Food Review: Mewaspadai Cemaran Mikotoksin

International Commission of Food Mycology (ICFM, http://www.foodmycology.org/) yang didirikan pada tahun 1990, adalah komisi di bawah International Union of Mycological Society (IUMS).  Tujuan dari ICFM adalah :

  • Untuk melakukan perbaikan dan standardisasi metoda isolasi, enumerasi dan identifikasi fungi pada makanan
  • Untuk melakukan studi tentang ekologi fungi pada makanan dan komoditi
  • Melakukan interaksi dengan badan regulator nasional dan internasional terkait dengan standard kualitas mikologi makanan dan komoditi
  • Mensupport regional untuk kegiatan yang terkait dengan hal ini

Untuk mencapai tujuan yang telah dicanangkan ICFM melakukan pertemuan rutin 3-4 tahun sekali.  Pertemuan terakhir baru saja dilakukan di Key West, Florida, USA, 3-5 Juni 2007 dilanjutkan dengan 2 hari simposium tentang ”Food Mycology 2007” untuk industri pangan dengan topik : ”Emerging Mold Problems and Spoilage in Food and Beverage”, 6 dan 7 Juni 2007.

Uraian berikut ini, terkait dengan cemaran mold pada pangan dan cara deteksinya yang merupakan sebagian bahasan dari simposium.

Mold perusak pangan

Dibandingkan dengan cemaran bakteriolis, cemaran mikologis kurang diperhatikan oleh industri pangan.  Cemaran akibat bakteri, khususnya bakteri pathogen, seperti Salmonella, Vibrio, Staphylococcus aureus, dll lebih diperhatikan karena dampak dari bakteri ini atau toksin yang dihasilkan, apabila ikut terkonsumsi dalam bahan pangan adalah langsung dapat dirasakan, misalnya penderita mengalami diare, muntah-muntah, pusing kepala, atau indikasi yang lain.  Sedang dampak dari cemaran mold, khususnya yang menghasilkan mikotoksin, tidak dirasakan secara langsung, sehingga kurang mendapat perhatian.  Padahal dampak akibat mikotoksin juga dapat berakibat fatal dalam jangka waktu yang panjang. Cemaran mold, kadang-kadang hanya dianggap sebagai problem kosmetika belaka (karena hanya merusak penampilan produk), tanpa disadari bahwa mikotoksin yang dihasilkan yang ikut terkonsumsi ternyata dapat membahayakan kesehatan.

Apakah mold?

Mold adalah organisme yang memiliki hifa dan miselia sebagai bagian dari tubuhnya, menghasilkan spora atau konidia untuk proses reproduksi.  Mold yang banyak ditemukan di tanah dan tanaman ini memiliki persyaratan tumbuh yang sangat minimal, baik nutrisi maupun lingkungan hidupnya.  Mold ini dapat tumbuh pada range suhu dan pH yang sangat luas, nutrisi yang minimal, kondisi yang kering, maupun dengan kadar oksigen yang sangat rendah.

Dari sekitar 80.000 spesies mold yang ada, yang terkait dengan makanan hanya 100-120 spesies saja, dan masing-masing jenis makanan  hanya cocok untuk pertumbuhan mold tertentu.  Telah banyak pustaka menyebutkan berbagai jenis makanan beserta masing-masing mikobiotanya (atau mold yang sering mencemari dan menjadi problem untuk makanan tersebut).   Untuk daerah tropis, mold yang banyak mengkontaminasi produk-produk pertanian dan bahan pangan adalah Aspergillus flavus dan A. parasiticus dengan toksin yang terkenal disebut sebagai aflatoksin, maupun A. ochraceus dan A. carbonarius dengan okratoksinnya (yang sering mencemari kopi).  Untuk daerah sub tropis, mold yang banyak membawa problem adalah Fusarium dengan toksin yang dihasilkan diantaranya fumonisin.

Pada umumnya mold penyebab problem di industri pangan dapat digolongkan sbb:

1. Mold xerofilik

Mold xerofilik adalah kelompok mold yang senang hidup pada kondisi kering (Aw rendah).   Aktivitas air (Aw) mencerminkan keberadaan air pada bahan pangan yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya.  Bahan pangan kering, atau yang berkadar gula atau garam tinggi karena airnya dalam keadaan terikat sehingga memiliki Aw rendah, pada umumnya awet, namun sebetulnya bahan ini tidak terbebas sama sekali dari mikroorganisme, khususnya mold yang tahan terhadap kekeringan.

Kebanyakan bakteri tidak dapat tumbuh pada Aw < 0.95, namun tidak demikian halnya dengan mold.  Sebagai contoh air memiliki Aw 1, kebanyakan bahan pangan segar ber Aw 0.99  dan roti tawar 0.95.   Jam dan jelli yang ber Aw 0.85 s/d 0.75 masih dapat diserang oleh mold xerofilik, diantaranya adalah beberapa spesies dari Aspergillus, Penicilium, Wallemia dan Eurotium. Bahkan beberapa ekstrim xerofilik mold mampu menyerang buah kering yang ber Aw 0.70 s/d 0.60, diantaranya, Aspergillus penicilloides, Chrysosporium, dan Xeromyces bisporus.   Berdasarkan laporan, xerofilik mold tidak menghasilkan mikotoksin yang berbahaya.

2. Mold yang tahan terhadap panas

Mold yang tahan panas ini dicirikan dengan masih tetap hidup setelah proses pengolahan pangan.  Beberapa bentuk morfologi mold yang tahan dengan panas adalah (a) Kleistotesia,  yaitu badan buah yang berbentuk bulat yang di dalamnya terdapat askus dan askospora; (b) Askospora merupakan spora yang dihasilkan oleh kelompok ascomycete; (c) Sklerotia yaitu modifikasi hifa yang terbungkus rapat, kadang berdinding tebal di dalam miselium.  Sklerotia ini bersifat lebih tahan terhadap panas dan kondisi kurang baik lainnya; (d) Klamidospora adalah sel berdinding tabal hasil fragmentasi pada hifa selama proses perkembang-biakan.   Klamidospora ini dihasilkan oleh beberapa spesies mold dan merupakan resting cell yang dapat bertahan pada kondisi yang ekstrem.  Pada saat miselia mold ini mengalami kematian, resting cell ini tetap dapat bertahan, saat kondisi lingkungan menjadi normal kembali, maka resting cell mulai dapat melakukan germinasi. Pada umumnya mold ini mampu menghasilkan enzim pektinolitik sehingga dapat merusak jaringan buah-buahan dan mampu tumbuh pada oksigen yang sangat rendah.

Mold ini tahan terhadap proses pasteurisasi pada pembuatan jus dan pemanasan yang berlangsung ini justru dapat mengaktifkan askospora maupun resting cell yang lain untuk melakukan germinasi.  Setelah germinasi, mold ini dapat tumbuh dan merusak produk makanan selama penyimpanan pada suhu ruang dan menyebabkan kerugian (losses).

Metobolit sekunder ternyata juga dihasilkan oleh mold ini. Salah satunya adalah mikotoksin yang dikenal banyak dijumpai pada jus apel yaitu patulin yang diproduksi oleh Byssochlamys nivea.

Mold ini juga sering menyebabkan problem pada konsentrat jus, sirup.  Usaha untuk mengawetkan produk ini adalah dengan penambahan pengawet : sorbat atau benzoat.  Atau dengan penerapan proses menggunakan suhu tinggi yang mampu menginaktifkan seluruh askospora yang ada.  High Pressure Processing (HPP) merupakan alternatif karena tetap dapat mempertahankan sifat alami produk, khususnya untuk produk asam (pH < 4.5).

Tabel D value beberapa mold yang tahan panas (Rico dan Johnson, 2007)

 

Byssochlamys fulva D90 = 4-36 min

Byssochlamys nivea D85 = 1.3-4.5 min / D90 = 1.5 min

Byssochlamys spectabilis D85 = 47-75 min

Talaromyces macrospora D90 = 2-11.1 min

Neosartorya fischeri D90 = 4.4-6.6 min

Eurotium herbarioum D70 = 1.1-4.6

3. Mold yang tahan pada kadar oksigen yang rendah

Mold yang paling tahan dengan kadar oksigen rendah atau sering disebut juga CO2-resistant mold contohnya adalah Penicillium rogueforti.  Pertumbuhan mold ini hanya dapat dicegah dengan penambahan O2 absorber pada kemasan.  Contoh lain, Endomycopsis fibuligera yang berdasarkan taksonomi terletak diantara mold dan yeast (mold-like yeast) atau sering juga disebut chalk mold merupakan penyebab kerusakan makanan yang  dikemas.  Kerusakan karena chalk mold ini adalah akibat higiene dan sanitasi yang kurang baik ini dan tidak terkait dengan food safety tetapi lebih pada penampilan.

4. Mold yang tahan terhadap pengawet

Beberapa species mold maupun yeast dapat tumbuh pada produk pangan yang diberi pengawet, seperti halnya asam sorbat, benzoat, propionat, asam asetat dan sulfur dioksida, contohnya adalah Penicillium roqueforti, Paecilomyces variotii, Trichoderma spp, Eurotium spp, dan yeast Zygosaccharomyces bailii. Penicillium discolor ditemukan merusak hard cheese , karena sifatnya yang tahan dengan pengawet natamycine. Mold yang tahan terhadap pengawet ini sering menyebabkan problem industri pangan yang menghasilkan produk-produk pangan asam seperti salad dressing, sauce, jus buah, dll.

Enumerasi dan deteksi mold pada bahan pangan

(berdasarkan rekomendasi ICFM (http://www.foodmycology.org/) dan Samson, dkk, 2004

Adanya kontaminasi mold pada industri pangan merupakan kriteria yang penting di dalam menentukan tingkat kebersihan (hygiene) suatu proses produksi, penyimpanan, serta distribusinya.  Sehingga deteksi dan enumerasi mold di dalam makanan ataupun lingkukan produksi merupakan faktor yang penting.  Informasi tentang kontaminasi mold ini dapat digunakan untuk melakukan tindakan yang mengarah pada proses pencegahan sehingga produktivitas dapat ditingkatkan dan biaya produksi juga dapat ditekan.

Ketika makanan atau lingkungan produksi dengan jelas terkontaminasi, mold dapat langsung diisolasi dan dilakukan pengujian lanjut.  Namun yang lebih sering terjadi adalah kontaminasi mold yang tidak tampak, sehingga perlu dilakukan beberapa cara untuk mendeteksi mikobiotanya.  Berikut ini, akan disampaikan beberapa hal yang penting di dalam deteksi mold pada bahan pangan.

1. Media

Tidak ada satupun jenis media yang dapat digunakan untuk mengakomodasi seluruh jenis mold yang mencemari bahan pangan.  Media yang digunakan harus dapat merefleksi beberapa karakteristik yang terdapat pada makanan yang akan diuji.  Pemilihan media menjadi faktor yang sangat penting.  Apabila media yang digunakan untuk uji tidak tepat, dan saat deteksi tidak muncul adanya pertumbuhan mold, dapat diasumsikan salah bahwa produk pangan bebas dari mold.   Dua jenis media yang umum digunakan adalah Dichloran Rose Bengal Chlorampenicol (DRBC) dan Dicholran 18% Gliserol (DG18).

Untuk makanan dengan Aw tinggi (> 0.95) digunakan medium DRBC, berisi rose bengal (25 mg/kg) dan dikloran (2 mg/kg), komponen ini dapat menghambat pertumbuhan miselia yang menyebar tanpa memberikan efek pada germinasi sporanya.  Dengan koloni yang kompak akan mempermudah perhitungan koloni saat enumerasi.  Media yang cocok untuk kelompok Mucoraceae yaitu Rhizopus dan Mucor. Inkubasi dilakukan pada suhu 25°C selama 5 hari, ruang yang gelap, karena media ini sensitif terhadap sinar.

Untuk makanan dengan Aw rendah (< 0.95) digunakan DG18,  medium ini cocok untuk kelompok xerofilik yang umum Eurotium, juga Aspergillus, Penicillium dan Fusarium.  Untuk mengakomodasi mold xerofilik yang ekstrim yang banyak menyebabkan problem pada produk pangan dengan kadar gula tinggi, buah kering, candy, dll (Aw < 0.70), dapat digunakan media Malt extract Yeast extract yang ditambah 50% glukosa (MY50G).

Media yang khusus dirancang untuk Fusarium adalah CZID (Czapek Iprodione Dichloran)  dan DCPA (Dichloran Chlorampenicol Peptone Agar), media ini sering digunakan untuk uji mold pada bahan dasar yang diperkirakan banyak terkontaminasi oleh Fusarium (biji-bijian, pakan, dll).

Beberapa media selektif juga digunakan untuk deteksi mikotoksigenik, yaitu:

Media untuk mold aflatoksigenik, yang disebut sebagai AFPA (Aspergillus Flavus Parasiticus Agar) dikembangkan untuk mendeteksi A. flavus dan A. parasiticus yang berpotensi menghasilkan aflatoksin.  Media ini mengandung amonium sitrat yang akan bereaksi dengan asam aspergilat untuk pengembangan warna.  Inkubasi dilakukan pada suhu 30°C selama 2 hari, pertumbuhan kedua jamur ini ditunjukkan dengan warna oranye pada reverse.

Media untuk deteksi Penicillium verrucosum penghasil okratoksin juga telah dikembangkan yaitu DRYES (Dichloran Rose bengal Yeast Extract Sucrose agar).  Setelah inkubasi selama 7-8 hari pada suhu 20° C, munculnya P. verrucosum ditunjukkan dengan warna reverse merah sampai violet-brown.

Salah satu hambatan di dalam deteksi mold, adalah pertumbuhannya yang sangat lambat (dibandingkan dengan bakteri), apalagi untuk kelompok-kelompok mold yang spesifik, kadang membutuhkan waktu lebih dari satu minggu, untuk memastikan keberadaannya dalam suatu bahan pangan.

Uji mold yang ada diudara juga perlu dilakukan untuk mengetahui kebersihan udara di sekitar produksi terutama pada proses-proses yang kritis, seperti halnya pada filling dan pengemasan.

2. Metoda

Enumerasi dapat dilakukan melalui 2 cara yaitu direct plating untuk bahan berpartikel (biji-bijian atau serealia) dan dilution plating seperti pada umumnya.

Untuk uji mold yang tahan panas dilakukan dengan memanaskan terlebih dahulu sampel yang akan diuji  70-80° C, 15-30 min (75° C, 10 min).  Pemanasan ini ditujukan untuk membunuh bentuk vegetatif konidia yang tidak tahan panas serta aktivasi badan buah (askospora) agar segera dapat tumbuh.  Dilanjutkan dengan plating menggunakan MEA (double strength) yang ditambah antibiotic untuk menghambat bakteri.  Suhu inkubasi 30° C selama 3 minggu.

Problem mikotoksin

Akibat dari cemaran mold yang terjadi sejak bahan pertanian ada di ladang, selama pasca panen dan penyimpanan adalah terbentuknya mikotoksin, dan terbentuknya mikotoksin ini sangat dipengaruhi oleh iklim, lingkungan (RH dan suhu), maupun serangan serangga atau insekta.  Penghasil mikotoksin yang utama pada umumnya berasal dari genera Aspergillus, Penicillium (lihat Tabel) dan Fusarium. Akibat dari konsumsi cemaran mikotoksin ini secara terus menerus dapat mengakibatkan penurunan kesehatan yaitu penurunan daya tahan tubuh, mudah terserang penyakit, pertumbuhan yang lambat pada anak-anak, munculnya kanker, kerusakan liver bahkan sampai pada kematian.

Aflatoksin dan okratoksin tidak hanya berpengaruh pada manusia saja, tetapi juga pada ternak, yang pakannya terkontaminasi dengan kedua mikotoksin ini.  Kedua toksin ini akan masuk ke dalam metabolisme ternak dan aflatoksin berubah menjadi aflatoksin M.  Di Eropa okratoksin menjadi masalah utama pada produk berbasis barley, wine maupun kopi.

Mikotoksin adalah toksin yang sangat stabil, dan tidak bisa dihilangkan sama sekali dari berbagai proses pengolahan, sehingga critical control point adalah pada saat penerimaan bahan dasar.  Bahan dasar dipilih rendah/bebas cemaran mikotoksin

Bahkan kini SNI yang terkait dengan maksimum level 5 jenis mikotoksin pada bahan pangan ini juga sedang dipersiapkan.  Lima jenis mikotoksin tersebut adalah aflatoksin, deoksinivalenol, fumonisin, okratoxin A, dan patulin.  Sehingga peningkatan kesadaran tentang masalah yang timbul akibat cemaran mold serta mikotoksin yang dihasilkan perlu dilakukan.

Pengendalian cemaran mold

Dari mana datangnya mold yang menyerang pada industri pangan? Mold yang menyerang industri datang dari mana saja : (1) Bahan dasar yang digunakan; (2) Dari kemasan; (3) Lingkungan; (4) Selama proses; dan (5) Selama penyimpanan

Usaha untuk menghambat mold

  1. Bahan diproses agar ber-Aw rendah (dengan penambahan gula, garam, dan pengeringan)
  2. Penambahan pengawet (antifungi)
  3. Disimpan pada suhu rendah
  4. Dipanaskan (pasteurisasi)
  5. Perlakuan dengan tekanan tinggi
  6. Kemasan modifikasi atmosfir

Tabel. Aspergillus dan Penicillium yang sering muncul berbagai jenis makanan serta mikotoksin yang potensial dihasilkan (Frisvad dan Samson, 2007)

Jenis makanan Aspergillus dan Penicillium yang sering muncul Mikotoksin yang dihasilkan
Apel P. expansum, P. crustosum, P. solitum, A. terreus, dan A. sclerotiorum Patulin, citrinin, chaetoglobosins
Anggur A. niger, A. carbonarius Ochratoxin A
Jeruk P. digitatum, P. italicum, P. ulaiense Verrucolones, trytoquialanines
Tomat P. expansum, P. oslonii, P. tularense Citrinin, patulin,  chaetoglobosins
Jus buah Neosartorya fisheri, N. glabra, N. spinosa Verruculoges dan fumitremorgins yang lain
Jahe P. brevicompactum Mycophenolic acid
Onions dan garlic A. alliaceus, P. allii, P. radicicola Ochratoxin A
Beras A. flavus, A. steynii, P. citrinum Aflatoxin B1, ochratoxin A, citrinin
Jagung A. flavus, A. niger, P. citrinum, P. oxalicum Aflatoxin, cyclopiazonic acid, ochratoxin A, citrinin, secalonic acid D
Kedelai A. flavus, A. westerdijkiae Aflatoxin B1, ochratoxin A
Kacang tanah A. flavus, A. minisclerotium, A. arachidicola, A. parasiticus Aflatoxin B1, cyclopiazonic acid
Kopi A. westerdijkiae, A. steynii, A. carbonarius, A. niger Ochratoxin A, xanthomegnin, penicillic acid
Keju P. commune, P. palitans, P, discolor, P. solitum Cyclopiazonic acid, chaetoglobosins
Salami P. commune, P. polonicum, P. nordicum, P. olsonii Cyclopiazonic acid, ochratoxin A, verrucosodin

Pustaka lebih lanjut :

Samson, R.A., E.S. Hoekstra, dan J.C. Frisvad. 2004. Introduction to Food- and Air-Borne Fungi. Centraalbureau voor Schimmelcultures – Utrecht.

Endang S. Rahayu

Dosen pada

Fakultas Teknologi Pertanian, Univ. Gadjah Mada

Published in FOODREVIEW, 2007, Agustus, Vol II (8):46-49

mengantisipasi kontaminasi mikotoksin

http://upload.ugm.ac.id/961mengantisipasikontaminasimikotoksin-edits.pdf

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *