Taipei, 4 Okt. (CNA) Ilmuwan Taiwan telah merekayasa tanaman yang dapat menangkap sekitar 50 persen lebih banyak karbon dioksida (CO₂) dan menghasilkan lebih dari dua kali lipat jumlah biji dibandingkan tanaman yang tidak dimodifikasi, sebuah terobosan yang mereka harapkan suatu hari nanti dapat membantu mengurangi pemanasan global dan menumbuhkan lebih banyak tanaman pokok seperti padi.
Jika diterapkan pada tanaman pangan utama, sistem baru yang diperkenalkan ke dalam sel tanaman ini dapat mengurangi emisi CO₂ dan meningkatkan hasil panen "Tanpa menambah peralatan atau biaya tenaga kerja," kata Lu Kuan-jen (呂冠箴), seorang peneliti di Academia Sinica, kepada CNA, merujuk pada studi bulan September.
Peningkatan emisi CO₂ telah mengganggu keseimbangan siklus karbon, yang memindahkan karbon antara udara, daratan, lautan, dan makhluk hidup, mendorong para ilmuwan untuk mencari cara agar tanaman lebih efisien dalam menangkap CO₂.
Meningkatkan penangkapan karbon
"Emisi CO₂ buatan manusia sejak Revolusi Industri telah mengganggu keseimbangan [siklus karbon alami]," kata Presiden Academia Sinica James Liao (廖俊智) pada acara 16 September yang mempresentasikan temuan timnya.
Mengutip emisi manusia tahunan sebesar 9,6 miliar ton CO₂ dibandingkan dengan 220 miliar ton yang diserap melalui fotosintesis di darat dan lautan, Liao mengatakan penelitiannya berfokus pada peningkatan fotosintesis -- proses di mana tanaman mengubah cahaya, air, dan CO₂ menjadi oksigen dan gula.
"Kami bertujuan untuk secara artifisial merancang sistem fiksasi karbon baru untuk meningkatkan efisiensi penangkapan CO₂ berbasis fotosintesis," kata Liao.
Sekitar 20 tahun lalu, tim Liao memulai penelitian yang mengarah pada pengenalan sistem biokimia sintetis ke dalam thale cress (Arabidopsis thaliana), tanaman yang tumbuh cepat, melalui transformasi gen.
Pengujian menunjukkan bahwa sistem tambahan tersebut meningkatkan penyerapan CO₂ pada thale cress sekitar 50 persen dibandingkan tanaman yang tidak dimodifikasi.
"Tanaman ajaib" tingkatkan pangan, minyak
Lu, penulis utama studi yang diterbitkan awal September di jurnal Science, menyebut tanaman hasil rekayasa gen ini sebagai "tanaman ajaib" karena tumbuh lebih cepat daripada tanaman liar.
Ia mengatakan tanaman tersebut menjalankan sistem fiksasi karbon kedua di samping sistem alami, menjadikannya yang pertama dengan dua sistem tersebut dan meningkatkan produksi lipid di daun dan bijinya.
Tanaman yang dimodifikasi "Menggandakan atau melipatgandakan biomassa mereka dan meningkatkan jumlah benih serta produksi minyak," kata Lu kepada CNA.
Ia menambahkan bahwa kemajuan ini dapat membantu memenuhi tantangan pasokan pangan di masa depan untuk tanaman seperti padi dan jagung, sekaligus menyediakan bahan baku berkelanjutan untuk bahan bakar penerbangan dan industri kimia.
Hambatan praktis ke depan
Para peneliti memperingatkan bahwa spesies tanaman berbeda dalam cara mereka mengatur pertumbuhan, sehingga sulit untuk memperkirakan berapa banyak tambahan CO₂ yang dapat ditangkap jika sistem ini diterapkan pada tanaman di masa depan.
Namun demikian, Lu menunjukkan bahwa peningkatan fiksasi karbon sebesar 10 persen saja pada tanaman dapat melebihi jumlah karbon yang diemisikan oleh aktivitas manusia.
Ia mengatakan sistem ini dapat diterapkan pada sayuran daun, seperti brokoli, atau pada biji-bijian seperti padi dan gandum untuk meningkatkan hasil panen dan memperkuat ketahanan pangan global.
Academia Sinica telah membentuk tim untuk melanjutkan penelitian ini, dengan tahap berikutnya berfokus pada pengujian sistem pada tanaman utama, termasuk padi dan tomat, kata Direktur Pusat Penelitian Bioteknologi Pertanian Yeh Kuo-chen (葉國楨).
Meskipun studi ini menandai kemajuan ilmiah yang signifikan, Liao memperingatkan bahwa aplikasi komersial masih jauh.
"Kami tidak berbicara tentang tahun depan - bahkan dekade berikutnya pun belum," katanya, mengutip perlunya memastikan stabilitas genetik dan memenuhi standar regulasi untuk tanaman hasil rekayasa genetika.
Selesai/IF
