Baru-baru ini peneliti dari Amerika telah menemukan cara murah, sederhana, dan ramah lingkungan dalam membasmi rayap ataupun hama serangga lainnya. Yang jelas mereka tidak lagi menggunakan bahan kimia yang mempunyai resiko tinggi terhadap lingkungan dan keselamatan manusia. Metode ini menggunakan senyawa turunan gula sederhana yang berfungsi menghambat protein sebagai anti mikroorganisme pada saat serangga mengsekresikannya. Jadi, setelah protein penghasil anti mikrorganisme itu dihambat, serangga menjadi rentan terhadap penyakit atau parasit, dan akan lebih cepat mati.
Pada dasarnya serangga memiliki pertahanan tubuh terhadap penyakit yang efisien, namun banyak dari sistem tersebut belum diketahui secara menyeluruh. Salah satu sistem pertahanan yang penting adalah protein pengenal pola (pattern-recognition receptors) berfungsi sebagai pengenal mikroorganisme yang seharusnya tidak ada (parasit terhadap serangga atau menimbulkan penyakit terhadap serangga). Jenis protein demikian ini dikelompokkan kedalam kelas protein pengikat bakteri gram negatif atau dalam bahasa Inggrisnya adalah gram-negative bacteria binding proteins atau GNBP.

Pada rayap, GNBP ini dapat mengenali senyawa anti fungi (parasit jamur) sehingga rayap dapat aman terhadap penyakit jamur, begitu yang ditemukan oleh Ram Sasisekharan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dengan koleganya dari Northeastern University di Boston. Rayap mengeluarkan GNBP kepada koloninya untuk mencegah terinfeksi oleh penyakit jamur. Ketika protein ini di blok oleh senyawa turunan gula, d-δ-gluconolactone (GDL), rayap menjadi rentan terhadap parasit jamur yang akhirnya menyebabkan kematian pada rayap.

GDL bekerja dengan mengikat dan memblok lokasi penting pada GNBP yang biasanya dapat mendeteksi keberadaan senyawa gula anti parasit jamur. Ketika Sasisekharan dan kolega menggunakan GDL pada koloni rayap, laju kematian rayap meningkat tajam yang ditandai oleh terbentuknya penyakit parasit jamur.

Penemuan ini telah menjadi terobosan penting dalam pengendalian hama serangga pada pertanian. Menurut data, kerusakan hasil panen yang disebabkan oleh rayap dan hama serangga lainnya bisa mencapai US$ 30 miliar (£ 18.8 miliar) setiap tahunnya. Petani cenderung menggunakan pestisida dalam menangani hama tersebut yang tentunya dapat berdampak negatif terhadap lingkungan. Sebut saja resistansi hama terhadap bahan kimia pestisida dapat menyebabkan masalah serius dalam pembasmian rayap maupun hama lainnya. Hal ini tidak akan ditemui bila kita menggunakan GDL karena target GDL adalah target terpenting dalam metabolisme serangga. Lebih jauh lagi, GDL adalah ramah lingkungan, mudah didegradasi, dan tidak memberikan efek negatif pada lingkungan.

Lebih jauh lagi, Sasisekharan mengatakan GNBP juga ditemukan pada jenis hama kecoa maupun belalang, yang selanjutnya GDL dapat digunakan dalam membasmi kedua hama tersebut. GDL dapat diformulasikan kedalam cat sehingga diharapkan dapat melindungi kayu dari rayap, bahkan GDL pun dapat dimasukkan kedalam tumbuhan secara genetik.

“Bagaimana cara gula mengawetkan buah-buahan, misalnya dalam pembuatan selai dan manisan? Saya tahu bahwa gula, entah bagaimana, pastilah berfungsi membasmi kuman, tetapi belum pernah terpikir oleh saat bahwa gula termasuk germisida, dan andaikata gula sangat mematikan bagi bakteri, mengapa gula tidak berbahaya sama sekali bagi kita?”
Pemakaian gula untuk mengawetkan makanan sama sekali bukan cara satu-satunya. Pada prinsipnya, Anda dapat membuat selai strawberry mengunakan garam, alih-alih gula, dan bahan ini akan mengawetkan nya cukup lama, sama seperti gula. Bahkan sesungguhnya jauh lebih lama. Lagi pula garam telah digunakan ribuan tahun silam untuk mengawetkan ikan dan daging. Ikam salmon olahan terasa lezat dibuat dengan campuran garam dan gula, ikan salmon olahan ini disebut gravalx.

Walaupun gula dan garam menjalankan tugas mereka dengan baik sekali untuk membunuh atau melumpuhkan mikroorganisme sehingga makanan tidak basi, bahan- bahan ini mengawetkan makanan hanya dengan menaburkan sedikit garam atau gula ke atasnya. Tapi, kalau Anda menggunakan gula atau garam secukupnya, sehingga gula atau garam itu larut dalam cairan makanan itu sampai membentuk larutan yang setidaknya 20 atau 25 persen, kebanyakan bakteri, jamur dan kapang tidak mampu bertahan hidup. Tentu saja, mereka bukan mati karena terserang diabetes atau tekanan darah tinggi, yang terjadi adalah bahwa larutan gula atau garam menghisap hamper semua air dari bandit-bandit tersebut membuat mereka mengalami dehidrasi, akibatnya mereka mengkerut dan selanjutnya entah mati atau lumpuh. Pada hakikatnya tidak ada makhluk hidup yang mampu bertahan hidup tanpa air, dan makhluk-makhluk kecil bersel satu yang sangat kecil ini bukan pengecualian.

Bagaimana sebuah larutan garam atau gula dapat menghisap air dari suatu benda atau makhluk hidup? Jawabannya adalah melalui osmosis,yang sepintas seperti sebuah istilah serbaguna yang cenderung digunakan untuk semacam peresepan yang misterius. (Sebagai contoh, ada untuk segala macam peresepan yang misterius.

Osmosis sesungguhnya hanya salah satu macam peresapan, osmosis adalah peresapan air melalui sebuah membrane tipis dan itu terjadi setiap kali ada dua larutan berbeda konsentrasi (kepekatan) di seberang menyeberang sebuah membrane. Membrane itu harus semipermiabel, yakni memperbolehkan molekul-molekul air meresap, tetapi tidak memperbolehkan molekul-molekul lain. Kebanyakan membran seperti kertas tipis yang memisahkan organ-organ dari yang lain pada tumbuhan dan hewan bersifat semiperiabel. Dalam tubuh kita, membran tersebut antara lain dinding sel-sel darah merah dan dinding sel-sel darah merah dan dinding pembuluh kapiler.

Dalam osmosis, ada transfer netto molekul-molekul air melalui membran dari larutan satu ke yang lain, tetapi tidak ada air melalui membrane dari larutan satu ke yang lain, tetapi tidak pada arah sebaliknya. Kita boleh menyebut membrane sebagai jalan satu arah bagi molekul-molekul air. Arah lalu lintas itu sendiri bergantung pada konsentrasi relative kedua larutan. Air akan mengalir dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat. Coba kita amati yang terjadi pada bakteri-bakteri pembusuk dalam sebuah strawberry.

Bakteri pada dasarnya adalah segumpal kecil protoplasma mirip jeli yang terbungkus dalam sebuah dinding sel yang berfungsi sebagai membrane semipermeabel. Protoplasma bakteri tidak lain dari air dengan macam-macam bahan terlarut di dalamnya-protein dan bahan kimia lain yang penting sekali bagi sang bakteri tetapi tidak perlu di bahas sekarang.

Sekarang, coba kita banjiri makhluk bermembran ini dengan air garam atau air gula sangat pekat. Tiba-tiba konsentrasi bahan terlarut di luar sel lebih tinggi daripada disebelah dalam. Itu mengandung arti bahwa molekul air yang dapat bergerak bebas di larutan luar relative lebih sedikit, karena terhalang oleh molekul-molekul bahan terlarut.

Dengan demikian di sini kita menghadapi sebuah situasi tak seimbang dengan perbedaan konsentrasi molekul-moleluk air bebas di sebelah menyebelah sebuah membrane tipis yang dapat dilewati air. Ternyata hokum alam tidak suka dengan ketidakseimbangan ini, maka alam selalu berusaha membenahinya kembali semampunya. Dalam hal ini, keseimbangan dapat dipulihkan jika sebagian molekul air bebas di sebelah dalam sel dapat pindah ke luar melalui membrane. Jadi seperti itulah tejadi.

Dalam peristiwa osmosis, seolah-olah ada semacam tekanan yang memaksa air lewat melalui membrane dari ruang konsentrasi rendah ke ruang konsentrasi tinggi. Ilmuwan biasa menyebut tekanan itu tekanan osmosis, dan mereka memperlakukannya sama seperti terhadap tekanan gas.

Untuk bakteri kita yang sial, hasil akhirnya, air akan di hisap ke luar sampai ke tingkat yang membuatnya mati atau setidaknya terlalu lemah untuk bereproduksi. Dalam kasus mana pun, kesehetan kita tidak terancam lagi. Dengan alasan yang sama, orang-orang dari kapal karam ketika terkatung-katung dalam perahu penyalamat atau rakit di tengah laut mereka tidak dapat minum air laut. Meminum air laut akan membuat mereka mengalami dehidrasi fatal.

Nasib yang sama tampaknya telah dialami oleh ikan air tawar yang ditaruh dalam air laut. Osmosis akan menghisap air dari sel-sel ikan, untuk “mengencerkan” air laut yang lebih pekat, maka ikan itu akan mati karena dehidrasi-sebuah cara mati yang agak ironis buat satwa air.

Rahasia terbentuknya popcorn ini terdapat pada tepung jagung dan kandungan air didalamnya juga kulit jagung yang keras menutupinya. Pada saat kita menaruh biji jagung tersebut ke dalam minyak dengan panas di atas 1000C, air dalam biji jagung tersebut akan bereaksi dengan tepung jagungnya sehingga terbentuk jel.
Pada saat suhu minyak mencapai 1800C jel ini memiliki tekanan yang sangat besar karena pada temperature tersebut air sudah terbentuk gas dengan tekanan yang besar. Walapun kulit jagung ini mampu menahan tekanan hingga 10 atm tapi tekanan yang besar dari uap gas pada suhu ini, mampu memecahkan kulit tersebut. Pecahnya kulit jagung tersebut juga diikuti keluarnya tepung jagung yang berbentuk jel di dalam biji. Saat jel ini keluar akan melepaskan air dalam jeli tersebut karena temperatur yang tinggi. Hal ini menyebabkan tepung jagung ini tetap dapat mempertahankan bentuknya pada saat sudah dingin karena kering.

Penjelasan ini dapat dibuktikan ketika kita merusak biji jagungnya sehingga terbentuk lubang pada biji jagung tersebut. Bila kita rusak, biji jagung ini mengembang sedikit atau bahkan tidak mengembang karena tekanan uap air dalam biji jagung ini tidak sebesar dengan biji jagung yang kulitnya utuh karena banyak uap air yang keluar lewat celah tersebut.

Sumber: www.thenakedscientist.com