Penicillium (/ˌpɛnɪˈsɪlɪəm/) adalahgenus darifungiascomycota yang sangat penting dalam lingkungan alam, pada pembusukan makanan, serta produksi makanan dan obat.
Beberapa anggota dari genus menghasilkanpenisilin, molekul yang digunakan sebagaiantibiotik, yang membunuh atau menghentikan pertumbuhan beberapa jenis bakteri di dalam tubuh. Spesies lain digunakan dalam pembuatan keju. MenurutDictionary of the Fungi (10th edition, 2008), genus luas ini berisi lebih dari 300 spesies.[2]
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 sebagaispesies tipe.[5]
Dalammonograf 1979, John I. Pitt membagi Penicillium menjadi empatsubgenera berdasarkanmorfologi konidiofor (struktur penghasil spora aseksual) dan pola percabangan:Aspergilloides, Biverticillium, Furcatum, danPenicillium.[6] Spesies yang termasuk dalam subgenusBiverticillium kemudian digabung menjadiTalaromyces.
Talus (miselium) terdiri dari jaringan yang sangat bercabang dari multinuklear, biasanyahifa yang tidak berwarna, dengan setiap pasangan sel dipisahkan olehseptum. Konidiofor berada di ujung setiap cabang disertai dengan unit terbatas berbentuk bola hijau yang disebutkonidia. Konidia memiliki peran penting dalam reproduksi sebagai strategi penyebaran utama fungi ini.
Reproduksi seksual melibatkan produksi askospora, dimulai dengan fusiarkegonium dananteridium, dengan berbagi nukleus.Askus yang terdistribusi tidak teratur masing-masing mengandung delapan askospora uniseluler.
SpesiesPenicillium adalah jamur tanah yang ditemukan di mana-mana, lebih menyukai iklim dingin dan sedang, biasanya berada di mana pun bahan organik tersedia. Spesies saprofit dariPenicillium danAspergillus termasuk di antara perwakilan Eurotiales yang paling terkenal dan hidup terutama dari bahan organik yang dapat terurai. Umumnya dikenal di Amerika sebagaikapang yang menjadi penyebab utama pembusukan makanan, terutama spesies subgenusPenicillium.[8] Banyak spesies menghasilkanmikotoksin yang sangat beracun. Kemampuan spesiesPenicillium 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 spesiesPenicillium mempengaruhi buah dan umbi tanaman, termasukP. expansum, apel dan pir;P. digitatum, buah jeruk;[10] danP. allii, bawang putih.[11] Beberapa spesies diketahui menjadi patogen bagi hewan;P. corylophilum,P. fellutanum, P. implikatum, P. janthinellum, P. viridicatum, danP. waksmanii adalah patogen potensial nyamuk.[12]
SpesiesPenicillium 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. PertumbuhanPenicillium masih dapat terjadi di dalam ruangan meskipun kelembapan relatif rendah, selama tersedia cukup kelembaban pada permukaan. Sebuah penelitian di Inggris menetapkan bahwa spora jenisAspergillus danPenicillium adalah yang paling umum di udara dalam ruangan properti perumahan, dan melebihi tingkat di luar ruangan.[13] Bahkan ubin langit-langit dapat mendukung pertumbuhanPenicillium—seperti yang ditunjukkan dalam sebuah penelitian—jika kelembapan relatifnya 85% dan kadar kelembapan ubin lebih besar dari 2,2%.[14]
Beberapa spesiesPenicillium menyebabkan kerusakan pada mesin dan bahan mudah terbakar serta pelumas yang digunakan untuk menjalankan dan merawatnya. Misalnya,P. chrysogenum (sebelumnyaP. notatum),P. steckii, P. cyclopium, danP. 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]
Beberapa spesies dari genusPenicillium memainkan peran sentral dalam produksi keju dan berbagai produk daging. Untuk lebih spesifik, kapangPenicillium ditemukan di keju biru.Penicillium camemberti danPenicillium roqueforti adalah kapang padaCamembert,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, spesiesPenicillium danAspergillus berperan dalam produksi sejumlahenzim yang diproduksi secara bioteknologi dan makromolekul lainnya, seperti asam glukonat, asam sitrat, dan asam tartarat, serta beberapapektinase,lipase,amilase,selulase, danprotease. Beberapa spesiesPenicillium telah menunjukkan potensi untuk digunakan dalam bioremediasi, lebih spesifiknya mikoremediasi, karena kemampuannya untuk memecah berbagai senyawaxenobiotik.[18]
Penicillium mencakup berbagai spesies kapng yang merupakan sumber kapang dariantibiotik utama.Penisilin, obat yang diproduksi olehP. chrysogenum (sebelumnyaP. notatum), secara tidak sengaja ditemukan olehAlexander Fleming pada tahun 1929, dan ditemukan dapat menghambat pertumbuhan bakteriGram-positif. Potensinya sebagai antibiotik terwujud pada akhir 1930-an,Howard Florey danErnst 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 memenangkanHadiah Nobel dalam Kedokteran pada tahun 1945.[19]
Griseofulvin adalah obat antijamur dan agen kemoterapi potensial[20] yang ditemukan diP. griseofulvum.[21] Spesies tambahan yang menghasilkan senyawa yang mampu menghambat pertumbuhan sel tumor secarain vitro meliputi:P. pinophilum,[22]P. canescens, danP. glabrum.[23]
Meskipun banyakeukariota 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 jamurPenicillium 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 padaP. chrysogenum.
Temuan ini dengan spesies Penicillium konsisten dengan mengumpulkan bukti dari penelitian spesieseukariotik lain bahwa jenis kelamin kemungkinan ada pada nenek moyang semuaeukariota.[26] Lebih lanjut, hasil terbaru ini menunjukkan bahwa jenis kelamin dapat dipertahankan bahkan ketika sangat sedikitvariabilitas 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 generaPenicillium danTalaromyces keduanya mengandung spesies yang hanya mampu klonal dan reproduksi seksual.