Di ladang di pedesaan Inggris, sumber baru minyak ikan tumbuh. Penelitian Rothamsted di Hertfordshire, Inggris, baru-baru ini memulai percobaan lapangan tanaman camelina flax ( Camelina sativa ) yang dimodifikasi secara genetik untuk menghasilkan asam lemak omega-3 rantai panjang — komponen utama "minyak ikan."
Konten terkait
- Apa yang Akan Meyakinkan Orang Bahwa Makanan yang Dimodifikasi Secara Genetik Tidak Apa-apa?
- Makanan, Makanan Modifikasi
Percobaan lapangan memperoleh persetujuan pada bulan April dari Departemen Lingkungan, Pangan, dan Urusan Pedesaan (DEFRA), badan administrasi Inggris yang mengatur tanaman yang dimodifikasi secara genetika, dan para peneliti akan memanen tanaman pertama mereka bulan ini atau berikutnya. Bagi Inggris, ini adalah langkah besar; sebenarnya, ini adalah percobaan pertama dari jenisnya. DEFRA hanya menyetujui lima tanaman rekayasa genetika (GM) untuk uji coba lapangan, dan ini adalah yang pertama dengan nilai gizi yang ditingkatkan.
Sementara beberapa orang mewaspadai organisme yang dimodifikasi secara genetis sehingga membuatnya menjadi makanan manusia, yang lain melihatnya sebagai bagian dari tren dalam menggunakan tanaman RG untuk membuat makanan yang kaya nutrisi dan produk obat lebih berkelanjutan. Dalam hal ini, camelina GM dapat membuat budidaya ikan lebih berkelanjutan dan ikan lebih bergizi.
Lihat, ikan sebenarnya tidak membuat minyak ikan. Apa yang kita sebut minyak ikan adalah rantai panjang asam lemak tak jenuh ganda omega-3. Asam Eikosapentaenoat (EPA) dan asam docosahexaenoic (DHA) adalah dua asam lemak paling penting bagi diet manusia dan telah dikaitkan dengan fungsi otak yang sehat dan mengurangi peradangan (walaupun masih belum jelas apakah manfaat ini mengarah ke jantung yang lebih sehat, seperti yang telah diklaim oleh banyak orang). ). Alga dan jamur secara alami menghasilkan rantai panjang ini, dan ikan memakan mikroba atau organisme kecil yang memakan mikroba.
Di lautan, minyak membuat rantai makanan menjadi ikan yang lebih besar. Jadi ikan liar akan memiliki minyak ikan, terakumulasi dari makanan yang dimakannya.
Namun, di peternakan ikan, ini adalah cerita yang berbeda. "Masalah besar adalah bahwa budidaya ikan tergantung pada minyak ikan ini sebagai input, " kata Jonathan Napier, ilmuwan utama pada percobaan Rothamsted.
Tanpa kekayaan sumber makanan kaya minyak di lautan, seekor ikan yang dibudidayakan “tidak akan tumbuh seperti ikan sungguhan atau merasakan seperti ikan sungguhan. Ini tidak akan memiliki asam lemak yang tepat dalam minyaknya, ”kata Colin Lazarus, seorang ahli biologi di University of Bristol di Inggris yang tidak berafiliasi dengan uji coba saat ini. Tanpa minyak, ikan yang dibudidayakan juga akan kurang bergizi, karena mereka akan kekurangan asam lemak omega-3.
Populasi alga dan fugal berantakan dan sulit dipelihara dalam skala besar, jadi sayangnya, tempat termudah untuk mendapatkan minyak ikan adalah dari ikan lain. Sekitar satu juta ton minyak ikan dipanen setiap tahun dari laut, dan sekitar 80 persen dari itu masuk ke peternakan ikan dan dicampur ke pakan ternak.
Jika tampaknya agak konyol memanen ikan dari laut untuk memberi makan minyak ikan untuk ikan yang dibudidayakan, Anda benar. Ketika populasi ikan liar berkurang, semakin banyak ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia berasal dari peternakan. Tetapi agar ikan itu bergizi, ia membutuhkan ikan liar.
Sebuah peternakan ikan di Norwegia. (Courtesy of Flickr pengguna Yodod) Bagaimana manajer sumber daya dapat menghentikan gaya mengalahkan diri sendiri ini? Jawabannya, menurut beberapa ilmuwan, terletak pada pertanian.
Pertanian membutuhkan sumber daya yang cukup mendasar — sinar matahari, air, dan pupuk — dan sudah memiliki infrastruktur untuk menghasilkan minyak seperti minyak bunga matahari dan minyak kanola. Jadi mengapa tidak merekayasa tanaman secara genetis untuk menghasilkan minyak ikan?
“Modifikasi genetik dapat memberikan rute yang lebih berkelanjutan untuk menumbuhkan ikan untuk konsumsi manusia karena mengangkat laut, mengambil semua ikan di laut untuk menggiling massa untuk mendapatkan minyak ikan untuk menanam ikan di penangkaran bukan berkelanjutan berolahraga, ”kata Lazarus.
Tetapi bagaimana cara membuat tanaman yang menghasilkan minyak ikan? Membuat tanaman untuk membuat asam lemak omega-3 hanyalah masalah memotong dan menempelkan semua gen yang tepat dari ganggang ke dalam tanaman, Lazarus menjelaskan. Untuk menghasilkan asam lemak yang diinginkan, Anda perlu mencari tahu gen mana yang menghasilkan asam dengan jumlah karbon dan ikatan kimia yang benar di semua tempat yang tepat.
"Jika Anda memiliki gen yang tepat, maka tanaman itu akan dengan senang hati melakukannya untuk Anda, " kata Lazarus. Misalnya, pada tahun 2004, lab Lazarus memotong dan menempelkan gen alga ke dalam Arabidopsis, sebuah tanaman berbunga kecil yang sering digunakan dalam tes untuk mengamati reaksi biologis. Setelah disambung bersama, seluruh tanaman menghasilkan asam lemak omega-3 dan omega-6 rantai panjang yang rendah.
Tim di Rothamsted telah menghabiskan dekade terakhir mencoba membangun pabrik minyak ikan nabati yang lebih efisien. “Rasanya seperti mencoba menemukan semua bagian untuk membuat perangkat Anda dan kemudian setelah Anda mendapatkan semua bagiannya, Anda dapat merakitnya, ” kata Napier.
Tanaman Camelina dibuat untuk kapal yang ideal, mengingat siklus hidupnya yang cepat dan fakta bahwa mereka biasanya tidak hibridisasi silang atau berkembang biak dengan tanaman tanaman kanola yang umum — yang berarti bahwa gen yang direkayasa ke dalam camelina lebih kecil kemungkinannya untuk mencemari populasi tanaman liar secara genetik. Mereka telah berhasil memodifikasi tanaman camelina mereka secara genetis untuk mengandung tujuh gen dari ganggang, sehingga mereka cenderung menghasilkan tingkat EPA dan DHA yang tinggi.
Gen alga ini juga memerlukan beberapa modifikasi agar kompatibel dengan tanaman. Ini karena ketika gen ditranskripsi dalam sel, beberapa organisme memiliki preferensi tertentu ketika membaca kode genetik. Jadi para peneliti men-tweak gen untuk mengandung blok bangunan genetik yang disukai oleh camelina, daripada yang disukai oleh alga.
"Ini hampir seperti memperhalus bahasa untuk membuatnya mengalir lebih baik di host, " kata Napier. Ini membuat produksi omega-3 di pabrik lebih efisien, menghasilkan lebih banyak asam lemak. Kemudian, dengan menggunakan gen promotor khusus, para peneliti dapat memfokuskan produksi asam lemak ini dalam biji tanaman, membuat panen menjadi lebih mudah.
Tumbuh di rumah kaca, tanaman camelina ini menghasilkan biji yang mengandung 25 persen minyak omega-3 (12 persen EPA dan 14 persen DHA) dan 75 persen minyak sayur biasa. Karena peternakan ikan sering mencampurkan minyak sayur ke dalam pakan mereka bersama dengan minyak ikan untuk menghemat biaya, ini merupakan kombinasi yang berguna. Para peneliti di University of Stirling saat ini sedang menguji umpan dari rumah kaca Rothamsted di peternakan ikan.
Langkah logis berikutnya adalah menguji bagaimana tanaman tumbuh ketika ditanam di ladang dan bukan rumah kaca. Tahun ini uji coba lapangan mencakup sekitar 1.000 tanaman dalam plot 100 meter persegi, dan, jika semuanya berjalan dengan baik, tahun depan mereka akan menggandakan volume.
Camelina sativa dan tanaman minyak biji lainnya dapat menyediakan minyak ikan untuk pertanian aqua di masa depan. (Courtesy of USDA) Uji coba akan berjalan setiap musim tanam hingga 2017. Keberhasilan akan menjadi tanaman yang tumbuh dengan cara yang sama persis seperti di rumah kaca — dan menghasilkan jumlah omega-3 yang sama.
Jika semuanya berjalan lancar, tanaman tersebut dapat menghasilkan asam lemak omega-3 untuk penggunaan peternakan ikan utama dalam sepuluh tahun ke depan. Tanaman itu bahkan bisa menjadi sumber suplemen gizi manusia — industri yang sedang booming meskipun ilmu tentang keefektifannya belum sepenuhnya.
Yang mengatakan, jelas tidak semua orang melihat langsung pada rekayasa genetika. Beberapa orang khawatir tanaman itu dapat menimbulkan risiko kesehatan atau alergi yang belum ditemukan. Dan yang lain merasa itu tidak benar-benar menyelesaikan masalah keberlanjutan akuakultur.
"Ini hanya akan menggantikan satu masalah, konsumsi yang berlebihan dari stok ikan untuk memberi makan ikan, dengan yang lain, permintaan tambahan untuk lahan untuk pakan bagi hewan, daripada untuk menanam makanan bagi manusia, " kata Helena Paul, direktur kelompok GM Freeze, kepada The Guardian pada bulan Januari ketika rencana untuk persidangan pertama kali diumumkan.
Kelompok Rothamsted tentu bukan satu-satunya yang bekerja pada tanaman yang dapat menghasilkan omega-3. Sebuah tim di Australia merancang tanaman camelina dan canola untuk menghasilkan asam lemak omega-3. Di AS, Monsanto telah mengembangkan tanaman kedelai yang menghasilkan omega-3 yang disebut asam stearidonic. Kelompok lain sedang mencari tanaman biji rami dan sawi India sebagai inang potensial, juga.
Terlebih lagi, teknologi genetika cukup fleksibel. Selain minyak ikan, suatu hari nanti dapat digunakan untuk membuat minyak dan produk nutrisi lainnya, para peneliti berspekulasi. Menggunakan tanaman untuk menghasilkan hal-hal seperti obat-obatan dan bahkan vaksin oral adalah suatu kemungkinan.
“Jika Anda bisa mendapatkan tanaman untuk menghasilkan antigen yang menghasilkan vaksin, Anda mungkin menemukan lebih mudah untuk mengangkut tanaman atau produk tanaman bagi orang untuk hanya makan, ” kata Lazarus.
Bayangkan: Tanaman penuh vaksin campak. Tentu saja, perkembangan seperti itu masih jauh dan membutuhkan uji klinis dan lingkungan yang luas sebelum menjadi sesuatu yang mendekati kenyataan.
Tetapi bagi para peneliti, potensinya menarik. Langkah awal yang penting? Hasil panen yang bermanfaat ketika para peneliti Rothamsted memetik benih minyak ikan mereka.
