Posts Tagged ‘bioteknologi’

Bioteknologi

A Prinsip Dasar Bioteknologi

Di antara kita mungkin sudah sering mendengar kata bioteknologi. Akan

tetapi, Apakah bioteknologi itu? Menurut Yuwono (2006: 1), bioteknologi

memiliki pengertian penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan

rekayasa dalam pengolahan bahan dengan memanfaatkan agensia jasad hidup

dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa.

Dengan melihat pengertian tersebut, semua produk atau jasa yang berasal

dari jasad hidup atau komponennya dan yang dihasilkan dari penerapan

teknik biologi, biokimia, dan rekayasa adalah produk atau jasa bioteknologi.

Apakah tempe dan tape termasuk produk bioteknologi? Jika Anda kembali

melihat pengertian bioteknologi, beberapa produk jasad hidup yang telah

dikembangkan ratusan tahun yang lalu, seperti yogurt, kefir, dan tempe,

merupakan produk bioteknologi.

Anda mungkin telah menjadi salah satu konsumen makanan produk

bioteknologi yang dibuat sederhana. Beberapa jenis minuman

tradisional, seperti tuak dan arak, juga dibuat dibuat dengan menggunakan

bioteknologi sederhana. Nenek moyang kita menemukan teknologi ini secara

tidak sengaja. Kemudian, teknik ini diturunkan dari generasi ke generasi.Dalam batasan pengertian bioteknologi, ada beberapa ciri dari suatu

proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut sebagai berikut.

1. Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi yang dipergunakan

ini tidak hanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk

di dalamnya adalah hasil metabolit sekunder atau enzim yang dihasilkan.

2. Penggunaan agen biologi dilakukan dengan suatu cara atau metode

tertentu.

3. Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses penggunaan

agen biologi tersebut.

Penerapan dari ciri-ciri bioteknologi tersebut adalah dalam proses pembuatan

tape yang menggunakan ragi, atau pembuatan tempe dengan bantuan

Rhizopus sp. Proses ini dilakukan dengan tahapan tertentu dan memanfaatkan

enzim yang dihasilkan oleh agen biologi. Dalam pembuatan tape, ragi

(Saccharomyces cereviceae) mengeluarkan enzim yang dapat memecah karbohidrat

pada beras ketan atau singkong menjadi gula yang lebih sederhana.

Adapun pada pembuatan tempe, Rhizopus sp. mengeluarkan enzim proteinase

yang memecah protein kedelai menjadi protein yang lebih sederhana.

Berbagai kemajuan yang dicapai di bidang ilmu biologi dan ilmu

rekayasa lainnya turut mendorong kemajuan pemanfaatan agen biologi secara

lebih maju lagi. Selain itu, kondisi kehidupan saat ini juga menuntut adanyaperbaikan terhadap kualitas kehidupan dan kualitas lingkungan sebagai

pendukung. Oleh karenanya, diperlukan teknologi

alternatif yang terus dikembangkan.

Beberapa faktor yang menyebabkan teknologi alternatif perlu terus

dikembangkan adalah:

1. kelaparan yang terjadi akibat tidak seimbangnya populasi manusia

dengan tumbuhan pangan yang diproduksi;

2. semakin tereksplorasi kehidupan di dalam laut yang menciptakan

banyak sekali potensi untuk dikembangkan dalam berbagai bidang

seperti pangan, kesehatan, dan pengembangan di bidang lainnya;

3. semakin berkurangnya sumber daya bahan bakar fosil dan meningkatnya

polusi akibat dari penggunaan bahan bakar fosil ini;

4. peningkatan pencemaran lingkungan yang memerlukan penanggulangan

dengan cara yang lebih alami;

5. penemuan prinsip-prinsip rekayasa genetika dalam penciptaan varietas

spesies baru dan terapi penyakit;

6. penemuan di bidang kesehatan mulai dari pembentukan antibodi, terapi

kanker atau tumor, produksi hormon, identifikasi tumbuhan obat yang

bermanfaat, serta penemuan lain di bidang farmasi.

Berdasarkan beberapa faktor penyebab di atas maka ada beberapa hal

yang menjadi prioritas utama pengembangan bioteknologi, yakni di bidang

pangan, lingkungan, kesehatan, dan sumber energi.

Bioteknologi selalu berkaitan dengan reaksi-reaksi biologis yang

dilakukan oleh jasad hidup. Jasad hidup yang sering dimanfaatkan dalam

biteknologi adalah mikroorganisme. Mengapa? Jasad hidup yang dimanfaatkan

bisa dalam bentuk individu atau komponen-komponen tubuhnya, seperti

organel, sel, jaringan, bahkan bisa dalam bentuk molekul-molekul tertentu

(misalnya, protein, enzim, DNA, atau RNA).B Jenis-Jenis Bioteknologi

Secara umum, bioteknologi dikelompokkan menjadi dua jenis, yakni

bioteknologi konvensional (sederhana) dan bioteknologi modern. Bioteknologi

konvensional menggunakan penerapan-penerapan biologi,

biokimia, atau rekayasa masih dalam tingkat yang terbatas. Bioteknologi

jenis ini belum menggunakan teknik rekayasa molekuler dengan tingkatan

yang rumit dan terarah. Kalaupun menggunakan rekayasa molekuler,

rekayasa tersebut belum sepenuhnya dapat dikendalikan. Bioteknologi

konvensional menggunakan jasad hidup sebagaimana ”apa adanya”. Apakah

contoh produk bioteknologi konvensional?

Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi

dan terarah sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang

sering digunakan saat ini adalah dengan melakukan manipulasi genetik pada

suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan

yang diinginkan. Perkembangan bioteknologi modern tidak terlepas dari

terkuaknya misteri struktur DNA.Teknik manipulasi yang sering digunakan dalam bioteknologi modern

adalah teknik manipulasi bahan genetik (DNA) secara in vitro. In vitro, adalah

proses biologi yang berlangsung dalam kondisi percobaan di luar sel atau

organisme, misalnya dalam tabung percobaan. Dengan teknik

yang dikenal dengan DNA rekombinan atau rekayasa genetika, para ilmuwan

dapat menyambung molekul-molekul DNA dari jasad hidup yang berbeda

menjadi suatu molekul DNA rekombinan. Rekayasa genetika telah menjadi

tulang punggung dari bioteknolgi modern saat ini (Yuwono, 2006: 2).C Sifat Dasar Mikroorganisme

Sumber agen biologi yang diperlukan dalam proses bioteknologi, dapat

diperoleh dengan cara mengembangbiakan atau menumbuhkan organisme

tertentu. Sebagian besar organisme yang digunakan dalam mikroorganisme.

Oleh karena itu, pengetahuan dan kemampuan menumbuhkan mikroorganisme

menjadi hal yang penting dalam bioteknologi.Sebelum ilmuwan dapat menggunakan mikroorganisme untuk keperluan

fermentasi atau proses bioteknologi lainnya, mereka harus dapat menumbuhkan

kultur murni yang tidak terkontaminasi oleh mikroorganisme jenis lain.

Kultur tersebut hanya mengandung mikroorganisme yang diperlukan.

Mikroorganisme merupakan agen yang digunakan secara luas dalam

proses bioteknologi. Pada dasarnya, mikroorganisme tidak menyediakan

suatu produk untuk kita, tetapi mikroorganisme melakukan proses-proses

dasar metabolisme untuk dirinya sendiri dalam berkembang biak. Pada

proses pembuatan yoghurt, susu merupakan media yang kaya akan protein

dan sangat digemari oleh bakteri ataupun jamur. Bakteri Lactobacillus

bulgaricus yang ditambahkan ke dalam susu akan memfermentasi susu

tersebut dan menghasilkan produk olahan yang kita sebut dengan yoghurt.

Protein dalam susu seperti kasein diubah menjadi asam laktat oleh bakteri

sehingga rasa yoghurt menjadi asam. Semakin banyak asam laktat yang

diproduksi, semakin banyak juga jumlah bakteri Lactobacillus bulgaricus

yang ada.

Selain produksi enzim, yang merupakan dasar dari pembuatan produk

berbasiskan bioteknologi konvensional, mikroorganisme juga dimanfaatkan

karena pertumbuhannya yang sangat cepat. Pembelahan sel mikroorganisme

terjadi dalam waktu singkat dan cepat sehingga dalam waktu 24 jam dapat

diperoleh keturunan berjumlah banyak. Dalam waktu singkat dengan jumlah

yang banyak, maka efisiensi penggunaan waktu oleh mikroorganisme

menjadi sangat tinggi. Pengetahuan dasar mengenai mikroorganisme

(dibahas dalam cabang ilmu biologi, yakni mikrobiologi) mutlak diperlukan

dalam proses pengembangan bioteknologi selanjutnya.

Beberapa alasan yang menyebabkan mikroorganisme tersebut digunakan

dalam bioteknologi adalah karena mikroorganisme memiliki sifat-sifat dasar

seperti sebagai berikut.

1. Perkembangbiakkan mikroorganisme relatif sangat cepat.

2. Sifat dasar dari mikroorganisme relatif mudah dimodifikasi, misalnya

dengan teknik rekayasa genetik.

3. Mikroorganisme mampu memproses bahan baku lebih cepat dibandingkan

yang dilakukan hewan maupun tumbuhan sehingga mampu mempercepat

kecepatan produksi.

Diketahuinya sifat dasar dari mikroorganisme, seperti pengetahuan

mengenai adanya plasmid, menggugah penelitan yang lebih jauh lagi

mengenai potensi transgenik (pemindahan gen). Dalam dunia kesehatan,

bakteri ini digunakan dalam memproduksi enzim atau hormon yang berguna

dalam pengobatan pasien seperti penggunaan bakteri dalam produksi

hormon insulin.

Contoh metabolisme mikroorganisme yang dimanfaatkan di dalam

dunia kesehatan adalah penemuan zat antibiotik dari jamur Penicillium sp.

yang ditemukan oleh Alexander Flemming pada 1928. Dalam perkembangan

selanjutnya, ide mengenai kemampuan metabolisme mikroorganisme,

plasmid, dan kemampuan reproduksi menjadi fokus utama dalam penelitian

bioteknologi. Selain itu, dikembangkan juga bioteknologi berbasis hewan

dan manusia dalam teknologi kloning.

D Produk dan Jasa

Produk dan jasa bioteknologi mampu memberikan manfaat bagi makhluk

hidup, khususnya manusia. Contohnya, dahulu untuk memperoleh 1 cc

hormon insulin bagi penderita diabetes, diperlukan perasan sekitar sembilan

lambung babi. Akan tetapi, dengan adanya teknologi transfer DNA, fragmen

DNA penghasil hormon insulin ini dapat dicangkokan pada plasmid sehingga

akan ikut dalam metabolisme sel bakteri dan diperoleh hormon insulin kotor.

Melalui teknik pemurnian, maka hormon insulin dapat diberikan pada

penderita. Selain produk yang sangat menolong ini, ada banyak jenis produk

dan jasa bioteknologi dalam kehidupan. Perhatikan penjelasan berikut.

1. Bioteknologi dalam Bidang Pengolahan Pangan

Dalam kehidupan sehari-hari, sebenarnya kita berkaitan erat dengan

bioteknologi. Beberapa jenis makanan dan minuman yang kita konsumsi

sebenarnya merupakan produk dari bioteknologi. Tape, roti, keju, atau

yoghurt adalah beberapa produk bioteknologi yang biasa dikonsumsi. Proses

untuk mengolah beberapa jenis makanan tersebut biasa disebut bioteknologi

sederhana. Apakah Anda tahu mikroorganisme yang berperan dalam pembuatannya?

Berikut contoh makanan dan minuman hasil dari bioteknologi.

a. Yoghurt

Yoghurt merupakan minuman hasil fermentasi susu menggunakan

bakteri Lactobacillus substilis atau Lactobacillus bulgaricus (Gambar 8.5). Bakteri

yang di manfaatkan mampu mendegradasi protein dalam susu menjadi asam

laktat. Proses degradasi ini disebut fermentasi asam laktat dan hasil akhirnya

dinamakan yoghurt.

b. Keju

Keju merupakan contoh produk bioteknologi yang cukup terkenal. Keju dibuat dengan bantuan bakteri pada susu. Bakteri

tersebut dikenal sebagai bakteri asam laktat atau Lactobacillus. Bakteri

Lactobacillus mengubah laktosa menjadi asam laktat dan menyebabkan susu

menggumpal.Setelah susu berubah menjadi curd, garam ditambahkan. Garam ini selain

untuk menambahkan rasa, berfungsi juga sebagai bahan pengawet. Bakteri

kemudian ditambahkan sesuai dengan tipe keju yang akan dibuat. Bakteriyang ditambahkan ini disebut bakteri pematang. Bakteri pematang berguna

memecah protein dan lemak yang terdapat dalam keju.

Beberapa jenis keju mempunyai karakteristik tertentu dengan ditambahkan

mikroba lain, seperti jamur. Contohnya terdapat pada keju biru, yang

mempunyai karakteristik berwarna biru karena ditambahkan jamur pada

curd kejunya. Untuk mempercepat produksi keju, dapat ditambahkan enzim

bakteri selain bakteri pematang itu sendiri.

c. Tempe

Tempe adalah makanan khas Indonesia. Tempe merupakan makanan

yang terkenal di Asia Tenggara dan juga merupakan salah satu contoh produk

hasil bioteknologi. Tempe terbuat dari kacang kedelai. Karena terbuat dari

kacang kedelai yang merupakan sumber protein tinggi, tempe juga merupakan

makanan yang mempunyai nilai gizi tinggi.

Tempe dibuat dari kacang kedelai dengan dibantu oleh aktivitas jamur

Rhizopus oryzae. Proses pembuatan tempe cukup sederhana dan

mudah dilakukan. Kacang kedelai dicuci bersih, lalu direbus hingga setengah

matang. Kemudian, kacang kedelai setengah matang direndam dalam air

selama kurang lebih 12 jam (semalaman).

Dengan direndamnya kacang kedelai, dapat menciptakan kondisi asam

sehingga mikroba yang biasanya membusukkan makanan dapat dicegah.

Setelah direndam, kacang kedelai kembali dicuci bersih dan direbus kembali

hingga matang.

Pada pembuatan keju, kondisi pH harus rendah. Kondisi pH yang rendah

membuat susu mengental. Akibatnya protein pada susu berubah menjadi

semi solid yang disebut curd. Proses ini dibantu dengan menambahkan enzim

renin. Enzim renin dapat diekstrak dari perut anak sapi. Namun, saat ini

enzim renin dapat diproduksi dalam skala besar dengan menggunakan teknik

rekayasa genetika.Kacang kedelai yang telah matang tersebut lalu didinginkan dan setelah

dingin ditambahkan ragi tempe. Ragi tempe adalah jamur Rhizopus oryzae.

Kacang kedelai yang telah dicampur dengan ragi tempe, lalu dibungkus

oleh daun pisang atau plastik yang dilubangi. Setelah dibungkus, lalu diperam

(difermentasi) selama satu malam. Akhirnya diperoleh tempe sebagai produk

bioteknologi.d. Tahu

Tahu juga merupakan salah satu contoh produk bioteknologi. Sebagai orang

Indonesia, Anda pasti telah mengenal makanan yang bernama tahu, bukan?

Tahu, seperti juga tempe, terbuat dari kacang kedelai. Tahu dibuat dengan

cara mencuci kacang kedelai hingga bersih dan merendamnya selama satu

malam. Setelah lunak, kacang kedelai digiling menjadi seperti bubur, lalu

dididihkan. Setelah dididihkan, bubur kedelai disaring dan ditambahkan

kultur bakteri yang dapat menciptakan kondisi asam. Beberapa jenis bakteri

yang sering digunakan dalam pembuatan tahu ini adalah bakteri asam laktat.

Bubur tahu yang telah ditambahkan bakteri asam laktat ini lalu dicetak,

dibumbui, dan diberi garam agar tahan lama2. Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan

Dalam bidang kesehatan, bioteknologi sudah lama digunakan. Misalnya,

dalam pembuatan antibiotik yang dilakukan oleh Alexander Flemming pada

tahun 1928. Selain dalam pembuatan antibiotik, bioteknologi berperan dalam

bidang kesehatan lainnya, seperti pada pembuatan hormon dan bayi tabung.

a. Antibiotik

Antibiotik merupakan senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme

tertentu atau dibuat secara semisintetis. Antibiotik berguna menghambat

atau membunuh pertumbuhan kuman penyebab penyakit.

Antibiotik pertama yang ditemukan adalah antibiotik yang dihasilkan

dari jamur Penicillium notatum. Penisilin ini adalah antibiotik

yang ampuh melawan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus.

Antibiotik lainnya yang sekarang banyak dipakai adalah antibiotik yang

berasal dari genus Streptomyces. Antibiotik yang termasuk kelompok ini

adalah Streptomycin dan Tetracycline. Antibiotik tersebut sangat ampuh

melawan bakteri Tubercullosis.

b. Hormon

Terdapat penyakit-penyakit tertentu pada manusia yang disebabkan

oleh adanya masalah pada hormon. Misalnya, penyakit diabetes mellitus (DM)

atau lebih dikenal sebagai penyakit kencing manis. Penderita penyakit ini

kekurangan hormon insulin sehingga kadar gula dalam darahnya sangat

tinggi. Dengan adanya bioteknologi, saat ini hormon insulin telah dapat

dihasilkan secara buatan (transgenik) dengan bantuan bakteri Escherichia

coli.Pada sel bakteri E. coli, dimasukkan DNA sel manusia yang mengandung

gen insulin sehingga bakteri E. coli dapat menghasilkan insulin. Karena

bakteri dapat berkembang biak dengan cepat maka hormon insulin pun dapat

dihasilkan dalam jumlah yang banyak.c. Bayi Tabung

Untuk dapat menghasilkan seorang bayi, harus terjadi pertemuan antara

sel telur ibu dan sel sperma ayah. Kadang kala proses pertemuan sel telur

dan sel sperma (fertilisasi) tidak dapat terjadi secara baik. Hal tersebut dapat

disebabkan oleh adanya penghalang di saluran telur, atau karena kualitas

sperma yang kurang bagus sehingga tidak dapat mencapai sel telur.

Jika terjadi masalah tersebut, dapat diatasi dengan teknologi yang

disebut teknologi bayi tabung. Teknik bayi tabung ini adalah

teknik untuk mempertemukan sel sperma dan sel telur di luar tubuh sang

ibu (in vitro fertilization). Setelah terjadi pertemuan antara sel sperma dan sel

telur ini terjadi, proses selanjutnya, embrio yang dihasilkan ditanamkan

kembali di rahim ibu hingga terbentuk bayi dan dilahirkan secara normal.

3. Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Perkebunan

Bioteknologi ikut berperan dalam memajukan bidang pertanian dan

perkebunan. Di bidang pertanian, bioteknologi telah mampu menciptakan

tumbuhan-tumbuhan yang memiliki sifat unggul, seperti tahan terhadap

hama, produksi panen yang lebih banyak, dan waktu panen yang lebih singkat.

Tumbuhan yang memiliki sifat unggul tersebut dapat diperoleh melalui

rekayasa genetika, yaitu dengan memasukkan gen-gen yang memiliki sifat

yang dikehendaki pada tumbuhan tersebut. Tumbuhan seperti ini disebut

sebagai tumbuhan transgenik.

Tumbuhan transgenik pada dasarnya diperoleh melalui teknik memindahkan

gen-gen tertentu yang dikehendaki dari organisme lain yang memilikinya.

Misalnya, tumbuhan kentang hasil rekayasa genetika yang dilakukan

di Cina. Tumbuhan kentang adalah tumbuhan yang tumbuh subur di daerah

tropis dan tidak bisa tumbuh di tempat dingin. Oleh karena itu, pada musim

dingin kentang tidak bisa tumbuh di Cina. Untuk mengatasi kendala tersebut

maka para ilmuwan Cina memasukkan gen tahan dingin dari ikan yang hidup

di tempat dingin ke dalam gen kentang sehingga diperoleh kentang yang

tahan dingin dan dapat ditanam di daerah yang beriklim dingin.Contoh tumbuhan-tumbuhan transgenik lainnya yang telah berhasil

dibuat adalah tumbuhan yang dapat melakukan pemupukan sendiri,

tumbuhan yang tahan terhadap penyakit tertentu, dan tumbuhan yang dapat

menghasilkan pestisida sendiri.

Dalam hal pestisida atau pembasmian hama tumbuhan, bioteknologi

juga telah berhasil mengembangkan pestisida alami dengan menggunakan

makhluk hidup yang berperan sebagi agen pengendali secara alami atau

disebut biological control agent. Misalnya, pada tumbuhan kubis yang sering

diserang oleh hama berupa larva ulat Lepidoptera.

Dengan bantuan bioteknologi, larva Lepidoptera tersebut dapat dibasmi

dengan menggunakan bakteri Bacillus thuringiensis (Bt). Bakteri

Bt secara alami menghasilkan racun bagi larva Lepidoptera, namun tidak

berbahaya bagi makhluk hidup lain selain larva tersebut. Kini, bakteri Bt

telah diproduksi dalam skala industri dan telah dipasarkan sebagai pestisida

alami. Bahkan kini terdapat tumbuhan jagung yang telah disisipi gen bakteri

Bt sehingga mampu menghasilkan pestisida sendiri.

Peran bioteknologi lainnya dalam bidang pertanian dan perkebunan

adalah dengan ditemukannya teknik kultur jaringan. Teknik kultur jaringan

merupakan suatu teknik memperbanyak tumbuhan dalam skala besar dan

waktu yang singkat.

Teknik kultur jaringan dibuat dengan mengambil sel atau jaringan pada

tumbuhan, bisa melalui potongan kecil daun, akar, batang, atau bagian

tumbuhan yang lainnya. Potongan tumbuhan tersebut lalu ditumbuhkan di

suatu medium yang telah dipersiapkan dan mengandung semua zat yang

diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan. Dari potongan tumbuhan

tersebut, akan tumbuh menjadi individu baru yang utuh.

Teknik kultur jaringan ini menggunakan sifat totipotensi sel. Sifat totipotensi

adalah sifat sel yang mampu menjadi satu individu baru utuh.Keuntungan-keuntungan yang dapat diperoleh dari teknik kultur

jaringan ini adalah:

a. dapat dilakukan di lahan yang sempit, artinya tidak diperlukan lahan

yang luas untuk memproduksi bibit tumbuhan yang banyak;

b. bibit tumbuhan dapat diperoleh dalam jumlah yang banyak dengan

waktu yang singkat;

c. bibit tumbuhan yang didapat dari teknik kultur jaringan mempunyai

sifat yang seragam dan sama dengan induk tumbuhannya.

4. Bioteknologi dalam Bidang Peternakan

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bioteknologi telah berhasil

menciptakan hormon yang diproduksi oleh mikroorganisme. Ternyata,

produksi hormon tersebut diperlukan juga dalam bidang peternakan.

Saat ini, hewan-hewan ternak biasa diberi vaksin dan hormon pertumbuhan

sehingga hewan-hewan ternak tahan terhadap penyakit tertentu

dan produksinya meningkat.

Contohnya, beberapa sapi diberi hormon pertumbuhan sapi Bovine

Growth Hormone (BGH) yang dibuat dari bakteri E. coli berguna untuk menaikkan

produksi susu. Dengan diberikannya BGH, produksi daging yang

dihasilkan juga dapat meningkat.

Vaksin hasil bioteknologi juga telah banyak berperan dalam bidang

peternakan. Misalnya, vaksin yang diberikan kepada sapi untuk mencegah

penularan penyakit mulut dan kuku, juga vaksin yang diberikan kepada

ternak unggas untuk mencegah penyakit tetelo atau new castle disease (NCD).

5. Bioteknologi dalam Bidang Pengelolaan Lingkungan

Dalam bidang pengelolaan lingkungan hidup, bioteknologi juga

memegang peranan yang penting. Misalnya, penggunaan bakteri aktif di

instalansi-instalansi pengolahan air limbah. Untuk mengefisienkan

pengolahan limbah, digunakan mikroorganisme yang dapat mengubah

sampah organik menjadi substansi yang lebih sederhana.

Penggunaan mikroorganisme untuk pengelolaan lingkungan juga telah

terbukti ketika terjadi kebocoran kapal tanker. Minyak mentah yang

mencemari pantai dibersihkan menggunakan bakteri yang dapat mengurai

minyak mentah tersebut. Contoh lain penerapan bioteknologi dalam bidang pengelolaan lingkungan

adalah pembuatan biogas dari limbah-limbah organik yang ada. Biogas ini

dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif.

E Implikasi Bioteknologi

Teknologi yang diciptakan oleh manusia tentu mempunyai implikasi

terhadap kehidupan manusia itu sendiri. Begitu pula dengan ditemukan dan

digunakannya bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari.

1. Implikasi dalam Kehidupan

Adanya perkembangan dalam bioteknologi telah menimbulkan harapan

baru bagi kesembuhan penderita kelainan-kelainan genetis. Penyediaan obatobatan

dapat dilakukan secara massal dengan harga yang lebih murah.

Perkembangan bibit unggul dan reproduksi tumbuhan secara cepat dengan

hasil yang maksimal juga menjadi keuntungan yang dapat dirasakan oleh

masyarakat luas.

Namun dibalik semua harapan itu, terdapat pengaruh lain yang harus

diwaspasai. Produk bioteknologi yang dipatenkan, umumnya berasal dari

luar negeri, dapat membantu petani sekaligus menciptakan ketergantungan

penggunaan bibit. Pada umumnya, tumbuhan transgenik merupakan

tumbuhan steril dan tidak dapat diperbanyak secara konvensional. Hal ini

sangat merugikan petani karena untuk mendapatkannya mereka harus terus

membeli bibit dan tidak dapat melakukan pembibitan. Dengan begitu, maka

akan terjadi kebergantungan dari negara penghasil pangan ke negara

penghasil bibit.

Teknologi bayi tabung dan teknologi kloning merupakan salah satu

contoh teknologi yang masih diperdebatkan hingga kini. Mungkin untuk

teknologi bayi tabung yang menggunakan sel sperma dan sel telur dari

pasangan suami istri, tidak banyak dipertentangkan dan merupakan jalan

keluar bagi pasangan yang sulit memiliki keturunan. Bagaimana jika sel telur

ditanam pada wanita lain? Apa pendapat Anda jika sel sperma didapat bukan

dari pasangan suami istri?

Begitu juga dengan teknologi kloning. Meskipun teknologi ini membawa

harapan bagi penderita kelainan genetis, namun kloning pada manusia

ditentang banyak kalangan karena dianggap bertentangan dengan moral,

agama, dan etika. Teknologi kloning yang pernah dilakukan adalah pada

domba Dolly.Dampak yang mungkin kurang diperhatikan adalah dampak yang timbul

pada kehidupan liar. Penggunaan tumbuhan transgenik yang tahan terhadap

hama pengganggu, ternyata mengakibatkan masalah terhadap organisme

non target. Beberapa jenis burung yang secara alami memakan hama

pengganggu dan kupu-kupu penghisap nektar bunga tumbuhan transgenik

dapat terkena imbasnya juga. Pengamatan di lokasi percobaan tumbuhan

kapas transgenik yang disisipi gen bersifat insektisida dan herbisida,

ditemukan kematian lebah dalam jumlah yang cukup tinggi.

Jika hal ini sudah terjadi dan terlanjur dibiarkan maka Indonesia sebagai

negara dengan tingkat keanekaragaman hayati yang tinggi dan penghasil pangan

akan sangat dirugikan. Keanekaragaman hayati kita adalah sumber dari ilmu

pengetahuan yang seharusnya digunakan untuk kesejahteraan bangsanya.

Jadi, dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya

perkembangan dalam bioteknologi memiliki dampak yang positif maupun

yang negatif. Oleh karena itu, dalam menggunakan bioteknologi, manusia

dituntut untuk berperilaku bijak, tidak berlebihan, dan memerhatikan

dampaknya di masa yang akan datang.

2. Polemik dalam Pengembangan Teknologi

Teknologi yang diciptakan pada awalnya betujuan untuk membantu.

Namun, karena keterbatasan manusia dalam memprediksi mengakibatkan

kurang cermatnya penanggulangan dampak akibat teknologi yang

dikembangkan itu. Dalam memprediksi hal tersebut, maka banyak sekali

perdebatan mengenai dampak yang akan diterima dikemudian hari.

Organisasi LSM (Lembaga Swadaya Masyarakat) internasional banyak yang

mengkhawatirkan dampak lanjutan akibat mengonsumsi organisme yangtelah mengalami modifikasi genetik (GMO = genetic modified organism). Bentuk

kehati-hatian terhadap peredaran benih transgenik mungkin dapat dilihat

dari contoh kasus berikut.

Penggunaan GMO secara luas telah dilakukan di Amerika. Hampir 57

persen dari kacang kedelai dan 30 persen dari tumbuhan jagung yang

dibudidayakan di Amerika pada tahun 1999 adalah GMO yang resisten

terhadap serangan hama dan gulma. Pada bulan Februari 1999, setidaknya

ada 64 tumbuhan budidaya GMO yang telah disetujui oleh pemerintah Amerika

Serikat dan Kanada, 20 di Jepang, namun hanya ada delapan di Eropa.

Kehati-hatian terhadap GMO ditunjukkan oleh negara-negara Eropa

yang belum mendapat kepastian mengenai tingkat keamanan baik terhadap

manusia ataupun lingkungan secara keseluruhan. Lingkungan hidup di sekitar

kita wajib dijaga, karena meskipun tidak dapat digunakan secara langsung,

lingkungan hidup beserta kehidupan liar di dalamnya mempunyai manfaat

yang besar bagi kehidupan seluruh makhluk hidup di dalamnya.

Perkembangan ilmu pengetahuan lebih jauh telah mampu membawa

ilmuwan untuk bukan hanya memodifikasi, melainkan ‘menciptakan’ makhluk

hidup. Hal ini dimungkinkan dengan semakin majunya teknologi kloning

makhluk hidup. Tanpa adanya fertilisasi antara dua gamet, sebuah individu

organisme dapat diciptakan. Perkembangan kloning ini telah menuju pada

praktik kloning yang dilakukan pada manusia. Sejauh ini, belum ada satupun

negara di dunia yang melegalkan praktik kloning pada manusia dalam suatu

undang-undang atau konstitusi. Perkembangan kloning pada manusia ini

telah menimbulkan suatu polemik etika perikemanusiaan.

Meskipun pada dasarnya kloning berupaya untuk membantu pasangan

mandul yang ingin memperoleh keturunan atau membantu seseorang yang

tidak ingin memiliki pasangan untuk memeroleh keturunan. Namun, para

ahli memerhatikan efek psikologis yang terjadi apabila anak yang dilahirkan

tersebut memiliki sifat yang identik seperti orangtua biologis mereka, sebagai

konsekuensi hasil kloning. Efek psikologis yang mungkin ditimbulkan antara

lain adalah perasaan terkucil karena tidak ada kejelasan akan identitas mereka

hingga dapat mengakibatkan kerawanan sosial. Apa pendapat Anda?

Bioteknologi

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa
guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi
meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik
kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan
mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai
tambah suatu bahan.
B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
DAN MODERN
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/
tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya
antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju
dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim.
1. Pengolahan Bahan Makanan
a. Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
1) Yoghurt
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 45oC. Selama penyimpanan
tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan
bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat
diberi cita rasa.
2) 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.
3) 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.
b. Produk makanan nonsusu
1) Kecap
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
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan
masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat
merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya.
Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan,
tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam
maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung
pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya
adalah tempe kedelai.

Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe
mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan
diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar
pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat
mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung
koroner, penyakit gula, dan kanker.
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.

c) Tape
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.
2. Bioteknologi Bidang Pertanian
a. Penanaman secara hidroponik
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.

Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.
Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya
dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi
tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? 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.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,
antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risiko
kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada;
tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebih
cepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi;
hemat biaya perawatan.
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.
Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian
styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan
menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuran
ditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai
bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofoam terdapat sprinkler
(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga
mengenai akar.
3. Bioteknologi Modern
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli
telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi
modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif
dan efisien.
Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam
industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti
rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,
dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin
besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa
penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.
a. Rekayasa genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan
gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang
diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau
rekombinasi DNA.

Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap
makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat
direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat
makhluk hidup secara turun-temurun.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak
cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,
dan rekombinasi DNA.
1) Transplantasi inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel
yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan
inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap
sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak
yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum
tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah
diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali
sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.
Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel
dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke
dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum
berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin
yang sama.
2) Fusi sel
Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama
maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi
sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh
peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,
membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di
dalam fusi sel diperlukan adanya:
a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);
b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);
c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
3) Teknologi plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam
sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara
lain:
a) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;
b) dapat beraplikasi diri;
c) dapat berpindah ke sel bakteri lain;
d) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

4) Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA
dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan
gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi
DNA disebut juga rekombinasi gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan
sebagai berikut.
1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.
2) DNA dapat disambungkan
b. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran,
misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
antibiotika dan hormon.
1) Pembuatan antibodi monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:
a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam
urine wanita hamil;
b) mengikat racun dan menonaktifkannya;
c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan
lain.
2) Pembuatan vaksin
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.
3) 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.
4) Pembuatan hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme
untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,
dan testosteron.

c. Bioteknologi bidang pertanian
Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat.
Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di
daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian
harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.
Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan
bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi
pertanian sebagai berikut.
1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen
Nitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNA
dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul
pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium
yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan
polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.
Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan
agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan
polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan
kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik
rekombinasi gen.
Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan
penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak
digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang
merugikan.
2) Pembuatan tumbuhan tahan hama
Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa
genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk
mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukan
gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, kemudian
disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang
tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang
tahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak
dan disebarluaskan.
d. Bioteknologi bidang peternakan
Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk
peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan
yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan
rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan
buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebut
direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat
mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai
20%.

e. Bioteknologi bahan bakar masa depan
Kamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak
termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu,
suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para
ilmuwan untuk 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.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat
yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi
fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi
fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,
dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.
Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh
negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.
Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang
melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak
menimbulkan polusi.
f. Bioteknologi pengolahan limbah
Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas
pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak
dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah
atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.
Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan
sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan
ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut
yang paling baik adalah dengan daur ulang.

Salah satu contoh 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.
Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.
Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos
bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses
yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).
Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya
selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang
penting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaat
sebagai pupuk.
Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,
misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain
dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan
pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air
sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,
yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri
Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan
limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara
bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

C. DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi, terutama rekayasa genetika, pada awalnya
diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia
seperti, polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya. Akan tetapi,
dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawa
kerugian. Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?
1. Dampak terhadap Lingkungan
Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke
alam bebas dapat menimbulkan 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.
2. Dampak terhadap Kesehatan
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.
3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
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.

4. Dampak terhadap Etika
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.

Bioteknologi

Bioteknologi adalah pemanfaatan makhluk hidup untuk mengubah bahan menjadi produk dan jasa, dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.Bioteknologi tradisional telah dipraktekkan dimasyarakat kita sejak zaman dulu, misalnya membuat tapai, tuak, oncom, dan tempe. Alasan digunakan makhluk hidup dalam bioteknologi: makhluk hidup sentiasa berkembang biak, dapat diklona agar sifat tidak berubah, sifat makhluk hidup dapat diubah-ubah, dapat menghasilkan berbagai produk yang bermanfaat. Pengklonaan adalah memperbanyak makhluk hidup secara aseksual sehingga diperoleh individu baru yang memiliki sifat seragam/identik. Tumbuhan memiliki sifat totipotensi yang besar, sedangkan hewan memiliki sifat totipotensi yang kecil.; namun hewan pada fase embrio memiliki sifat totipotensi yang besar. Kultur sel adalah menumbuhakn sel atau jaringan pada medium tertentu dalam kondisi suci hama (aseptik); dengan kultur sel, perbanyakan tumbuhan dan hewan dapat dilakukan secara cepat, melalui teknik klona (reproduksi aseksual). Kultur sel tumbuhan dapat ditumbuhkan menjadi individu baru; kultur sel hewan (vertebrata) tidak dapat ditumbuhkan menjadi individu baru. Bayi tabung adalah bayi hasil dari fertilisasi ovum dan sperma didalam tabung, kemudian dimasukkan kedalam rahim ibunya. Bioteknologi dapat memberi dampak positif dan negatif. Dampak negatif bioteknologi disebabkan kesalahan interpretasi terhadap kayakinan atau terhadap kemajuan bioteknologi itu sendiri; hukum dan perangkat hukum belum dapat mengikuti perkembangan bioteknologi. Bioteknologi (organisme transgenik) dikhawatirkan mengganggu keseimbangan alam.

Pelestarian Lingkungan dan Sumber Daya Alam

SDA adalah segala sesuatu (energi, materi, ruang, dan waktu) yang ada di lingkungan, yang diperlukan oleh makhluk hidup untuk hidup. SDAH adalah semua makhluk hidup yang dapat memberikan manfaat bagi kesejahteraan manusia, misalnya tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme). Karena sifatnya, manusia menyukai semua SDA yang ada. Berdasarkan pemulihannya, SDA dibedakan menjadi SDA tek terpulihkan(logam, minyak bumi, mineral) dan SDA terpulihkan (tumbuhan, hewan, air, dan oksigen).

Berdasarkan manfaatnya bagi manusia, SDA dibedakan atas SDA materi, SDAH, SDA energi, SDA ruang, dan SDA waktu. Akibat pembudidayaan, kerusakan, dan pencemaran lingkungan, SDAH semakin langka, punah dan menyebabkan keanekaragaman hayati semakin berkurang.

SDAH mempunyai nilai lingkungan, biologi, ekonomi, dan sosial budaya.

Nilai lingkungan SDAH :makhluk hidup (biotik) memiliki peranan tertentu didalam lingkungan; hutan tropik Indonesia berfungsi sebagai paru-paru bumidan menjaga kestabilan iklim bumi.

Nilai biologi SDAH: tumbuhan mengeluarkan oksigen untuk pernapasan dan menghasilkan zat makanan utnuk makhluk hidup lain; hewan menghasilkan makanan (daging, susu, telur); mikroorganisme untuk pembuatan berbagai makanan. Di bidang pertanian, peternakan, SDAH merupakan obyek kajian untuk menghasilkan bibit unggul. Dengan perlembang rekayasa genetika, SDAH dapat dijadikan industri melalui bioteknologi. Hutan sebagai gudang plasma nutfah untuk kesejahteraan manusia.

Nilai ekonomi SDAH: dapat diperjualbelikan dan menghasilkan devisa untuk negara karena SDAH dapat menghasilkan bahan pangna, perabotan rumah tangga.Lautan Indonesia dapat menghasilakn ikan untuk dijual. Tumbuhan menghasilkan getah, damar, rotan, bahan baku kertas, dan minyak kayu putih.

Nilai Sosial Budaya SDAH: sebagai tempat rekresi, misalnya: hutan,agroekosistem, ada hewan dan tumbuhan tertentu yang “dikeramatkan” untuk dilestarikan.

Usaha pelestarian SDAH dengan mengadakan konservasi. Konservasi itu misalnya mencegah ladang berpindah, mengelola hutan, melakukan penghijauan dan reboisasi, reservasi, preservasi, pelestarian exsitu dan in situ.  Etika lingkungan muncul dari kesadaran lingkungan dan moral, dan bersumber pada pandangan seseorang tentang lingkungan.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.