup besar. Patulin tersebut bersifat stabil pada produk apel. Hasil penelitian tersebut mengindikasikan bahwa produk yang terbuat dari apel yang busuk karena P. expansum akan mengandung patulin yang dapat membahayakan kesehatan.¹² Penelitian pada jamur atau hewan menunjukkkan bahwa patulin memiliki broad spectrum toksisitas, meliputi mutagenisitas, teratogenisitas, dan karsinogenisitas. Pada manusia dapat menyebabkan mual, muntah, dan gangguan gastrointestinal. Di United States, the Office of Environmental Health Hazard Assessment menyatakan bahwa patulin berpotensi sebagai karsinogen.

Patulin {4-hydroxy-4H-furo{3,2c}pyran- 2(6H)-satu} merupakan racun metabolit yang diproduksi oleh sejumlah kapang (Penicillium, Aspergillus, dan Byssochlamys) yang biasa terdapat pada buah dan produk olahannya, terutama apel, dan juga ditemukan pada tomat, pisang, nenas, peach, aprikot, dan plum. Patulin merupakan sebuah mikotoksin yang tahan panas, stabil pada asam, dan labil pada basa, yang dihasilkan oleh sekitar 60 spesies dari 30 genus jamur. Kapang penghasil patulin yang utama adalah Penicillium expansum. Infeksi P. expansum terutama disebabkan luka akibat serangga dan pengangkutan yang menyebabkan masuknya kapang melalui sistem vaskuler dan lentisel.

Patulin yang diproduksi oleh P. expansum merupakan genotoksik potensial yang dapat menginduksi kerusakan oksidatif sel DNA manusia, dimana berperan dalam mutagenesis dan inisiasi kanker.¹³ Kerusakan dan kematangan pada buah menunjukkan tingginya kerentanan akibat kapang ini. Produksi patulin umumnya terjadi pada buah yang mengalami kerusakan dan produk yang membutuhkan perhatian keamanan, seperti pada jus apel, khususnya pada apel dengan kualitas rendah (busuk) atau sudah jatuh yang digunakan untuk membuat jus atau sari buah. Sebaliknya, keamanan patulin tidak terlalu diperhatikan pada apel segar, karena bagian dari apel yang busuk dapat dihilangkan sebelum dikonsumsi.¹⁴

Pertumbuhan P. expansum lebih tinggi pada buah pir dibandingkan dengan buah apel. Namun, akumulasi patulin cenderung lebih tinggi pada buah apel. Selain pH, akumulasi patulin pada buah apel juga dipengaruhi oleh faktor lain, seperti kandungan asam organik dan tingkat kematangan buah yang berperan penting pada akumulasi patulin. Pengendalian atmosfer tidak berpengaruh pada pertumbuhan P. expansum, namun berpengaruh kuat pada produksi patulinnya. Patulin yang terkonsentrasi pada jaringan buah yang busuk dapat dijadikan indikator yang baik untuk menilai kualitas buah yang rendah.¹⁵

Akibat toksisitas yang dihasilkannya, patulin dapat dijadikan sebagai indikator kualitas makanan. Menurut The Codex Alimentarius Commission, konsentrasi maksimum yang diterima untuk patulin pada jus apel adalah 50 μg.L-1. Sedangkan pada European Union, tingkat maksimum untuk konsumsi produk apel pada bayi dan anak-anak adalah 10 μg.kg^-1. Beberapa apel setelah panen yang tidak cocok dijual dalam keadaan fresh karena kualitasnya yang rendah, biasanya digunakan untuk memproduksi jus apel. Beberapa industri jus biasanya melindungi apel dengan menyimpannya pada deck yang terbuka sebelum waktu produksi. Pada produksi produk apel, akumulasi patulin terjadi sebelum proses industri dimulai.¹⁶

Codex Committee on Food Additives and Contaminants (CCFAC) kini tengah mengembangkan peraturan baru mengenai kandungan mikotoksin (terutama patulin) pada apel, jus apel, dan produk yang mengandung apel. WHO merekomendasikan level patulin maksimal dalam jus apel 50 μg/l. Beberapa negara bahkan menetapkan standar yang lebih ketat, yaitu 25–35 μg/l. Selain itu, Joint Food and Agricultural Organization-WHO Expert Committee menetapkan maksimal daily intake patulin sebesar 0,40 μg/kg berat badan (WHO 1995). Di Indonesia, BSN (2009) menetapkan batas maksimal kandungan patulin 50 μg/kg (50 ppb) untuk sari buah apel, buah apel dalam kaleng, dan minuman beralkohol berbasis apel. Untuk puree apel, kandungan patulin ditetapkan maksimal 25 ppb, dan MP-ASI berbasis apel 10 ppb. Penetapan nilai patulin pada SNI tersebut masih bersifat adoptif dari standar negara lain yang dianggap lebih longgar, sedangkan kondisi tingkat kontaminasi yang sesungguhnya belum dapat dipastikan.³

Pada berbagai penelitian, diketahui bahwa produk apel, khususnya jus apel, dapat dengan mudah ditemukan kontaminasi dari patulin secara alami. Oleh karena itu, tingkat patulin digunakan sebagai indikator kualitas yang diperhatikan untuk buah apel yang diproses, khususnya jus apel. Patulin tetap stabil pada media asam, pada suhu 125˚C, dengan pH antara 3,5 dan 5,5, sehingga tidak memungkinkan untuk mendapatkan produk dalam keadaan bebas toksin. Pada proses industri apel menggunakan vacuum distillation concentration dan High Temperature Short Time (HTST) dengan pasteurisasi 90˚C 10 detik. Kandungan patulin menurun sedikit saat jus apel dikemas dan disimpan. Patulin juga tidak terlihat dalam tiga minggu dengan penambahan asam asorbat pada jus apel yang telah terkontaminasi patulin, namun dapat ditandai adanya beberapa toksin yang tidak teridentifikasi, hasil dari reaksi ini. Namun, jus apel yang difermentasi, seperti apel cider rendah kontaminasi akibat degradasi patulin oleh khamir (Saccharomyces spp.) menuju non volatil primer, substansi larut air.¹⁷

Patulin yang diproduksi oleh Penicillium expansum pada jus apel diketahui dapat merusak pomme buah, dan dapat menyebabkan oedema dan perdarahan, serta kemungkinan sebagai karsinogenik. Mikotoksin patulin diproduksi oleh beberapa spesies Penicillium yang sering dikaitkan dengan apel yang berkapang. Hal ini juga dapat terjadi pada jus apel yang terbuat dari buah yang berkapang.

Patulin dapat diproduksi pada rentang suhu 0 sampai 25˚C, dengan suhu optimum pada 25˚C, tapi tidak dapat tumbuh pada suhu 31˚C. a_w minimal untuk memproduksi patulin adalah 0.95 pada suhu 25˚C. Patulin cukup stabil pada jus apel selama penyimpanan. Pasteurisasi pada suhu 90˚C selama 10 detik dapat mereduksi kadar patulin hingga 20%.⁶

2.     Citrinin

Ketika terjadi pembusukan buah, proses pengolahan pada jus apel dapat mengandung metabolik toksik yang tidak hanya patulin, tetapi juga citrinin. Ginjal dapat menjadi bagian utama dari serangan citrinin, yang juga berpengaruh pada metabolisme hati.

Citrinin merupakan mikotoksin yang diproduksi oleh berbagai spesies Penicilllium dan Aspergillus. Mikotoksin yang umum ditemukan pada pembusukan apel merupakan akibat adanya kapang Penicillim expansum. Infeksi dapat masuk melalui luka, lentisel, atau calyx yang terbuka, dan kadang dapat melalui spora di udara, atau kontak dengan tanah yang telah terkontaminasi pada saat penyimpanan di kontainer, atau melaui sistim udara.

The International Agency for Research on Cancer (IARC) mengklasifikasikan citrinin menjadi 3 kelompok karena terbatasnya fakta karsinogenisitas untuk hewan dan belum ada data untuk manusia. Namun, adanya citrinin dan metabolit toksik lainnya pada makanan, tanpa mempedulikan konsentrasinya, dapat berpotensi membahayakan pada kesehatan manusia.⁷

Pengendalian Penicillium expansum

P. expansum merupakan parasit yang paling merusak dan menyebabkan penyakit pasca panen pada apel. Spesies ini dapat tahan terhadap fungisida dan peraturan pemerintah pun membatasi penggunaan fungisida. Apel yang terinfeksi P. expansum mempunyai kadar patulin (substansi karsinogenik yang potensial bagi manusia) yang tinggi. Culling dan pemilihan apel yang terinfeksi secara manual merupakan praktik standar untuk mengurangi kontaminasi patulin yang dihasilkan oleh P. expansum pada apel.¹⁸

Penggunaan zat kimia, seperti fungisisda merupakan metode primer dalam pengendalian kebusukan paskapanen akibat jamur yang ada pada buah apel. Namun, beberapa fungisida tidak dapat digunakan untuk perlakuan pasca panen karena kemungkinan risiko toksikologi yang diakibatkan. Metode alternatif yang dapat digunakan adalah dengan melibatkan khamir dan bakteri yang dilaporkan dapat menghambat kebusukan buah pasca panen secara efektif.¹⁹

Bentuk proses tradisional, seperti mencampur dengan cuka atau air garam, dan fermentasi tergantung pada kondisi asam dapat dilakukan untuk menjamin keamanan dan perlindungan kualitas produk makanan. Pada pH yang rendah, patogen tidak akan tumbuh, dan akan mati selama penyimpanan. Prosedur, seperti pengeringan, akan menghilangkan patogen karena mereka tidak akan tumbuh pada produk yang dikeringkan. Pengeringan dengan matahari juga dapat dilakukan, namun masuknya patogen dapat melewati kontaminasi dari burung, atau roden.²⁰ Untuk mengendalikan jamur, seperti P. expansum, yang dapat memproduksi mikotosin, fungisida tidak dapat digunakan untuk pengendalian berkaitan dengan isu keamanan pangan.

Biosida dan sanitizer memiliki jangkauan aktivitas biologi yang lebih luas karena ketika diterapkan pada kondisi yang sesuai, mereka dapat membunuh hampir semua organisme jamur, bakteri, dan protozoa. Kebanyakan sanitizer  juga bisa disebut biosida, tetapi istilah "sanitizer" umumnya diterapkan pada produk yang digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada permukaan yang keras, sedangkan "biosida" digunakan untuk produk dengan memasukkannya ke dalam larutan air. Baik sanitizer ataupu biosida akan membunuh mikroba pada bahan organik yang membusuk (misalnya, apel busuk) atau pada lapisan film organik yang dapat bertahan pada permukaan keras. Jadi, sanitizer hanya efektif jika diterapkan pada permukaan yang telah dibersihkan menggunakan deterjen atau pembersih lainnya untuk menghilangkan kotoran dan lapisan film yang dapat melindungi mikroba yang tidak diinginkan.

Sanitizer dan biosida membunuh mikroba dengan cara merusak membran selnya. Bakteri dan mikroba lain yang dapat menyebabkan foodborne illness lebih mudah dibunuh dibansingkan dengan spora dari P. expansum, sehingga biosida yang mengendalikan bakteri patogen tidak selalu mengurangi spora dari jamur.

Untuk mengendalikan aktivitas fungisida, dapat digunakan pengelolaan saat pengepakan dengan cara memvariasikan fungisida yang digunakan dari tahun ke tahun berikutnya. Ketika kombinasi Mertect/Captan tidak dapat efektif dalam waktu lama, Penbotec harus digunakan dalam satu tahun kemudian diikuti oleh Scholar pada tahun berikutnya. Ketika kombinasi Mertect/Captan yang masih efektif, perputaran selama tiga tahun yang melibatkan Penbotec, Scholar, atau Mertect dapat digunakan. Karena sebagian besar siklus inokulum P. expansum dari tahun ke tahun berikutnya berada dalam peti penyimpanan, perputaran fungisida dapat menjamin peti penyimpanan secara langsung tidak terkena fungisida yang sama lebih dari dua atau tiga kali berturut-turut.

Mertect, Penbotec, atau Scholar dalam air tidak dapat membunuh semua spora pada peti penyimpanan yang kotor karena fungisida lebih efektif untuk mencegah infeksi pada buah yang terluka dibandingkan membunuh spora aktif pada permukaan peti penyimpanan. Namun, variasi fungisida yang diterapkan dari tahun ke tahun ini dapat menurunkan populasi P. expansum yang hidup pada permukaan peti penyimpanan dengan membuatnya resisten terhadap fungisida pasca panen. Captan jarang menyediakan lebih dari 50% pengendalian untuk kapang biru. Sehingga kapang tidak terlalu efektik digunakan sebagai fungisida pasca panen. Buah yang terluka karena terkena spora P. expansum yang kemudian dicelupkan pada Captan dapat memberikan keuntungan untuk pengendalian penyakit pasca panen dengan membunuh akumulasi spora saat sirkulasi ulang dengan pencelupan.

Meskipun tersedia fungisida baru yang efektif, operator pengepakan tidak boleh mengabaikan pentingnya menggunakan sanitizer dan biosida. Sanitizer harus digunakan untuk pembersihan/sanitasi tahunan pada ruang penyimpanan dan secara periodik membersihkan permukaan yang keras pada pengepakan apel. Biosida harus dimasukkan pada semua jalur pengepakan, pada pembuangan dan saluran air, untuk mencegah akumulasi dari P. expansum dan patogen lainnya.

Berbagai jenis biosida dan sanitizer tersedia untuk diaplikasikan pada ruang pengepakan dan penyimpanan. Namun, sanitasi yang paling efektif dan paling mudah digunakan pada permukaan yang keras melibatkan beberapa jenis senyawa amonium kuarter, dan sanitizer yang paling ekonomis dan paling mudah digunakan adalah natrium hipoklorit (bahan aktif pada klorinasi air). Biosida lain yang dapat digunakan pada saluran air adalah peroksida (misalnya Stor-Ox), ozon, dan khlorin dioksida. Ozon dan khlorin dioksida berbentuk gas, dan harus disuntikkan pada saluran air, yang membutuhkan peralatan yang lebih mahal dan monitor keamanan dibutuhkan ketika menggunakan sodium hipoklorit. Efektivitas sanitasi dan biosida dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi produk, suhu dari larutan atau permukaan yang akan diberi perlakuan, waktu paparan, dan penambahan bahan organik.²¹

KESIMPULAN

Makanan sebagai kebutuhan pokok bagi manusia, tidak lepas dari potensi sebagai agen perantara penyakit. Penyakit karena bawaan dari makanan disebut dengan foodborne disease. Foodborne disease dapat disebabkan oleh berbagai macam mikroorganisme yang mengkontaminasi makanan. Kapang termasuk jenis mikroorganisme yang dapat mencemari makanan sehingga dapat menyebabkan penyakit. Penicillium expansum merupakan salah satu spesies kapang yang dapat menghasilkan mikotoksin, yaitu patulin, yang dapat membahayakan kesehatan jika dimakan. Penicillium expansum umumnya menginfeksi buah apel, baik pada buah apel paskapanen maupun buah apel pada masa penyimpanan. Buah apel yang terkontaminasi oleh Penicillium expansum berbahaya jika dimakan karena menghasilkan patulin yang bersifat stabil, dan jika terakumulasi pada buah, mikotoksin ini sulit hilang sehingga dapat berdampak pada kesehatan tubuh di antaranya mengganggu sistem imun dan berpotensi sebagai karsinogen. Salah satu cara penanganan untuk mencegah terjadinya kontaminasi oleh Penicillium expansum adalah dengan menggunakan biosida, misalnya natrium hipoklorit pada masa paskapanen.

DAFTAR PUSTAKA

1.     Siagian, A. 2002. Mikroba Patogen pada Makanan dan Sumber Pencemarannya. Fakultas Kesehatan Masyarakat. Universitas Sumatera Utara. Medan.

2.     Vassalos, K. M., Charisis, N.S. Tanpa Tahun. An Introduction to Foodborne Disease & HACCP Systems. Mediterranean Zoonoses Control Centre/World Health Organization. Athens, Greece.

3.     Miskiyah., Winarti, C., Broto, W. 2010. Kontaminasi Mikotoksin pada Buah Segar dan Produk Olahannya Serta Penanggulangannya. Jurnal Litbang Pertanian. 29(3) : 79-85.

4.     Dilbaghi, N., Sharma, S. 2007. Food Spoilage, Food Infections and Intoxications Caused by Microorganisms and Methods for Their Detection. Food and Industrial Microbiology.

5.     Jay, J. M. 2000. Modern Food Microbiology Sixth Edition. AN Aspen Publication. Gaithersburg, Maryland.

6.     Doyle, M. P. et al. 2001. Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers, 2nd Ed. ASM Press. Washington, D.C.

7.     Pepeljnjak, S., Segvic, M., Ozegovic, L. 2002. Citrininotoxinogenicity of Penicillium spp. Isolated from Decaying Apples. Brazilian Journal Microbiology. 33 : 134-137.

8.     Santoso, B. B. Tanpa Tahun. Penyakit Pasca Panen Produk Hortikultura.

9.     Bezirtzoglou, E. 2000. Non-Bacterial Agents of Foodborne Illness. Departement of Microbiology. University of Ioannina. Greece.

10.  Pianzzola, M. J., Moscatelli, M., Vero, S. 2004. Characterization of Penicillium Isolates Associated with Blue Mold on Apple in Uruguay. Plant Dis. 88 : 23-28.

11.  Mansilla, R. T. 2008. Lactic Acid Bacteria as Bioprotective Agents Against Foodborne Pathogens and Spoilage Microorganisms in Fresh Fruits and Vegetables. Departement of Biotechnology. University de Girona. Girona.

12.  Wilson, D. M., Nuovo, G. J. 1973. Patulin Production in Apples Decayed by Penicillium expansum. Applied and Environtmental Microbiology. 26(1) : 124.

13.  Laidou, I. A., Thanassoulpopoulos, C. C., Liakopoulo-Kyriakides, M. 2001. Diffusion of Patulin in The Flesh Pears Inoculated with Four Postharvest Pathogens. J. Phytopathol. 149 : 457-461.

14.  Malakauskas, M., Jorgensen, K., Nielsen, E.M., Ojeniyi, B., Olsen, J.E. 2005. Isolation of Campylobacter spp. from a Pig Slaughterhouse and Analysis of Cross-Contamination. International Journal of Food Microbiology. 108 : 295-300.

15.  NSW Food Authority. 2009. Food Safety Risk Assessment of NSW Food Safety Schemes.

16.  Welke, J. E., Hoeltz, M., Dottori, H. A. Noll, I. B. 2011. Patulin Accumulation in Apples During Storage by Penicillium expansum and Penicillium griseofulvum Strains. Brazilian Journal of Microbiology. 42 : 172-180.

17.  Lai, C., Fuh, Y., Shih, D. Y. 2000. Detection of Mycotoxin Patulin in Apple Juice. Journal of Food and Drug Analysis. 8(2) : 85-96.

18.  Okull, D.O., Demirci, A., Rosenberger, D., LaBorde, L.F. 2006. Susceptibility of Penicillium expansum Spores to Sodium Hypochlorite, Electrolyzed Oxidizing Water, and Chlorine Dioxide Solutions Modified with Nonionic Surfactans. Journal of Food Protection. 69(8) : 1944-1948.

19.  Calvo, J., Calvente, V., Orellano, M. E., Benuzzi, D., Tosetti, M. I. S. 2007. Biological Control of Postharvest Spoilage Caused by Penicillium expansum and Botrytis cinerea in Apple by Using The Bacterium Rahnella aquatilis. International Journal of Food Microbiology. 113 : 251-257.

20.  Adams, M., Moterjemi, Y. 1999. Basic Food Safety for Health Workers. World Health Organization.

21.  Rosenberger, D. A. 2009. Fungicides, Biocides, and Sanitizers for Managing Postharvest Pathogens in Apples. New York Fruit Quarterly. 17(3) : 3-8.

22.  Deacon, J. W. 1997. Apple Rot and Other Fruit-Rot Fungi. Modern Mycology. Blackwell Science.

LAMPIRAN

Gambar di atas adalah apel Golden, yang 6 hari setelah terluka atau terinfeksi oleh Penicillium expansum dan diinokulasi. Kelembekan menyebar secara progresif, karena jamur menginvasi pada jaringan apel dan membunuhnya dengan cara melepaskan enzim. Enzim yang berperan dalam menginvasi adalah enzim pepsin (peptic) –enzim ini merombak komponen gel peptin yang melapisi sel-sel apel. Enzim ini terdiri dari beberapa bentuk, namun yang utama adalah enzim poligalakturonase (PG), yang dapat memotong rantai panjang peptin menjadi unit-unit asam galakturonat yang lebih kecil.

  

Gambar di atas merupakan apel saat dipotong vertikal. Kelembekan yang disebabkan oleh Penicillium, halus dan berair. Pada gambar sebelah kanan, bagian yang mengalami kelembekan secara jelas terpisah dari bagian yang tidak mengalami kelembekan –kita dapat memisahkan bagian yang mengalami kelembekan dengan cara menekannya menggunakan jari. Hal ini disebabkan oleh aktivitas enzim poligalakturonase. Enzim dari Penicillium secara menyeluruh mendegradasi pektin. Penicillium expansum merupakan patogen pasca panen yang dapat menginfeksi melalui luka yang terjadi selama proses penanganan dan pengemasan buah.²²