Sumber ilustrasi: Freepik
24 November 2025 09.45 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [24.11.2025] Gurita dan cephalopoda lain sejak lama dikenal sebagai makhluk dengan kemampuan kamuflase luar biasa. Kulit mereka dapat berubah warna dan pola hanya dalam hitungan detik, membantu mereka berbaur sempurna dengan lingkungan sekitar. Rahasia kemampuan ini terletak pada pigmen alami yang kompleks di dalam kulit mereka. Salah satu pigmen kunci tersebut adalah xanthommatin, senyawa yang memberikan warna khas pada kulit gurita dan cumi-cumi serta memungkinkan perubahan visual yang menakjubkan. Namun, hingga saat ini, pigmen tersebut sulit diperoleh, baik dari hewan secara langsung maupun dari sintesis di laboratorium.
Terobosan baru datang dari sekelompok peneliti yang dipimpin oleh tim dari University of California San Diego (UC San Diego). Mereka berhasil mengembangkan cara untuk memproduksi xanthommatin dalam jumlah besar dengan bantuan mikroorganisme. Pencapaian ini bukan hanya membuka peluang baru dalam memahami sistem kamuflase cephalopoda, tetapi juga membawa harapan bagi teknologi bioproduksi masa depan.
Penelitian yang dilakukan oleh tim UC San Diego berfokus pada pendekatan bioteknologi untuk menciptakan kembali pigmen xanthommatin. Alih-alih membuatnya secara kimia, tim ini merekayasa genetika bakteri agar dapat menghasilkan pigmen tersebut secara alami. Metode ini terbukti jauh lebih efisien dibandingkan upaya sebelumnya, bahkan mampu meningkatkan produksi hingga 1.000 kali lipat dibandingkan metode konvensional.
Dalam prosesnya, para peneliti menggunakan teknik baru yang disebut “growth-coupled biosynthesis”, yaitu pendekatan yang menghubungkan kelangsungan hidup bakteri dengan kemampuannya memproduksi pigmen. Bakteri yang dirancang khusus hanya dapat tumbuh bila terus menghasilkan dua senyawa penting: xanthommatin dan asam format. Asam format berfungsi sebagai bahan bakar yang menopang pertumbuhan sel, dan produksi pigmen menjadi kunci agar bakteri dapat bertahan hidup. Dengan sistem umpan balik ini, produksi pigmen meningkat secara signifikan.
Selain pendekatan tersebut, tim juga menerapkan evolusi laboratorium adaptif dan alat bioinformatika untuk menyempurnakan efisiensi bakteri. Optimalisasi ini memungkinkan mikroba memproduksi pigmen hanya dari sumber karbon sederhana seperti glukosa. Dalam kondisi terbaik, hasil yang diperoleh mencapai 3 gram per liter media kultur, jauh melampaui hasil sebelumnya yang hanya sekitar 5 miligram per liter.
Bagi para peneliti, keberhasilan ini bukan sekadar langkah teknis. Eksperimen yang awalnya diragukan justru menunjukkan hasil luar biasa hanya dalam semalam setelah pengaturan sistem berjalan sempurna. Temuan tersebut memperlihatkan potensi besar rekayasa mikroba dalam memproduksi bahan alami langka yang sebelumnya sulit diakses.
Implikasi dari penelitian ini juga menjangkau bidang lain. Dengan metode yang sama, berbagai jenis mikroba dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bahan kimia bernilai tinggi secara berkelanjutan. Hal ini menandakan babak baru dalam dunia biomanufaktur, di mana organisme hidup dapat dirancang untuk memproduksi material penting bagi industri tanpa bergantung pada sumber daya fosil atau proses kimia yang boros energi.
Menurut para peneliti, penelitian ini menjadi contoh nyata bagaimana kolaborasi antara insinyur, ahli biologi, dan ahli kimia dapat mempercepat inovasi dalam bioteknologi. Dengan memanfaatkan rekayasa genetik lanjutan, otomasi laboratorium, dan desain berbasis komputasi, proses penciptaan bahan baru dapat dilakukan lebih cepat, efisien, dan ramah lingkungan.
Penciptaan ulang pigmen xanthommatin melalui bakteri merupakan pencapaian penting dalam bioteknologi modern. Selain membuka peluang untuk memahami lebih dalam mekanisme kamuflase cephalopoda, keberhasilan ini juga membuktikan bahwa mikroba dapat menjadi “pabrik biologis” yang efisien untuk memproduksi bahan alami langka. Pendekatan berbasis biosintesis ini menandai perubahan paradigma dalam cara manusia memanfaatkan organisme hidup untuk menghasilkan material yang berguna.
Penelitian yang diterbitkan dalam Nature Biotechnology ini memperlihatkan bagaimana perpaduan ilmu biologi, kimia, dan rekayasa dapat mendorong inovasi menuju masa depan yang lebih berkelanjutan. Melalui pendekatan semacam ini, manusia bukan hanya dapat meniru keajaiban alam seperti kemampuan kamuflase gurita, tetapi juga memanfaatkan prinsip yang sama untuk menciptakan teknologi yang lebih hijau dan efisien.
Diolah dari artikel:
“Scientists Recreate Rare Pigment Behind Octopus ‘Superpowers’” oleh Russell McLendon.
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencealert.com/scientists-recreate-rare-pigment-behind-octopus-superpowers
