BIOTEKNOLOGI
 |
| Add caption |
1. Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia. Bioteknologi digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena perkembangbiakannya relatif cepat, mudah dimodifikasi, dan mampu memproses bahan baku lebih cepat untuk menghasilkan produk baru.
Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lainnya. Berdasarkan pengertian bioteknologi tersebut, maka terdapat 4 prinsip dasar bioteknologi, yaitu 1) penggunaan agen biologi, 2) menggunakan metode tertentu, 3) dihasilkannya suatu produk turunan, dan 4) melibatkan banyak disiplin ilmu. Bioteknologi digunakan dalam berbagai bidang seperti bidang pengolahan makanan, bidang kesehatan, bidang pertaniaan dan perkebunan, serta bidang lingkungan.
2. Jenis Bioteknologi
1 Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi sederhana yang menerapkan ilmu biologi, biokimia. Rekayasa yang terjadi masih dalam tingkat yang terbatas. Bioteknologi konvensional menggunakan jasad hidup secara utuh. Biotektologi konvensioanal tidak dipakai untuk pembuatan produk secara mahal dan menggunakan biaya yang relatif rendah, selain itu ilmu yang digunakan pun biasanya diwariskan secara turun-temurun.
2 Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi dan terarah sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang sering digunakan adalah dengan melakukan manipulasi genetik pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan yang diinginkan.
Teknik yang digunakan dalam bioteknologi modern adalah teknik manipulasi bahan genetik (DNA) secara in vitro, yaitu proses biologi yang berlangsung di luar sel atau organisme, misalnya dalam tabung percobaan. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga dikenal dengan rekayasa genetika, yaitu proses yang ditujukan untuk menghasilkan organism transgenik. Organisme transgenik adalah organisme yang urutan informasi genetik dalam kromosomnya telah diubah sehingga mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.
3 Penerapan Bioteknologi pada Beberapa Bidang
1 Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Medis dan Kesehatan
Penerapan ini disebut sebagai bioteknologi merah, diawali dengan tahap analisa atau diagnosa suatu penyakit dan pengobatan sebuah penyakit. Beberapa contoh bioteknologi di bidang medis dan kesahatan misalnya penggunaan mikroorganisme pada antibiotik atau vaksin, penggunaan mikroorganisme pada hormon pada penyakit diabetes mellitus, bayi tabung, Antibodi Monoklonal, penggunaan sel intuk untuk pengibatan penyakit sroke, dan terapi gen untuk penyembuhan penyakit genetis.
2 Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Peternakan
Bioteknologi ini bioteknologi hijau, dilakukan dengan memodifikasi genetik dan rekayasa genetika untuk memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, kandungan gizi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida. Hal ini memberikan sumbangan besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan tanaman (plant breeding) dan kehidupan manusia bahkan berdampak pada kemajuan ekonomi manusia itu sendiri.
3 Penerapan Bioteknologi dalam Bidang Sumber Energi
Bioteknologi ini disebut dengan bioteknologi abu-abu, digunakan untuk meningkatkan kualitas produk dan pengelolaan sumber energi. Sebagai contoh adalah proses degradasi minyak maupun logam berat di dalam air limbah dengan bantuan mikroorganisme, sehingga limbah menjadi aman jika dibuang ke lautan bebas, atau pencairan sumber minyak atau mineral dengan bantuan mikroba.
4 Bioteknologi Pangan
Aplikasi Bioteknologi Bidang Pengolahan Pangan- Beberapa contoh Bioteknologi tradisional di bidang pangan misalnya, tempe dibuat dari kedelai menggunakan jamur Rhizopus, tape dibuat dari ketela pohon atau pisang dengan menggunakan Khamir Saccharomyces cereviceae, keju dan yoghurt dibuat dari susu sapi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus.
a. Aplikasi Bioteknologi pada Yoghurt
Yoghurt merupakan minuman hasil fermentasi susu menggunakan bakteri Lactobacillus substilis atau Lactobacillus bulgaricus. Bakteri yang di manfaatkan mampu mendegradasi protein dalam susu menjadi asam laktat. Proses degradasi ini disebut fermentasi asam laktat dan hasil akhirnya dinamakan yoghurt.
b. Aplikasi Bioteknologi pada Keju
Keju merupakan contoh produk bioteknologi yang cukup terkenal. Keju dibuat dengan bantuan bakteri pada susu. Bakteri tersebut dikenal sebagai bakteri asam laktat atau Lactobacillus. Bakteri Lactobacillus mengubah laktosa menjadi asam laktat dan menyebabkan susu menggumpal. Pada pembuatan keju, kondisi pH harus rendah. Kondisi pH yang rendah membuat susu mengental. Akibatnya protein pada susu berubah menjadi semi solid yang disebut curd. Proses ini dibantu dengan menambahkan enzim renin. Enzim renin dapat diekstrak dari perut anak sapi. Namun, saat ini enzim renin dapat diproduksi dalam skala besar dengan menggunakan teknik rekayasa genetika.
Setelah susu berubah menjadi curd, garam ditambahkan. Garam ini selain untuk menambahkan rasa, berfungsi juga sebagai bahan pengawet. Bakteri kemudian ditambahkan sesuai dengan tipe keju yang akan dibuat. Bakteri yang ditambahkan ini disebut bakteri pematang. Bakteri pematang berguna memecah protein dan lemak yang terdapat dalam keju. Beberapa jenis keju mempunyai karakteristik tertentu dengan ditambahkan mikroba lain, seperti jamur. Contohnya terdapat pada keju biru, yang mempunyai karakteristik berwarna biru karena ditambahkan jamur pada curd kejunya. Untuk mempercepat produksi keju, dapat ditambahkan enzim bakteri selain bakteri pematang itu sendiri.
c. Aplikasi Bioteknologi pada Tempe
Tempe adalah makanan khas Indonesia. Tempe merupakan makanan yang terkenal di Asia Tenggara dan juga merupakan salah satu contoh produk hasil bioteknologi. Tempe terbuat dari kacang kedelai. Karena terbuat dari kacang kedelai yang merupakan sumber protein tinggi, tempe juga merupakan makanan yang mempunyai nilai gizi tinggi.
Tempe dibuat dari kacang kedelai dengan dibantu oleh aktivitas jamur Rhizopus oryzae (Gambar 8.7). Proses pembuatan tempe cukup sederhana dan mudah dilakukan. Kacang kedelai dicuci bersih, lalu direbus hingga setengah matang. Kemudian, kacang kedelai setengah matang direndam dalam air selama kurang lebih 12 jam (semalaman). Dengan direndamnya kacang kedelai, dapat menciptakan kondisi asam sehingga mikroba yang biasanya membusukkan makanan dapat dicegah. Setelah direndam, kacang kedelai kembali dicuci bersih dan direbus kembali hingga matang.
.
Kacang kedelai yang telah matang tersebut lalu didinginkan dan setelah dingin ditambahkan ragi tempe. Ragi tempe adalah jamur Rhizopus oryzae. Kacang kedelai yang telah dicampur dengan ragi tempe, lalu dibungkus oleh daun pisang atau plastik yang dilubangi. Setelah dibungkus, lalu diperam (difermentasi) selama satu malam. Akhirnya diperoleh tempe sebagai produk bioteknologi.
d. Aplikasi Bioteknologi pada Tahu
Tahu juga merupakan salah satu contoh produk bioteknologi. Sebagai orang Indonesia, Anda pasti telah mengenal makanan yang bernama tahu, bukan? Tahu, seperti juga tempe, terbuat dari kacang kedelai. Tahu dibuat dengan cara mencuci kacang kedelai hingga bersih dan merendamnya selama satu malam. Setelah lunak, kacang kedelai digiling menjadi seperti bubur, lalu dididihkan. Setelah dididihkan, bubur kedelai disaring dan ditambahkan kultur bakteri yang dapat menciptakan kondisi asam. Beberapa jenis bakteri yang sering digunakan dalam pembuatan tahu ini adalah bakteri asam laktat. Bubur tahu yang telah ditambahkan bakteri asam laktat ini lalu dicetak,dibumbui, dan diberi garam agar tahan lama.
e. Aplikasi Bioteknologi Modern pada Makanan
Penerapan bioteknologi pada makanan secara modern, diawali pada 1992. Saat itu sebuah perusahaan Amerika, Calgene, mendapatkan izin untuk memasarkan OHMG yang disebut Flavrsavr. OHMG ini adalah tomat yang dibuat lebih tahan hama dan tidak dapat membusuk. Secara umum, penerapan bioteknologi modern pada makanan tidak dapat dipisahkan dengan bioteknologi modern pada bidang pertanian. Produk-produk makanan yang dihasilkan dari OHMG, seperti tanaman pertanian, hewan, atau mikroorganisme, disebut makanan hasil modifikasi genetik.
OHMG lebih banyak dilakukan pada tanaman pertanian. Contohnya, jagung tahan lama, kedelai tahan herbisida, kentang tahan virus, padi dengan zat dan vitamin yang ditingkatkan (golden rice), gandum dengan protein yang tinggi bagi ternak, dan banyak hasil pertanian lainnya. Perkembangan selanjutnya dari penerapan bioteknologi modern semakin beraneka ragam. Sekarang, para ilmuwan dapat membuat makanan yang mengandung obat, pisang yang menghasilkan vaksin hepatitis B, ikan yang lebih cepat dewasa, dan tanaman buah yang berbuah lebih cepat.
5. Dampak Bioteknologi
1 Dampak positif bioteknologi.
Beberapa dampak positif dari adanya bioteknologi, adalah :
• meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnya tanaman transgenik kebal hama
• meningkatnya produk-produk ( baik kualitas maupun kuantitas ) pertanian , perkebunan, peternakan maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.
• meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan tertentu, seperti air susu menjadi yoghurt, mentega, keju.
• membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam ( biohidrometalurgi )
• membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti : bacteri pemakan plastik dan parafin, bacteri penghasil bahan plastik biodegradable,
• membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya : bioethanol, biogas
• membantu dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu. Misalnya : penyakit kelainan genetis dg terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
• mengatasi masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan
• dan lain sebagainya.
2 Dampak negative bioteknologi.
Beberapa dampak negative akibat timbulnya bioteknologi, adalah :
• munculnya pencemaran biologis, berupa penyebaran organisme transgenik yang tak terkendali.
• gangguan keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi.
• kerusakan tatanan sosial masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak terkendali.
• tersingkirnya berbagai plasma nutfah alami / lokal. Flora dan fauna lokal "terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik.
• menimbulkan pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengan tokoh-tokoh kemanusiaan dan agama.
• timbulnya reaksi alergi pada manusia yang mengkonsumsi tanaman / hewan transgenik
• munculnya penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatan tanaman / hewan transgenic.
Kesimpulan
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia. Bioteknologi digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena perkembangbiakannya relatif cepat, mudah dimodifikasi, dan mampu memproses bahan baku lebih cepat untuk menghasilkan produk baru. Pengolahan bioteknologi terbagi menjadi 2, yaitu secara tradisional atau konvensional serta modern. Penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan antara seperti :
a. Aplikasi Bioteknologi pada Yoghurt.
b. Aplikasi Bioteknologi pada Keju.
c. Aplikasi Bioteknologi pada Tempe.
d. Aplikasi Bioteknologi pada Tahu.
Sedangkan contoh bioteknologi secara modern adalah pembuatan OHMG.
0 komentar: