A. Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi
adalah pemanfaatan prinsip – prinsip ilmiah biologi dengan menggunakan mekhluk
hidup untuk menghasilkan produk atau jasa bagi kepentingan hidup manusia.
Antibiotik
penisilin yang dihasilkan oleh jamur Penicillium
notatum telah telah ditemukan oleh Alexander Fleming pada tahun 1929. pada
tahun 1939 Rene Dubos mengisolasi dua antibiotik gramisidin dan tirosidin dari
bakteri tanah Bacillus brevis.
B. Penerapan Bioteknologi
Bioteknologi
juga mempunyai peranan untuk meningkatkan produksi pertanian, peternakan, dan
perikanan melalui sistem hidroponik, kultur jaringan, dan inseminasi buatan.
Hidroponik adalah pembudidayaan tanaman menggunakan media air. Kultur jaringan
adalah pengembangbiakan tanaman dengan menumbuhkan sel – sel dari jaringan
meristematis yang steril dalam medium laboratoris sehingga tumbuh menjadi
tanaman utuh. Inseminasi buatan adalah penempatan sperma dari hewan ternak
bibit unggul ke dalam uterus ternak local dengan bantuan manusia.
1. Pemanfaatan Mikroorganisme
dalam Bioteknologi
Beberapa mikroorganisme yang bermanfaat dalam produksi berbagai makanan
dan minuman adalah sebagai berikut :
Ø
Jamur ragi ( Saccharomyces
sp. ), dimanfaatkan pada pemabuatan tapai, minuman beralkohol, brem, dan
kue atau roti.
Ø
Aspergillus
wentii, dimanfaatkan dalam pembuatan kecap
Ø
Jamur tempe ( Rhizopus sp. ), dimanfaatkan dalam
pembuatan tempe
Ø
Jamur oncom ( Monolia sitophila ), dimanfaatkan dalam pembuatan oncom
Ø
Bakteri Acetobacter
xylinum, dimanfaatkan dalam pembuatan sari kelapa ( nata de coco )
Ø
Bakteri Lactobacillus
casei, dimanfaatkan dalam proses pembuatan yakult
Ø
Bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus
thermophilus, dimanfaatkan pada pembuatan yoghurt
Ø
Bakteri Lactobacillus acidophilus, dimanfaatkan
dalam bentuk kefir
- Mikroorganisme sebagai Pengubah Zat Organik
Fermentasi
adalah proses penguraian senyawa organikmenjadi senyawa lain yang berlangsung
secara anaerob disebabkan oleh kerja enzim mikroorganisme. Reaksi kimia yang
terjadi pada proses peragian ( fermentasi ) umumnya dituliskan sebagai berikut
:

Glukosa
Etanol ( Alkohol )
Karbondioksida
b.
Mikroorganisme sebagai Penghasil Obat
Penisilin dihasilkan selama pertumbuhan dan metabolisme
cendawan tertentu, yaitu Penicillium
notatum dam Penicillium chrysogenum. Sefalosporin
merupakan sekelompok antibiotik yang dihasilkan oleh suatu spesies cendawan
laut, Chepalosporium acremonium.
Antibiotik ini aktif terhadap banyak bakteri gram positif dan negatif serta
tidap dapat dirusak oleh penisilinase, yaitu enzim yang terdapat dalam bakteri
yang mampu merusak penisilin. Antibiotik adalah senyawa yang dihasilkan
mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan atau perkembangan
mikrrorganisme penyebab penyakit. Antibiotik yang pertama kali ditemukan ialah
penisilin.
c.
Mikroorganisme Penhasil Biogas
Biogas
adalah gas metana ( CH4 ) yang dihasilkan dari penguraian bahan
organik oleh mikroorganisme yang terdapat di dalam kotoran ternak.
- Mikroorganisme untuk Imunisasi
Imunisasi
adalah usaha untuk memberi kekebalan
kepada seseorang dari suatu penyakit dengan cara memasukkan suatu zat ke
dalam tubuh.
1) Kekebalan Aktif
Kekebalan aktif
alami adalah kekebalan yang diperoleh seseorang karena tubuh mampu membentuk
zat antibodi sendiri.
-
Kekebalan aktif alami adalah kekebalan yang diperoleh
seseorang setelah sembuh dari penyakit.
-
Kekebalan aktif buatan adalah kekebalan yang diperoleh
seseorang setelah mendapatkan vaksinasi.
2) Kekebalan Pasif
Kekebalan pasif
adalah kekebalan yang diperoleh dari organisme lain karena tubuh tidak secara
aktif membentuk antibodi sendiri.
-
Kekebalan pasif alami diperoleh bayi samapi umur 5
bulan di dalam kandungan secara pasif dari ibu melalui plasenta.
-
Kekebalan pasif buatan adalah kekebalan yang diperoleh
setelah tubuh mendapat antibodi yang sudah jadi.
2. Manfaat Bioteknologi dalam
Bidang Pertanian
a.
Bibit unggul
Bibit
unggul adalah bibit tumbuhan atau hewan yang memiliki sifat – sifat lebih baik
apabila dibandingkan dengan tumbuhan atau hewan sejenis lain. Bibit unggul
dapat diperoleh melalui perkawinan silang, pemanfaatan mutasi, dan seleksi
fenitipe.
(1)
PerkawinanSilang
Perkawinan
silang disebut juga pembastaran ( hibridisasi ). Mencari bibit unggul melalui
persilangan pada hakikatnya adalah mengumpulkan sifat – sifat baik dari dua
individu yang sejenis.
(2)
Pemanfaatan Mutasi
Mutasi adalah
perubahan atau penyimpangan faktor pembawa sifat ( gen ). Mutasi dapat terjadi
melalui beberapa cara, antara lain mutasi radiasi dan mutasi dengan senyawa
kimia. Individu yang telah mengalami mutasi disebut mutan.
(3)
Seleksi Fenotipe
Seleksi adalah
memilih sifat suatu makhluk sesuai dengan sifat yang diinginkan manusia
- Hidroponik dan Aeroponik
Hidroponik
adalah sistem penanaman tumbuhan dengan prinsip pemberian makanan secara
buatan.
Aeroponik
merupakan salah satu hasil penelitian terbaru berkaitan dengan penanaman
hortikultura dan florikulturadalam suatu lingkungan yang terlindung.
c.
Kultur Jaringan Tumbuhan
Kultur jaringan
adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tumbuhan, seperti
protoplasma, sel, jaringan, atau organ, kemudian menumbuhkannya pada media
tertentu dengan kondisi yang bebas hama
( aseptik ).
3. Manfaat Bioteknologi dalam
Bidang Peternakan
Dalam bidang peternakan, penerapan
bioteknologi yang telah banyak dilakukan ialah untuk mendapatkan bibit unggul
ternak. Cara memperoleh bibit unggl ternak yang umum dilakukan ialah dengan
melalui seleksidan perkawinan silang. Perkawinan silang pada sapi dilakukan
dengan cara mendatangkan pejantan dari luar negeri untuk dikawinkan dengan sapi
betina lokal. Proses perkawinan silang dapat dilakukan dengan cara inseminasi
buatan, yaitu menggunakan sperma beku sapi pejantan unggul dari luar negeri
untuk diinseminasikan ( kawin suntik )
pada sapi betina.
D. Keuntungan dan Kerugian
Penerapan Bioteknologi
1.
Keuntungan Penerpan Bioteknologi
1.
Bioteknologi
dapat mengatasi kekurangan bahan makanan ( missal protein, vitamin ). Dengan
bioteknologi, bahan makanan dapat diproduksi secara lebih cepat tanpa
memerlukan ruangan yang luas ( misal memproduksi protein sel tunggal )
2.
Membantu mengatasi masalah kesehatan dengan menyediakan
obat – obatan, antibody, interferon, hormone, insulin, dan produk lain untuk
memberantas penyakit secara lebih murah.
3.
Menyediakan berbagai senyawa organik seperti alkohol,
asam asettat gula, bahan makanan, protein, lemak dan vitamin.
4.
Menyediakan energi, misal biogas.
5.
Memperbaiki lingkungan ( misal bakteri pencerna limbah
)
6.
Mengatasi kesulitan memperoleh keturunan ( misal bayi
tabung )
2.
Kerugian Penerapan Bioteknologi
1.
Tidak semua masyarakat menerima bioteknologi karena
mereka menganggap-nya melawan kodrat lain. Padahal sebernanya, para ahli hanya
mencontoh peristiwa ynag terjadi di alam. Misalnya, penggabungan gen terjadi
pada peristiwa vertilasi, yaitu penggabungan gen yang dibawa oleh sel sperma
dengan gen dari sel telur. Bioteknologi yang menimbulkan kontroversi misalnya
bayi tabung, pengklonaan manusia, dan transplantasi organ.
2.
belum adanya hukum yang dapat mengikuti perkembangan
bioteknologi. Misalnya, hukum tentang nenek yang mengandung cucunya, hokum
tentang penklonaan manusia.
3.
Ada
kekhawatiran keterampilan merekayasa gen dimanfaatkan untuk kejahatan. Misalnya
manusia untuk kegiatan kejahatan, mengubah gen bakteri agar menjadi ganas untuk
senjata biologi, dan lain – lain.
4.
Munculnya organisme transgenik yang belum diketahui
dampaknya. Makhluk hidup telah berkembang selama jutaan tahun dan telah teruji,
sehingga peran dan fungsinya di lingkungan telah ada. Organisme transgenik
dikhawatirkan justru akan dapat mempengaruhi keseimbangan alam, sulit
dikendalikan, atau dapat membahayakan keselamatan menusia.