Yeast Life

Hidupnya sederhana. Makanannya ringkas. Persekitarannya tak perlu bermewah2. Dia menerima keadaan dirinya dengan redha, sebagai organisma yang kecil dan seni. Tugasnya hanya berzikir pada Tuhan Yang Menciptakan. Tapi Tuhan Yang Menciptakan dan Maha Pengasih telah menganugerahkan kepadanya pelbagai manfaat yang dapat digunakan untuk manusia dan juga makhluk lain. Dialah yis, nama yang sangat ringkas seringkas dirinya. Dialah sekecil2 organisma tapi begitu terkenal dalam kalangan manusia.

Tapi mengapa yis yang akan saya kisahkan? Kenapa tidak mahkluk lain yang lebih besar, lebih mudah dilihat dengan mata kepala, lebih mudah ditafsirkan jenisnya? Kerana Allah Yang Maha Penyayang telah berfirman yang bermaksud, “Dan Allah menciptakan semua jenis haiwan dari air, maka sebahagian ada yang berjalan di atas perutnya dan sebahagian berjalan dengan dua kaki, sedang sebahagian yang lain berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yang Dia kehendaki. Sungguh, Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu”. (QS An-Nur:45).

Segala makhluk hidup yang Allah ciptakan juga bernyawa, bergerak, bernafas, membiak, dan memerlukan makanan untuk hidup. Uniknya, masing2 mempunyai cara yang tersendiri menjalani hidup. Jika makhluk didepan mata boleh dilihat dengan mata pancaindera, mahkluk halus (mikroorganisma) ini hanya dapat dilihat dengan mata hati yang hidup. Maha Suci Allah yang Menciptakan segala keunikan, sesungguhnya tidaklah berlaku ini dengan sia-sia melainkan untuk kita berfikir dan merenungi hakikat kebesaranNya.

Bau yang sama, persekitaran yang sama, pandangan yang sama.. inilah yang berlaku sepanjang lima hari berturut-turut bersama yis. “Maka tidak pernahkah mereka berjalan di bumi, sehingga hati (akal) mereka dapat memahami, telinga mereka dapat mendengar? Sebenarnya bukan mata itu yang buta, tetapi yang buta itu ialah hati yang di dalam dada” (QS 22:46). Saya amat berharap dan berdoa supaya tidak termasuk dalam golongan yang dibutakan mata hati dan ditutupkan pendengaran, kerana kita sebagai manusia tidak pernah terlepas dari tipudaya syaitan durjana. Kita bukan hanya mengkaji mahklukNya, tapi kita lebih ingin mengenal KHALIQ, supaya hati kita dapat memahami akan keagunganNya. Fikirkanlah, kita di mana?

“dan Dialah yang telah menciptakan bagimu pendengaran, penglihatan, dan hati nurani, tetapi sedikit sekali kamu bersyukur. Dan dialah yang menciptakan dan mengembangbiakkan kamu di bumidan kepadaNyalah kamu akan dikumpulkan.” (QS 23:78-79)

Di makmal ini, saya perlu melihat pertumbuhannya dari peringkat yis yang sedikit, sehingga akhirnya membiak, berkembang, dan pekat. Kita tidak dapat melihat strukturnya malalui mata kasar, apa yang boleh diperhatikan adalah warna medium yang pada mulanya jernih dan berubah sedikit demi sedikit menjadi semakin keruh, seperti susu. Sama seperti manusia, yis juga memerlukan tempat yang sesuai untuk hidup, makanan yang berkhasiat untuk membesar, suhu yang sesuai untuk mandiri. Selain makanan jasmani, ia juga memerlukan makanan rohani untuk membolehkannya bertumbuh dengan stabil dan tenang.

What is yeast? Yis adalah sejenis mikroorganisma eukaryotik yang diklasifikasikan dalam kingdom fungi (kulat). Kebanyakannya membiak secara aseksual melalui belahan dedua dan sesetengahnya melalui pertunasan. Ada banyak jenis yis, antaranya yang terkenal dalam kalangan ibu2 adalah Saccaromyces cerevisiea iaitu yis yang digunakan dalam pembuatan roti, donat, dan pau. Ada juga yis yang berbahaya seperti Candida Albicans, yang boleh menyebabkan jangkitan pada manusia.

Apa yang ingin saya ceritakan di sini adalah yis species Pichia pastoris GS115. Ia merupakan yis eukaryot methilotrof yang berkeupayaan untuk menggunakan metanol sebagai sumber karbon dan sumber tenaga tunggal (Lee et al.,2003). Pichia pastoris telah menggemparkan para saintis kerana beberapa penemuan yang dipercayai dapat dijadikan perumah unggul untuk menghasilkan protein asing setelah promoter gen alkohol oxidase (AOX) dipencilkan (Cregg et al., 1989). Ia berpotensi untuk menghasilkan protein heterologus dalam kuantiti yang melebihi 1 g/L (Lin Cereghino et al., 2001).

Pichia pastoris mempunyai julat pertumbuhan yang luas iaitu dari pH 3-7 dengan suhu 30oC. Medium PBM telah digunakan dalam kajian ini untuk meningkatkan pertumbuhan yis. Medium ini mengandungi 85% asid fosforik, kalsium sulfat, kalium sulfat, magnesium sulfat, kalium hidroksida, dan gliserol sebagai sumber karbon. Selain itu, yis juga memerlukan sumber nitrogen dan vitamin untuk hidup. Oleh itu, ia dibekalkan dengan Yeast Nitrogen Base (YNB) sebagai sumber karbon dan unsur surih.

Kehebatannya telah mengatasi mikroorganisma utama yang biasanya dijadikan sebagai perumah, iaitu E.coli. Dalam kajian ini, suatu jujukan yang mengkodkan gen elongase dan desaturase daripada ikan air tawar, Zebrafish telah diselitkan ke dalam plasmid yis. Protein ini akan diekspreskan oleh promoter alkohol oksidase dalam jumlah yang banyak melalui proses fermentasi. Protein ini penting dalam penghasilan highly unsaturated fatty acid, iaitu lemak tak tepu yang amat diperlukan oleh badan. Asid linoleik dan asid linolenik akan diperpanjangkan dengan bantuan enzim elongase dan desaturase bagi menghasilkan rantai karbon 22C, asid decosohexaenoic acid (DHA) dan asid eicosapentaenoic (EPA). Penghasilan asid lemak tak tepu ini akan dijadikan makanan ikan dalam indusri akuakultur. Jadi, ikan-ikan tersebut akan mengandungi jumlah asid lemak tak tepu dalam kuantiti yang tinggi. Inilah hasil-hasil minyak ikan yang kita lihat terdapat banyak di pasaran.

Allah swt berfirman,
“Dan Kami tidak menciptakan langit dan bumi dan segala apa yang ada di antara keduanya dengan main2” (QS Al-Anbiya’:16).

Berbalik kepada kisah pertumbuhannya, setelah diinokulasikan di dalam fermenter untuk proses pertumbuhan, saya dapati pertumbuhannya terlalu lambat. Jika dibandingkan dengan pertumbuhan sebelum ini, pada jam ke-24 ia akan semakin meningkat. Tapi untuk pertumbuhan kali ini, nyata begitu berbeza. Hati mulai sedih, pertumbuhan mungkin takkan berjaya. Sesungguhnya hanya Dialah yang Maha Menciptakan makhluk2Nya, hanya Dialah yang Maha Mengetahui perjalanan hidup makhluk2nya.

“Setiap yang bernyawa akan merasakan mati. Kami akan menguji kamu dengan keburukan dan kebaikan sebagai cubaan. Dan kamu akan dikembalikan hanya kepada Kami” (QS Al-Anbiya’:35)

Manusia memang banyak melakukan kesilapan. Sehebat manapun ilmu yang dimiliki oleh manusia, sebanyak manapun teknologi yang berjaya dicipta, nyata tidak mampu mengatasi kecanggihan teknologi Yang Maha Pencipta. Sesungguhnya manusia diciptakan dengan sifat pelupa, seperti erti ‘manusia’ juga bermaksud orang yang lupa. Setelah mengingat kembali proses2 yang saya lakukan sebelum ini, semasa proses pengaktifan pra inokulum, sel yis yang tua telah diambil, optical density menunjukkan nilai 18.4 kadar penyerapan, nyata jauh berbeza dari julat yang dikehendaki iaitu 2-6 nm kadar penyerapan.

“dan Dialah yang menghidupkan dan mematikan…” (QS 23:80)

Pada jam ke-30 yis diinokulasikan tanpa ada sebarang perubahan, saya mengambil keputusan untuk membuang sahaja medium inokulasi tersebut pada jam ke-36 dengan harapan yis akan tumbuh dengan baik pada jam seterusnya. Alhamdulillah, Allah masih menginginkan sebuah kehidupan untuk hambaNya. Bacaan optical density menunjukkan terdapat peningkatan dua kali ganda dari jam sebelumnya iaitu dari 0.12 g per cells kepada 1.02 g per cells pada 6 jam seterusnya. Dan pada jam-jam berikutnya, berlaku peningkatan berkali-kali ganda. Alhamdulillah, yis kembali sihat.

“Tidakkah engkau tahu bahawa kepada Allahlah bertasbih apa yang dilangit dan dibumi dan juga burung yang mengembangkan sayapnya. Masing2 sungguh telah mengetahui cara berdoa dan bertasbih. Allah Maha Mengetahui apa yang mereka kerjakan. Dan milik Allahlah kerajaan langit dan bumi dan hanya kepada Allahlah kembali seluruh makhluk”

(QS 24: 41-42)

Pada jam ke-66 dan ke-72, glycerol ditambah lagi sebagai sumber karbon untuk meningkatkan pertumbuhannya. Selepas jam ke-72, yis tidak diberi makan sehingga makanan yang diberi betul2 habis digunakan. Berat kering sel telah mencapai 93.3 g/L. Pada peringkat ini, sel yis dibekalkan dengan methanol untuk mengaruhkan promoter alcohol oxidase untuk mengekspreskan protein asing daripada zebrafish iaitu gen elongase dan desaturase. Enzim2 ini akan membantu proses pemanjangan rantai karbon daripada 18C (linoleic acid n linolenik acid) kepada 22C (DHA n EPA). Pada 6jam seterusnya, berat kering sel menurun dengan kadar yang sangat besar, mungkin yis perlu beradaptasi dengan persekitaran yang baru diberi. Tambahan pula, ketoksikan methanol mungkin mengganggu pertumbuhan yis. 6 jam yang seterusnya menunjukkan peningkatan sel sedikit demi sedikit.

Pada jam ke-138, bersamaan 6hari 5 malam… tibalah masanya untuk harvest (tuai) sel. Cara menuai, bukanlah seperti cara menuai padi, tetapi ia memerlukan ketelitian dan kecekapan dalam mengendalikan fermenter. Di sini, kekuatan fizikal dan mental diperlukan, kerana fermenter perlu diangkat dan dibawa ke singki intuk dicuci, manakala sel akan dimasukkan ke dalam botol untuk proses yang seterusnya. Jika seseorang masih belum pakar dalam pengendalian ini seperti saya, ia akan mengambil masa lebih kurang sejam untuk menyempurnakan kerja2 ini. Amat meletihkan, di sinilah kesabaran teruji. Hakikatnya proses penuaian lebih mudah berbanding proses penyediaan fermenter untuk memulakan proses fermentasi. Alhamdulillah, peringkat pertumbuhan dan pengaruhan sel telah selesai. Kini tibalah masanya untuk mengkaji sama ada terdapat penghasilan HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acid) atau tidak.

Seperti yang telah saya ceritakan sebelum ini, Decosohexaenoic acid (DHA) terdiri daripada 22 rantai karbon, juga dikenali sebagai Omega-3. Ia merupakan asid lemak tak tepu yang sangat diperlukan oleh manusia kerana manusia tidak dapat menghasilkannya sendiri.

“dan sungguh ada haiwan2 ternak terdapat suatu pelajaran bagimu. Kami member minum kamu dari (air susu) yang ada di dalam perutnya, dan padanya juga terdapat banyak manfaat untukmu, dan sebahagian darinya kamu makan.”(QS23:21)

DHA merupakan komponen yang diperlukan untuk perkembangan otak, retina, dan amat perlu untuk menjalankan segala fungsi dalam tubuh badan. DHA tulen daripada minyak ikan telah dibuktikan dapat merendahkan tekanan darah dan mengurangkan aliran bendalir darah. Oleh kerana terdapat manfaat yang begitu besar, ia telah diproses dan dikomersialkan sebagai minyak ikan kerana kebanyakannya ia diperoleh daripada ikan khususnya ikan air tawar.

Proses penentuan kehadiran asid lemak menggunakan Gas Chromatography telah diserahkan kepada pelajar lain untuk melakukannya. Berjuta harapan, sejuta impian, agar yis ini menghasilkan asid lemak yang diinginkan untuk kajian seterusnya. Namun, harapan hanya tinggal harapan. Tidak ada sebarang asid lemak dijumpai dalam setiap sample yang di ambil. Kerapkali..Kita sangat menginginkan sesuatu itu terjadi mengikut kehendak dan perancangan kita, hakikatnya Allah memberi apa yang kita perlukan berbanding apa yang kita inginkan. Bukan kerana benci, bukan juga kerana terlepas pandang, tapi Dia ingin kita berusaha lebih kuat dan mengkaji lebih banyak untuk mendapat apa yang kita inginkan, agar dengan penemuan-penemuan itu akan menjadikan kita lebih dekat denganNya, dan lebih beriman kita padaNya. AMIN YA ALLAH, AMIN YA RAHMAN, AMIN YA RAHIM. KAU MAHA MENDENGAR, LAGI MAHA MENGETAHUI SETIAP ISI HATI HAMBA-HAMBAMU.

“Boleh jadi kamu tidak menyenangi sesuatu, padahal itu baik bagimu, dan boleh jadi kamu menyukai sesautu, padahal itu tidak baik bagimu. Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui.” (QS 2:216)

Saya yakin, asid lemak itu boleh dihasilkan, hanya mungkin terdapat beberapa kesilapan yang terlepas pandang seanjang ekserimen dijalankan. Dan ia mungkin memerlukan penambahbaikan dari segi pemilihan medium dan precursor yang seuai. Hanya yang mampu dilakukan, usaha dan usaha kerana Allah akan membalas setiap usaha kita dengan balasan yang setimpal. Dan setelah berusaha, maka berdoalah, kerana usaha takkan berhasil tanpa diiringi dengan doa dan tawakkal kepadaNya.

“dan kunci2 semua yang ghaib ada padaNya, tidak ada yang mengetahui selain Dia. Dia mengetahui apa yang ada di darat dan di laut. Tidak ada sehelai daun pun yang gugur yang tidak diketahuiNya. Tidak ada sebutir bji pun dalam kegelapan bumi dan tidak pula sesuatu yang basah atau kering, yang tidak tertulis dalam kitab yang nyata (Lauh Mahfuz).” (QS 6:59)