Dalam percobaan gaya berat mikro di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), para ilmuwan mengungkapkan bahwa air dingin yang mengandung glikoprotein antibeku mempercepat dan mengosongkan tingkat pertumbuhan kristal esnya. Hasil yang tampaknya kontradiktif ini dapat menghasilkan pemahaman yang lebih baik tentang efek anti beku yang misterius pada organisme hidup.

Ikan bisa bertahan bahkan di lingkungan subzero, seperti di bawah lapisan es. Para peneliti telah berhipotesis bahwa ketika glikoprotein terkandung dalam darah ikan yang terserap di permukaan
kristal es, hal ini akan menghambat pertumbuhan kristal es. Memeriksa fungsi glikoprotein ini memerlukan pengukuran yang tepat terhadap tingkat pertumbuhan normal kristal dari waktu ke waktu. Namun ini sulit dilakukan di Bumi karena arus konvektif alami di sekitar kristal tumbuh yang disebabkan oleh gravitasi.

Para peneliti yang dipimpin oleh Profesor Emeritus Yoshinori Furukawa dari Hokkaido, berharap dapat menggunakan kondisi ruangberat mikro untuk mengukur secara akurat tingkat pertumbuhan normal permukaan kristal, karena aliran konvektif tidak terjadi di lingkungan ini.

Untuk melakukan percobaan di ISS, Institut Ilmu Suhu Rendah Hokkaido dan JAXA bersamasama mengembangkan Ice Crystal Cell 2, alat untuk mengukur kecepatan pertumbuhan kristal es di ruang angkasa. Setelah dipasang di modul eksperimen Jepang KIBO, percobaan dilakukan dengan mengendalikan perangkat dengan menggunakan sinyal dari permukaan tanah.

Para peneliti melakukan 124 kali percobaan dimana 22 di antaranya telah mengukur secara akurat tingkat pertumbuhan kristal es dalam air dingin yang mengandung pengotor glikoprotein. Hasilnya menunjukkan bahwa permukaan basal dasar kristal es tumbuh tiga sampai lima kali lebih cepat daripada air murni. Kristal es juga menunjukkan osilasi periodik saat tumbuh. “Hasilnya bertentangan dengan apa yang diharapkan, karena glikoprotein benar-benar memfasilitasi pertumbuhan kristal es, bukan menahannya,” kata Ken Nagashima dari tim peneliti.

Lantas, apa yang kemudian dapat dijelaskan dari efek antibeku glycoprotein? Para periset menemukan proses rumit dimana permukaan kristal datar dengan tingkat pertumbuhan tinggi terpotong oleh permukaan dengan tingkat pertumbuhan yang lebih lambat, menyebabkan kristal polyhedral dikelilingi oleh permukaan datar dengan tingkat pertumbuhan terendah. Hal ini mengakibatkan sangat melambatnya pertumbuhan kristal es.

“Hasil kami menunjukkan bahwa pencegahan pembekuan organisme hidup tidak dapat dijelaskan oleh efek depresi pertumbuhan glikoprotein semata. Dengan kata lain, mekanisme baru yang kami amati sangat penting untuk mencegah organisme hidup agar tidak membeku,” kata Nagashima. “Fungsi glikoprotein dalam pertumbuhan kristal es berhubungan erat dengan bagaimana biopolimer mengatur pertumbuhan berbagai kristal anorganik. Pemahaman yang lebih baik tentang hal ini dapat menyebabkan terciptanya bahan baru,” tambahnya. (Science Daily/Osc/Yant)

Share
Tag: Kategori: SAINS SAINS NEWS

Video Popular