Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Teknologi Cahaya Alami dari Jamur

teknologi cahaya alami dari jamur, jamur bercahaya, jamur mengeluarkan cahaya, tanaman bercahaya, teknologi alami cahaya

Ketika cadangan energi fosil sudah mulai mengkhawatirkan, para ilmuwan sibuk mencari energi terbarukan. Baik itu dari sinar matahari, angin, arus laut, atau yang terdengar mustahil adalah tanaman yang bercahaya.

Isu tanaman yang bercahaya bukan lagi sesuatu hal yang ada dalam imajinasi sains-fiksi. Atau dalam kisah-kisah film fantasi yang diproduksi oleh Jepang atau Disney. Isu tanaman yang bercahaya, yang akan direncanakan menggantikan lampu-lampu jalanan sudah mulai direalisasikan.

Kurang lebih, ini seperti tanaman yang ada dalam film produksi James Cameron, Avatar (2009). Tanaman-tanaman seperti di planet Pandora, yang membuat banyak penonton film Avatar takjub, akan bisa diciptakan lewat sains dan teknologi, khususnya biologi sintesis atau juga biokimia.

Kamu bisa saja nggak percaya. Tapi ada banyak jenis tanaman, khususnya jamur, yang bisa menghasilkan cahaya seperti layaknya kunang-kunang. Salah satu jenis jamur itu adalah  Neonothopanus gardneri dan Neonothopanus nimbi.

Jamur yang Bercahaya

Saat ini menurut penelitian, ada sekitar 100.000 spesies jamur di seluruh dunia. Mereka yang bercahaya sendiri atau bioluminescence ada sebanyak 80 spesies. Jamur yang dapat bercahaya secara mandiri dipercaya bahwa jamur seperti itu bersinar dalam gelap untuk menarik tawon, kumbang, lalat, semut, dan makhluk lain. Spora kemudian menempel di tubuh serangga tersebut dan dibawa ke tempat lain, sehingga menjajah wilayah baru.

Beberapa di antara sepsies jamur yang dapat bercahaya secara mandiri adalah Neonothopanus gardneri dan Neonothopanus nimbi. Neonothopanus gardneri ditemukan di Brazil, dan saudaranya  Neonothopanus nimbi ditemukan di Vietnam. Kedua jenis jamur tersebut telah mengubah persepsi para ahli tentang tanaman yang mampu memendarkan cahaya dari emisi bio-kimiawi, seperti layaknya kunang-kunang atau ikan-ikan laut dalam.

Di Australia, ada jamur bernama Omphalotus nidiformis yang juga bercahaya. Jamur itu juga disebut sebagai Jamur Hantu. Mengapa beberapa jenis jamur bercahaya, para peneliti menemukan semacam zat kimia bernama luciferin, seperti yang ada di dalam kunang-kunang.

Namun, menurut Konstantin Purtov dari Institute of Biophysic dan Ilia Yampolsky dari Institute of Bio-organic Chemistry di Rusia pada tahun 2018 lalu mengatakan zat luciferin pada jamur sama sekali berbeda dengan yang ada di kunang-kunang. Luciferin pada jamur yang diteliti tersebut, memiliki kompatibilitas dengan tanaman.

Sehingga, Ilia berharap, akan dapat menciptakan tanaman yang bercahaya secara mandiri, tidak memerlukan suntikan luciferin dari luar, dan mampu melakukan biosintesis dengan sendirinya.

Cara kerja jamur tersebut bercahaya secara mandiri ketika molekul luciferin berinteraksi dengan enzim luciferase dengan adanya oksigen. Reaksi tersebut memancarkan cahaya yang disebut oxyluciferin. Seiring waktu, oxyluciferin melepaskan oksigennya dan membawa luciferin kembali ke keadaan aslinya. Prosesnya berulang, memungkinkan jamur memancarkan cahaya dengan adanya oksigen sepanjang ia hidup. 

Jadi, bukan hal gila jika kemudian ada rekayasa genetis yang dapat menghasilkan tanaman atau pohon yang bercahaya, seperti layaknya jamur-jamur bercahaya yang ditemukan.

Cahaya Alami tanpa Setrum

Berbeda dengan harapan Ilia Yampolski, di MIT (Massachusetts Institute of Technology) sebuah tim yang dipimpin oleh Michael Strano telah membuat tanaman yang bercahaya pada tahun 2017 lalu. Profesor Strano melakukan aplikasi biologi sintetis dengan menyuntikkan partikel nanopartikel-luciferase ke tanaman. Luciferase ini adalah zat substansif luciferin yang mampu membuat kunang-kunang menyala.

Visi ke depannya adalah membuat sebuah tanaman yang dapat menjadi lampu meja dan lampu yang menerangi jalanan. Dan cahaya yang dihasilkan bersumber dari energi metabolisme tanaman itu sendiri. Jadilah lampu alami yang menyala tanpa dialiri setrum. Dengan begini, teknologi rumit untuk mendapatkan cahaya yang ramah lingkungan bisa dipecahkan dengan formula rumit biokimiawi.

Tim dari MIT sudah melakukan ujicoba pada beberapa jenis tanaman seperti daun bayam dan daun selada. Tanaman itu terbukti mampu memancarkan cahaya kehijau-hijauan seperti sablon fosfor dari kaos T-Shirt yang pernah populer di waktu lalu.

“Ini menjanjikan pencahayaan yang tidak tergantung pada jaringan listrik, dengan 'baterai' yang tidak perlu diisi, dan saluran listrik yang tidak perlu Anda pasang,” kata Strano.

Strano juga menghitung bagaimana tenaga listrik saat ini telah banyak digunakan untuk porsi penerangan. “Pencahayaan saat ini menghabiskan sebagian besar dari permintaan energi kita, mendekati hampir 20% dari konsumsi energi global serta menghasilkan dua gigaton karbon dioksida per tahun.”

Peneliti dari MIT itu mengajak untuk memikirkan kembali bagaimana peluang menerangi dunia dengan tanaman dan bukan dengan lampu yang ditenagai menggunakan setrum. "Pertimbangkan bahwa tanaman menggantikan lampu di meja Anda. Ada jejak energi yang sangat besar yang berpotensi dapat digantikan oleh pabrik pemancar cahaya."

Solusi Mengurangi Konsumsi Energi

Semakin maju sebuah perdaban, semakin banyak energi yang digunakan. Karena itulah, semakin canggih peralatan yang kita gunakan, semakin banyak pula energi yang kita habiskan. Hidup peradaban kita saat ini tergantung dari energi. Sialnya, cadangan sumber energi fosil terus menipis dan kotor sehingga perlu solusi lebih lanjut.

Penemuan jamur yang mengandung luciferin dan bisa menyala tanpa setrum pada malam hari, akan menjadi solusi bio-kimia yang canggih di masa depan. Jika memang apa yang diharpkan oleh Yampolski mampu diwujudkan, jalanan bakal dipenuhi pendar-pendar cahaya alami.

Tak terbayangkan bagaimana indahnya, jika tanaman-tanaman dalam planet Pandora di film Avatar bakal terwujud. Tanaman-tanaman yang bercahaya sekaligus mengurangi konsumsi energi. Akan banyak sekali energi yang bisa dialihkan dari penerangan jalan ke kebutuhan lainnya, jika proyek tanaman yang bercahaya ini bisa diwujudkan.

Tembakau yang bercahaya

Jamur pada dasarnya adalah fungi yang itu berbeda dengan tanaman atau hewan. Karena itu sebuah rekayasa genetik untuk "mentransfer" jamur bercahaya ke tanaman lainnya adalah suatu tantangan tersendiri. Namun jika uji coba itu berhasil, maka akan ada perubahan besar pada teknologi pencahayaan di masa mendatang.

Ketika Ilia Yampolsky menemukan jamur yang bercahaya pada tahun 2018 dan melakukan penelitian tentang bagaimana cara kerjanya, dia dan kawannya juga segera melakukan uji coba lanjutan ke tanaman lain. Tanaman tersebut adalah tembakau.

Ilia Yampolsky bekerja sama dengan ilmuwan London yang bernama Karen Sarkisyan dan memamerkannya pada tahun 2020 yang lalu. Mereka melakukan kerja riset di beberapa laboratorium di Rusia, Inggris dan Austria. Mereka mengambil DNA jamur Neonothopanus nimbi dan memasukkannya ke dalam genom tembakau.

Tim ilmuwan membutuhkan empat gen yang digunakan untuk membuat teknologi berkelanjutan dari tenaman. Keempat gen tersebut menghasilkan enzim (katalis biologis) yang mengubah asam caffeic, zat alami yang ada pada tumbuhan, menjadi luciferin dan kemudian mengubah luciferin, kembali menjadi asam caffeic. Luciferin ini didapat dari DNA jamur yang bercahaya sendiri tersebut.

Seluruh prosesnya seperti daur ulang bahan dalam kehidupan kita sehari-hari. Karena itu, tembakau yang menjadi uji coba tersebut kemudian mampu mengeluarkan pendar cahaya sendiri setelah "disuntik" dengan DNA jamur. Warna cahaya yang pancarkan hijau kekuning-kuningan.

Sarkisyan dalam pernyataannya mengatakan "kami tidak menyangka bahwa pengalaman melihat cahaya di tanaman dewasa dengan mata telanjang akan begitu ajaib."

Sebuah startup biotek yang berbasis di Moskow, Planta, yang telah terlibat dalam proyek tersebut, berencana untuk mengkomersialkan konsep tersebut dengan memperkenalkan tanaman hias yang menghasilkan cahaya sendiri.

Posting Komentar untuk "Teknologi Cahaya Alami dari Jamur"