Jamur merupakan organisme uniseluler atau multiseluler/berfilamen dari Kerajaan Jamur. Jamur merupakan organisme eukariotik (organisme yang selnya memiliki inti yang terikat dalam membran) dan heterotrof (organisme yang tidak dapat menghasilkan makanannya sendiri, melainkan memperoleh nutrisi dari sumber karbon organik lainnya, terutama bahan tumbuhan atau hewan). Jamur telah dimanfaatkan untuk menghasilkan berbagai macam produk industri, seperti minuman dan makanan fermentasi, bahan tambahan makanan, pigmen, biofuel, enzim, antibiotik, vitamin, asam lemak, dan sterol. Jamur merupakan mikroorganisme penting yang berpotensi meningkatkan keberlanjutan akuakultur. Manfaat potensial jamur sangat banyak, termasuk peningkatan produktivitas dan praktik yang lebih efisien, berkelanjutan, dan ramah lingkungan yang berkontribusi pada peningkatan keberlanjutan akuakultur.

Artikel dirangkum dari publikasi asli (Onomu, A.J. dan G.E. Okuthe. 2024. Aplikasi Jamur dan Metabolit Sekundernya dalam Akuakultur) mengulas potensi aplikasi jamur dalam akuakultur, dan keterbatasan yang terkait dengan pemanfaatannya.

Sumber antibiotik, probiotik, dan prebiotik

Jamur menghasilkan berbagai zat bioaktif, seperti antibiotik, enzim, dan metabolit sekunder, yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri, virus, dan jamur patogen. Jamur, seperti Penicillium dan Aspergilus sp., menghasilkan penisilin dan antibiotik lain dengan aktivitas antibakteri spektrum luas. Jamur yang diisolasi dari spons menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap Vibrio harveyi dan V. alginolyticus, dan demikian pula, metabolit jamur dari alga merah laut memiliki senyawa antibakteri yang menghambat bakteri patogen seperti Aeromonas salmonicida, V. anguillarum, V. harveyi, dan Yersinia ruckeri.

Jamur juga berfungsi sebagai probiotik/prebiotik jika ditambahkan dalam makanan, meningkatkan pertumbuhan, efisiensi pakan, parameter imun dan hematologi, serta ketahanan terhadap penyakit terhadap patogen. Peningkatan pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan FCR yang ditunjukkan oleh makanan yang diberi makan udang yang mengandung metabolit jamur dilaporkan disebabkan oleh fitokimia (β-glukan dan polifenol) yang terkandung dalam metabolit, yang bertindak sebagai imunostimulan dan antioksidan.

Suplementasi jamur dalam makanan juga berperan sebagai imunostimulator pada hewan akuatik, yang menghasilkan peningkatan parameter imunitas dan hematologi, yang merupakan indikator kesehatan yang baik. Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa udang vanname yang diberi makanan yang disuplemenkan jamur memiliki imunitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang diberi makanan yang tidak disuplemenkan. Ikan yang diberi makanan jamur dilaporkan memiliki jumlah sel jamur yang lebih tinggi di usus mereka dibandingkan dengan yang tidak diberi jamur. Namun, hal ini dipengaruhi oleh konsentrasi jamur dalam makanan, sehingga jumlah jamur meningkat seiring dengan peningkatan kandungan jamur dalam makanan.

Pengurangan faktor antinutrisi dan fraksi serat dalam bahan nabati

Pemanfaatan sumber protein alternatif, seperti protein dari nabati untuk produksi pakan akuatik, didorong untuk mengurangi ketergantungan pada tepung ikan dan meningkatkan keberlanjutan akuakultur. Namun, antinutrisi tanaman (zat yang secara langsung atau tidak langsung mengganggu pemanfaatan pakan dan berdampak negatif pada kesehatan dan produktivitas hewan) yang secara alami terdapat dalam protein nabati darat merupakan faktor pembatas penggunaannya. Antinutrisi adalah zat yang secara langsung atau tidak langsung (melalui zat metabolisme yang diproduksi dalam organisme hidup) mengganggu pemanfaatan pakan dan berdampak negatif pada kesehatan dan produktivitas hewan.

Penggunaan jamur dalam pengolahan produk tanaman mengurangi faktor antinutrisi pada tanaman, sehingga lebih cocok untuk dimanfaatkan dalam produksi pakan akuatik dengan jamur yang sebagian besar dimasukkan sebagai agen fermentasi. Misalnya, fermentasi alami bungkil kedelai mengurangi kandungan tripsin hingga 63,85 persen, tetapi fermentasi dengan ragi S. cerevisiae dan A. niger mengurangi kandungan tripsin masing-masing hingga 92,47 dan 94 persen.

Peningkatan ketersediaan nutrisi dalam pakan

Fermentasi bahan pakan akuakultur dan pakan dengan jamur meningkatkan kandungan nutrisi, seperti protein dan asam amino, sehingga meningkatkan efisiensi pakan akuatik. Misalnya, fermentasi bungkil minyak kacang tanah (GNC) menggunakan A. niger menyebabkan peningkatan kandungan protein hingga 21 persen, dan fermentasi dengan A. niger juga meningkatkan kandungan protein dan ekstrak eter dari biji raps. Berbagai jamur telah terbukti meningkatkan kandungan protein kasar dari bungkil lobak, bungkil kedelai (SBM), bungkil alga, dan bungkil makrofita setelah fermentasi. Bungkil minyak kacang tanah yang difermentasi dengan A. niger juga memiliki kandungan asam amino esensial yang meningkat. Kandungan metionina dan lisin dari GNC yang difermentasi mengalami peningkatan sebesar 50 persen dibandingkan dengan GNC yang tidak difermentasi. Demikian pula, histidin, triptofan, dan treonin meningkat sekitar 20 persen setelah fermentasi dengan A. niger.

Penurunan lemak dalam pelet pakan akuatik oleh Rhizopus sp. telah dikaitkan dengan produksi enzim lipase selama fermentasi. Fermentasi dengan jamur tampaknya lebih efisien dalam meningkatkan komposisi nutrisi bahan pakan daripada fermentasi dengan bakteri. Misalnya, fermentasi bubuk sargassum dengan A. niger, S. cerevisiae, dan Lactobacillus spp. meningkatkan kandungan protein bubuk sargassum dan mengurangi kandungan lipid dan karbohidrat, tidak seperti kontrol (bubuk sargassum yang tidak difermentasi).

Enzim fitase yang diperoleh dari jamur juga dapat digunakan untuk meningkatkan ketersediaan beberapa mineral dan telah digunakan untuk meningkatkan retensi mineral dalam makanan hewan akuatik. Misalnya, ikan lele yang diberi makanan yang mengandung fitase memiliki konsentrasi mangan, abu, kalsium, dan fosfor yang secara signifikan lebih tinggi yang tersimpan dalam tulang daripada ikan tanpa suplementasi fitase. Konsentrasi fitase juga memengaruhi pengendapan mineral ini dalam tulang ikan.

Peningkatan pemanfaatan mineral dan berkurangnya nutrisi dalam limbah

Fosfor merupakan salah satu mineral penting yang dibutuhkan untuk pertumbuhan hewan akuatik dan secara alami ditemukan dalam bahan pakan yang berasal dari tumbuhan sebagai asam fitat dan membentuk sekitar 80 persen dari total fosfor dalam bahan nabati. Hewan akuatik, terutama ikan, tidak dapat memanfaatkan asam fitat dalam bahan nabati ini karena sebagian besar hewan akuatik kekurangan atau memiliki sedikit enzim fitase yang dibutuhkan. Kekurangan fosfor dan kadar fosfor dalam makanan hewan akuatik yang tidak optimal mengakibatkan pertumbuhan yang terhambat, kelainan bentuk, mineralisasi tulang yang buruk, dan kekebalan yang berkurang, sehingga memerlukan suplementasi fosfor dalam formulasi pakan.

Enzim fitase dapat diproduksi dari tumbuhan, bakteri, dan jamur. Keterbatasan dalam produksi enzim fitase dari tumbuhan adalah metode sintesisnya yang tidak efisien, memakan waktu, dan mahal. Fitase jamur, salah satu metabolit yang diproduksi oleh jamur, lebih diinginkan daripada fitase bakteri karena sifat termostabilitasnya dan efek kitin yang lebih signifikan. Keuntungan penggunaan fitase yang berasal dari jamur dalam akuakultur adalah dapat mengurangi beban fosfor dalam air dan lingkungan jika dibandingkan dengan fosfor anorganik, yang dapat larut ke dalam kolom air dari pakan. Fitase jamur harus diaplikasikan dengan cara disemprotkan pada pakan yang diformulasikan setelah ekstrusi, karena suhu memengaruhi kemanjurannya dan mungkin tidak tahan terhadap suhu produksi dan ekstrusi pakan.

Pigmen

Warna dan penampilan luar hewan yang dibudidayakan memainkan peran penting dalam daya tarik, nilai, permintaan, dan penerimaan suatu produk. Jamur berfilamen (terutama jamur basidiomycetous, dan jamur ascomycetous serta lumut kerak) dan ragi menghasilkan beragam pigmen yang disekresikan sebagai metabolit sekunder. Mereka diproduksi sebagai reaksi terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti suhu tinggi/rendah dan paparan cahaya yang berlebihan/berkepanjangan serta stres, seperti paparan ketersediaan nutrisi yang terbatas/tidak mencukupi. Keuntungan pigmen yang diproduksi oleh jamur dibandingkan pigmen dari sumber alami lainnya adalah bahwa yang pertama tidak memanfaatkan lahan pertanian yang dimaksudkan untuk produksi pangan.

Neurospora spp. termasuk di antara jamur yang secara umum dikenal aman (GRAS), karena mereka tidak diketahui menghasilkan mikotoksin. Keuntungan Neurospora spp. sebagai jamur penghasil pigmen adalah jamur ini dapat tumbuh pada berbagai substrat, termasuk residu industri dan lignoselulosa. Beberapa pigmen yang berasal dari jamur sudah dikomersialkan, misalnya, pigmen canthaxanthin dan ankaflavin yang diproduksi dari Monascus sp. dan pigmen merah komersial diproduksi dari Penicillium oxalicum.

Bioremediasi

Berbagai pilihan bioremediasi, seperti akuakultur multitrofik terpadu (IMTA) dan akuaponik, telah digunakan untuk mengurangi beban nutrisi dari limbah akuakultur. Bioremediasi menggunakan bakteri sudah dikenal; namun, mycoremediation, yang merupakan penggunaan jamur dalam bioremediasi, juga efisien dan menjanjikan. Spesies jamur mampu menguraikan/merendahkan atau memodifikasi zat organik/toksik menjadi bentuk yang kurang beracun. Mereka tumbuh subur bahkan di lingkungan tempat bioremediasi bakteri terhambat, seperti lingkungan dengan tingkat pH rendah. Mekanisme di balik mycoremediation adalah bahwa biomassa jamur/hifa jamur, untuk memenuhi kebutuhan nutrisi dan energinya, menghasilkan bioflok atau manik-manik yang menangkap, menyerap, dan mendegradasi partikel dalam suspensi.

Jamur telah digunakan untuk nitrifikasi dan denitrifikasi dan diketahui menunjukkan kapasitas denitrifikasi yang lebih tinggi daripada bakteri. Jamur telah dieksplorasi untuk bioremediasi dalam berbagai industri, misalnya, untuk mengurangi kadar antibiotik seperti oksitetrasiklin dan siprofloksasin dalam air limbah. Jamur juga telah digunakan untuk mendegradasi banyak obat, termasuk antidepresan, obat antiinflamasi, dan obat antikanker dalam industri farmasi.

Jamur juga dapat menyerap logam berat yang ada dalam air limbah, melalui dinding selnya atau lendir polisakarida ekstraseluler. Jamur, terutama basidiomycetes, adalah pengurai yang baik yang mengeluarkan enzim ekstraseluler seperti mangan peroksidase, lakase, dan lignin peroksidase. Polisakarida yang berasal dari jamur diketahui dapat mengurangi toksisitas logam berat.

Keterbatasan penggunaan jamur

Penerapan jamur memiliki berbagai manfaat; namun, beberapa keterbatasan tidak diragukan lagi terkait dengan penggunaannya. Efektivitas jamur dalam mengurangi fraksi serat dan meningkatkan ketersediaan nutrisi dipengaruhi oleh durasi fermentasi dan dosis yang diberikan, yang mungkin berbeda untuk berbagai bahan pakan, sehingga menyulitkan sebagian besar petani akuakultur untuk menerapkan jamur. Oleh karena itu, dosis dan durasi fermentasi yang paling efektif untuk setiap bahan pakan harus diselidiki. Sebagian besar penelitian tentang penerapan jamur dalam pakan akuatik dilakukan secara in vitro atau pada skala percontohan dalam kondisi yang terkendali. Oleh karena itu, hasil/outcome mungkin berbeda dalam kondisi luar ruangan/pertanian yang sebenarnya.

Beberapa jamur (A. niger dan A. oryzae) secara umum dianggap aman dan telah digunakan untuk produksi pangan sejak lama. Namun, keterbatasan utama penggunaan jamur adalah adanya berbagai mikotoksin. Efek mikotoksin pada hewan akuatik meliputi penurunan berat badan, rasio konversi pakan yang buruk, penurunan sistem imun dan kerentanan tinggi terhadap penyakit. Mikotoksin bersifat karsinogenik bagi manusia; efeknya pada manusia meliputi penghambatan sintesis protein, ketidakmampuan untuk menghasilkan energi dan stres oksidasi. Kemajuan genetika dapat membantu dalam mengatasi mikotoksin pada jamur dan telah digunakan dalam menonaktifkan beberapa gen mikotoksin pada jamur.

Kesimpulan

Jamur telah dimanfaatkan dan dieksplorasi secara luas dalam industri makanan, kimia dan farmasi. Untuk akuakultur, penerapan jamur masih dalam tahap percobaan dan baru sedikit dieksplorasi dan diadopsi, tetapi tinjauan pustaka ini menunjukkan bahwa jamur dapat memberikan berbagai manfaat bagi banyak aspek akuakultur, termasuk peningkatan pertumbuhan, peningkatan ketahanan terhadap penyakit, dan peningkatan pemanfaatan nutrisi, yang mengakibatkan pengurangan nutrisi dalam limbah akuakultur.

Jamur juga diterapkan untuk meningkatkan nutrisi bahan pakan dan mengurangi antinutrisi dan protein nabati berserat, sehingga lebih cocok untuk digunakan dalam produksi pakan akuakultur. Jamur dapat meningkatkan pencernaan protein nabati, daya apung pakan, dan dengan demikian meningkatkan daya apung pakan akuakultur, dan dapat bertindak sebagai alternatif pigmen sintetis. Secara keseluruhan, jamur memiliki banyak potensi untuk memberikan manfaat yang cukup besar bagi keberlanjutan dan produktivitas akuakultur.