SiarKota.Com | Artikel Ilmiah—Para ilmuwan telah menemukan cara menghilangkan senyawa beracun kentang, membuatnya lebih aman dimakan dan lebih mudah disimpan. Terobosan ini dapat mengurangi limbah makanan dan meningkatkan pertanian tanaman di luar angkasa dan lingkungan ekstrem lainnya.
Tanaman kentang secara alami menghasilkan bahan kimia yang melindunginya dari serangga. Bahan kimia yang disebut steroidal glycoalkaloids atau SGA ditemukan dalam jumlah besar di bagian hijau kulit kentang dan di area perkecambahan. Bahan kimia ini membuat kentang tidak aman bagi serangga dan juga manusia.
“Senyawa-senyawa ini sangat penting bagi tanaman untuk mengusir serangga. Namun, senyawa-seyawa itu membuat bagian-bagian tertentu tanaman ini tidak dapat dimakan,” kata Adam Jozwiak, ahli biokimia molekuler Universitas California di Amerika Serikat yang memimpin penelitian ini.
“Sekarang setelah kami menemukan jalur biosintesisnya, kami berpotensi menciptakan tanaman yang memproduksi senyawa ini hanya pada daunnya saja, tetapi tetap menjaga bagian yang dapat dimakan aman.”
Sinar matahari dapat mendorong produksi SGA pada umbi kentang, bahkan setelah dipanen. Dengan mengidentifikasi mekanisme genetik utama dalam produksi SGA, para peneliti Universitas California dapat mengurangi toksisitas kentang sambil mempertahankan pertahanan alami tanaman. Menghilangkan SGA dari kentang juga akan membuat kentang lebih mudah disimpan dan diangkut di udara terbuka.
GAME15
Penelitian yang dipublikasikan di Science ini berfokus pada protein yang dijuluki GAME15, yang berperan penting dalam memproduksi SGA. Protein ini bertindak sebagai enzim yang secara efisien memproduksi SGA sambil mencegah senyawa beracun ini bocor ke bagian lain sel tanaman.
Tomat juga menghasilkan SGA, terutama pada buah yang masih hijau dan mentah, serta pada daun, batang, dan akar tanaman. Ketika para peneliti membungkam gen GAME15 pada tomat, mereka menghilangkan produksi SGA, tetapi juga membuat tanaman menjadi sangat rentan terhadap hama.
Dengan merekayasa tanaman untuk mengontrol kapan dan di mana SGA diproduksi, misalnya di daun dan bukan di umbi kentang, para peneliti membayangkan kentang yang dapat disimpan tanpa risiko toksisitas dari paparan sinar matahari.
“Anda dapat menyimpan kentang di dapur dan tidak perlu khawatir akan paparan sinar matahari, yang membuat kentang menghasilkan lebih banyak SGA. Anda bisa memakannya kapan pun Anda mau, sehingga mengurangi limbah makanan,” kata Jozwiak.
Selain itu, temuan ini dapat memungkinkan penggunaan bagian tanaman lain, seperti daun, menjadi makanan di lingkungan dengan ruang terbatas, seperti misi luar angkasa atau sistem pertanian vertikal.
“Pada pertanian luar angkasa, yang setiap bagian tanaman harus dapat dimakan, temuan ini sangat menjanjikan,” kata Jozwiak.
Tim mencapai wawasan ini dengan menciptakan kembali proses produksi SGA pada tanaman tembakau.
Yang mengejutkan, mereka menemukan bahwa dalam proses memproduksi SGA, tanaman mengalihkan protein dari aparatus Golgi, yang bertanggung jawab memproduksi dinding sel, ke retikulum endoplasma, bagian sel yang memproduksi racun.
“Pada dasarnya, tanaman meminjam dari dirinya sendiri untuk menciptakan GAME15,” kata Jozwiak. “Kami tidak menyangka bahwa tanaman tersebut membajak protein yang memproduksi dinding sel.”
Buah hijau yang masih mentah mungkin beracun, tetapi selama proses pematangan, molekul-molekul ini akan berubah menjadi sesuatu yang dapat dimakan.
Dengan membatasi SGA pada bagian tanaman yang tidak dapat dimakan, petani dan konsumen dapat memperoleh lebih banyak manfaat dari tanaman dan mengonsumsinya secara lebih aman.
“Penelitian kami menunjukkan bahwa tanaman telah berevolusi dengan cara yang cerdas untuk menyeimbangkan pertumbuhan, perkembangbiakan, dan pertahanan,” kata Jozwiak. “Dengan memahami sistem ini, kami dapat mendesain ulang tanaman untuk memenuhi kebutuhan modern tanpa mengorbankan kemampuan mereka untuk berkembang.”
Penelitian ini merupakan upaya kolaboratif yang melibatkan para peneliti dari Institut Sains Weizmann di Israel dan beberapa lembaga penelitian di Jepang, yaitu Universitas Kobe, Pusat Ilmu Pengetahuan RIKEN, dan Universitas Osaka.
Temuan kelompok ini tidak hanya menjanjikan makanan yang lebih sehat, tetapi juga merupakan sebuah lompatan ke depan dalam bidang pertanian berkelanjutan dan eksplorasi ruang angkasa.
“Kami sangat senang dengan potensi penemuan ini,” kata Jozwiak. “Sangat menarik untuk memikirkan bagaimana kita sekarang dapat secara signifikan memperpanjang masa simpan tanaman seperti kentang dan mengurangi limbah makanan di Bumi dan sekitarnya.”
