Populasi manusia di dunia semakin meningkat. Diperkirakan pada tahun 2050, populasi dunia dapat mencapai 9,6 miliar jiwa. Peningkatan jumlah manusia ini dikhawatirkan tidak dibarengi dengan peningkatan produksi makanan. Oleh karena itu, dibutuhkan terobosan-terobosan dalam upaya meningkatkan produksi pangan secara global. Secara umum, peningkatan produksi makanan dapat dilakukan secara ekstensifikasi dan intensifikasi. Ekstensifikasi berarti peningkatan produksi dengan memperluas lahan-lahan untuk dijadikan lahan produksi pangan (pertanian/perternakan). Sementara, intensifikasi lebih ke raha upaya meningkatkan produktivitas hasil pertanian dari lahan yang sudah ada. Ort, dkk. (2015) melalui penelitiannya yang berjudul "Redesigning photosynthesis to sustainably meet global food and bioenergy demand" membahas mengenai upaya peningkatan produksi pangan secara intensifikasi, yaitu dengan meningkatkan efektivitas dari fotosintesis tanaman.
 |
| https://biologywise.com |
Beberapa cara yang diajukan dalam rangka peningkatan efektivitas fotosintesis dari tanaman adalah sebagai berikut:
1. Mengurangi light harvesting pigment
2. Menjadikan fotosistem 1 sebagai pusat fotosintesis
3. Mengganti klorofil d dengan a
4. Meningkatkan serapan karbon
5. Meningkatkan konversi karbon tanaman
6. Mengganti jalur respirasi
Untuk mencapai beberapa target di atas, dapat diterapkan beberapa teknologi berupa:
1. Transformasi plastid
2. Activator transcription dan sistem Cas9
3. Redesign sistem fotosintesis dengan model sistem yang sudah ada dan dinilai lebih efisien, seperti pada cyanobacteria atau alga hijau
Adapun terdapat ide lain untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis tanaman, yaitu menerapkan smart canopy. Ide dari smart canopy ini bahwa keseluruhan daun tanaman kurang bisa memanfaatkan sinar matahari secara maksimal dan merata. Ini karena morfologi dari tanaman dengan daun pada bagian bawah akan tertutup dengan daun bagian atas, sehingga menjadi kurang mendapat akses cahaya matahari sebagai sumber energi menjalankan fotosintesis. Oleh karena itu, ide smart canopy ini menerapkan sistem berikut untuk meningkatkan penerimaan cahaya dan produksi biomassa tanaman:
1. Daun vertikal pada bagian atas, dan horizontal pada bagian bawah.
Sehingga, daun bagian terbawah tanaman pun juga dapat menerima energi sinar matahari.
2. Rubisco sebagai enzim pengikat senyawa karbon bersifat katalistik tinggi pada daun bagian atas dan bersifat spesifitas tinggi pada daun bagian bawah.
3. Sistem light gathering anthena
Sumber:
Ort, D. R., Merchant, S. S., Alric, J., Barkan, A., Blankenship, R. E., Bock, R., ... & Moore, T. A. (2015). Redesigning photosynthesis to sustainably meet global food and bioenergy demand. Proceedings of the national academy of sciences, 112(28), 8529-8536.
Comments
Post a Comment