berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Sumber: Harian Sains dan Teknologi

Science and Technology Daily, Beijing, 13 Agustus (Reporter Zhang Mengran) Menurut situs resmi Institut Teknologi Federal Swiss di Zurich, tim dari sekolah tersebut telah mengusulkan metode baru menggunakan bakteri untuk memproduksi selulosa. Metode ini mengikuti mekanisme evolusi seleksi alam, sehingga memungkinkan para ilmuwan dengan cepat membiakkan puluhan ribu varian bakteri dan memilih strain yang menghasilkan selulosa paling banyak.

Para ilmuwan telah mencoba mengubah mikroorganisme menjadi “pabrik produksi” hidup yang dapat menghasilkan produk yang diinginkan dalam jumlah besar dengan lebih cepat. Hal ini memerlukan modifikasi genom bakteri yang ditargetkan atau budidaya strain bakteri yang paling sesuai.

Bakteri asam asetat K.sucrofermentans dapat menghasilkan selulosa dengan kemurnian tinggi. Bahan selulosa membantu penyembuhan luka dan mencegah infeksi serta banyak diminati dalam aplikasi biomedis, bahan pengemas, dan tekstil. Namun, jenis bakteri liar ini tumbuh lambat dan menghasilkan selulosa dalam jumlah terbatas, sehingga harus ditemukan cara untuk meningkatkan produksinya.

Tim peneliti menggunakan metode baru untuk berhasil membudidayakan beberapa varian bakteri asam asetat yang menghasilkan selulosa 70% lebih banyak dibandingkan strain aslinya.

Tim pertama-tama menyinari sel bakteri dengan sinar ultraviolet untuk menghancurkan situs dalam DNA bakteri secara acak. Mereka kemudian menempatkan bakteri tersebut di ruangan gelap untuk mencegah perbaikan kerusakan DNA, sehingga menyebabkan mutasi. Mereka menggunakan instrumen kecil untuk merangkum setiap sel bakteri dalam setetes kecil larutan nutrisi dan membiarkan sel tersebut memproduksi selulosa untuk jangka waktu tertentu. Setelah masa inkubasi, mikroskop fluoresensi digunakan untuk menganalisis sel bakteri mana yang menghasilkan selulosa paling banyak dan sel bakteri mana yang tidak menghasilkan selulosa atau sangat sedikit.

Dengan menggunakan sistem pemilahan yang baru dikembangkan, tim secara otomatis memilah sel-sel bakteri yang telah berevolusi untuk menghasilkan selulosa dalam jumlah besar. Sistem penyortiran sepenuhnya otomatis dan sangat cepat. Hanya perlu beberapa menit untuk memindai 500.000 tetesan dengan laser dan memilah tetesan dengan kandungan selulosa tertinggi. Terakhir, dipilih 4 strain yang produksi selulosanya 50%-70% lebih tinggi dibandingkan strain liar.

Sel Acetobacter berevolusi untuk tumbuh pada antarmuka udara dan air dalam botol kaca dan menghasilkan lapisan selulosa. Berat alami bantalan ini antara 2-3 mg dan ketebalan sekitar 1,5 mm. Varian yang berevolusi menghasilkan lapisan selulosa yang hampir dua kali lebih berat dan tebal dibandingkan jenis selulosa liar.

Langkah tim selanjutnya adalah menguji mikroorganisme baru dalam kondisi industri sebenarnya.

Selulosa merupakan polisakarida yang paling banyak tersebar dan melimpah di alam. Beberapa strain bakteri asam asetat dapat mensintesis selulosa, namun laju sintesis dalam kondisi alami terlalu lambat untuk memenuhi kebutuhan manusia. Kali ini tim meniru "metode seleksi alam", meninggalkan sel-sel yang dapat menghasilkan selulosa dalam jumlah besar, menghilangkan sel-sel "malas dan licin", dan membantu sel-sel bakteri asam asetat untuk "berevolusi". Sistem penyortiran yang baru dikembangkan memainkan peran penting dalam "mengenali" secara sekilas siapa "karyawan yang baik" dalam produksi selulosa. Selanjutnya, peneliti ilmiah akan memverifikasi lebih lanjut apakah bakteri asam asetat yang berevolusi ini dapat berperan dalam meningkatkan produksi dan pendapatan dalam produksi industri.