Pengertian, Manfaat dan Dampak BIOTEKNOLOGI

 

PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah terapan biologi yang melibatkan displin ilmu mikrobilogi , biokimia , genetika , dan biologi monokuler. Pengertian bioteknologi secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern , bioteknolofi adalah pamanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah direkayasa secara in vitro untuk menghasilkan barang dan jasa pada skala industri.

Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nalai bahan mentah dgn memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya bakteri dan kapang. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri.

Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan atau transformasi kimia yang diinginkan. Transformasi kimia itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua bagian , yakni :

1. Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan , contohnya enzim antibiotik , asam organik dan steroid.
2. Penguraian bahan sisa produksi , contohnya buangan air limbah , destruksi buangan industri , atau tumpahan minyak.

Dewasa ini , penerapan bioteknologi sangat penting diberbagai bidang , misalnya di bidang pengolahan bahan pangan , farmasi , kedokteran pengolahan limbah , pertanian perlindungan alam dan pertambangan.

Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan mekhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi bukanlah suatu disiplin ilmu melainkan peranan ilmu (suatu teknik dalam biologi). Dalam bioteknologi , makhluk hidup digunakan untuk menghasilkan produk atau jasa dengan alasan karena makhluk hidup :

®   Senantiasa berkembangbiak dan dapat dibiakkan (terbaharukan).

®   Mudah diperoleh.

®   Sifatnya dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan

®   Dapat menghasilkan berbagai macam produk yang dibutuhkan.

Bioteknologi Konvensional yaitu pemanfaatan makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa sudah banyak dilakukan sejak dulu. Di Indonesia , orang telah lama mengenal proses pembuatan tape , tuak dan tempe dengan menggunakan mikroorganisme.

PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

BIDANG PANGAN/MAKANAN

Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll).

Berikut tabel penerapan bioteknologi pada bidang pangan :

PRODUK	BAHAN MENTAH	MIKROORGANISME
Susu	susu	Streptococcus sp.
Susu fermentasi(Yogurt)	Susu Kental	Lactobacillus sp.
Tempe	Kedelai	Rhizopus , Aspergillus
Tape	Ketan/singkong	Rhizopus , Aspergillus
Nata de coco	air kelapa	Acetobacterxylinum
Roti	beras	cereviceae

BIDANG KESEHATAN/KEDOKTERAN

Bioteknologi juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal , pembuatan vaksin , terapi gen dan pembuatan antibiotik. Proses penambahan DNA asing pada bakteri merupakan prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran. Contohnya pada produksi hormon insulin , hormon pertumbuhan dan zat antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA rekombinan , insulin dapat dipanen dari bakteri.

Beberapa penyakit menurun atau kelainan genetik dapat disembuhkan dengan cara menyisipkan gen yang kurang pada penderita , cara ini dikenal dengan istilah terapi gen.

Berikut penerapan bioteknologi pada bidang kesehatan :

JENIS MIKROORGANISME	PRODUK ASAM AMINO	VITAMIN
Corynebacterium glutamicum	Treonin dan lisin
Brevibacterium sp.	Glutamat
Micriciccus glutamicus	lisin
Pseudomonas sp.		Vitamin B12
Propinionic bacterium		Vitamin B12
Ashbya gossypii		Riboflamin
Streptomyces oliveus		Kobalamin

BIDANG PERTANIAN

Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi untuk memperoleh varietas unggul , produksi tinggi , tahan hama , patogen , dan herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalui pemuliaan tanaman konvensional telah memberikan konstribusi yang sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.

Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan para petani. Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian , demikian juga dalam cara lain , seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen dati bakteri Rhizobium. Keturunan bakteri yang telah disempurnakan atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mangembangkan turunan dari bakteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakkan , membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).

Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya , selama ini digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif , antara lain matinya organisme nontarget , keracunan bagi hewan dan manusia ,serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu , perlu dicari terobosan untuk mengatasi masalah tersebut dengan cara yang lebig aman. Kita mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak , dan setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak jenis mikroorganisme , ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat menyebabkan penyakit) pada hama tertentu , namun  tidak menimbulkan penyakit bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga , terutama serangga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif menjadi toksik , terutama setelah masuk ke dalam saluran pencemaran serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan , dan dapat dimanfaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian pedtisida kimia.

Dengan berkembangnya bioteknologi , sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukkan protein toksin yang dimiliki oleh B. Thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan kedalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini , diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi.

BIDANG PERLINDUNGAN ALAM

Bioteknologi lingkungan dan pertambangan melibatkan agen biologi yang berupa tumbuhan dan mikroorganisme dengan pengembangan teknologi bioremidasi dan rekayasa genetika. Tujuannya untuk menghasilkan tumbuhan mikroorganisme transgenik yang mampu mengatasi sumber-sumber pencemaran lingkungan.

Pencemaran lingkungan merupakan salah satu isu global yang mafrak dibicarakan. Tingginya tingkat pencemaran akan berdampak serius terhadap kelangsungan hidup umat manusia. Di bidang lingkungan , bioteknologi berperan dalam :

Þ    Menghasilkan energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan.

Þ    Pengolahan berbagai macam limbah.

Kaleng , kertas bekas , dan sisa makanan , sisa aktivitas pertanian atau industri merupakan bahan yang berasal dari alam. Penanganan sampah dapat dilakukan dengan cara , misalnya dengan ditimbun , dibakar , mendaur ulang agar sampah tidak menumpuk dan agar alam terlihat lebih nyaman jika tidak adanya tumpukan sampah-sampah. Tetapi diantara semua cara tersebut yang paling baik adalah mendaur ulang sampah-sampah tersebut.

INSEMINASI BUATAN

Inseminasi buatan adalah proses bantuan repeoduksi si mana sperma disuntikkan dengan kateter kedalam vagina atau rahim pada saat calon ibu mengalami ovulasi. Proses inseminasi buatan ini berlangsung singkat dan terasa seperti pemeriksaan papsmear. Dalam dua minggu , keberadaan janin sudah bisa di cek dengan tes kehamilan. Bila gagal , prosesnya bisa diulang beberapa kali sampai berhasil. Umumnya bila setelah 3-6 siklus tidak juga berhasil , dokter akan merekomendasikan metode bantuan reproduksi lainnya.

Untuk meningkatkan peluang keberhasilan seperti halnya proses bayi tabung. Calon ibu yang akan menjalani insemnia buatan dirangsang kesuburannya dengan hormon dan obat-obatan lainnya. Insemnia buatan bisa membantu kehamilan bila :

ü  Istri memiliki alergi sperma

ü  Suami memiliki jumlah sperma sedikit atau kurang gesit

ü  Sebab-sebab lain yang tidak dapat diketahui

BAYI TABUNG ( IN VITRO)

Secara umum , bayi tabung adalah proses pembuahan yang tidak secara alami , yaitu dengan pengambilan sel sperma sang suami dan sel telur sang istri yang kemudian diletakkan pada cawan pembuatan yang merupakan salah satu teknologi modern. Sedangkan pengertian secara biologi yaitu proses pembuahan sperma dengan ovum , dipertemukan diluar kandungan pasa satu tabung yang dirancang secara khusus.

Pada dasarnya pembuahan yang alami terjadi dalam rahim melalui cara yang alami , sesuai dengan fitrah Allah untuk manusia. Akan tetapi pembuahan alami sulit terwujud , misalnya dikarenakan rusaknya atau tertutupnya saluran indung telur yang membawa sel telur ke rahim , serta tidak dapat diatasi dengan membukanya atau mengobatinya. Atau karena sel sperma suami lemah atau tidak mampu menjangkau rahim isteri untuk bertemu dengan sel telur.

Resiko program bayi tabung adalah :

  Terjadi stimulasi indung telur yang berlebihan sehingga terjadi penumpukan cairan di rongga perut.

  Kehamilan kembar lebih dari dua akan meningkat akibat banyaknya embrio yang dimasukkan ke rahim.

  Terjadinya pendarahan dan infeksi akibat pengambilan sel telur dengan jarum.

  Mengalami keguguran dan kehamilan diluar kandungan.

  Biaya yang dikeluarkan.

  Kelelahan fisik.

  Emosi dalam menyikapi harapan dan kenyataan yang terjadi selama mengikuti program bayi tabung tersebut.

KLONING

Secara harfiah , kata “klon” (Yunani:klon,klonos) berarti cabang atau ranting muda. Kloning berarti proses pembuatan dua atau lebih individu yang identik secara genetik. Secara mendetail , dapat dibedakan menjadi 2 jenis kloning. Jenis pertama adalah plipatgandaan hidup sejak awal pembagian sel tunggal menjadi kembar dengan bentuk identik. Jenis kedua adalah produksi hewan dari sel tubuh hewan lain.

Secara etis , tak ada masalah dalam kloning pada tumbuhan. Praktek kloning ini sudah lazim dan lama dilakukan. Kloning manusia pada hakikatnya meleehkan manusia sendiri dan berakibat buruk. Kloning manusia memiskinkan manusia sebab manusia itu hanya berasal dari satu gen. Kloning membuktikan gen manusia terbatas.

REKAYASA GENETIKA

Rekayasa genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer gen yang dianggap menguntungkan dari satu organisme kepada susunan gen dari organisme lain.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika adalah :

Ä      Mengidentifikasi gen dan mengisolasi gen.

Ä      Membuat DNA salinan dati ARN Duta.

Ä      Pemasangan DNA pada cincin plasmid.

Ä      Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh.

Ä      Membuat klon bakteri.

Ä      Pemanenan produk.

Manfaat rekayasa genetika :

Û    Meningkatnya derajat kesehatan manusia.

Û    Tersedianya bahan makanan yang lebih melimpah.

Û    Tersedianya sumber energi yang terbaharui.
proses industri yang lebih murah.

Û    Berkurangnya polusi.

KULTUR JARINGAN

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun , mata tunas , serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat mamperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utaman dalam teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman , khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai keunggulan antara lain : mempunyai sifat yang identik dengan induknya , dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas , mempu menghasilkan bibit dengan jumlah yang besar , dll.

Keunggulan pemanfaatan kultur jaringan adalah :

¥  Pengadaan bibit tidak tergantung musim

¥  Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak

¥  Dengan waktu relatif cepat

¥  Bibit yang dihasilakn seragam

¥  Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah

¥  Dalam proses pembibitan bebas dari hama , penyakit , dan deraan lingkungan lainnya.

Contoh tanaman yang sudah lazim diperbanyak secara kultur jaringan adalah tanaman anggrek.

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI

DAMPAK TERHADAP KESEHATAN

Produkproduk asil rekayasa genetka memiliki resiko potensial sebagai berikut :

Ê      Virus didalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit ungkin diaktifkan oleh rekayasa enetik.

Ê      Meningkatkan transfer gen hrizontal dan rekombinasi , jalur utama penyebab penyakit.

Ê      Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen jorizontal , membuat tidak menghilangkan infeksi.

Ê      DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sinetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).

Ê      Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.

DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN

Lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya :

³        Tidak ada perluasan lahan.

³        Tidak ada pengurangan penggunaan pestisida.

³        Tanaman rekayasa genetik merusak kehidupan liar.

³        Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin.

³        Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit dilapangan dan didalam tes laboratorium.

DAMPAK TERHADAP ETIKA DAN MORAL

Berikut ini beberapa contoh mengenai masalah ini :

×           Pasangan suami istri menunda kehamilan.

×           Meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita.

×           Seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan dalam tabung pembeku karena ibunya tidak mampu hamil karena penyakit tertentu.

DAMPAK TERHADAP EKONOMI

Contohnya :

  Pemerintah Amerika Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya.

  Undang-Undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia.

  Pengawasan dan pemberian sertifikasi produk-produk berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada kesehatan menusia.

  Penerapan bioteknologi herus tetap berdasarkan  nilai-nilai moral dan etika.

  Pemerintah AS membentuk badan FDA (Food and Drugs Administration).

 

Itulah Pengertian, Manfaat dan Dampak BIOTEKNOLOGI, agar lebih paham silahkan dibaca juga artikel mengenai Bioteknologi: Pemanfaatan Jamur Rhizopus Oryzae Dalam Industri Tempe.

Terimakasih, semoga bermanfaat.