Sumber ilustrasi: Unsplash
01 Juni 2026 12.45 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [01.06.2026] Fotosintesis selama ini dikenal sebagai salah satu proses biologis paling penting di dunia tumbuhan. Melalui mekanisme tersebut, tumbuhan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Proses ini berlangsung di dalam organel yang disebut kloroplas, yang juga bertanggung jawab atas warna hijau khas tumbuhan.
Di dunia hewan, kemampuan melakukan fotosintesis hampir tidak pernah ditemukan. Tidak ada hewan yang diketahui mampu melakukan fotosintesis secara mandiri. Namun, beberapa organisme telah mengembangkan hubungan simbiosis dengan alga fotosintetik yang memungkinkan mereka memanfaatkan energi matahari secara tidak langsung. Bahkan beberapa spesies siput laut diketahui mampu mencuri kloroplas dari alga yang mereka konsumsi dan mempertahankan fungsi organel tersebut untuk sementara waktu.
Inspirasi dari hubungan biologis yang tidak biasa tersebut mendorong para ilmuwan untuk mengeksplorasi kemungkinan baru dalam bidang medis. Sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Cell menunjukkan bahwa komponen fotosintesis yang berasal dari daun bayam dapat digunakan untuk membantu mengatasi penyakit mata kering pada tikus.
Penyakit mata kering merupakan kondisi yang memengaruhi lapisan air mata yang melindungi permukaan mata. Gangguan tersebut dapat menyebabkan peningkatan oksidan dan peradangan yang berpotensi mengganggu penglihatan. Hingga saat ini, berbagai terapi telah dikembangkan untuk mengurangi gejala, tetapi para peneliti terus mencari pendekatan yang lebih efektif dan inovatif.
Menurut Corey Allard, seorang ahli biologi sel dari Harvard Medical School yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, studi ini merupakan contoh menarik dari penerapan rekayasa biologis yang terinspirasi oleh hubungan simbiotik yang ditemukan di alam.
Penelitian dipimpin oleh David Tai Leong, seorang insinyur kimia dari National University of Singapore, bersama rekan-rekannya. Tim tersebut ingin mengetahui apakah mata mamalia dapat mentoleransi komponen fotosintesis dan memanfaatkannya untuk membantu mengatasi peradangan yang berkaitan dengan penyakit mata kering.
Untuk menciptakan terapi tersebut, para peneliti mengekstraksi grana tilakoid dari kloroplas daun bayam. Grana tilakoid merupakan struktur yang mengandung klorofil dan menjadi lokasi berlangsungnya tahap awal fotosintesis yang bergantung pada cahaya.
Setelah diekstraksi, tumpukan tilakoid tersebut dikemas ke dalam partikel-partikel kecil untuk membentuk sistem yang diberi nama light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry atau LEAF. Sistem ini dirancang untuk mempertahankan kemampuan biologis tertentu dari mesin fotosintesis tumbuhan.
Dalam proses fotosintesis, kloroplas menghasilkan molekul yang dikenal sebagai NADPH. Senyawa tersebut memiliki sifat antioksidan yang dapat membantu menetralkan molekul-molekul yang berkontribusi terhadap peradangan.
Para peneliti kemudian memasukkan sistem LEAF ke dalam tetes mata dan mengujinya pada tikus yang sengaja dibuat mengalami penyakit mata kering. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penggunaan tetes mata tersebut mampu mengurangi peradangan pada mata hewan uji.
Setelah lima hari perawatan, tikus yang menerima tetes mata LEAF menunjukkan hasil yang sebanding dengan tikus yang menerima obat komersial yang telah digunakan untuk mengobati penyakit mata kering. Produksi air mata meningkat dan kerusakan kornea berkurang dibandingkan kelompok yang hanya menerima larutan saline.
Penelitian tersebut menarik perhatian para ilmuwan dari bidang lain. Dr. Xianfeng Lin dari Zhejiang University School of Medicine menjelaskan bahwa mata merupakan organ yang sangat cocok untuk strategi seperti ini karena cahaya sudah menjadi bagian alami dari fungsi fisiologisnya. Dr. Lin juga menilai bahwa penelitian tersebut memperluas peran cahaya pada mata, dari yang sebelumnya hanya berfungsi sebagai komponen sensorik menjadi berpotensi mendukung metabolisme lokal dan proses perbaikan jaringan.
Meskipun sistem LEAF berasal dari struktur yang mengandung klorofil, tetes mata yang dihasilkan tidak membuat mata berubah menjadi hijau. David Tai Leong menjelaskan bahwa teknologi tersebut menggunakan mesin fotosintesis yang telah dioptimalkan sehingga hanya memerlukan jumlah LEAF yang sangat kecil. Konsentrasi yang rendah membuat warna hijau klorofil tidak terlihat pada tetes mata maupun mata hewan yang menggunakannya.
Temuan ini menunjukkan bahwa komponen biologis dari tumbuhan dapat dimanfaatkan di luar fungsi alaminya untuk membantu menangani masalah kesehatan pada hewan mamalia. Pendekatan tersebut membuka kemungkinan baru dalam pengembangan terapi berbasis proses biologis yang sebelumnya dianggap terbatas pada dunia tumbuhan.
Meski hasil awal terlihat menjanjikan, terapi tersebut masih berada pada tahap penelitian awal. Pengujian keamanan dan efektivitas jangka panjang masih diperlukan sebelum teknologi ini dapat dipertimbangkan untuk digunakan pada manusia.
Tim peneliti saat ini sedang mempersiapkan uji klinis yang akan berfokus pada evaluasi keamanan terapi. Jika berhasil lolos seluruh tahapan pengujian, metode tersebut berpotensi menjadi salah satu terapi unik yang memanfaatkan cahaya lingkungan sehari-hari untuk mengaktifkan efek terapeutiknya.
Keunggulan lain dari pendekatan ini adalah kesesuaiannya dengan cara kerja alami mata. Tidak diperlukan perangkat tambahan atau sumber energi eksternal selain cahaya yang sudah tersedia di lingkungan sekitar. Konsep tersebut menjadikan terapi ini berbeda dari banyak pendekatan medis modern yang sering bergantung pada teknologi yang lebih kompleks.
Selain memberikan harapan baru bagi penderita penyakit mata kering, penelitian ini juga menunjukkan bagaimana inspirasi dari hubungan simbiosis di alam dapat menghasilkan inovasi yang tidak terduga dalam bidang kedokteran. Integrasi antara biologi tumbuhan dan kesehatan manusia menjadi contoh bagaimana batas antara disiplin ilmu dapat menghasilkan solusi baru bagi berbagai masalah medis.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa komponen fotosintesis yang diekstraksi dari daun bayam dapat dimanfaatkan dalam bentuk tetes mata untuk membantu mengurangi gejala penyakit mata kering pada tikus. Sistem LEAF yang dikembangkan para peneliti menghasilkan molekul antioksidan yang membantu menekan peradangan dan meningkatkan kesehatan mata. Meskipun masih memerlukan pengujian lebih lanjut sebelum dapat digunakan pada manusia, temuan ini membuka peluang baru bagi pengembangan terapi yang memanfaatkan mekanisme biologis tumbuhan untuk mendukung kesehatan manusia.
Diolah dari artikel:
“Scientists got mouse eyes to perform photosynthesis — and no, they didn’t turn green” oleh Skyler Ware. (njd)
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.
