Cendawan mekah

Cendawan mekah (Jawi: ‏چنداون مکه‎‎, bahasa Jepun: 紅茶キノコ kōcha kinoko "cendawan teh merah") adalah nama umum "kultur simbiosis bakteria dan ragi" (bahasa Inggeris: symbiotic culture of bacteria and yeast, singkatan: SCOBY) yakni gumpalan sel yang terbentuk hasil penapaian bakteria asid laktik (BAL), bakteria asid asetik (BAA) dan ragi untuk menghasilkan beberapa makanan dan minuman masam seperti kōcha (紅茶; disalah faham orang Barat sebagai kombucha) dan kimci. Bir dan wain juga melalui proses penapaian dengan ragi, tetapi cendawan mekah menghasilkan bakteria asid laktik dan bakteria asid asetik, dua komponen yang dianggap sebagai perosak bir dan wain. BAL dan BAA berada pada permukaan barli dan malt dalam penapaian bir dan anggur dalam penapaian wain; BAL menurunkan nilai pH bir manakala BAA gunakan etanol yang dihasilkan oleh ragi dan mengoksidakannya kepada cuka, menghasilkan rasa dan bau masam. BAA jugalah sebab cendawan mekah terbentuk.
Biasanya, cendawan mekah menyerupai sebuah saput selulosa lembik seperti agar-agar, yang terapung di permukaan cecairnya. Indung bakteria ini juga dipanggil pelikel atau kulipis. Kulipis ini dapat meneruskan proses penapaian di dalam bekas baharu dan menghasilkan bahan yang diinginkan itu semula. Ini dapat terjadi kerana cendawan mekah bukan sahaja dapat menyimpan bahan simbiosis itu malah juga menyimpan sedikit daripada medium dan hasil sebelumnya itu disebabkan oleh kemampuan cendawan mekah untuk menyerap air. Kepadatan sel cendawan mekah dalam saputnya berbeza antara satu sama lain kerana sekitaran penapaian yang menghasilkan hasil akhir mungkin berbeza-beza; ada banyak kajian sedang dijalankan untuk mengenal pasti nisbah cendawan mekah optimum—jika ada—kepada kultur cecair untuk memastikan ketekalan hasil akhir kerana setakat ini belum ada tatacara pengendalian piawai yang wujud. Maklumat lanjut seperti sekitaran organisma dan kultur yang diperlukan untuk menapai dan membentukkan cendawan mekah, ciri-ciri saputnya dan penggunaannya dalam makanan dan minuman dengan penekanan khas terhadap air tapaiannya dapat dibaca di bawah.
Walaupun dinamakan "cendawan mekah", ia bukannya sejenis cendawan ataupun berasal dari Mekah. Cendawan di sini merujuk kepada rupa dan teksturnya yang menyerupai kepala seberapa jenis cendawan, manakala mekah merujuk kepada sifatnya yang "asing" – keasingan ini dapat dilihat dalam nama buah "durian mekah", Annona muricata, yang juga dipanggil "durian belanda" atau "durian eropah"; dan pada ubi ganyung, Canna edulis yang juga dipanggil "laos (lengkuas) mekah".
Spesies-spesies berlainan dipilih untuk memperoleh hasil cendawan mekah yang berbeza. Kultur-kultur ini biasanya spesies BAA yang aerobik dan Gram negatif seperti Acetobacter, Gluconobacter dan Komagataeibacter; BAL aerobik dan Gram positif seperti Lactobacillus; dan juga pelbagai jenis ragi seperti Saccharomyces dan Zygosaccharomyces. Jenis-jenis ini disaringkan untuk melihat kebolehhidupannya dalam sekitaran yang sesuai, mencari jenis yang dapat meningkatkan hasil keluaran, dan mencari jenis yang tidak akan bersaing; selepas dipilih, berbagai-bagai sekitaran kultur diubah untuk menyiasat sekitaran mana yang akan menumbuhkannya dan mengeluarkan hasil yang paling optimum.
Bagi cendawan mekah yang digunakan menapai teh, mula-mula gula seperti glukosa daripada teh hitam atau hijau ditapaikan dengan ragi menjadi etanol dan karbon dioksida. Menurut laporan, 84.1% daripada kesemua proses penapaian teh dengan cendawan mekah menggunakan ragi Zygosaccharomyces kerana ia lebih stabil dalam suasana yang tinggi dengan gula dan garam, sedangkan Saccharomyces pula biasanya digunakan untuk kadar penapaiannya yang lebih efisien dan tahan menghadapi suhu dan kandungan alkohol yang tinggi. Aneka ragi yang berbeza-beza boleh ditambahkan untuk memberi perisa-perisa dan aroma-aroma yang berlainan ataupun untuk memastikan tindak balas kimia yang lengkap dengan menggunakan sekitaran berlainan yang lebih optimum. Walaupun sekitaran yang optimum berbeza antara ragi-ragi berlainan, sesetengah keperluan sekitaran penapaian tidak berubah. Antara keperluannya ialah kepekatan substrat yang tinggi, tahap oksigen yang mencukupi, suhu antara 20 °C dan 30 °C, nilai pH antara 4–4.5 dan sebagainya.
Langkah kedua dalam pembentukan cendawan mekah ialah memasukkan bakteria yang berbeza ke dalam kultur cecair untuk menukarkan etanol daripada proses penapaian kepada asid organik seperti asid laktik dan asid asetik. Proses-proses ini dikenali sebagai penapaian asid laktik dan metabolisme etanol. Selulosa boleh terhasil sebagai hasil sampingan dalam tindak balas ini, yang akan menjadi asas cendawan mekah. Sama seperti ragi, spesies bakteria yang terpilih dan juga sekitaran kultur akan mempengaruhi sifat teh akhir, kandungannya dan pembentukan cedawan mekah. Walaupun ada banyak spesies yang mampu membentukkan selulosa seperti Acetobacter dan Komagataeibacter, Gluconaceobacterlah antara yang paling banyak digunakan dan terdapat dalam kira-kira 86-99% kultur cecair dan saput. Sekitaran pengulturan yang diperlukan oleh bakteria-bakteria ini menyerupai sekitaran yang diperlukan ragi, namun bakteria-bakteria memerlukan lebih banyak oksigen kerana mereka bersifat aerobik dalam mengoksidakan etanol untuk menghasilkan asid organik.
Setelah sekitaran kultur gabungan ini disiapkan, ia dibiarkan untuk menapai. Sesetengah kajian mendakwa bahawa tempoh optimum penapaian ialah 10 hari tetapi ini boleh diubah suai untuk mengubah kandungan hasil akhirnya; lebih lama ia ditapaikan, lebih tinggi kandungan asid organik dan asid-asid amino yang lain dan boleh dikaitkan sebagai punca perisa sampingan masam sesetengah ait teh tapaian. Walaupun dikawal, spesies yang digunakan dalam kultur tersebut masih dapat mencetuskan perubahan metabolisme dengan sedikit pun perubahan dalam sekitaran kultur, lalu ia mengubah sifat hasil akhir seperti kandungan gula. Oleh sebab itu, apabila proses ini dilakukan secara terus-menerus atau dengan menggunakan kultur pemula, ia patut sentiasa diperhati.
Pembentukan kulipis selulosa pada permukaan cecairnya merupakan sebuah bahan berciri-ciri unik yang bermanfaat buat bakteria dan juga penggunanya. Selepas bakteria, misalnya Acetobacter, disuntikkan ke dalam kultur, ia mula menarik dan mencantum molekul glukosa di luar sel dengan rantaian β(1-4) untuk menghasilkan benang-benang halus pada membran sel mereka yang dipanggil gerentian ataupun fibril. Kumpulan nanoselulosa yang membentuk fibril-fibril ini amat kuat dan stabil sementara turut membenarkan tindakan dan kebioserasian hidrofili berlaku, sekali gus menjadikannya bahan yang berguna untuk kultur tersebut. Berjenis-jenis tindakan percantuman di dalam dan di antara molekul kemudiannya menghubungkan fibril-fibril ini menjadi sebuah struktur yang lebih besar iaitu mikrofibril; oleh sebab kepaduan mikrofibril ini dan ikatan selulosa yang teratur dan memanjang, saput yang terhasil dinamakan sebagai indung atau matriks. Saput ini merupakan mekanisme pertahanan kultur gabungan yang semula jadi, dan ia dapat menahani persekitaran melampau seperti suhu tinggi dan pancaran sinaran ultralembayung yang kuat. Dua sifat lain cendawan mekah, iaitu ketulenan dan kehablurannya sedang disasarkan penyelidik bioperubatan untuk menerapkan sifat-sifatnya kepada penyokong pertumbuhan sel dan komponen jantung yang serasi dengan sel hidup seperti pembuluh darah, graf tulang dan pengganti tisu perantara. Fibril-fibril nanoselulosa ini juga dapat diperoleh melalui hidrolisis asid dan digunakan dalam pembungkusan makanan, pembuatan pakaian dan perawatan air kumbahan.
Ketebalan cendawan mekah teh bergantung kepada sekitaran pembuatannya, tetapi sebuah kajian melaporkan purata ketebalannya ialah dua hingga lima milimeter. Cendawan mekah boleh dibahagikan untuk memulakan banyak kultur pada masa yang sama atau dikeringkan untuk disimpan dan digunakan lain kali. Selepas dikeluarkan dari cecair, kulturnya akan mula menghasilkan saput baharu yang dinamakan "anak" cendawan mekah. Proses ini boleh diulangkan beberapa kali untuk beberapa bulan serentak.
Selain miniman , ada banyak lagi makanan dan minuman yang memerlukan kultur simbiosis yang serupa seperti:
Universiti Teknologi Queensland dan Perpustakaan Negeri Queensland berjaya menghasilkan sejenis biotekstil mirip kulit bebas haiwan menggunakan cendawan mekah yang dinamakan vegan leather.