BIOTEKNOLOGI

Pendahuluan

Bioteknologi sangat berperan dalam kehidupan manusia dan terus berkembang. Dengan Bioteknologi manusia mampu menciptakan teknologi-teknologi kreatif dan bermanfaat melalui biologi. Produknya yang beraneka ragam telah dimanfaatkan oleh manusia baik dibidang pertanian, peternakan, kedokteran, industri makanan, dan lain-lain. 

                                                                        sumber gambar : link.springer.com

Sejarah Perkembangan Bioteknologi

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19 adapula pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara masal. Pada tahun 1857 Louis Pasteur mengadakan penelitian. Dalam penelitiannya Louis Pasteur berhasil membuktikan bahwa proses fermentasi merupakan hasil kerja mikroorganisme. Akhirnya atas jasa-jasanya Louis Pasteur disebut sebagai “Bapak Bioteknologi Dunia”. Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan di abad ke 20 ini. Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumberdaya alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang.

 

Peragian merupakan model aplikasi awal dari bioteknologi

Sumber : wikipedia

Pengertian Bioteknologi

                                                     sumber : biologyonline.com/dictionary/biotechnology
Bioteknologi berasal dari kata bio (hidup), teknos (teknologi), dan logos (ilmu) yang secara harfiah berarti ilmu yang mengkaji penerapan prinsip-prinsip biologi. Pada dasarnya, bioteknologi adalah ilmu tentang pemanfaatan mahkluk hidup (mikroorganisme, hewan dan tumbuhan) atau bagian mahkluk hidup untuk membuat produk atau menyederhanakan proses. Menurut Adapun Shiva (1994) menyatakan bioteknologi sebagai teknologi pemanfaatan organisme yang bertujuan untuk menghasilkan bahan atau jasa.

Prinsip Dasar Bioteknologi

Berdasarkan pengertian bioteknologi yang sudah diketahui sebelumnya, ada beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut adalah :

•        Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi ini tidak hanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk didalamnya adalah hasil metabolit sekunder atau enzim yang dihasilkan.
•        Penggunaan agen biologi dilakukan dengan suatu cara atau metode tertentu.
•        Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses penggunaan agen biologi tersebut.
•        Melibatkan banyak disiplin ilmu

Bioteknologi selalu berkaitan dengan reaksi-reaksi biologis yang dilakukan oleh jasad hidup. Jasad hidup yang sering digunakan adalah mikroorganisme baik dalam bentuk individu atau komponen-komponen tubuhnaya seperti organel, sel, jaringan, bahkan bisa berupa molekul-molekul tertentu seperti protein, enzim, DNA atau RNA.

Dalam perkembangannya bioteknologi banyak menggunakan prinsip-prinsip dasar diantaranya yaitu fermentasi, seleksi dan persilangan, analisis genetik, kultur jaringan, rekombinasi DNA, analisis DNA,

Ilmu dan Teknologi Pendukung Bioteknologi

Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan ilmu murni lainnya seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika dan lain sebagainya. Dengan kata lain bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam produksi barang dan jasa.

Jenis-jenis Bioteknologi (Konvensional dan Modern)

Menurut perkembangannya Bioteknologi ada dua macam yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.

1.      Bioteknologi Konvensional adalah bioteknologi yang dicirikan dalam penggunaan secara langsung sel-sel hewan dan tumbuhan serta mikroorganisme untuk menghasilkan produk.Bioteknologi konvensional masih menggunakan alat dan cara yang sederhana. Contoh bioteknologi konvensional adalah tempe, tape, kecap, oncom. Ciri-ciri bioteknologi konvensional antara lain sebagai berikut :

a.       masih menerapkan teknik-teknik biologi, bioteknologi dan rekayasa genetika yang terbatas.

b.       Masih menggunakan mikroorganisme seadanya, belum mengembangkan teknik sampai tingkatan molekuler yang terarah

c.       Belum sepenuhnya steril (bebas dari mikroba yang tidak diinginkan)

d.       Jumlah produknya relatif sedikit.

e.       Kualitasnya belum terjamin

Bioteknologi Modern, adalah bioteknologi yang dicirikan dengan penggunaan alat-alat yang modern dan menghasilkan produk-produk modern. Produk bioteknologi modern melibatkan teknik rekayasa genetika misalnya kloning, bayi tabung, tanaman transgenik.

Aplikasi Bioteknologi Konvensional dan Modern

Aplikasi Bioteknologi Konvensional dan Modern sudah banyak dirasakan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari diantaranya dalam bidang pangan, pertanian, kedokteran / kesehatan dan lain-lain.

Aplikasi bioteknologi konvensional / tradisional yang sudah lama dikenal manusia, misalnya :

a.       a. Bidang pangan

Bahan Dasar	Mikroorganisme	Produk
Kedelai	Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae Aspergillus wentii Neurospora sitophila	Tempe Kecap Oncom
Susu	Penicillium camemberti Penicillium roqueferti dan Propionibacterium Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaris	Keju   Yoghurt
Air kelapa	Acetobacter xylinum	Nata de coco
Singkong, beras ketan, amilum	Saccharomyces cereviceae Acetobacter aceti Aspergillus niger Lactobacillus leichmannii	Alkohol / tape Asam asetat Asam sitrat Asam laktat

 b.       Bidang kesehatan, menghasilkan antibiotik misalnya :

Streptomyces griseus  menghasilkan antibiotik (sterptomisin), Cephalosporium menghasilkan  antibiotik (sepalosporin), dan Penicillium notatummenghasilkan antibiotik (penisilin)

                                                        Antibiotik . sumber gambar : hallosehat.com

c. Pembasmi hama, dapat dilakukan dengan memanfaatkan Bacillus thuringiensis

Cara Kerja Bakteri thuringiensis. Sumber : https://agrotek.id/cara-kerja-bakteri-bacillus-thuringiensis/

d. Mengatasi pencemaran, misalnya Pseudomonas (limbah minyak), Bacillus thermophillus (sianida), Clostridium butyrium (polisakarida dengan menghasilkan biogas), Cladosporium resinae (plastik)

e. Pemisah logam, dilakukan oleh Thiobacillus ferroxsidans

 

Bioleaching logam. sumber gambar : https://lppm.itk.ac.id//public/uploads/posts/16370472711e.PNG


f. Protein Sel Tunggal (PST) adalah pemanfaatan sel mikroorganisme sebagai bahan makanan (sumber protein) misalnya Spirullina, Chlorella, ragi (Saccharomyces cereviceae), dan Fusarium graminearum


Aplikasi bioteknologi modern misalnya ;

a. Bidang pangan, tanaman transgenik, kentang yang dimutasi.

b. Bidang pertanian, untuk meninfkatkan hasil pertanian seperti tanaman yang tahan hama, produktivitas tinggi, dan lain-lain

c. Bidang peternakan, untuk meningkatkan ternak unggul melalui manipulasi genetik.

d. Bidang kedokteran dan kesehatan misalnya zat penghambat estrogen (untuk program KB), manipulasi produk vaksin oleh Echerichia coli dan antibiotik baru hasil fusi sel, metabolit sekunder seperti antibiotik penisilin oleh Penicillin chrysogenum dan P.notatum, kloromfenikol oleh Streptomyces venezuelae, gramisidin (Bacillus brevis), tetrasiklin (Streptomyces aureofaciens) dan streptomisin oleh Streptomyces griseus.

Dampak Penggunaan Bioteknologi

Penggunaan bioteknologi menimbulkan dampak baik positif maupun negatif, oleh karena itu dibutuhkan kebijaksanaan dalam memanfaatkan bioteknologi dan menggunakan produk bioteknologi.

Dampak positif bioteknologi dapat dilihat dari ditemukannya protein sel tunggal yang dapat memenuhi kebutuhan sumber pangan alternatif sebagai kebutuhan gizi manusia. Berbagai tehnik teknologi reproduksi juga diharapkan dapat mengurangi kekurangan pangan. Teknologi rekayasa genetika diharapkan dapat menghasilkan pangan yang lebih berkualitas. Dampak negatif bioteknologi dapat dilihat misalnya pada lingkungan dimana limbah pembuatan tape atau tempe jika tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan pencemaran. Tehnik kultur jaringan juga dikhawatirkan mengurangi keanekaragaman hayati karena hanya jenis tanaman tertentu saja yang dikembangbiakkan. Dalam bidang pertanian, pemupukan dan penggunaan