Produksi Pangan Dunia Bisa Dinaikkan dengan Perbaiki Fotosintesis

Oleh: Febriansyah - 7 Januari 2019
Dibaca Normal 1 menit
200 juta orang lebih dapat diberi makan dengan kalori yang saat ini hilang akibat fotorespirasi.
tirto.id - Tumbuhan mengalami proses fotosintesis yang tidak sempurna yang berakibat proses reproduksi tumbuhan tidak berjalan dengan baik. Imbasnya, pertumbuhan makanan yang mereka sediakan terbatas.

Awal tahun ini, para ilmuwan mengatakan telah menemukan solusinya. Mereka telah merekayasa tanaman sehingga dapat tumbuh dengan lebih prima dan produktif. Sehingga ke depannya tanaman hasil rekayasa ini akan menjadi solusi dalam menangani kebutuhan pangan abad ke 21.

Penelitian berjudul Improving crop yield menyatakan, tanaman tembakau yang menjadi sampel menunjukkan peningkatan produksi biomassa dalam uji coba. Hal ini menunjukkan bahwa temuan ini dapat digunakan untuk meningkatkan hasil panen.

Penelitian ini dilakukan selama dua tahun. Selain tembakau, penelitian ini juga menggunakan kedelai, beras dan kentang. Hasilnya, Ilmuwan menemukan, tanaman rekayasa ini mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman sekitar 40 persen lebih besar.

Dalam proses fotosintesis, setiap tanaman dapat mengambil energi matahari dan menghasilkan oksigen. Namun, mekanisme fotosintesis ternyata terhambat oleh proses intensif energi yang disebut fotorespirasi, di mana tanaman selalu berusaha untuk mengatasi ketidakefisienan proses ini.

"Fotorespirasi adalah anti-fotosintesis. Proses ini menghabiskan energi dan sumber daya berharga tanaman yang seharusnya dapat diinvestasikan dalam fotosintesis untuk menghasilkan lebih banyak unsur pertumbuhan dan hasil,” kata Dr Paul South, seorang ahli biologi molekuler di Departemen Pertanian AS yang memimpin tim dalam penelitian yang yang diterbitkan dalam jurnal science itu.

Salah satu komponen kunci dalam fotosintesis adalah Rubisco yang merupakan zat yang membantu mengubah karbondioksida dan air menjadi gula yang dibutuhkan tanaman. Sekitar 20 persen dari waktu Rubisco malah digunakan untuk menyerap oksigen alih-alih CO2, yang akibatnya hanya menghasilkan produksi zat beracun.

Energi tanaman kemudian dihabiskan untuk menangkal racun-racun in melalui fotorespirasi. Fotorespirasi menggunakan sejumlah besar energi karena zat-zat yang terlibat bergerak melalui tiga bagian dalam sel tanaman yang panjang.

Untuk mengurangi biaya energi, Dr South dan rekan-rekannya menciptakan tanaman yang memiliki jalur yang jauh lebih pendek. Dengan memperbaiki kesalahan ini, sejumlah besar energi yang terbuang dalam fotosintesis dapat dihemat, meningkatkan produktivitas, dan secara teori membantu memberi makan populasi manusia yang berkembang.

Dilansir Independet, Profesor Donald Ort dari University of Illinois mengatakan bahwa 200 juta orang lebih dapat diberi makan dengan kalori yang saat ini hilang akibat fotorespirasi di Midwestern, Amerika Serikat saja.

"Sebagian dari kalori ini di seluruh dunia akan membantu memenuhi kebutuhan pangan abad ke-21 yang berkembang pesat, tentunya didorong oleh pertumbuhan populasi dan diet kalori tinggi yang lebih makmur," kata Ort.

Penelitian ini akan relevan di iklim yang lebih hangat ketika suhu global meningkat, karena suhu yang lebih tinggi diketahui meningkatkan laju fotorespirasi lebih besar. Proyek Realising Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) yang bertujuan untuk menindaklanjuti penelitian ini akan bekerja dalam waktu satu dekade ini.

Para ilmuwan dan pemberi dana di balik upaya ini juga berkomitmen untuk menyediakan akses bebas royalti untuk para petani kecil untuk mendapatkan manfaat hasil penelitian ini, terutama petani kecil di daerah-daerah seperti Afrika Sub-Sahara dan Asia Tenggara.

Populasi tanaman rekayasa genetika di dunia telah mendekati 9 miliar dan hari ini banyak ilmuwan melihatnya sebagai alat penting untuk memberi manfaat pada dunia. Selain tanaman dengan fotosintesis yang lebih baik, tanaman lain yang telah dikembangkan adalah tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih tinggi, atau strain yang tahan terhadap penyakit atau hama.


Baca juga artikel terkait TANAMAN atau tulisan menarik lainnya Febriansyah
(tirto.id - Teknologi)

Penulis: Febriansyah
Editor: Yulaika Ramadhani
DarkLight