Bagaimana perasaan Anda jika Anda dapat memulihkan tenaga hanya dengan duduk di bawah sinar matahari? Kemampuan menggunakan sinar matahari untuk mengubah karbon dioksida (CO2) dan air menjadi oksigen dan energi secara tradisional hanya dimiliki oleh tumbuhan dan alga. Namun kini, para peneliti di Jepang telah berhasil menciptakan sel hewan fotosintetik.
Para ahli biologi mengambil kloroplas—komponen sel yang bertanggung jawab untuk fotosintesis—dari ganggang merah dan menyuntikkannya ke dalam sel hamster. Hasilnya, sel-sel hewan memperoleh kemampuan untuk melakukan fotosintesis cahaya. Pencapaian ini, yang dirinci dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada tanggal 31 Oktober di jurnal Proceedings of the Japan Academy, menantang asumsi bahwa menggabungkan kloroplas dengan sel hewan adalah hal yang mustahil.
“Sejauh yang kami tahu, ini adalah deteksi pertama yang dilaporkan mengenai transpor elektron fotosintesis dalam kloroplas yang ditanamkan dalam sel hewan,” Sachihiro Matsunaga dari Universitas Tokyo, yang ikut menulis makalah tersebut, mengatakan dalam pernyataan Universitas Tokyo. Transpor elektron fotosintesis adalah tahap fotosintesis yang menghasilkan energi tumbuhan atau alga.
“Kami mengira kloroplas akan dicerna oleh sel hewan dalam beberapa jam setelah dimasukkan,” tambahnya. “Namun, yang kami temukan adalah mereka terus berfungsi hingga dua hari, dan terjadi transpor elektron dalam aktivitas fotosintesis.”
Para peneliti mengkonfirmasi hal ini dengan menganalisis kloroplas di dalam sel hamster melalui beberapa teknik pencitraan, dan menerapkan metode yang menggunakan gelombang cahaya untuk membuktikan bahwa transpor elektron fotosintesis memang terjadi. “Kami berspekulasi bahwa kloroplas yang dimasukkan ke dalam sel hewan mungkin tetap stabil dan terus menghasilkan energi terlepas dari kondisi lingkungan,” tulis mereka dalam penelitian tersebut.
Meskipun gagasan tentang hewan bertenaga surya menarik, sebenarnya bukanlah tujuannya; visi tim untuk penerapan teknologi ini di masa depan lebih praktis. Mereka berpendapat bahwa “planimal”, demikian sebutannya, dapat dimasukkan ke dalam rekayasa jaringan buatan. Jaringan yang tumbuh di laboratorium terkadang kesulitan untuk tumbuh karena kekurangan oksigen, yang dapat diatasi dengan memperkenalkan sel hewan fotosintetik.
“Jaringan yang dikembangkan di laboratorium, seperti organ buatan, daging buatan, dan lembaran kulit, terbuat dari banyak lapisan sel. Namun, terdapat masalah yaitu ukurannya tidak dapat bertambah karena hipoksia (kadar oksigen rendah) di dalam jaringan, sehingga menghambat pembelahan sel,” jelas Matsunaga. “Dengan mencampurkan sel yang ditanamkan kloroplas, oksigen dapat disuplai ke sel melalui fotosintesis, melalui iradiasi cahaya, sehingga memperbaiki kondisi di dalam jaringan untuk memungkinkan pertumbuhan.”
Para peneliti mencatat bahwa sel hamster yang diberi kloroplas juga memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi, yang mengisyaratkan bahwa kloroplas meneruskan sumber karbon (bahan bakar) ke sel hewan selain oksigen.
Tim berencana untuk melanjutkan penelitian terobosannya pada sel “planimal” ini. Siapa tahu—mungkin di masa depan, bukan hanya tanaman hias Anda yang akan mendapat tambahan sinar matahari.