AGRONET -- Baru-baru ini ilmuwan Cina berhasil mensistensikan gula menggunakan karbon dioksida di laboratorium. Terobosan ini menandai langkah penting dalam sintesis gula buatan.

Sintesis ini membutuhkan waktu lebih dari dua tahun untuk direalisasikan. Ini adalah capaian tim dari Institut Bioteknologi Industri Tianjin di Akademi Ilmu Pengetahuan Cina dan Institut Fisika Kimia Dalian di akademi tersebut. Penelitian ini dipublikasikan pekan lalu dalam sebuah makalah di Chinese Science Bulletin, sebuah jurnal akademis multidisiplin.

Gula adalah sumber energi utama bagi tubuh manusia dan bahan baku utama fermentasi industri. Biasanya, gula diperoleh terutama dengan mengekstraksinya dari tanaman seperti tebu. Namun, metode ekstraksi cara biasa terbatas oleh efisiensi konversi energi fotosintesis tanaman. Selain itu, proses ekstraksi gula juga dipengaruhi ketidakpastian pasokan bahan baku akibat degradasi dan kekurangan lahan, degradasi ekosistem, dan cuaca ekstrem serta bencana alam yang disebabkan oleh pemanasan global. Masalah-masalah itu mendorong para ilmuwan mempelajari sistensis gula buatan.

Dalam penelitian terbaru mereka, para ilmuwan Cina menyesuaikan karbon dioksida konsentrasi tinggi dan bahan mentah lainnya dalam larutan reaksi sesuai dengan proporsi tertentu. Dengan bantuan katalis kimia dan katalis enzim, mereka memperoleh empat jenis gula: glukosa, allulosa, tagatose, dan mannose.

Penulis utama makalah dan peneliti asosiasi di institut Tianjin Yang Jiangang mengatakan percobaan ini berlangsung sekitar 17 jam. Proses ini dinilai jauh lebih singkat dibandingkan waktu yang diperlukan untuk metode ekstraksi gula biasa.

Efisiensi sintesis gula dalam penelitian ini adalah 0,67 gram per liter per jam, 10 kali lebih tinggi dibandingkan hasil yang dicapai para ilmuwan di seluruh dunia sebelumnya. Yang mengatakan, tingkat konversi karbon dioksida menjadi gula menjadi glukosa mencapai 59,8 nanomol karbon per miligram katalis per menit. Ini merupakan tingkat produksi gula buatan tertinggi yang diketahui Cina maupun dan internasional.

“Dengan mengendalikan beragam efek katalitik dari berbagai enzim, secara teoritis hampir semua jenis gula dapat disintesis,” kata Yang seperti dikuti China Daily, Jumat (25/8/2023).

Mengenai penelitian ini, anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Jerman Leopoldina Manfred Reetz mengatakan mengubah karbon dioksida menjadi gula merupakan tugas yang sangat menantang. Menurut Reetz, pencapaian ilmuwan Cina membuka jalur sintesis gula yang fleksibel, multifungsi, dan efisien serta kimia ramah lingkungan.

Kimia ramah lingkungan yang dimaksud Reetz mirip dengan kimia berkelanjutan. Bidang yang sedang berkembang yang fokus pada bagaimana memanfaatkan sepenuhnya bahan mentah dan energi dalam proses produksi produk yang diinginkan sambil meminimalkan atau menghilangkan penggunaan dan pembentukan zat berbahaya. Konversi karbon dioksida menjadi gula dipandang sebagai contoh kimia ramah lingkungan, karena dilakukan pada kondisi suhu dan tekanan normal dan tidak menghasilkan zat berbahaya. (tar)