Para peneliti telah menemukan bahwa protein jamur tertentu dapat memicu pembentukan es pada suhu di bawah nol derajat, menghadirkan alternatif yang berpotensi lebih aman dan efisien dibandingkan metode saat ini seperti penyemaian awan berbasis perak iodida. Temuan ini, yang diterbitkan dalam Science Advances, dapat merevolusi berbagai bidang mulai dari modifikasi cuaca hingga pengawetan makanan dan bahkan pemodelan iklim.
Masalah Nukleasi Es Saat Ini
Penyemaian awan tradisional bergantung pada partikel seperti perak iodida untuk memaksa air di awan membeku, menciptakan kristal es yang tumbuh menjadi hujan. Namun, perak iodida sangat beracun, sehingga menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan. Penemuan baru ini menawarkan pengganti yang tidak beracun: protein jamur yang mampu melakukan fungsi yang sama.
Bagaimana Jamur Memicu Pembekuan
Tim yang dipimpin oleh Profesor Boris Vinatzer di Virginia Tech, mengidentifikasi protein spesifik dalam jamur tertentu (keluarga Mortierellacae) yang bertindak sebagai nukleator es yang efisien. Protein ini menyebabkan molekul air membeku bahkan pada suhu yang sedikit lebih hangat dari perkiraan sebelumnya. Proses ini mencerminkan “efek bola salju” alami, di mana kristal es tumbuh seiring dengan banyaknya air yang membeku di dalamnya, yang pada akhirnya menjadi cukup berat untuk jatuh sebagai presipitasi.
Asal Bakteri yang Tak Terduga
Menariknya, gen jamur yang bertanggung jawab atas kemampuan nukleasi es ini tampaknya berasal dari bakteri melalui transfer gen horizontal—sebuah proses di mana materi genetik dibagikan di antara spesies yang tidak berkerabat. Profesor Vinatzer mencatat, “Jamur tidak umum bagi jamur untuk memperoleh gen dari bakteri, jadi penemuan asal muasal bakteri ini sungguh tidak terduga.” Jamur telah mengadaptasi dan menyempurnakan protein tersebut, menjadikannya lebih efektif.
Aplikasi Selain Cloud Seeding
Penerapan potensialnya jauh melampaui modifikasi cuaca:
- Pengawetan Makanan: Protein jamur menawarkan bahan tambahan yang lebih aman untuk membekukan makanan dibandingkan dengan nukleator es bakterial, karena protein tersebut bebas sel dan larut dalam air.
- Kriopreservasi: Protein ini dapat meningkatkan pelestarian sel (jaringan, sperma, sel telur, embrio) dengan memulai pembekuan sebelum terjadi kerusakan. Ukuran molekul yang kecil memungkinkan perlindungan yang lebih baik daripada memasukkan sel bakteri utuh.
- Pemodelan Iklim: Memahami prevalensi molekul jamur di awan dapat menyempurnakan model iklim, sehingga meningkatkan prediksi berapa banyak radiasi yang dipantulkan kembali ke luar angkasa versus diserap oleh Bumi.
“Jika kita mempelajari cara memproduksi protein jamur ini dalam jumlah yang cukup dengan harga murah, maka kita dapat memasukkannya ke dalam cloud dan membuat cloud seeding menjadi lebih aman,” kata Profesor Vinatzer.
Mengapa Ini Penting
Penemuan ini menyoroti potensi teknologi yang terinspirasi oleh bio. Dengan memanfaatkan proses yang terjadi secara alami, peneliti dapat mengembangkan solusi yang efektif dan ramah lingkungan. Implikasi jangka panjangnya mencakup prediksi iklim yang lebih akurat, praktik pembekuan industri yang lebih aman, dan alternatif berkelanjutan terhadap agen penyebar awan beracun.
Penelitian ini menggarisbawahi pentingnya pengurutan genom yang berkelanjutan dan kemajuan ilmu komputer dalam mengungkap kemampuan tersembunyi di alam.
Rosemary J.Eufemio dkk. 2026. Kelas protein nukleasi es jamur yang sebelumnya tidak dikenal dengan keturunan bakteri. Kemajuan Ilmu Pengetahuan 12 (11); doi: 10.1126/sciadv.aed9652.
