Meskipun konsumsi daging lebih sedikit dan lebih banyak makanan nabati sudah diketahui manfaatnya, konsumen sering kali mengalami kesulitan saat berbelanja di supermarket, terpengaruh oleh preferensi rasa dan tekstur, bahkan ketika beberapa alternatif makanan nabati gagal dalam hal keberlanjutan. Penelitian baru dari Universitas Kopenhagen memperkenalkan solusi yang menjanjikan: menggunakan ganggang biru-hijau yang tidak beracun, khususnya cyanobacteria yang dimodifikasi, untuk menghasilkan makanan kaya protein dengan tekstur seperti daging, menawarkan alternatif yang berkelanjutan dan diproses secara minimal.
Diakui secara luas bahwa mengurangi konsumsi daging dan keju dan memilih makanan nabati adalah hal yang bermanfaat. Namun, ketika dihadapkan pada pilihan antara makanan tradisional berbahan dasar hewani dan protein alternatif ramah lingkungan di bagian pendingin supermarket, kita tidak selalu membuat pilihan yang sadar lingkungan. Terlepas dari kenyataan bahwa banyak pilihan nabati sekarang memiliki rasa yang enak, tekstur dengan rasa yang ‘tepat’ di mulut seringkali kurang.
Selain itu, beberapa alternatif protein nabati juga tidak berkelanjutan karena sumber daya yang dikonsumsi dalam pengolahannya.
Namun bagaimana jika kita bisa membuat makanan yang berkelanjutan, kaya protein, dan juga memiliki tekstur yang tepat? Penelitian baru dari Universitas Kopenhagen mendorong visi tersebut. Kunci? Ganggang biru-hijau. Bukan jenis terkenal yang dikenal sebagai kaldu beracun di laut saat musim panas, tapi yang tidak beracun.
Fotobioreaktor tertutup tempat mikroalga dibudidayakan dalam tabung kaca. Kredit: IGV Biotech, CC BY-SA 3.0 Akta
“Cyanobacteria, juga dikenal sebagai ganggang biru-hijau, adalah organisme hidup yang kita dapat menghasilkan protein yang tidak mereka produksi secara alami. Hal yang sangat menarik di sini adalah bahwa protein tersebut terbentuk dalam untaian berserat yang agak menyerupai serat daging. Dan serat-serat ini mungkin saja digunakan dalam daging nabati, keju, atau jenis makanan baru lainnya yang teksturnya kita cari,” kata Profesor Poul Erik Jensen dari Departemen Ilmu Pangan.
Dalam sebuah studi baru, Jensen dan rekan peneliti dari Universitas Kopenhagen, di antara lembaga-lembaga lain, telah menunjukkan bahwa cyanobacteria dapat berfungsi sebagai organisme inang untuk protein baru dengan memasukkan gen asing ke dalam cyanobacterium. Di dalam cyanobacterium, protein mengatur dirinya sendiri sebagai benang kecil atau serat nano.
Pemrosesan minimal – keberlanjutan maksimum
Para ilmuwan di seluruh dunia telah meneliti cyanobacteria dan mikroalga lainnya sebagai makanan alternatif yang potensial. Salah satu penyebabnya adalah, seperti tanaman, mereka tumbuh dengan cara fotosintesisdan sebagian karena mereka sendiri mengandung banyak protein dan asam lemak tak jenuh ganda yang sehat.
“Saya adalah orang sederhana dari pedesaan yang jarang mengangkat tangannya ke udara, namun kemampuan memanipulasi organisme hidup untuk menghasilkan jenis protein baru yang menyusun dirinya menjadi benang jarang terlihat sejauh ini – dan memang demikian. sangat menjanjikan. Selain itu, karena ia merupakan organisme yang dapat dengan mudah tumbuh secara berkelanjutan, karena ia dapat bertahan hidup di air, CO di atmosfer2, dan sinar matahari. Hasil ini memberikan potensi yang lebih besar bagi cyanobacteria sebagai bahan yang berkelanjutan,” kata Poul Erik Jensen, yang memimpin kelompok penelitian yang mengkhususkan diri pada makanan nabati dan biokimia tanaman.
Banyak peneliti di seluruh dunia yang berupaya mengembangkan peningkat tekstur kaya protein untuk makanan nabati – misalnya, dalam bentuk kacang polong dan kedelai. Namun, hal ini memerlukan proses pengolahan yang besar, karena bijinya perlu digiling dan proteinnya diekstraksi, sehingga dapat mencapai konsentrasi protein yang cukup tinggi.
“Jika kita dapat memanfaatkan seluruh cyanobacterium dalam bahan makanan, dan bukan hanya serat protein, hal ini akan meminimalkan jumlah pengolahan yang diperlukan. Dalam penelitian makanan, kami berupaya menghindari pemrosesan yang terlalu banyak karena akan mengurangi nilai gizi suatu bahan dan juga menghabiskan banyak energi,” kata Jensen.
Ternak besok
Profesor tersebut menekankan bahwa akan memakan waktu cukup lama sebelum produksi untaian protein dari cyanobacteria dimulai. Pertama, para peneliti perlu mencari cara untuk mengoptimalkan produksi serat protein cyanobacteria. Namun Jensen optimis:
“Kita perlu menyempurnakan organisme ini untuk menghasilkan lebih banyak serat protein, dan dengan melakukan hal tersebut, ‘membajak’ cyanobacteria agar dapat bekerja untuk kita. Ini seperti sapi perah, yang kita bajak untuk menghasilkan susu dalam jumlah yang sangat banyak bagi kita. Kecuali di sini, kami menghindari pertimbangan etis apa pun terkait kesejahteraan hewan. Kita tidak akan mencapai tujuan kita besok karena beberapa tantangan metabolisme dalam organisme yang harus kita pelajari untuk diatasi. Tapi kami sudah dalam proses dan saya yakin kami bisa sukses,” kata Poul Erik Jensen, menambahkan:
“Jika demikian, ini adalah cara terbaik untuk membuat protein.”
Cyanobacteria seperti spirulina sudah ditanam secara industri di beberapa negara – sebagian besar untuk makanan kesehatan. Produksi biasanya terjadi di kolam balap di bawah langit terbuka atau di ruang fotobioreaktor, tempat organisme tumbuh dalam tabung kaca.
Menurut Jensen, Denmark adalah tempat yang tepat untuk mendirikan “pabrik mikroalga” untuk memproduksi cyanobacteria olahan. Negara ini memiliki perusahaan bioteknologi dengan keterampilan yang tepat dan sektor pertanian yang efisien.
“Pertanian Denmark, pada prinsipnya, dapat menghasilkan cyanobacteria dan mikroalga lainnya, sama seperti mereka menghasilkan produk susu saat ini. Dimungkinkan untuk memanen, atau memerah, sebagian sel sebagai biomassa segar setiap hari. Dengan memusatkan sel-sel cyanobacteria, Anda mendapatkan sesuatu yang tampak seperti pesto, tetapi dengan untaian protein. Dan dengan pengolahan yang minimal, bahan ini dapat langsung dimasukkan ke dalam makanan.”
Referensi: “Perakitan Mandiri Nanofilamen di Cyanobacteria untuk Ko-lokalisasi Protein” oleh Julie AZ Zedler, Alexandra M. Schirmacher, David A. Russo, Lorna Hodgson, Emil Gundersen, Annemarie Matthes, Stefanie Frank, Paul Verkade dan Poul Erik Jensen, 8 Desember 2023, ACS Nano.
DOI: 10.1021/acsnano.3c08600
