BIOTEKNOLOGI MODERN, PEMANFAATAN DAN DAMPAK BIOTEKNOLOGI

BIOTEKNOLOGI MODERN, PEMANFAATAN DAN DAMPAK BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang betul-betul mengoptimalkan pemanfaatan biologi sel dan biologi molekuler (disebut juga rekayasa genetika) dlam rangka pembuatan suatu produk yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Produksi pangan dengan cara tradisional tidak lagi memadai untuk memenuhi kebutuhan pangan yang terus meningkat. Hal ini menuntut para ilmuwan untuk mencari solusi dalam memproduksi bahan pangan dengan cara yang lebih baik.

Penerapan bioteknologi modern dalam produksi bahan pangan menjadi solusi terbaik saat ini Bioteknologi berpotensi meningkatkan produksi tanaman budidaya dan mengurangi pemakaian bahan kimia berbahaya, seperti pupuk dan pestisida.

Di dalam upaya pemenuhan kebutuhan tesebut para ilmuwan mengembangkan bioteknologi modern. Bioteknologi modern dalam produksi pangan dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetik.

Rekayasa genetik adalah kegiatan manipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara membuat DNA baru.

Manipulasi materi genetik dilakukan dengan cara menambah atau menghilangkan gen tertentu. Salah satu produk hasil rekayasa genetik adalah dengan membuat organisme transgenik.

Melalui teknik rekayasa genetik, para ahli bidang bioteknologi dapat menyusun pola gen sedemikian rupa sehingga menghasilkan organisme yang sifat-sifatnya sesuai dengan kebutuhan.

Teknik ini dikenal juga dengan istilah DNA rekombinan, yaitu proses mengkombinasikan DNA suatu organisme ke organisme lain.

Pengaturan pola genetik ini melibatkan penggunaan gen organisme lain yang disisipkan ke pita DNA organisme tertentu.

Organisme yang menggunakan bagian gen organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan istilah organisme transgenik.

Tumbuhan, hewan, dan bakteri transgenik tidak hanya digunakan untuk keperluan penelitian namun juga untuk memenuhi kebutuhan di bidang medis dan pertanian.

1. Tanaman Transgenik

Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah mengalami perubahan susunan informasi genetik dalam tubuhnya.

Tanaman transgenik ini merupakan suatu alternatif agar tanaman tahan terhadap hama sehingga hasil panen dapat melimpah.

Bahkan, tanaman juga dapat direkayasa agar mampu membunuh hama yang menyerang tumbuhan tersebut.

Pada tahun 2003 sekitar 67.7 juta hektar yang ditanami oleh 7 juta petani di 18 negara mulai menanam jenis tanaman transgenik.

Jenis tanaman yang ditanam antara lain kacang kedelai dan tanaman kapuk yang memiliki ketahanan terhadap herbisida dan insektisida.

Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan, sebagai berikut:

• Penyiapan fragmen DNA yang akan disisipkan pada DNA tanaman tertentu.

• Penyiapan vektor (perantara) baik plasmid atau menggunakan virus.Potongan DNA yang akan disisipkan tersebut digabung (rekombinasi) dengan vektor.

• DNA gabungan akan di sisipkan pada sel-sel tanaman.

• Tanaman akan tumbuh menjadi tanaman dengan sifat baru, sesuai dengan DNA yang disisipkan.

Melalui transgenik juga dapat dikembangkan kacang tanah dan kacang kedelai yang tidak akan menimbulkan reaksi alergi bagi yang mengkonsumsi. Hasil produksi tanaman transgenik yang lolos uji lapangan dapat dipasarkan secara bebas.

Tanaman transgenik lain yang telah dikembangkan adalah kentang manis yang tahan virus dan beras dengan kandungan zat besi dan vitamin A yang lebih tinggi. Beras bervitamin A ini lebih dikenal dengan nama Golden rice, seperti pada gambar berikut.

Peneliti melakukan modifikasi genetik untuk memproduksi dan mengakumulasikan provitamin A atau beta karoten, selanjutnya oleh tubuh manusia provitamin A atau beta karoten akan diubah menjadi vitamin A.

Masih banyak lagi tanaman transgenik yang telah dikembangkan. Kamu dapat mencari informasinya lebih dengan menggunakan berbagai sumber belajar.

2. Hewan Transgenik

Selain tumbuhan transgenik, juga ada hewan-hewan transgenik. Pada awalnya hewan transgenik merupakan bahan penelitian para ilmuwan untuk menemukan jenis penyakit yang menyerang hewan tertentu dan cara penanggulangannya.

Perkembangan selanjutnya, penerapan teknologi rekayasa genetik pada hewan bertujuan untuk menghasilkan hewan ternak yang memproduksi susu dan daging yang berkualitas, ikan yang cepat besar dan mengandung vitamin tertentu, dan sebagainya.

Industri susu juga merupakan target untuk peningkatan transgenik. Peneliti telah menggunakan transgenik untuk meningkatkan produksi susu, dengan membuat susu kaya protein, rendah lemak, dan memproduksi susu yang lebih baik dan cocok untuk dikonsumsi anak manusia.

Peningkatan penting yang lain adalah mengurangi penyakit yang menyerang hewan ternak. Peneliti melakukan rekayasa genetik pada hewan ternak, sehingga mampu mengembangkan hewan ternak yang tahan pada penyakit.

Selain pengembangan di bidang pangan, sekarang ini sedang dikembangkan organisme transgenik yang dapat dijadikan sumber pembuatan organ yang dapat digunakan sebagai organ dalam proses transplantasi.

Dari semua keunggulan yang dimiliki oleh hewan atau tumbuhan transgenik, setiap orang memiliki kebebasan dalam memilih untuk mengkonsumsi atau tidak mengkonsumsi bahan makanan transgenik.

Oleh karena itu, pada setiap produk transgenik yang beredar di pasaran tetap diberi label khusus yang menandakan bahan pangan transgenik.

Produk transgenik juga banyak bermanfaat untuk bidang medis. Salah satu contohnya pemanfaatan organisme transgenik di bidang medis adalah pembuatan hormon insulin melalui bakteri.

Insulin merupakan hormon yang dihasilkan oleh pankreas yang berperan penting dalam pencernaan karbohidrat. Insulin digunakan untuk mengobati pasien Diabetes melitus.

Pemanfaatan bioteknologi

Terapan Hasil Bioteknologi

A. Di Bidang Industri

Peran dari pemanfaatan bioteknologi pada bidang industri adalah berupa produk makanan dan juga minuman, protein sel tunggal dan zat organik.

1. Produk bahan makanan dan minuman

Penerapan dari prinsip bioteknologi ini adalah memakai prinsip tradisional yang memakai fermentasi. Pengertian fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia karbohidrat menjadi alkohol atau menjadi asam oleh mikroorganisme. Untuk jenis makanan dan miniman yang menggunakan prinsip fermentasi dapat dilihat pada tabel di atas pada bioteknologi konvensional.

2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)

Pengertian PST adalah protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan letaknya berada di dalam sel mikroorganisme tersebut. Tujuan PST adalah untuk mendapatkan protein dalam rangka mengatasi kekurangan protein. Contoh mikroorganisme yang menghasilkan PST adalah Bakteri Methylophillus methylotrophus dan alga hijau (chlorella). Inilah pemanfaatan dari bioteknologi untuk menghasilkan PST.

3. Penghasil Zat Organik

Bioteknologi juga dapat berperan dalam menghasilkan zat organik. Zat organik merupakan suatu zat yang mempunyai kandungan karbon, oksigen dan hidrogen. Zat organik dihasilkan dari proses fermentasi mikroorganisme. Sebagai contoh adalah asam sitrat oleh Aspergillus nigger.

B.Di Bidang Pertanian

Di bawah ini merupakan bioteknologi pertanian yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia.

1. Organisme Transgenik

Organisme transgenik adalah organisme yang memperoleh sisipan gen tertentu dari organisme lain sebagai pembawa sifat yang diharapkan. Hal ini juga memanfaatkan bioteknologi.

2. Kultur Jaringan

Menumbuhkan eksplan pada media sehingga akan tumbuh kalus dan pada akhirnya akan menjadi plantet (tanaman) kecil yang memiliki akar, batang dan jug adaun.

Keuntungan teknik kultur jaringan dengan pemanfaatan bioteknologi adalah:

 Memiliki sifat yang mirip dengan induknya;

 Bisa diperbanyak dalam waktu yang singkat dan cepat;

 Tidak memerlukan tempat/ okasi yang luas;

 Kesehatan dan kualitas dari bibit yang terjamin;

 Kecepatan dalam pertumbuhan yang lebih cepat jika dibandingkan dengan yang alami.

3. Hidroponik

Pengertian hidroponik adalah teknik dalam bercocok tanam tanpa memakai tanah sebagai media tanamnya. Hidroponik juga memanfaatkan bioteknologi. Keuntungan cara bertanam dengan hidroponik adalah :

 Tidak membutuhkan lokasi/ tempat yang luas;

 Pupuk lebih hemat;

 Kualitas produksi (hasil panen) yang baik;

 Tanaman bebas dari hama dan penyakit;

 Panen dapat berlangsung secara terus menerus;

 Tanaman dapat tumbuh dengan lebih cepat.

4. Aeroponik

Pengertian aeroponik adalah teknik bercocok tanam tanpa memakai media tanam untuk tumbuhnya akar, dan akar dibiarkan secara terbuka menggantung pada suatu tempat yang kelembabannya telah dijaga. Aeroponik juga merupakan pemanfaatan dari bioteknologi.

C. Di Bidang Lingkungan

Penerapan bioteknologi pada bidang lingkungan misalnya:

1. Gasohol adalah merupakan fermentasi molase oleh Saccharomyces cerevisie.

2. Biohidrometalurgi/ pemisahan logam dari bijihnya. Untuk mikroorganisme yang mempunyai peran adalah Thiobacillus ferrooxidans yang mempunyai sifat kemolitotrof yaitu yang bisa memakai senyawa anorganik sebagai sumber energi.

3. Pencemaran logam berat dari limbah industri dapat diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi. Pencemaran logam berat dari limbah industri bisa dengan menggunakan bakteri Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus subtilis untuk mengikat zat logam berat tersebut yang telah mencemari lingkungan.

4. Bioremediasi adalah suatu cara menghilangkan polutan ataupun kontaminan yang terdapat di air, tanah dan juga udara dengan memanfaatkan mikroorganisme seperti halnya Pseudomonas, Flavo-bacterium, Azetobacter dan juga Arthobacter. Bioremediasi merupakan salah satu pemanfaatan bioteknologi.

5. Pemanfaatan bioteknologi dapat digunakan untuk mengatasi pencemaran limbah organik yaitu dengan menggunakan tumbuhan air seperti halnya enceng gondok.

D. Di Bidang Peternakan

Pemanfaatan bioteknologi :

1. Inseminasi buatan

2. Klonik

3. Tekonogi transgenik

E. Di Bidang Kedokteran dan Kesehatan

Pada bidang kedokteran dan kesehatan, pemanfaatan bioteknologi :

1. Antibodi monoklonal

2. Dalam pembuatan insulin

3. Terapi gen adalah merupakan pengobatan terhadap penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen yang normal. Pemanfaaatn bioteknologi ini sangat bermanfaat bagi penderitanya.

4. Antibiotik. Di awali dari penemuan pinisilin dari Pinicillium notatum oleh Alexander Flerning

- Pinicillium chrysogenum memperbaiki pinisilin yang telah ada yang dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultraviolet dan sinar x.

- Cephalospurium, pinisilin N

- Cephalospurium, sefalospurin C

- Streptomyces, streptomisin sebagai pengobatan TBC.

5. Interferon adalah merupakan protein yang dihasilkan sel tubuh apabila terinveksi virus.

6. Vaksin. Sebagai contoh adalah vaksin hepatitis B dan malaria.

Bioteknologi dalam Produksi Pangan

Di bidang produksi pangan, bioteknologi juga memiliki manfaat yang banyak, antara lain:

1. Makanan bahan susu

Pada prinsipnya adalah memproses susu dengan fermentasi yang menghasilkan asam laktat.

- Keju oleh Propiabacterium yang juga memiliki fungsi memberi rasa dan tekstur dari keju.

- Yoghurt oleh Lactobacillus bulgaricus yang memberi rasa dan aroma dan Streptococcus thermophillus menambah keasaman.

- Mentega oleh Leucnostoc cremoris.

2. Makanan Non Susu

- Roti, asinan dan alkohol dengan ragi;

- Kecap dengan Aspergillus oryzae

- Nata de coco dengan Acetobacter xylinum.

- Cuka dengan Acetobacter azeti

- Alkohol difermentasi dalam kondisi yang aerob.

Dampak Bioteknologi di Berbagai Bidang

Berikut adalah dampak dari bioteknologi pada berbagai bidang, antara lain:

1.Dampak Bioteknologi Bidang Lingkungan

Bioteknologi memiliki dampak pada bidang lingkungan. Organisme transgenik yang dilepaskan ke alam bebas bisa jadi membuat terjadinya perubahan keseimbangan ekosistem. Hal ini disebabkan karena setiap spesies tertentu mempunyai fungsi tersendiri pada suatu ekosistem. Organisme transgenik tersebut dikhawatirkan akan membuat perubahan peranan organisme lain dalam ekosistem.

2.Dampak Bioteknologi Bidang Sosial Ekonomi

Selain bidang lingkungan, bioteknologi juga berdampak pada bidang sosial ekonomi. Timbulnya hak paten atas rekayasa genetik, swastanisasi pada kelompok tertentu akan memberikan suatu pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Misalnya dengan adanya penemuan tanaman transgenik yang dipatenkan, maka untuk mendapatkan tanaman tersebut harus membeli kepada pemegang lisensi tersebut, hal ini akan memberatkan bagi petani yang mempunyai modal yang terbatas.

3.Dampak Bioteknologi Bidang Kesehatan

Suatu organik yang disisipi oleh gen yang tahan zat antibiotik dikhawatirkan bisa menurunkan daya tahan tubuh kepada penyakit jika dikonsumsi oleh manusia, hal ini dapat menimbulkan masalah yang cukup serius. Inilah dampak bioteknologi pada bidang kesehatan.

4.Dampak Bioteknologi Bidang Etika/ Moral

Dampak bioteknologi selanjutnya adalah pada bidang etika/ moral. Pemindahan gen suatu makhluk ke dalam sel tubuh makhluk yang lain dianggap tidak etis oleh masyarakat, karena hal ini merupakan pelanggaran terhadap hukum alam yang terbuka. Harapannya artikel bioteknologi di atas memberi manfaat.

SILAHKAN SETELAH MEMPELAJARI MATERI INI SALIN JAWABAN YANG ADA PADA BUKU PAKET UJI KOMPETENSI PADA LINK DIBAWAH INI.

LEMBAR JAWAB BUKU PAKET BAB BIOTEKNOLOGI