Bioteknologi berasal dari kata latin yaitu bio (hidup),
teknos (teknologi = penerapan)dan logos (ilmu). Bioteknologi adalah cabang
biologi yang mempelajari pemanfaatan prinsip ilmiah dan rekayasa terhadap
ormone, proses biologis untuk meningkatkan potens iorganisme maupun
menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan manusia. Bioteknologi dibagi ke
dalam 2 bagian, yaitu bioteknologi modern dan bioteknologi konvensional.
Salah
satu contoh dari bioeknologi konvensional adalah pembuatan tape .Dan salah satu
contoh dari bioteknologi modern adalah rekayasa genetika. Ciri-ciri utama
bioteknologi adalah adnya benda biologi berupa benda mikroorganisme tumbuhan
atau hewan, adanya pendayagunaan secara teknologi dan ormone, dan produk
yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian.
Generasi pertama adalah bioteknologi sederhana yaitu
penggunaan mikroba yangmasih secara tradisional dalam produksi makanan dan
tanaman ataupun pengawetanmakanan. Generasi
kedua adalah proses berlangsung dalam keadaan tidak steril, Generasi ketiga
adalah proses dalam keadaan tidak steril, sebagaicontoh produkasi antibiotic
dan ormone. Generasi keempat adalah generasi bioteknologi baru,
sebagai contoh produksi insulin.
Peran bioteknologi di dunia medis
Bioteknologi mempunyai peran penting
dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
antibiotika dan hormon.
Antibodi monoklonal adalah antibodi
yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara
lain:
1. untuk
mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil;
2. mengikat
racun dan menonaktifkannya;
3. mencegah
penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
Vaksin digunakan untuk mencegah
serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin
didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil
dari mikroorganisme tersebut.
c. Pembuatan
Antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang
dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan
organisme lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau
bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran
pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini
telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon - hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan
testosteron.
2 .Peran bioteknologi di Bidang produksi Pangan
A. Pengolahan Bahan Makanan
Susu dapat diolah menjadi bentuk - bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
Untuk membuat yoghurt, susu
dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang.
Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan
pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada
temperatur 45°C. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai
akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan
dapat diberi cita rasa.
*Keju
Dalam pembuatan keju digunakan
bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut
berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses
pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90oC atau
dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30oC. Selanjutnya
bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH
menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat, kemudian
ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim
renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih
yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32oC – 420oC
dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar
matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
*Mentega
Pembuatan mentega menggunakan
mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri - bakteri
tersebut membentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa
tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk
menghasilkan mentega yang siap dimakan.
2. Produk Makanan Non-Susu
Dalam pembuatan kecap, jamur,
Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur
Aspergillus oryzae bersama - sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada
kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses
fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk
kecap.
2. Tempe
Untuk membuat tempe, selain
diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan
spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe paling
sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus, yaitu Rhyzopus
oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae.
Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping - keping biji kedelai dan
memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut
menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.
Tape dibuat dari bahan dasar ketela
pohon dengan menggunakan sel - sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah
zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat
tape tersebut berdasarkan pengalaman.
3.Bioteknologi Bidang
Pertanian
Hidroponik berasal dari kata bahasa
Yunani hydro yang berarti air dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik
artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik
dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan. Adapun
metode yang digunakan dalam hidroponik, antara lain metode kultur air
(menggunakan media air), metode kultur pasir (menggunakan media pasir), dan
metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain).
Metode yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.
Dalam hidroponik Bahan
dasar yang dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2. Cahaya
telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudah cukup melimpah di
udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat diberikan dengan sistem
hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang utama.
.Jenis tanaman yang telah banyak
dihidroponikkan dari golongan tanaman hias antara lain Philodendron, Dracaena,
Aglonema, dan Spatyphilum. Golongan sayuran yang dapat dihidroponikkan, antara
lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kangkung, dan bayam. Adapun jenis
tanaman buah yang dapat dihidroponikkan, antara lain jambu air, melon,
kedondong bangkok, dan belimbing.
B. Penanaman Secara Aeroponik
Aeroponik berasal dari kata aero
yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah
pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik
(memberdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan
dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam
menggantung akan menyerap larutan hara tersebut.
4. Peran
Bioteknologi Dalam mengatasi masalah Bahan Bakar Masa Depan
Para ilmuwan menemukan bahan bakar
pengganti yang diproduksi melalui bioteknologi. Saat ini telah ditemukan dua
jenis bahan bakar yang diproduksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana)
dan gasahol (alkohol). Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan
minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam fase anaerob
dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada fase anaerob akan
dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan untuk bahan bakar.
5. Peran
Bioteknologi Dalam Pengolahan Limbah
Proses daur ulang
sampah yang telah diuji pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis.
Proses pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan suhu tinggi
pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah dapat diubah menjadi arang,
gas (misal: metana) dan bahan anorganik.
Bahan - bahan tersebut dapat
dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses
ini adalah rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat
pencemaran. Bahan hasil perombakan zat - zat makroorganik (dari hewan,
tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologiskimiawi dengan bantuan
mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur) serta oleh hewan - hewan kecil disebut
kompos.
6. Dampak
Penerapan Bioteknologi
A.
Dampak
Terhadap Lingkungan
Pelepasan organisme transgenik
(berubah secara genetik) ke alam bebas dapatmenimbulkan dampak berupa
pencemaran biologi yang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan
nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotipe tidak terjadi
secara alami sesuai dengan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku
bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan
kehancuran. “Menciptakan” makhluk hidup yang seragam bertentangan dengan
prinsip di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.
Produk rekayasa di bidang kesehatan
dapat juga menimbulkan masalah serius. Contohnya adalah penggunaan insulin
hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat Flavr
Savrt diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang
disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya
potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
Beragam aplikasi rekayasa
menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh
kepada kehidupan masyarakat. Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil.
Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone: BGH) dapat
meningkatkan produksi susu sapi sampai 20% niscaya akan menggusur peternak
kecil. Dengan demikian, bioteknologi dapat menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, cokelat, kopi, gula,
kelapa, vanili, ginseng, dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi
genetika tanaman lain, sehingga akan menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia
ketiga sebagai penghasil tanamantanaman tadi akan menderita kerugian besar.
Menyisipkan gen makhluk hidup lain
memiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan gen mahkluk hidup lain yang
tidak berkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima masyarakat.
Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahan gen itu tidak etis, 90%
menentang pemindahan gen manusia ke hewan, 75% menentang pemindahan gen hewan
ke hewan lain. Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa
konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut
agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak
paten pada makhluk hidup hasil rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas makhluk
hidup. Hal itu bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai
nilai intrinsik makhluk hidup.
v Kloning Manusia
Sebenarnya ketakutan
paling besar dari kloning adalah jika terbentuk manusia utuh baru dari hasil
kloning. Majelis Permusyawaratan AS didukung oleh Presiden Bush pada Agustus
lalu mengumumkan larangan terhadap segala usaha kloning manusia. Riset
kloning hanya diizinkan untuk menghasilkan koloni sel batang dan ditujukan
untuk kepentingan medis. Anggota senat AS sendiri terbagi atas kelompok yang
mengecam berbagai jenis kloning dan mereka yang setuju adanya kloning dengan
alasan medis.
v Menjadi trend
Memang sejak kloning pertama
dilakukan, berbagai kontroversi datang dari banyak kalangan.
Keberhasilan ilmuwan asal Roslin Institute, Edinburgh, Ian
Wilmut melakukan kloning domba Dolly pada 1997 sempat mengejutkan dunia.
Sebagian pihak menilainya sebagai suatu kemajuan di bidang bioteknologi yang
luar biasa. Sementara pihak lain mengecam bahwa eksperimen itu adalah awal
dari kehancuran dunia, di mana ilmu pengetahuan dianggap telah memorakporandakan
rahasiaalam.
Eksperimen kloning Dolly sebenarnya
sudah dilakukan sejak 1996 dan baru dipublikasikan pada tahun selanjutnya.
Wilmut adalah seorang ahli
embriologi kelahiran Hampton Lucey, Inggris. Tahun 1971 ia mendapatkan
gelar Ph.D pada bidang enginering genetika hewan di Darwin College of
University of Cambridge. Pada 1974 Wilmut bergabung dengan Animal Research
Breeding Station di Skotlandia yang kini populer dengan nama Roslin
Institute. Sebetulnya pada 1973 lelaki ini berhasil menciptakan sapi
pertama yang lahir dari embrio beku, yang diberi nama Frosty. Sejak
keberhasilan kloning domba Dolly, negara-negara lain seperti Prancis, Jerman,
Amerika Serikat bahkan Jepang tidak ketinggalan ikut melakukan eksperimen
kloning hewan.
Metode kloning sendiri sebenarnya
dibedakan atas tiga tipe. Tipe pertama yang merupakan perintis adalah kloning
embrio. Teknik medis ini menghasilkan monozigot kembar dua atau kembar tiga.
Secara alamiah akan terjadi duplikat sesuai prosedur kembar. Satu sel atau
lebih akan dihilangkan dari fertilisasi embrio dan dikembangkan ke satu atau
lebih embrio duplikatnya. Kembaran ini dibentuk dari DNA. Eksperimen ini sudah
dilakukan bertahun-tahun pada banyak spesies hewan, hanya sedikit sekali yang
dilakukan terhadap manusia.
0 komentar:
Posting Komentar