NEOCALLIMASTIGOMYCOTA: KARAKTERISTIK, TAKSONOMI, NUTRISI - BIOLOGI - 2025

Neocallimastigomycotas merupakan pembelahan jamur endosimbion obligat pada saluran pencernaan mamalia herbivora ruminansia dan non ruminansia, serta reptilia herbivora. Mereka bisa uniseluler atau multiseluler dan memiliki spora flagelata (zoospora).

Sampai saat ini mereka dianggap sebagai ordo dalam filum Chytridiomicota, tetapi pada tahun 2007 kelompok tersebut diangkat ke kategori filum. Saat ini dibagi menjadi 8 genera dan sekitar 20 spesies telah dideskripsikan.

Bagian histologis papilla rumen domba. 1) Sel kornea tipe C. 2) Sel granular. 3) Sel parabasal. 4) Sel basal. 5) Lembar sendiri. 6) Badan papiler. 7) Central arteriole Oleh Pengguna: Uwe Gille, dari Wikimedia Commons

Spesies Neocallimastigomycotas berkembang dalam kondisi anaerobik dimana mereka memiliki organel khusus yang disebut hidrogensom. Organel ini memenuhi fungsi yang mirip dengan mitokondria pada organisme yang hidup dalam kondisi aerobik.

Selama siklus hidup mereka membentuk zoospora yang melekat pada bahan tanaman. Kemudian encyst ini dan berkecambah. Saat berkembang, mereka membentuk sporangia yang akan memunculkan zoospora baru.

Kelompok jamur ini memainkan peran penting dalam ekologi kompleks sistem pencernaan herbivora. Selain itu, mereka menghasilkan enzim yang berpotensi berguna dalam bioteknologi yang telah digunakan sebagai pencernaan dalam formula makanan untuk hewan.

Karakteristik umum

Neocallimastigomycotas adalah organisme endosimbion obligat, artinya, mereka tidak ditemukan dalam kehidupan bebas, tetapi selalu dikaitkan dengan saluran pencernaan hewan herbivora. Mereka adalah jamur uni multiseluler, dengan dinding sel.

Mereka menghasilkan thalli vegetatif yang mengembangkan sporangia, dari mana zoospora dengan satu atau lebih flagela berasal. Zoospora yang terletak di rumen herbivora ini awalnya diklasifikasikan sebagai protozoa.

Zoospora dianggap uniflagellate ketika 90% spora memiliki satu flagela, dan 10% sisanya memiliki dua hingga empat flagela. Kelompok multiflagellata menghadirkan zoospora dengan lebih dari empat flagela, dan pada beberapa spesies hingga 17 flagela telah diamati.

Predator Neocallimastigomycotas yang diketahui, seperti protozoa, menyerang zoospora dan menghasilkan enzim yang merusak dinding sel jamur.

Metabolisme dan dampak biologis

Beberapa adaptasi menarik dari jamur ini adalah bahwa mereka berkembang dalam lingkungan anaerobik. Mereka tidak menyajikan mitokondria, sitokrom dan beberapa karakteristik biokimia yang khas dari siklus fosforilasi oksidatif.

Sebaliknya, mereka memiliki organel khusus yang mirip dengan mitokondria yang disebut hidrogensom, yang menghasilkan energi sel dari metabolisme glukosa tanpa membutuhkan oksigen.

Hidrogenase yang terkandung dalam hidrogensom menghasilkan hidrogen, CO2, format dan asetat, sebagai limbah metabolik. Senyawa ini, bersama dengan laktat dan etanol, adalah produk akhir utama fermentasi.

Mereka dihasilkan dari degradasi dan fermentasi jamur anaerobik dari polisakarida dinding sel tanaman.

Aplikasi bioteknologi

Kemampuan Neocallimastigomycota untuk mendegradasi serat tanaman memberi mereka peran biologis yang relevan dalam nutrisi banyak herbivora, terutama ruminansia.

Dalam pengertian ini, menambahkan suplemen jamur anaerobik ke dalam makanan telah dilakukan percobaan, dengan hasil yang sangat baik.

Untuk herbivora non ruminansia, seperti ayam, suplai jamur tidak efektif. Hal ini kemungkinan karena ketidakmampuannya untuk bertahan hidup di saluran pencernaan hewan jenis ini.

Namun, penambahan enzim yang diproduksi oleh Neocallimastigomycotas langsung ke suplemen makanannya telah berhasil.

Kemampuan biokimia Neocallimastigomycotas juga membuatnya berpotensi berguna dalam bioteknologi untuk konversi lignoselulosa menjadi produk bioenergi.

Filogeni dan taksonomi

Neocallimastigomycotas awalnya diklasifikasikan sebagai Chytridiomicotas. Selanjutnya, dengan mempertimbangkan karakter morfologi, ekologi dan ultrastruktur, diberi pangkat edge.

Sekitar 8 genera dan 20 spesies Neocallimastigomycotas telah diketahui, meskipun banyak isolat yang belum diklasifikasikan.

Gender

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces dan Piromyces, memiliki thallus rhizoidal bercabang berserat dengan sporangia. Dalam Anaeromyces thallus adalah polisentrik (banyak sporangia) dengan zoospora uniflagellata.

Neocallimastix bersifat monosentris (satu sporangium) dengan zoospora multiflagelata. Orpinomyces memiliki zoospora polisentrik dan multiflagelata. Piromyces memiliki thallus monosentris dengan zoospora uniflagellata.

Dua genera memiliki thalli yang terdiri dari sel vegetatif bulat (miselium bulat) dan sporangia: Caecomyces dan Cyllamyces.

Mereka berbeda karena Caecomyces memiliki satu atau sangat sedikit zoosporangia, tumbuh langsung pada sel bulat atau di ujung sporangiofor sederhana. Cyllamyces menghasilkan banyak sporangia pada sporangiofor bercabang.

Dua genera baru diusulkan (Oontomyces dan Buwchfawromyces) berdasarkan informasi molekuler.

Nutrisi

Jamur ini mendegradasi selulosa dan hemiselulosa yang ada di sel tumbuhan yang dikonsumsi oleh herbivora yang menjadi inangnya.

Mereka memainkan peran penting dalam proses pencernaan spesies ini karena produksi enzim selulolitik, hemiselulolitik, glikolitik dan proteolitik, yang memecah jaringan tanaman.

Habitat

Neocallimastigomycota tidak hidup bebas. Mereka berada di lingkungan anaerobik dari rumen, usus belakang, dan feses herbivora ruminansia atau non-ruminansia.

Spesies inang

Mereka dapat ditemukan terutama pada mamalia ruminansia, baik yang didomestikasi (domba, kambing, sapi dan kuda) dan liar (yak, zebra, jerapah, rusa, monyet, gajah, badak, kuda nil, bison, llama, kanguru, dan lain-lain). Mereka juga mendiami reptil herbivora, seperti iguana hijau.

Reproduksi

Kolonisasi bahan tanaman

Bahan tanaman yang memasuki rumen dijajah oleh zoospora flagellated yang dilepaskan dari sporangia.

Zoospora mengikat bahan tanaman dengan orientasi kemotaktis (mengikuti sinyal kimiawi gula yang dilepaskan oleh sisa-sisa tanaman). Kemudian mereka melepaskan flagela dan ensiklopedia mereka.

Perkecambahan dan penetrasi jaringan

Perkecambahan terjadi melalui emisi tabung kuman dari ujung yang berlawanan ke tempat flagel berada.

Perkembangan kista berbeda pada spesies monosentris dan polisentrik. Pada spesies monosentris inti tetap berada di dalam kista dan rizoid teranukleasi (tanpa inti) dihasilkan. Kista tumbuh dan membentuk sporangium tunggal (perkembangan endogen).

Dalam spesies polisentrik, rizoid berinti diproduksi yang menghasilkan beberapa sporangia (perkembangan eksogen).

Kista menghasilkan rhizomycelia yang tumbuh, dan menembus jauh ke dalam jaringan tanaman. Enzim ini mengeluarkan enzim yang mencerna jaringan tanaman dan nutrisi yang dibutuhkan untuk menghasilkan sporangia diperoleh.

Ketika sporangium matang, ia melepaskan hingga 80 zoospora. Jamur terutama menjajah jaringan pembuluh darah tumbuhan dan semakin banyak makanan berserat, semakin besar populasi jamur.

Dianggap bahwa Neocallimastigomycotas menginfeksi hewan inang melalui udara, melalui struktur perlawanan.

Referensi

1. Bauchop T. (1981). Jamur anaerobik dalam pencernaan serat rumen. Pertanian dan Lingkungan 6 (2-3): 339–348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt dan G Beakes. (2010). Jamur anaerobik: Neocallimastigomycota. Jamur IMA 1 (2): 181–185.
3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister, dan MS Elshahed. (2014) Jamur anaerobik (filum Neocallimastigomycota): kemajuan dalam memahami taksonomi, siklus hidup, ekologi, peran, dan potensi bioteknologinya. FEMS Microbiol Ecol 90: 1–17.
4. Liggenstoffer AS, NH Youssef, MB Couger dan MS Elshahed. (2010). Keanekaragaman filogenetik dan struktur komunitas jamur usus anaerobik (filum Neocallimastigomycota) pada herbivora ruminansia dan non ruminansia. Jurnal ISME 1–11.
5. Powell MJ dan PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota, dan Neocallimastigomycota. Bab 6: 141-175. Dalam: DJ McLaughlin dan JW Spatafora (Eds . ) Sistematika dan Evolusi, 2 ^nd Edition The mycota VII Bagian A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
6. Wang X, X Liu, dan JZ Groenewald. (2016). Filogeni jamur anaerobik (filum Neocallimastigomycota), dengan sumbangan dari yak di Cina. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87–103.