Ilmuwan China Sulap Karbondioksida Jadi Gula, Simak Tujuannya

Sekelompok ilmuwan China mengembangkan metode untuk mengubah alkohol metanol menjadi gula putih. Menurut mereka hal ini dapat memungkinkan karbon dioksida yang ditangkap diubah menjadi makanan.

Sistem biotransformasi yang dikembangkan oleh tim ini menghasilkan sukrosa tanpa perlu menanam tebu atau bit gula.

Para ilmuwan mendapatkan metanol dari limbah industri atau dibuat dengan menghidrogenasi karbondioksida. Setelah itu, mereka mengubah metanol menjadi sukrosa menggunakan enzim dan diadaptasi untuk membuat karbohidrat kompleks lainnya, termasuk fruktosa dan pati.

"Konversi buatan karbon dioksida menjadi makanan dan bahan kimia menawarkan strategi yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan lingkungan dan populasi sambil berkontribusi pada netralitas karbon," kata tim peneliti dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal peer-reviewed Science Bulletin pada bulan Mei, melansir SCMP, Minggu (13/7).

Lihat Juga : CNN INDEPTH Dari Tegal ke Texas, Mengapa Tak Ada Satu Pun yang Aman dari Banjir?

Mengurangi karbon dioksida menjadi molekul yang lebih sederhana telah terbukti berhasil, meskipun para peneliti mengatakan bahwa menghasilkan karbohidrat rantai panjang menjadi tantangan bagi para ilmuwan selama ini.

"Biotransformasi in vitro (ivBT) telah muncul sebagai platform yang sangat menjanjikan untuk biomanufacturing berkelanjutan," tulis tim dari Institut Bioteknologi Industri Tianjin, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.

"Dalam penelitian ini, kami berhasil merancang dan mengimplementasikan sistem [ivBT] untuk sintesis sukrosa dari molekul berkarbon rendah," lanjutnya.

Sukrosa, atau gula putih, sebagian besar dihasilkan dari tebu yang ditanam di daerag beriklim hangat, seperti di Asia Tenggara. Sumber utama kedua adalah bit gula yang ditanam di wilayah utara yang lebih dingin.

Meskipun China memiliki kondisi iklim yang memungkinkan untuk menanam tebu maupun bit gula, negara ini mengonsumsi 15 juta ton gula per tahun.

Lihat Juga : NASA Ungkap Objek Misterius Masuk Tata Surya Melesat 245.000 Km/Jam

Budidaya skala besar kedua tanaman tersebut memerlukan lahan dan air yang sangat luas, yang menjadi perhatian seiring pertumbuhan populasi global yang terus meningkat, sehingga memberikan tekanan yang semakin besar pada pertanian seiring perubahan iklim.

Hal ini mendorong para peneliti mencoba mengembangkan metode sintesis sukrosa secara skalabel dan ekonomis.

Pada tahun 2021, para peneliti dari Institut Kimia Fisika Dalian, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS), mengungkap metode berefisiensi tinggi dan suhu rendah untuk memproduksi metanol melalui hidrogenasi karbon dioksida.

Para peneliti dari Institut Tianjin mengatakan pengurangan kimia karbon dioksida ini membuka kemungkinan penggunaan gas rumah kaca yang ditangkap sebagai bahan baku untuk biosintesis berkelanjutan berbagai bahan kimia.

"Studi ini telah menetapkan beberapa platform ivBT untuk konversi molekul karbon rendah, yang dapat diperoleh dari pengurangan kimia CO2 atau konversi kimia/biologis limbah industri, menjadi gula berkarbon tinggi (C≥12)," kata tim tersebut.

Dengan menerapkan strategi pemindaian jalur untuk mengoptimalkan sistem mereka, tim berhasil mengembangkan jalur dengan langkah reaksi yang singkat dan input energi yang rendah, mencapai hasil konversi sebesar 86 persen.

Sistem mereka tidak hanya mampu mengubah metanol menjadi sukrosa untuk pertama kalinya, tetapi juga dapat mensintesis pati dengan input energi yang lebih rendah dibandingkan metode yang dilaporkan sebelumnya.

Tim tersebut menyatakan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk membuat sistem ivBT mereka dapat diskalakan dan andal, termasuk penyaringan enzim yang ditingkatkan dan peningkatan stabilitas platform.