Bagaimana Teknologi yang Memungkinkan untuk Menghadapi Kenaikan Permintaan Pangan?

Ilustrasi. Sumber: https://tinyurl.com/ya2q9oqq 

Jumlah penduduk di dunia pada tahun 2011 tercatat mencapai tujuh miliar jiwa. Dalam beberapa dekade mendatang, pertambahan penduduk kemungkinan mencapai 30 persen dari total penduduk dunia saat ini, sehingga lahan pertanian dan peternakan semakin lama akan berkurang. Peningkatan populasi dunia menyebabkan meningkatnya tekanan terhadap ketersediaan sumber pangan global. Menurut Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB), pemenuhan pangan dunia harus meningkat dua kali lipat pada tahun 2050. Beberapa solusi depopulasi seperti pemaksaan perpindahan tempat tinggal ke daerah pedesaan dinilai salah.  

Oleh sebab itu dengan mempertimbangkan semakin sedikitnya lahan pertanian dan peternakan, dibutuhkan suatu inovasi dalam memenuhi kebutuhan pangan di masa yang akan datang. Pendekatan tersebut bukan hanya mengenai peningkatan jumlah produksi, namun juga mengenai pengolahan sisa makanan yang lebih efektif guna dikonsumsi kembali. Dari permasahan-permasalahan tersebut munculah berbagai inovasi-inovasi makanan dan solusi-solusi alternatif guna memecahkan masalah-masalah yang ada.

Hamburger dari Limbah Kotoran

Sebuah penelitian di Jepang menawarkan sebuah solusi yang mungkin tidak menggugah selera. Profesor Mitsuyuki Ikeda membuat daging hamburger yang berasal dari komponen senyawa hasil ekstrak bakteri pada limbah kotoran. Meskipun hamburger tersebut tidak memiliki penampakan yang menarik, protein yang terkandung dengan sebesar 63% sehingga lebih tinggi dari hamburger biasa. Setelah melalui berbagai proses seperti eliminasi pengotor yang melibatkan reaksi kimia dan penambahan komponen penguat (enhancer added) menghasilkan sebuah hamburger yang berguna sebagai substitusi daging.

Hamburger dari Belatung

Tim Technology Update juga memiliki solusi lain dalam pemenuhan pangan global di masa yang akan datang. Mereka mengolah sisa pangan guna dijadikan sebuah pangan yang layak guna dikonsumsi dan disukai konsumen. Tim ini menggunakan serangga yang paling umum ditemukan, yaitu domestic house fly atau lalat rumah betina tepatnya telur yang dihasilkan. Para ahli biologis mengembangbiakkan lalat betina ini secara rutin sehingga didapatkan telur-telur lalat yang kemudian berkembang menjadi belatung yang mengandung asam amino tinggi. Sergey Shinkaryov selaku kepala department Bioindustry Research Institute mengembangbiakkan belatung yang menghasilkan biomassa yang kaya protein. Biomassa ini mengandung 56% protein, 12-20% lemak. Dari satu kg waste organik, didapatkan mendapatkan 170 gram sumber pangan yang kaya protein. Dalam pembuatan hamburger belatung, belatung dicincang terlebih dahulu, kemudian ditambahkan roti, susu, telur, dan bawang serta garam merica sebagai penambah rasa. Selanjutnya, diaduk hingga didapatkan konsistensi seperti daging cincang. Yang terakhir adonan dibentuk dan dimasak.  Di institusi ini, biomassa dari belatung juga digunakan sebagai substitusi pakan ikan atau bahan mentah industri kosmetik dan farmasi.

Pangan Buatan

Alexander Nesmeyanov merupakan seorang peneliti asal Rusia yang mendedikasikan sebagian besar hidupnya guna menyarukan perbedaan pangan alami dan pangan buatan. Salah satu penemuan yang paling sukses yaitu marmalade snack yang kaya akan nutrisi yang terbuat dari rumput laut. Selain itu, terdapat juga kaviar buatan. Kaviar buatan terbuat dari empat bahan yang sederhana yaitu air, gelling agent (gelatin atau rumput laut), perisa, dan pewarna makanan. Apabila dibutuhkan dapat juga ditambahkan protein. Semua bahan dicampurkan terlebih dahulu dan dipanaskan pada suhu 50-60oC dengan tekanan 1-2 atmosfir. Campuran tersebut selanjutnya disemprotkan ke dalam minyak dengan suhu 10oC. Aliran campuran tersebut akan berinteraksi dengan tegangan permukaan antara campuran dengan minyak dan membentuk bentuk bulat menyerupai kaviar. Selanjutnya kaviar buatan yang telah keluar akan dipisahkan dari minyak berlebih, disortasi, dan dikemas. Industri yang berada di Petersburg menambahkan ekstrak ikan dan rumput laut dalam membuat kaviar buatan. Seiring bertambah langkanya kaviar asli membuat konsumen mulai beralih ke kaviar buatan.

Meningkatkan Jumlah Populasi Hewan

Sturgeon merupakan ikan penghasil black caviar yang banyak terdapat di Laut Kaspia. Namun keberadaannya sudah menyusut hingga 90 persen selama dua dekade terakhir. Sehingga timbul regulasi internasional guna menahan penyusutan populasi sturgeon. Namun masih terdapat pemburu gelap yang menangkap sturgeon sehingga populasinya kian semakin berkurang. Para peneliti Rusia bekerja keras mencari solusi dalam meningkatkan jumlah sturgeon.

Terdapat dua area dalam pengerjaanya. Yang pertama adalah dengan menjaga kelestarian dari spesies langka seperti sturgeon dan kedua adalah mengembangkan teknologi baru perkembangbiakkan sturgeon secara ekologi alami (ecologically pure products) dalam kondisi perairan tertutup. Dalam pusat penelitian perkembangan ikan dapat dilacak menggunakan elektronik chip kecil. Selain itu, siklus hidup sturgeon dipercepat. Apabila secara natural sturgeon mampu memproduksi telur selama 15 tahun, dengan teknologi ini ikan dapat menghasilkan telur hanya dalam waktu enam tahun.

Perkembangan telur ikan sturgeon mulai aktif ketika telur berinteraksi dengan air. Apabila setelah aktif tidak dibuahi oleh sperma maka telur tersebut langsung mati. Oleh sebab itu, tahap selanjutnya adalah mengatur perkembangan teknologi pembekuan sel sperma sturgeon. Sebelum dibekukan, sel sperma ditambahkan substansi pelindung (cryo protector) supaya tetap aman ketika disimpan dalam suhu yang dingin.

Pemenuhan Pangan di Daerah Iklim Ekstrim

Penggunaan bahan-bahan yang tak lazim seperti serangga banyak ditemukan pada sebagian besar di daerah Asia Timur sampai Amerika Tengah. Serangga hanyalah salah satu cara dalam menambah asupan protein dalam tubuh. Di Rusia, terdapat banyak penelitian mencari sumber makanan sebagai pembangun fundamental dalam pola makan sehari-hari. Karena Rusia beriklim sangat dingin sehingga sulit menumbuhkan kacang kedelai. Oleh sebab itu alternatifnya adalah menumbuhkan beberapa varietas yang dapat tumbuh di bawah suhu air membeku, yaitu alfalfa. Dan para peneliti berhasil membuat konsentrat dengan kandungan 60 persen protein kasar.  

Selain itu, juga ada udang kecil (Antartic krill) yang hidup di air dingin di Antartika dan tersedia jutaan ton setiap tahunnya. Udang kecil ini dapat menjadi sumber protein yang berlimpah. Selain pencarian alternatif dalam pemenuhan protein, saat ini keratin berbasis bulu ayam dapat dimanfaatkan sebagai shampoo, Pemberdayaan bulu ayam dapat saja digunakan dalam hal lain menjadikannya pupuk bernutrisi.

Seleksi Buatan

Saat negara berkembang bertambah kaya, populasi akan semakin banyak mengonsumsi daging, yang berarti peternakan tradisional akan membutuhkan peningkatan produktivitas agar dapat memenuhi permintaan global. Selama bertahun-tahun, manusia berusaha membuat tanaman dengan produktivitas yang lebih tinggi, begitu juga dengan hewan ternak. Dengan seleksi buatan ditentukan sifat mana yang menguntungkan dan ditargetkan guna diturunkan ke generasi selanjutnya dengan harapan dapat meningkatkan produktivitas hasil pertanian maupun peternakan.

Nikolay Vavilov, seorang botanist dan ahli genetika di Soviet membuat bank benih dari benih yang dikumpulkan dan berjalan pada saat perang dunia kedua. Saat ini Rusia membawa alam ke satu langkah lebih maju karena sukses melakukan kawin silang antara ternak domestik dengan spesies sepupu mereka yang liar, menciptakan spesies baru seperti hibrida sapi yak. Spesies baru ini memiliki keunggulan dibandingkan ternak domestik aslinya. Dengan memvariasikan genetiknya, spesies baru memiliki imunitas tinggi terhadap penyakit, berarti daya tahan tinggi dan dapat tumbuh hingga dewasa, serta berpotensi menghasilkan lebih banyak daging. Peneliti juga melakukan teknik cutting-edge genetic.

Transgenesis adalah proses yang mana suatu gen spesifik diambil dari satu hewan dan dimasukkan ke hewan lainnya. Dibanding mencampurkan genom dari hewan yang memiliki hubungan dekat, digunakan unit taksonomi yang lebih jauh seperti kelas dan famili yang membagi informasi genetik satu sama lain. Sebagai contoh, peneliti Rusia telah berhasil mengambil gen laba-laba dan memasukkannya ke domba. Tidak seperti seleksi artifisial, sampel dapat dihubungkan dengan spesies lainnya yang tidak berhubungan. Hasil dari ini adalah wol yang lebih kuat dan elastis. Wol ini dapat dijadikan bahan dalam membuat rompi anti peluru yang jauh lebih kuat. Selain itu transgenesis memiliki kemungkinan dalam membantu manusia dalam bertahan hidup dengan cara lain seperti meningkatkan produktivitas peternakan. Sekian untuk tulisan kali  ini.