Industri pertanian menghabiskan banyak uang untuk cara buatan menyegarkan tanah, tetapi solusi alami mungkin sudah ada: mikroba bermanfaat yang telah berevolusi untuk berkembang di lingkungan yang ekstrem. Puna Bio, yang mengumpulkan putaran benih senilai $3,7 juta, menangkap dan membudidayakan ekstrofil ini, membuat mereka bekerja di iklim yang lebih sejuk di mana proses membantu tanaman mereka bekerja secara berlebihan — tidak diperlukan modifikasi genetik.

Ini semacam aturan dalam dunia biotek bahwa apa pun yang Anda coba lakukan, alam sudah melakukannya, dan mungkin lebih baik dari yang pernah Anda bisa. Jadi, meskipun kita telah melihat mikroba yang dimodifikasi digunakan untuk bekerja di pertanian, ini lebih merupakan peningkatan dari kemampuan mereka yang hampir ajaib untuk menyediakan nutrisi penting bagi tanaman yang sedang tumbuh. Dan tesis Puna adalah bahwa modifikasi tidak berguna dengan organisme yang tepat.

“Para ekstrofil kita terbiasa hidup dengan sedikit nutrisi; mereka telah berevolusi, selama sekitar 2,5 miliar tahun, untuk mengoptimalkan serapan nutrisi seperti nitrogen atau fosfor,” jelas co-founder dan CEO Franco Martínez Levis atas nama timnya. “Untuk beberapa sifat, mereka menunjukkan gen baru, atau dengan kata lain, jalur biosintetik baru. Bagi yang lain, jumlah salinan gen lebih tinggi dibandingkan mikroorganisme non-ekstrofil, yang membuat aktivitasnya lebih efisien.”

Banyak salinan gen dapat memperkuat proses alami yang sudah dilakukan mikroba ini – sesuatu yang ditunjukkan oleh sesama pemula pertanian mikroba Pivot Bio dengan organismenya yang dimodifikasi. Namun, dalam kasus ini, bahkan tidak perlu mengaktifkan gen laten atau mengutak-atik prosesnya. Makhluk-makhluk ini sudah beroperasi pada kinerja puncak, dengan andal memproduksi nitrogen, fosfor atau melakukan tugas-tugas lain dengan kecepatan atau dalam kondisi di mana mikroba lokal menolak atau cepat lelah. Ini berarti bahkan tanah yang terkuras dapat menampung bakteri bahagia, karena mereka terbiasa bahkan iklim yang lebih sulit.

“Apa yang kami temukan seperti apa yang terjadi ketika seorang atlet berlatih di ketinggian,” kata Levis. Tapi untuk bakteri ini (walaupun archaea, jamur dan ragi juga ada dalam koleksi mereka) ada lebih dari sekedar udara tipis untuk membangun karakter mereka. Misalnya, organisme yang telah berevolusi untuk hidup bahagia di air asin yang kaya mineral akan berbeda dari organisme yang hidup di gurun dataran tinggi yang sangat kering — seperti “La Puna” di Andes, yang menjadi nama perusahaan tersebut. .

Stromatolit, atau mineral yang diendapkan secara biologis, dan foto udara dari lokasi penemuannya. Kredit Gambar: Pun Bio

“Mereka sangat sulit diisolasi,” kata Levis. “Anda harus pergi 4.000 meter di atas permukaan laut, Anda harus mengetahui tempat dan waktu yang tepat — Anda tidak hanya membutuhkan ilmuwan, Anda membutuhkan petualang. Kami memiliki keuntungan besar karena salah satu pendiri saya telah menerbitkan lebih dari 150 makalah tentang ekstremofil – banyak tempat di mana kami menemukan ini, dia menemukannya. Dia diundang untuk mencari tempat yang berbeda di seluruh dunia.”

Salah satu pendiri tersebut adalah Elisa Violeta Bertini, yang melakukan bioprospeksi ini di berbagai lokasi, terakhir di Great Salt Lake di Utah, untuk menemukan dan mengisolasi mikrofauna baru yang menarik. Di bawah perjanjian internasional yang disebut Protokol Nagoya, organisme yang ditemukan dan diteliti dengan cara ini mendapatkan sesuatu seperti paten, memungkinkan lembaga, negara tuan rumah, dan peneliti untuk menggunakannya secara eksklusif. Jadi Bertini (dan dua rekan pendiri lainnya, Carolina Belfiore dan María Eugenia Farías, semuanya PhD) telah bekerja dengan universitas dan organisasi penelitian di seluruh dunia untuk tidak hanya menulis banyak makalah tentang organisme yang menarik ini, tetapi untuk menambahkan mereka ke perpustakaan Puna tentang mikroba berguna.

Levis dengan cepat menambahkan, bahwa mereka melakukan lebih dari sekadar menaburkan debu peri bakteri pada tanaman. Perusahaan telah mengembangkan dan benar-benar mematenkan metode penanaman, penggabungan, dan penerapan galur khusus ini pada stok benih.

Seorang karyawan Puna Bio menimbang benih, dan seorang lagi memeriksa benih di rumah kaca. Kredit Gambar: Pun Bio

Hal ini disertai dengan dua jaminan penting: pertama, petani tidak perlu mengubah cara mereka membeli, menanam, atau merawat benih. Terutama di AS, di mana para petani sering membeli stok yang sudah diolah sebelumnya, Puna berhati-hati untuk memastikan semuanya berjalan seperti sebelumnya.

Dan kedua, extremophiles ini tidak akan mengambil alih dan mengungguli mikroba jinak yang sudah ada di dalam tanah.

“Apa yang sebenarnya kami temukan dalam beberapa uji coba kami adalah sinergi di antara keduanya [i.e. native or commonly used] mikroba bermanfaat dan penambahan mikroba kita,” kata Levis. “Anda benar-benar menempatkan populasi mikroba yang sangat kecil ke dalam tanah, dan karena mereka menempel sangat dekat dengan tanaman, itu tidak mempengaruhi populasi lainnya.”

Itu dia — bakteri yang dimaksud, bersarang di antara krenel mikroskopis dari serat akar. Kredit Gambar: Pun Bio

Tampaknya secara intuitif bahwa bakteri yang menghasilkan nitrogen atau fosfor bebas di bawah satu set kondisi tanah dan iklim mungkin melakukannya dengan sangat berbeda dari cara bakteri lain melakukannya dalam kondisi yang sama sekali berbeda. Jadi kedua jenis organisme dapat bergabung dan bahkan mungkin mensinergikan efeknya saat berfungsi secara bersamaan.

Putaran awal senilai $3,7 juta dipimpin oleh At One Ventures and Builders VC, dengan partisipasi dari SP Ventures dan Air Capital, serta investor yang sudah ada IndieBio (SOSV), GLOCAL, dan Grid Exponential.

Levis mengatakan langkah pertama yang akan dilakukan perusahaan dengan infus tunai ini adalah meluncurkan perawatan kedelai mereka di Argentina, kemudian memperluas ke Brasil dan AS, yang di antara ketiganya menguasai 80% pasar. Perusahaan juga akan berinvestasi dalam R&D lebih lanjut (ada lebih banyak mikroba untuk diuji) dan fasilitas baru, termasuk satu di North Carolina. Mereka berharap untuk membawa pendekatan mereka ke gandum dan jagung, membawa tanaman yang tidak dimodifikasi ke tingkat kinerja galur GM.