Pengenalan
Kulit buah bukan permukaan yang steril. Ia didiami oleh komuniti bakteria, kulat dan yis yang hidup secara semula jadi, dikenali sebagai mikrobiom karposfera atau epifit buah. Komuniti ini boleh mempengaruhi kualiti buah, ketahanan terhadap patogen dan jangka hayat selepas tuai. Bagi Malaysia yang menghasilkan pelbagai buah tropika seperti mangga, pisang, betik dan durian, pemahaman tentang mikroorganisma pada kulit buah membuka ruang kepada kawalan biologi penyakit lepas tuai yang mengurangkan pergantungan kepada racun kulat sintetik (pengetahuan am).
Artikel ini meringkaskan kajian bertajuk “Terroir Is the Main Driver of the Epiphytic Bacterial and Fungal Communities of Mango Carposphere in Reunion Island” (Taîbi et al., 2021). Objektifnya ialah meneroka kepelbagaian komuniti bakteria dan kulat pada permukaan mangga, serta menilai kesan faktor prapenuaian seperti lokasi geografi (terroir), kultivar, bahagian buah, kedudukan pokok, kedudukan buah dan tarikh tuai. Kajian dijalankan di Pulau Reunion, sebuah wilayah seberang laut Perancis di Lautan Hindi (pengetahuan am). Dapatan dilengkapi oleh kajian mikrobiom epal (Zhimo et al., 2022), anggur (Kecskeméti et al., 2016), sitrus di rumah pembungkusan (Gomba et al., 2017) dan yis serta bakteria antagonis pada kulit sitrus (Hammami et al., 2022).
Sorotan Kajian Lepas
Kajian mikrobiom moden bergantung kepada penjujukan amplikon dan alat bioinformatik. Martin (2011) membangunkan alat baris arahan cutadapt yang menyokong data 454, Illumina dan SOLiD, untuk membuang jujukan penyesuai daripada bacaan penjujukan berkemampuan tinggi. Callahan et al. (2016) memperkenalkan pakej sumber terbuka DADA2 untuk memodelkan dan membetulkan ralat amplikon jujukan Illumina, yang membolehkan bacaan dikelaskan kepada varian jujukan amplikon (ASV) dengan resolusi tinggi.
Untuk membandingkan kelimpahan taksa antara rawatan, Love et al. (2014) membangunkan DESeq2, kaedah analisis pembezaan bagi data kiraan menggunakan anggaran pengecutan untuk serakan dan perubahan lipatan, bagi meningkatkan kestabilan dan kebolehtafsiran anggaran. Alat-alat ini tersenarai dalam rujukan kajian mangga di bawah dan digunakan secara meluas dalam kajian profil komuniti mikrob (pengetahuan am).
Latar belakang abstrak kajian epal (Zhimo et al., 2022) menyatakan bahawa komuniti mikrob yang berkaitan dengan buah boleh menyumbang kepada kualiti dan ketahanan terhadap patogen, tetapi pengetahuan tentang pembentukan dan dinamiknya semasa perkembangan buah dan penyimpanan masih terhad.
Dapatan Utama
Skala data yang besar. Taîbi et al. (2021) menggunakan pendekatan metabarkod yang menyasarkan kawasan ITS2 kulat dan 16S (V3-V4) bakteria. Sebanyak 4,266,546 bacaan kulat dan 2,049,919 bacaan bakteria diperoleh, masing-masing diumpukkan kepada 3,153 ASV kulat dan 24,087 ASV bakteria.
Bakteria dominan. Famili bakteria yang dominan ialah Burkholderiaceae (58.8%), Enterobacteriaceae (5.2%), Pseudomonadaceae (4.8%), Sphingomonadaceae (4.1%), Beijerinckiaceae (3.5%) dan Microbacteriaceae (3.1%).
Kulat dominan. Kebanyakan jujukan kulat tergolong dalam Mycosphaerellaceae (34.5%), Cladosporiaceae (23.21%), Aureobasidiaceae (13.09%), Pleosporaceae (6.92%), Trichosphaeriaceae (5.17%) dan Microstromatales_fam_Incertae_sedis (4.67%). Famili Aureobasidiaceae merangkumi kulat menyerupai yis seperti Aureobasidium (pengetahuan am).
Terroir faktor utama. Bagi setiap lokasi, mangga daripada setiap kultivar berkongsi mikrobiom teras, dan buah kultivar yang sama dari dua lokasi berbeza berkongsi kira-kira 80% taksa famili kulat dan bakteria. Mengikut susunan kepentingan, faktor yang paling mempengaruhi flora mikrob ialah plot (terroir), kultivar, bahagian buah, tarikh tuai dan kedudukan buah, berbanding orientasi dan ketinggian buah pada pokok. Sesetengah taksa berpotensi menjadi penanda geografi dan, dalam sesetengah kes, “cap jari” kultivar.
Mikrobiom berubah mengikut masa. Zhimo et al. (2022) mengkaji tiga kultivar epal yang tumbuh dalam keadaan persekitaran sama. Genotip buah, peringkat perkembangan dan tempoh penyimpanan memberi kesan signifikan (Adonis, p ? 0.001), dan penggantian komuniti mengikut masa yang kuat dikesan (ujian Mantel: R ? 0.5, p = 0.001). Sebanyak 15 taksa bakteria dan 35 taksa kulat teras penggantian dikenal pasti.
Pengurusan ladang kurang berpengaruh. Kecskeméti et al. (2016) membandingkan anggur (Vitis vinifera) konvensional, organik dan biodinamik. Empat OTU kulat paling banyak ialah Botrytis cinerea, Cladosporium spp., Aureobasidium pullulans dan Alternaria alternata, mewakili 57% (2010) dan 47% (2011) jumlah bacaan. Genus Sphingomonas, Gluconobacter, Pseudomonas, Erwinia dan Massilia membentuk 67% bacaan bakteria pada 2010 dan 78% pada 2011. Sistem pengurusan tidak memberi kesan signifikan terhadap kelimpahan kulat atau bakteria, kecuali beberapa taksa seperti A. alternata dan Pseudomonas spp.
Rumah pembungkusan mengubah mikrobiom. Gomba et al. (2017) mengkaji Clementine dan oren navel Palmer. Proses penyiraman (drenching) mengurangkan kiraan mikrob secara signifikan dalam semua kes kecuali yis pada oren navel, dan kepelbagaian kulat menurun ketara selepas penyiraman. Filum dominan ialah Proteobacteria (53.5%), Actinobacteria (19.9%), Bacteroidetes (5.6%) dan Deinococcus-Thermus (5.4%) bagi bakteria, serta Ascomycota (80.5%) dan Basidiomycota (9.8%) bagi kulat.
Yis dan bakteria kulit sebagai agen kawalan biologi. Hammami et al. (2022) menyaring 180 yis dan bakteria daripada kulit buah sitrus terhadap Penicillium digitatum dan P. italicum (kulapuk hijau dan biru). Dua yis (Candida oleophila dan Debaryomyces hansenii) dan tiga bakteria (Bacillus amyloliquefaciens, B. pumilus dan B. subtilis) mengurangkan reput secara signifikan pada oren ‘Valencia’ dan lemon ‘Eureka’, berkesan menghalang jangkitan semula jadi pada buah yang disimpan pada 4 °C, dan tidak menjejaskan kualiti serta jangka hayat buah.
| Buah | Dapatan utama | Sumber |
|---|---|---|
| Mangga | Burkholderiaceae 58.8%; Mycosphaerellaceae 34.5% | Taîbi et al. (2021) |
| Mangga | ~80% famili dikongsi antara lokasi (kultivar sama) | Taîbi et al. (2021) |
| Epal | 15 taksa bakteria, 35 taksa kulat teras | Zhimo et al. (2022) |
| Anggur | 4 OTU kulat = 57% (2010), 47% (2011) | Kecskeméti et al. (2016) |
| Sitrus | Ascomycota 80.5%; Proteobacteria 53.5% | Gomba et al. (2017) |
| Sitrus | 5 isolat antagonis daripada 180 | Hammami et al. (2022) |
Perbincangan
Kajian-kajian ini menunjukkan bahawa kulit buah membawa komuniti mikrob yang kaya dan berstruktur, bukan sekadar pencemaran rawak. Lokasi kebun ialah faktor paling dominan bagi mangga, manakala perkembangan buah dan penyimpanan membentuk penggantian komuniti pada epal. Menariknya, sistem pengurusan konvensional, organik atau biodinamik tidak banyak mengubah mikrobiom anggur, tetapi proses rumah pembungkusan seperti penyiraman jelas mengurangkan kiraan mikrob dan kepelbagaian kulat pada sitrus.
Dari sudut praktikal, dapatan Hammami et al. (2022) paling hampir dengan aplikasi: yis dan bakteria yang diasingkan daripada kulit buah sendiri boleh menjadi agen kawalan biologi terhadap reput lepas tuai. Pendekatan ini wajar diterokai untuk buah tropika Malaysia, contohnya terhadap antraknos mangga (pengetahuan am), tetapi memerlukan ujian tempatan.
Had penting: tiada kajian Malaysia atau Asia Tenggara dalam data ini, dan data yang diperoleh tidak merangkumi patogen keselamatan makanan seperti Salmonella atau E. coli pada kulit buah. Sebagai amalan umum, pengguna disarankan membasuh buah di bawah air paip yang mengalir sebelum dimakan atau dipotong, termasuk buah yang kulitnya dibuang, kerana pisau boleh memindahkan mikrob dari kulit ke isi (pengetahuan am).
Implikasi kepada Petani, Pengusaha dan Pengguna
1. Kebun yang berbeza mempunyai mikrobiom berbeza; strategi kawalan penyakit lepas tuai mungkin perlu disesuaikan mengikut lokasi.
2. Proses rumah pembungkusan seperti penyiraman mengubah mikrobiom buah; kesannya terhadap mikrob berfaedah perlu diambil kira.
3. Yis dan bakteria antagonis dari kulit buah berpotensi dibangunkan sebagai produk kawalan biologi tempatan.
4. Agensi penyelidikan boleh memulakan pemetaan mikrobiom buah tropika utama Malaysia.
5. Pengguna: basuh buah di bawah air mengalir sebelum dimakan atau dipotong (pengetahuan am).
Kesimpulan
Kulit buah didiami oleh komuniti bakteria, kulat dan yis yang dipengaruhi terutamanya oleh lokasi kebun, kultivar, peringkat perkembangan dan proses lepas tuai. Bagi mangga di Pulau Reunion, Burkholderiaceae dan Mycosphaerellaceae mendominasi. Sesetengah yis dan bakteria kulit buah berpotensi sebagai agen kawalan biologi, namun kajian bagi buah tropika Malaysia masih diperlukan.
Rujukan
1. Taîbi, A., Rivallan, R., Broussolle, V., et al. (2021). Terroir is the main driver of the epiphytic bacterial and fungal communities of mango carposphere in Reunion Island. Frontiers in Microbiology. https://doi.org/10.3389/FMICB.2020.619226
2. Zhimo, V. Y., Kumar, A., Biasi, A., et al. (2022). Assembly and dynamics of the apple carposphere microbiome during fruit development and storage. Frontiers in Microbiology. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.928888
3. Kecskeméti, E., Berkelmann-Löhnertz, B., & Reineke, A. (2016). Are epiphytic microbial communities in the carposphere of ripening grape clusters (Vitis vinifera L.) different between conventional, organic, and biodynamic grapes? PLOS ONE. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0160852
4. Gomba, A., Chidamba, L., & Korsten, L. (2017). Effect of postharvest practices including degreening on citrus carpoplane microbial biomes. Journal of Applied Microbiology. https://doi.org/10.1111/JAM.13396
5. Hammami, R., Oueslati, M., Smiri, M., et al. (2022). Epiphytic yeasts and bacteria as candidate biocontrol agents of green and blue molds of citrus fruits. Journal of Fungi. https://doi.org/10.3390/jof8080818
6. Martin, M. (2011). Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads. EMBnet.journal. https://doi.org/10.14806/EJ.17.1.200
7. Callahan, B. J., McMurdie, P. J., Rosen, M. J., et al. (2016). DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nature Methods. https://doi.org/10.1038/NMETH.3869
8. Love, M. I., Huber, W., & Anders, S. (2014). Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. Genome Biology. https://doi.org/10.1186/S13059-014-0550-8
Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.
Kata kunci: mikrobiom buah, karposfera, bakteria epifit, yis, mangga, kawalan biologi, lepas tuai, metabarkod
