BioteknologiDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum DiperiksaLangsung ke: navigasi, cari

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.[1] Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.[1]

Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

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, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.[2] Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.[1] Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.[3] Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.[4] Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.[4] Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.[5] Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.[2]

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.[2]

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain[2]:

• Jagung resisten hama serangga

• Kapas resisten hama serangga

• Pepaya resisten virus

• Enzim pemacu produksi susu pada sapi

• Padi mengandung vitamin A

• Pisang mengandung vaksin hepatitis

• Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

• Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

• Ciri utama bioteknologi:• 1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

•• Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia

• Perkembangan bioteknologi :

1. Era bioteknologi generasi pertama ⇒ bioteknologi sederhana.Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh:pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh: a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitratb. pengolahan air limbah

c. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.Proses dalam kondisi steril.

Contoh:produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru ⇒ bioteknologi baru.

Contoh:produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

1. MAKANAN BAHAN SUSU

....Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1.Keju

Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.

2.Yoghurt

Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris ⇒ pemberi rasa dan aroma........... 2. Streptococcus thermophilus ⇒ menambah keasaman

3.Mentega

Mikroba: Leuconostoc cremoris

Gbr. Tahap-tahap dasar pembuatan minuman anggur merah

2. MAKANAN NON SUSU

1.Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi

2.Kecap, oleh Aspergillus oryzae

3.Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum

Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi

4.Cuka, oleh Acetobacter aseti

Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

PROTEIN SEL TUNGGAL (Single Cell Protein = SCP)

adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari mikroorganisme

Contoh: 1. Mikoprotein dari Fusarium.............. Substrat: tepung gandum dan ketan

............2. Spirulina dan Chlorella

Kelebihan SCP:

1. Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan2. Pertumbuhan cepat

Gbr. Diagram umum proses/tahapan produksi SCP

Rekayasa Genetika / ADN RekombianBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

153

< Sebelum Sesudah >

1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.

Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen

2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.

Gbr. Pemisahan DNA oleh enzim restriksi

3. Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE (penyambung ptongan-potongan ADN)

Gbr. Proses produksi insulin manusia dengan rekayasa genetika

Bioteknologi Dalam Kedokteran Dan Produksi ObatBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

154< Sebelum Sesudah >

1. Antibodi Monoklonal

adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel β sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel β Limpa dan sel mieloma) yang dikultur.Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

2. Terapi Gen

adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

3. Antibiotik

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.

- Penicillium chrysogenum ⇒ memperbaiki penisilin yang sudah ada........................................Dilakukan dengan mutasi secara .......................................iradiasi ultra violet dan sinar X.- Cephalospurium ..................⇒ penisilin N.- Cephalosporium ..................⇒ sefalospurin C.

- Streptomyces .....................⇒ streptomisin, untuk pengobatan TBC

4. Interferon

Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

5. Vaksin

Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia.Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

Gbr. Tahapan sintesis vaksin yang direkayasa secara genetika

Bioteknologi Dalam Kedokteran Dan Produksi ObatBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

154< Sebelum Sesudah >

1. Antibodi Monoklonal

adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel β sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel β Limpa dan sel mieloma) yang dikultur.Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

2. Terapi Gen

adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

3. Antibiotik

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.

- Penicillium chrysogenum ⇒ memperbaiki penisilin yang sudah ada........................................Dilakukan dengan mutasi secara .......................................iradiasi ultra violet dan sinar X.- Cephalospurium ..................⇒ penisilin N.- Cephalosporium ..................⇒ sefalospurin C.- Streptomyces .....................⇒ streptomisin, untuk pengobatan TBC

4. Interferon

Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

5. Vaksin

Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia.Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

Gbr. Tahapan sintesis vaksin yang direkayasa secara genetika

Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah PencemaranBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

156< Sebelum Sesudah >

1. Pencemaran oleh minyak.Strain-strain Pseudomorms ⇒ mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk bakteri super yangmeogandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon.

2. Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob.

Gbr. Skema pengolahan air limbah

Bioteknologi Dalam Pemberantasan HamaBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

157< Sebelum Sesudah >

Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.

1. Bacillus thuringiensis ⇒ menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva serangga.-Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan ..tanaman yang bersifat resisten hama serangga.- Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak saluran pencernaan serangga.

2. Baculovirus sp.Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.

Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan

Bioteknologi Dalam Perbanyakan Tanaman / Kultur JaringanBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

158< Sebelum Sesudah >

Sifat TOTIPOTENSIAL tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.

Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel.

Gambar 1 Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman wortel (Daucus carota)

MANFAAT / KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN

1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat2. Sifat identik dengan induk3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

Pengembangan Tanaman Kebal Penyakit Dan Mampu Menambat N2 Dari UdaraBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

159< Sebelum Sesudah >

1. Tanaman kebal terhadap penyakit, misalnya tembakau kebal terhadap TMV.

Skema rekayasa genetika untuk membuat tumbuhan kebal virus TMV

2. Tanaman mampu menambat N2.

Pemberian nitrogen dalam bentuk pupuk buatan secara berlebih ternyata berdampak negatif yaitu:

1. Meningkatkan tekanan osmosis air tanah

2. Meningkatkan keasaman tanah ⇒ akibat lanjut adalah defisiensi Ca, Mg dan K

3. Terjadinya eutrofikasi karena penumpukan NO3 di perairan, jalan keluarnya adalah dilakukan rekayasa genetika

PendahuluanBiologi Kelas 3 > Bioteknologi

149< Sebelum Sesudah >

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia

Perkembangan bioteknologi :

1. Era bioteknologi generasi pertama ⇒ bioteknologi sederhana.Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh:pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh: a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitratb. pengolahan air limbahc. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.Proses dalam kondisi steril.

Contoh:produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru ⇒ bioteknologi baru.

Contoh:produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

Kultur jaringan Diarsipkan di bawah: Bioteknologi — gurungeblog @ 8:00 am Tags: Bioteknologi, Kultur jaringan, Perbanyakan Tanaman

Kultur jaringan/Kultur In Vitro/Tissue Culture adalah suatu teknik untuk mengisolasi, sel, protoplasma, jaringan, dan organ dan menumbuhkan bagian tersebut pada nutrisi yang mengandung zat pengatur tumbuh tanaman pada kondisi aseptik,sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman sempurna kembali.

Teori Dasar Kultur Jaringana. Sel dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut (Setiap sel berasal dari satu sel).

b. Teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap.( lagi …)

Komentar (21)

Januari 12, 2009

Bioteknologi Dalam Kedokteran Dan Produksi Obat Diarsipkan di bawah: Bioteknologi — gurungeblog @ 8:25 am Tags: Antibiotik, Antibodi Monoklonal, Bioteknologi, Interferon, kedokteran, Produksi Obat, Terapi Gen, Vaksin

vaksin

Bioteknologi Dalam Kedokteran Dan Produksi Obat1. Antibodi Monoklonaladalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur.Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

2.Terapi Genadalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

3.AntibiotikDipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.- Penicillium chrysogenum Þ memperbaiki penisilin yang sudah ada.…………………………………Dilakukan dengan mutasi secara …………………………………iradiasi ultra violet dan sinar X.- Cephalospurium ………………Þ penisilin N.- Cephalosporium ………………Þ sefalospurin C.- Streptomyces …………………Þ streptomisin, untuk pengobatan TBC

4.InterferonAdalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

5.VaksinContoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia.Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

Komentar (3)

Januari 9, 2009

Perkembangan bioteknologi dan Penggunaannya di industri serta pangan Diarsipkan di bawah: Bioteknologi — gurungeblog @ 4:26 am Tags: Perkembangan bioteknologi, Produksi Pangan, bioteknologi dalam industri

tempe

Perkembangan bioteknologi :1.Era bioteknologi generasi pertama Þ bioteknologi sederhana.Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.Contoh:pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.( lagi …)

Komentar (6)

November 4, 2008

Mengenal Bioteknologi Diarsipkan di bawah: Bioteknologi — gurungeblog @ 7:02 am

Pengertian BioteknologiAdalah penggunaan makhluk hidup dan hasil-hasilnya untuk menyediakan barang dan jasa. Dalam bioteknologi meliputi penggunaan bakteri, jamur serta kultur-kultur tumbuhan dan hewan ( termasuk tekhnik hidroponik dan kultur jaringan ).

Penerapan BioteknologiBeberapa jenis mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk produksi makanan dan minuman serta keperluan lainnya , contoh :

Bahan Makanan—->Hasil—>Mikroorganisme yang dipakaiBeras - Sacharomyces (ragi) - Minuman berakohol(anggur, birKedelai - Rhizopus – tempekedelai - Aspergilus wenti - oncom

Kacang tanah - Neurospora crassa - oncomAir kelapa – Acetobacter xylinum - Nata de coco

Bioteknologi TradisionalSalah satu penerapan bioteknologi secara tradisional adalah dalam pembuatan tempe dari kacang kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus. Secara tradisional tempe dibuat dengan tahapan sebagai berikut :1. PerendamanKacang kedelai direndam dalam air mengalir ± 8 jam agar kulitnya mudah lepas2. Pelepasan KulitTujuannya agar ragi dapat tumbuh dengan baik karena mendapat makanan yang cukup.3. PerebusanTujuannya agar kedelai lebih mudah dicerna, mempermudah pertumbuhan ragi, menghilangkan bau dan menambah cita rasa.4. PengeringanSetelah direbus, kedelai didinginkan dan ditiriskan sampai permukaan menjadi kering agar terhindar dari pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki.5. Pemberian Ragikedelai ditaburi dengan ragi kemudian diaduk-aduk sampai benar-benar rata.6. PembungkusanCampuran kedelai dan ragi dibungkus dengan daun pisang atau plastic yang berlobang-lobang dalam bentuk dan ukuran tertentu sesuai selera masing-masing.7. Pemeramanbungkusan-bungkusan tersebut kemudian disimpan pada suhu 30oC selama 24 jam

Dampak Hasil BioteknologiSelain membawa dampak positif bagi ketersediaan makanan, namun dalam proses maupun hasil bioteknologi membawa dampak negative antara lain :● Limbah dari kulit kedelai dan air buangan rendaman kedelai dapat mengakibatkan pencemaran air● mabuk-mabukan, karena minum bir yang berlebihan

Komentar (1)

Tanaman Produk Bioteknologi

Desember 21, 2007 oleh plantus

tempat kuliah paling fleksibel SARJANA NEGERI 3 TAHUN – TANPA SKRIPSI – ABSENSI HADIR BEBAS – BERKUALITAS – IJAZAH & GELAR DARI DEPDIKNAS – MURAH DAPAT DIANGSUR TIAP BULAN -terima pindahan dari PTN/PTS lain

MANAJEMEN – AKUNTANSI – ILMU KOMUNIKASI – ILMU PEMERINTAHAN

utkampus : jl. terusan halimun 37 bandung- utkampus.net

Siap Menanam atau Mengimpor?

TANAMAN produk bioteknologi telah beberapa diperdagangkan di berbagai negara. Tanaman hasil rekayasa genetika tersebut menyerupai tanaman asalnya, tetapi memiliki sifat-sifat tertentu yang menyebabkan tanaman tersebut lebih baik. Tanaman tersebut memberikan keuntungan bagi petani dan konsumen. Petani memperoleh hasil yang lebih tinggi dan peningkatan keleluasaan dalam pengelolaan tanaman, sedangkan konsumen memperoleh hasil yang lebih menyehatkan, antara lain tanaman yang ditanam dengan penggunaan pestisida lebih sedikit dan atau kandungan nutrisi yang lebih menyehatkan.

Tanaman produk bioteknologi yang telah disetujui untuk pangan merupakan tanaman yang dimodifikasi untuk memiliki sifat-sifat seperti ketahanan terhadap penyakit, ketahanan terhadap herbisida, perubahan kandungan nutrisi, dan peningkatan daya simpan.

Kedelai biotek

Kedelai merupakan tanaman penghasil minyak yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Bijinya mengandung asam amino esensial lebih tinggi dibanding dengan daging, sehingga merupakan tanaman pangan yang sangat penting saat ini.

Kedelai toleren herbisida, varietas kedelai toleran herbisida mengandung gen yang memberikan ketahanan terhadap satu atau dua herbisida berspektrum luas, yang ramah lingkungan. Tanaman kedelai hasil modifikasi genetika ini memberikan pengendalian gulma lebih baik dan mengurangi kerusakan tanaman. Selain itu juga meningkatkan efisiensi budi daya dengan optimalisasi hasil melalui pemanfaatan lahan yang efisien, menghemat waktu tanam, dan peningkatan keleluasaan pergiliran tanaman. Penggunaan tanaman kedelai ini juga mendorong adopsi sistem tanam tanpa oleh tanah (TOT), yang merupakan bagian penting dari konservasi lahan.

Varietas kedelai hasil modifikasi genetika tersebut sama seperti varietas kedelai lainnya dalam hal kandungan nutrisi dan komposisinya maupun cara pemrosesannya menjadi pangan dan pakan. Kedelai biotek telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Argentina, Australia, Brasil, Kanada, Uni Eropa, Jepang, Korea, Meksiko, Belanda, Rusia, Switzerland, Uruguay, dan Amerika Serikat.

Tanaman hasil modifikasi genetika mengandung asam oleat yang tinggi, yang merupakan asam lemak tak jenuh tunggal. Menurut ahli gizi, lemak tak jenuh tunggal merupakan lemak yang lebih baik dibanding lemak jenuh yang terdapat pada sapi, babi, keju dan produk ternak lainnya. Minyak yang diproses dari tanaman kedelai ini sama seperti minyak kacang tanah dan minyak zaitun. Kandungan asam oleat pada kedelai umumnya 24 persen. Tetapi, kandungan asam oleat pada kedelai hasil modifikasi genetika ini melebihi 80 persen. Kedelai yang ditingkatkan kandungan asam oleatnya telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di Kanada, Australia, dan Amerika Serikat.

Jagung biotek

Jagung merupakan salah satu dari tiga tanaman pangan utama. Jagung toleran herbisida, varietas jagung ini sama seperti tanaman kedelai toleran herbisida. Memungkinkan petani mendapatkan keleluasaan dalam menggunakan herbisida tertentu untuk mengendalikan gulma yang merusak tanaman.

Jagung yang toleran terhadap herbisida ini telah telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Argentina, Australia, Kanada, Jepang, dan Amerika Serikat.

Jagung tahan hama, jagung yang dimodifikasi untuk tahan hama mampu menghasilkan protein insektisida yang biasa dihasilkan oleh mikroba tanah yang terdapat di alam (Bt), yang memberikan perlindungan tanaman jagung sepanjang musim dari hama penggerek jagung. Protein Bt telah lama digunakan secara aman sebagai agensia pengendali hama lebih dari 40 tahun.

Ini berarti petani tidak perlu lagi menyemprotkan insektisida untuk melindungi tanaman jagung dari hama yang dapat merusak tanaman dan menyebabkan kehilangan hasil. Jagung Bt juga mengurangi kontaminasi toksin yang dihasilkan oleh serangan jamur pada biji yang rusak. Jagung Bt telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Argentina, Australia, Kanada, Denmark, Eropa, Jepang, Belanda, Afrika Selatan, Switzerland, Inggris, dan Amerika Serikat.

Kanola biotek

Kanola merupakan variasi genetik dari rapeseed yang dikembangkan oleh pemulia Kanada untuk kualitas nutrisinya, khususnya kadar lemak rendah. Kanola toleran herbisida berperilaku seperti tanaman lainnya yang dimodifikasi untuk toleran terhadap herbisida. Untuk keuntungannya sama seperti halnya kedelai toleran herbisida. Kanol laurat tinggi, kanola ini memiliki kadar laurat tinggi. Minyak yang diproses dari tanaman ini sama dengan minyak kelapa dan kelapa sawit.

Minyak kanola baru ini dijual pada industri pangan untuk digunakan sebagai pelapis kembang gula cokelat, pemutih kopi, campuran pelapis kue, dan campuran penutup atas. Bahan ini digunakan juga dalam industri kosmetik. Kanola toleran herbisida telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Kanada dan Amerika Serikat. Kanola asam oleat, tipe baru kanola ini mengandung asam oleat tinggi dan sampai saat ini telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di Kanada.

Kapas biotek

Kapas tahan hama, tanaman kapas ini bersifat seperti tanaman jagung tahan hama. Kapas ini menghasilkan suatu protein yang dapat memberikan perlindungan sepanjang musim tanam terhadap ulat penggerek buah kapas. Dengan demikian, kebutuhan pemberian insektisida tambahan untuk pemberantasan hama tersebut dapat dikurangi, bahkan ditiadakan. Kapas Bt telah disetujui untuk digunakan di negara Argentina, Australia, Kanada, Cina, Jepang, Meksiko, Afrika Selatan, dan Amerika Serikat.

Kapas toleran herbisida, kapas ini bersifat seperti tanaman lain yang dimodifikasi untuk toleran terhadap herbisida. Untuk keuntungan sama seperti halnya kedelai toleran herbisida. Kapas toleran herbisida telah disetujui untuk digunakan di negara Australia, Kanada, Jepang, Afrika Selatan, dan Amerika Serikat.

Kentang biotek

Kentang tahan hama, jenis kentang ini bersifat seperti tanaman jagung tahan hama. Sifat ketahanan tersebut memberikan perlindungan tanaman terhadap kumbang kentang Colorado. Dengan demikian, tanaman kentang ini tidak memerlukan tambahan perlindungan terhadap hama tersebut, yang tentu saja akan menguntungkan petani, konsumen, dan lingkungan. Kentang ini telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Kanada, Jepang, dan Amerika Serikat.

Kentang tahan virus, beberapa varietas kentang telah dimodifikasi untuk ketahanan terhadap virus daun menggulung dan virus Y kentang. Seperti halnya vaksinasi pada manusia, tanaman kentang mendapat inokulasi mencegah penyakit virus tersebut, sehingga terlindung melalui

bioteknologi terhadap virus tertentu. Selanjutnya ketahanan terhadap virus akan mengurangi pemakaian insektisida yang diperlukan untuk pemberantasan vektor yang menularkan virus. Kentang ini telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Kanada dan Amerika Serikat.

”Squash” biotek

Squash tahan virus, squash kuning berleher panjang hasil modifikasi genetika memiliki ketahanan terhadap virus mosaik semangka dan virus mosaik kuning zucchini. Varietas baru ini memiliki protein selubung dari kedua virus tersebut. Pendekatan biotek ini dilakukan tanpa pemberantasan kutu aphis sehingga dapat mengurangi atau meniadakan pemakaian insektisida. Squash ini disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di negara Kanada dan Amerika Serikat.

Pepaya biotek

Pepaya tahan virus, pepaya yang dikembangkan di Hawaii ini memiliki gen virus yang mengode protein selubung dari virus bercak cincin pepaya. Protein tersebut memberikan perlindungan tanaman pepaya terhadap virus tersebut. Pepaya ini bersifat seperti tanaman kentang tahan virus hasil modifikasi genetika. Pepaya ini telah disetujui untuk digunakan sebagai bahan pangan di Amerika Serikat.

Keuntungan ekonomi

Petani telah mendapatkan bagian besar keuntungan finansial dari tanaman produk bioteknologi. Keuntungan utama yang telah tercatat di Amerika Serikat untuk musim tanaman 1999-2001 mencakup penggunaan insektisida kimia yang lebih sedikit dan peningkatan hasil.

Di negara maju telah terbukti bahwa penggunaan tanaman produk bioteknologi memberikan keuntungan yang nyata. Tanaman generasi pertama tersebut telah memberikan keuntungan yang nyata.

Tanaman generasi pertama (peningkatan ketahanan terhadap hama) telah membuktikan kemampuannya dalam meningkatkan hasil, mengurangi biaya budi daya, meningkatkan keuntungan, serta membantu melindungi lingkungan. Sekarang penelitian dipusatkan pada generasi kedua (peningkatan kandungan nutrisi atau sifat lain) untuk mendukung standar industri. Varietas baru ini harus terbukti bermanfaat bagi berjuta-juta rakyat di negara yang mengalami kekurangan gizi. *** PR-Kamis, 20 Ap

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa (Goenadi & Isroi, 2003).

Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Dimulai dari nenek moyang kita, pemanfaatkan mikroba telah dilakukan untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian. Dalam bidang pertanian, mikroba penambat nitrogen telah dimanfaatkan sejak abad ke 19. Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara

intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran. Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi (Gambar 1).

Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle & Presley, 1996).

Perkembangan bioteknologi secara drastis terjadi sejak ditemukannya struktur helik ganda DNA dan teknologi DNA rekombinan di awal tahun 1950-an. Ilmu pengetahuan telah sampai pada suatu titik yang memungkinkan orang untuk memanipulasi suatu organisme di taraf seluler dan molekuler. Bioteknologi mampu melakukan perbaikan galur dengan cepat dan dapat diprediksi, juga dapat merancang galur dengan bahan genetika tambahan yang tidak pernah ada pada galur asalnya. Memanipulasi organisme hidup untuk kepentingan manusia bukan merupakan hal yang baru. Bioteknologi molekuler menawarkan cara baru untuk memanipulasi organisme hidup.

Seperti halnya teknologi-teknologi yang lain, aplikasi bioteknologi untuk pertanian selain menawarkan berbagai keuntungan juga memiliki potensi risiko kerugian. Keuntungan potensial bioteknologi pertanian antara lain: potensi hasil panen yang lebih tinggi, mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida, toleran terhadap cekaman lingkungan, pemanfaatan lahan marjinal, identifikasi dan eliminasi penyakit di dalam makanan ternak, kualitas makanan dan gizi yang lebih baik, dan perbaikan defisiensi mikronutrien (Jones, 2003). Satu pendekatan baru yang sedang mendapatkan banyak perhatian adalah Bio-farming , seperti antibiotika dalam buah pisang.

Potensi risiko bioteknologi terhadap pertanian dan lingkungan – walaupun masih dalam perdebatan - antara lain efek balik terhadap organisme non-target, pembentukan hama resisten, dan transfer gen yang tidak diinginkan yang meliputi transfer gen ke tanaman liar sejenis, transfer gen penyandi untuk produksi gen toksik, dan transfer gen resisten antibiotik melalui gen penanda ( marker ) antibiotik. Beberapa kritikan menyebutkan bahwa modifikasi DNA

rekombinan menyebabkan pangan tidak aman untuk dimakan. Kelompok pecinta lingkungan mengkritik bahwa organisme trasgenik menyebabkan kerusakan keragaman hayati, karena membunuh organisme liar yang berguna, atau membuat organisme invasif yang dapat merusak lingkungan (Conko, 2003).

Terlepas dari perdebatan keuntungan dan kerugian di atas, prinsip ”kehati-hatian” harus dikedepankan dalam aplikasi bioteknologi untuk agribisnis, khususnya rekayasa genetika. Pelajaran yang baik dapat kita peroleh dari pengalaman Revolusi Hijau yang semula dianggap aman, namun intensifikasi penggunaan pupuk dan pestisida terbukti berakibat buruk terhadap lingkungan dan baru diketahui setelah beberapa puluh tahun kemudian.

PRODUK BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

Produk-produk bioteknologi pertanian di Indonesia berdasarkan gradien bioteknologi antara lain : (1) bahan tanam unggul, (2) biofertilizer, (3) biodecomposer, dan (4) biocontrol.

Bahan tanam dapat ditingkatkan kualitasnya melalui pendekatan bioteknologi. Peningkatan kualitas bahan tanam berdasarkan pada empat kategori peningkatan, yaitu peningkatan kualitas pangan, resistensi terhadap hama atau penyakit, toleransi terhadap cekaman lingkungan, dan manajemen budidaya (Huttner, 2003). Produk bahan tanam unggul yang saat ini telah berhasil dipasarkan antara lain adalah bibit kultur jaringan, misalnya: bibit jati dan bibit tanaman hortikultura. Namun, bahan tanam unggul yang dihasilkan dari rekayasa genetika yang dilakukan oleh peneliti di Indonesia sampai saat ini belum ada yang dikomersialkan. Produk-produk bahan tanam rekayasa genetika yang ada di pasaran Indonesia umumnya merupakan produk dari negera lain, sebagai contoh : Jagung Bt dan Kapas Bt yang dipasarkan oleh Monsanto. Kultur jaringan merupakan tingkatan umum penguasaan bioteknologi di Indonesia. Bagaimanapun juga, produksi bibit kelapa kopyor telah berhasil di komersialkan melalui teknik transfer embrio (Paten ID 0 001 957).

Produk biofertilizer merupakan salah satu produk bioteknologi yang banyak beredar di pasaran Indonesia. Produk-produk tersebut sebagian dikembangkan oleh peneliti di Indonesia maupun di impor dari negara lain. Salah satu produk biofertilizer bernama Emas ( Enhancing Microbial Activity in the Soils ) telah dirakit oleh BPBPI (Paten ID 0 000 206 S), dilisensi oleh PT Bio Industri Nusantara dan digunakan di berbagai perusahaan perkebunan (BUMN dan BUMS) (Goenadi, 1998). Produk biofertilizer lain yang dikembangkan oleh peneliti di Indonesia antara lain: Rhizoplus , Rhiphosant , Bio P Z 2000, dan lain-lain. Produk sejenis biofertilizer/ bioconditioner dari luar negeri misalnya: Organic Soil Treatment (OST).

Produk-produk biodecomposer juga banyak beredar di pasaran Indonesia. Biodecomposer dipergunakan untuk mempercepat proses penguraian limbah-limbah organik segar pertanian menjadi kompos yang siap diaplikasikan ke dalam tanah. Contoh produk-produk biodecomposer antara lain: Orgadec (BPBPI), SuperDec (BPBPI), Degra Simba (ITB), Starbio , EM4 , dan lain sebagainya. Produk-produk baru terus bermunculan sejalan dengan kebutuhan untuk mengatasi masalah limbah padat organik.

Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan penyakit tanaman meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika. Contoh mikroba yang telah banyak dimanfaatkan untuk biokontrol adalah Beauveria bassiana untuk mengendalikan serangga, Metarhizium anisopliae untuk mengendalikan hama boktor tebu ( Dorysthenes sp) dan boktor sengon ( Xyxtrocera festiva ), dan Trichoderma harzianum untuk mengendalikan penyakit tular tanah ( Gonoderma sp, Jamur Akar Putih, dan Phytopthora sp). Produk-produk biokontrol yang telah dikomersialisasikan oleh unit kerja lingkup Lembaga Riset Perkebunan Indonesia (LRPI)

antara lain : Meteor, Greemi-G, Triko SP, NirAma , dan Marfu . Keuntungan pemanfaatan biokontrol untuk pertanian antara lain adalah ramah lingkungan, dan mengurangi konsumsi pestisida yang tidak ramah lingkungan.

Mikroba juga dimanfaatkan dalam proses pembuatan pupuk anorganik. Peneliti di Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI) mengembangkan teknologi pembuatan pupuk superfosfat yang disebut dengan Bio-SP dengan menggunakan bantuan mikroba pelarut fosfat. Kualitas dari Bio-SP menyamai kualitas pupuk superfosfat konvensional (SP 36). Keunggulan dari teknologi ini adalah penggunaan agensia hayati untuk mengurangi konsumsi asam anorganik dan lebih aman lingkungan serta mampu mengurangi biaya produksi.

PENDAHULUAN

Selama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, kita melihat begitu

pesat perkembangan bioteknologi di berbagai bidang. Pesatnya

perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia

dimuka bumi. Hal ini dapat dipahami mengingat bioteknologi menjanjikan

suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia, mulai dari

bidang pertanian, peternakan dan perikanan hingga kesehatan dan

pengobatan.

Produk-produk bioteknologi selalu menimbulkan keterkejutan, keheranan

dan akhirnya memunculkan kekaguman kepada kita, karena tidak pernah

membayangkan sebelumnya produk-produk tersebut dapat dibuat oleh manusia. Di

bidang Pertanian, bioteknologi mampu menciptakan jenis tanaman yang

mempunyai sifat unggul (produksi tinggi, tahan hama dan penyakit), lebih

sensasional lagi bahwa tanaman tersebut dapat menghasilkan pupuk sendiri. Di

bidang peternakan dan perikanan, teknologi transgenik merupakan salah satu

alternatif upaya peningkatan produksi untuk memenuhi kebutuhan protein hewani

masyarakat. Di bidang kesehatan dan pengobatan, bioteknologi telah mampu

menyelesaikan masalah infertilitas.

Kiranya sudah tidak dapat terbendung lagi derasnya arus bioteknologi

memasuki milenium ke tiga, yang semakin hari keberadaanya semakin kokoh.

Menurut beberapa informasi, sangat banyak manfaat bioteknologi ini bagi

kehidupan manusia dalam meningkatkan kesejahteraan dan perbaikan hidupnya,

antara lain untuk memerangi kelaparan, mengatasi kelangkaan sumber daya

energi, mengurangi pencemaran lingkungan dan masih banyak lagi.

Menghadapi pesatnya kemajuan bioteknologi ini, apa yang sebenarnya harus

dilakukan dalam mengantisipasinya, terutama dampak negatif yang mungkin

ditimbulkan. Pengkajian mendalam melalui dasar-dasar pengetahuan, penalaran,

logika, moral, agama, serta kriteria kebenarannya, tentu akan sangat membantu

menuntun kita pada tujuan pengembangn IPTEK yang sebenarnya.

Selaras dengan kemajuan peradaban, bioteknologi dapat dijadikan tolak ukur

perkembangan otak manusia yang luar biasa saat ini. Sehingga sangatlah

mungkin muncul pertanyaan, apakah benar semakin cerdas otak manusia makin

pandai manusia menemukan kebenaran, makin baikkah perbuatan manusia?

maka, penguasaan manusia terhadap teknologi hendaklah menuntut

perkembangan moral manusia itu juga. Tanpa landasan moral maka manusia yang

sudah beranjak menjadi ilmuan akan mudah sekali tergelincir dalam melakukan

prostitusi intelektual (Suriasumantri, 1999).

II. BIOTEKNOLOGI DALAM BERBAGAI BIDANG

Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah

melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna

(1992 ) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lebih lengkap, yakni:

pemanfaatan prinsip–prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem

atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme

maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.

Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

Rifai (2001) mengatakan, penggunaan bioteknologi untuk

menciptakan kultivar unggul seperti tanaman padi dan tanaman semusim

sangat berguna untuk pemenuhan kebutuhan pangan rakyat Indonesia.

Karenanya, pengembangan bioteknologi diberbagai bidang perlu mendapat

perhatian serius. Satu fakta yang tidak dapat dipungkiri akibat

ketertinggalan negara kita mengembangkan bioteknologi adalah

dimanfaatkannya plasma nutfah negara kita oleh negara lain. Durian

bangkok dan mangga berwarna keunguan dari Australia adalah sebagian

kecil contohnya.

Bioteknologi seperti transgenik dalam bidang pertanian pada dasarnya telah

mulai dikembangkan, namun penolakan-penolakan dari berbagai pihak

menyebabkan teknologi ini tidak pesat perkembangannya. Tanaman-tanaman

pertanian yang telah berhasil meningkatkan produksi dan kualitas melalui

transgenik antara lain kapas, jagung, dan lain-lain.

Pro dan kontra penggunaan tanaman transgenik ramai dibicarakan

diberbagai media massa. Salah satu contohnya adalah kapas transgenik. Pihak

yang pro, terutama para petinggi dan wakil petani yang tahu betul hasil uji coba di

lapangan memandang kapas transgenik sebagai mimpi yang dapat membuat

kenyataan, sedangkan Pihak yang kontra, sangat ekstrim mengungkapkan berbagai

bahaya hipotetik tanaman transgenik (Tajudin, 2001).

Selain kapas, Setyarini (2000) memaparkan tentang kontroversi penggunaan

tanaman jagung yang telah direkayasa secara genetik untuk pakan unggas.

Kekhawatiran yang muncul adalah produk akhir unggas Indonesia akan

mengandung genetically modified organism ( GMO ). Masalah lain yang menjadi

kekhawatiran berbagai pihak adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan

lingkungan antara lain serbuk sari jagung dialam bebas dapat mengawini gulma-

gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Sebaliknya,

kelompok masyarakat yang pro mengatakan bahwa dengan jagung transgenik

selain akan mempercepat swa sembada jagung, manfaat lain adalah jagung yang

dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama

sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida.

Bagaimana cara kita menyikapinya?, satu-satunya jalan adalah dengan

melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan

yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan

penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai

kekhawatiran yang timbul.

Bioteknologi dalam Bidang Peternakan dan Perikanan

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi

: 1) teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi

embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting. 2)

rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik,

identifikasi genetik, konservasi molekuler, 3) peningkatan efisiensi dan kualitas

pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan 4) bioteknologi yang berkaitan

dengan bidang veteriner (Gordon, 1994; Niemann dan Kues, 2000).

Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah a) transfer

embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini

telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua

dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali

siklus reproduksi. b) cloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini

pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik

pada domba, sapi, babi dan kuda. c) produksi embrio secara in vitro; teknologi In

vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah

berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah

berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan

teknik ini seekor sapi betina, mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet)

pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa, menciptakan jenis ternak unggul

sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan

mengisolasi gen unggul, memanipulasi, dan kemudian memindahkan gen tersebut

dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat

diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil

memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10 – 15 % dari total hemoglobin

manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan persentasi

hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat

dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari

(over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya

peningkatan konsumsi ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui

adanya kebutuhan penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan

pada dampak penerapan teknologi tinggi.

Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga

kelompok, yaitu: akuakultur, pemanfaatan produksi alam, dan prosesing bahan

makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi dibidang

akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom, dan pendekatan biologi

molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan

induk ikan.

Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan

dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik, dan bioremediasi. Vaksin

dapat memacu produksi antibiotik specifik dan hanya efektif untuk mencegah satu

patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang

non specifik, misalnya lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah diterapkan

untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam

lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan

dan lingkungan perairan .

Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan

mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati

fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi di injeksi secara

makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing

tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:

1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur, 2) Identifikasi gen pada

anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen asing tadi, dan 3) keragaman dari

turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan

Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan

Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan

turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan

menderita penyakit fanconi anemia (Gatra, 2000). Fanconi anemia adalah suatu

penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang

sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia.

Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari

saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. Teknologi bayi

tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi

anemia. Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-

embrio yang membawa gen fanconi. Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata

hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. Embrio ini kemudian ditransfer ke

rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. Bayi tabung ini lahir 29 Agustus

2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari

umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta)

untuk ditransfer ke darah Molly. Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan

merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.

III. PERANAN MANUSIA DALAM PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi

sebenarnya bukan barang baru. Ia telah ada sejak beribu tahun yang silam, sejak

manusia mengenal cara membuat anggur, bir, keju ataupun ragi roti. Orang-orang

Mesir kuno telah menggunakan bioteknologi untuk membuat bir pada 2000 tahun

sebelum kelahiran Kristus. Prinsip dasar upaya ini umumnya sama yaitu sejumlah

bahan dasar didedahkan (exposure) ke jasad renik tertentu yang akan

mentransformasikan bahan dasar itu (anggur, barley, susu atau gandum) ke produk

yang diinginkan, yakni : minuman anggur, bir, keju dan roti. Kini, bioteknologi

modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular

product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation).

Terlebih lagi bioteknologi modern dalam prosesnya dapat dipengaruhi serta

dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya.

Peran manusia seiring dengan kemajuan bioteknologi kiranya tak dapat

disangkal lagi. Sebagai pelaku, manusia dituntut mempunyai kerangka berfikir

sistematis serta mempunyai wawasan luas terhadap ilmunya, mampu melihat

hakikat ilmu dalam konstelasi pengetahuan yang lain, dapat mengkaitkan ilmu

dengan moral, ilmu dengan agama, serta harus yakin bahwa ilmu yang dipunyai

membawa kebahagian kepada diri dan lingkungannya (Suriasumantri, 1999).

Suatu peringatan bahwa dibidang tertentu sering dijumpai pandangan-

pandangan ilmuwan yang keliru, seorang ahli memadang rendah bidang ilmu

lainnya. kondisi ini tentu tidak dapat dibenarkan karena akan mengancam

kemajuan ilmu. Dalam era bioteknologi pandangan terhadap semua bidang ilmu

adalah sederajad, karena sesungguhnya bioteknologi adalah multidisiplin ilmu.

Tidak ada bioteknolog yang bekerja sendiri. Bioteknologi merupakan kumpulan dari

berbagai bidang keahlian, yakni: biokimia, mikrobiologi, biologi molekuler dan

seluler, genetika, embriologi, immunologi, biologi reproduksi dan ahli komputer.

Semua orang yang menguasai bidang-bidang ilmu tersebut harus dapat bekerja

dalam satu tim. Dengan demikian, aktivitas bioteknologi dapat dilakukan untuk

memberi nilai tambah bagi industri yang telah memanfaat

Profil Puslit Bioteknologi

Written by Administrator Tuesday, 30 November 1999 00:00

Pusat penelitian (Puslit) Bioteknologi LIPI, awalnya bernama Pusat Penelitian dan Pengembangan (Puslitbang) Bioteknologi LIPI. Puslit ini didirikan pada tanggal 13 Januari 1986 berdasarkan Kepres RI No.1 tahun 1986 dan berada di bawah Deputi bidang Ilmu Pengetahuan Hayati. Puslit Bioteknologi didirikan dalam rangka pengembangan dan pemanfaatan Bioteknologi di Indonesia.

Pada bulan April 1993, Puslit Bioteknologi LIPI masih berada dalam satu bangunan dengan Puslitbang Biologi LIPI Bogor, yaitu di Gedung Kusnoto yang terletak pada di Jalan Ir.H. Djuanda No. 18 Bogor. Kemudian sejak tanggal 1 Oktober 1993, karena beberapa pertimbangan, semua kegiatan Puslit dipindahkan ke Jalan Raya Bogor Km 46 Cibinong. Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI telah ditetapkan menjadi salah satu pusat unggulan Bioteknologi pertanian II berdasarkan SK Menteri Riset dan Teknologi. Pada tahun 2001 sesuai SK Kepala LIPI No. 1151/Kep/2001 Puslitbang Bioteknologi LIPI berubah nama menjadi Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI.

TUGAS DAN FUNGSI

Puslit Bioteknologi-LIPI sesuai dengan Keputusan Kepala LIPI Nomor 1151/Kep/M/2001, tanggal 5 Juni 2001, Pasal 145 mempunyai tugas menyiapkan bahan perumusan kebijakan, penyusunan pedoman, pemberian bimbingan teknis, penyusunan rencana dan program, pelaksanaan penelitian bidang bioteknologi, serta evaluasi dan penyusunan laporan.

Untuk melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud dalam Pasal 145 di atas, Puslit Bioteknologi-LIPI mempunyai tugas :

a)Menyiapkan bahan perumusan kebijakan penelitian bidang bioteknologi

b)Penyusunan pedoman, pembinaan dan pemberian bimbingan teknis bidang bioteknologi

c)Penyusunan rencana, program dan pelaksanaan penelitian bidang bioteknologi

d)Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang bioteknologi

e)Pelayanan jasa ilmu pengetahuan dan teknologi bidang bioteknologi

f)Evaluasi dan penyusunan laporan penelitian bioteknologi

g)Pelaksanaan urusan tata usaha

STRUKTUR ORGANISASI

Struktur organisasi Puslit Bioteknologi-LIPI berdasarkan SK tersebut di atas terdiri atas tiga bidang penelitian yaitu :

a) Bidang Biologi Molekuler

b) Bidang Biologi Sel dan Jaringan

c) Bidang Bioproses

d) Bidang Sarana Penelitian

e) Bagian Tata Usaha (TU)

VISI, MISI DAN STRATEGI

VISI

Visi Puslit Bioteknologi-LIPI mengacu pada visi IPTEK 2025 yaitu “Terwujudnya IPTEK sebagai kekuatan utama untuk kesejahteraan berkelanjutan dan peradaban bangsa” dan visi LIPI yang berbunyi “Terwujudnya kehidupan bangsa yang adil, cerdas, kreatif, integratif dan dinamis yang didukung oleh ilmu pengetahuan dan teknologi yang humanistik”. Berdasarkan dua visi tersebut disusunlah visi Puslit Bioteknologi-LIPI yaitu : “Menjadi lembaga penelitian bioteknologi terdepan yang didukung oleh sumber daya profesional.”

MISI

a)Menguasai iptek di bidang bioteknologi agar menjadi penggerak utama dan acuan dalam meningkatkan kemajuan bangsa dan pembangunan berkelanjutan

b)Pengungkapan, peningkatan nilai tambah dan penyelamatan sumber daya alam hayati melalui penguasaan biologi molekuler, sel dan jaringan serta bioproses

c)Memberikan masukan kepada pemerintah dalam menyusun kebijakan di bidang bioteknologi

d)Ikut serta dalam usaha mencerdaskan kehidupan bangsa melalui pemasyarakatan IPTEK bidang bioteknologi

e)Meningkatkan kinerja dan tata kelola lembaga riset yang baik (good corporate governance)

f)Meningkatkan profesionalitas, kesejahteraan pegawai dan karyawan

TUJUAN DAN SASARAN ORGANISASI

TUJUAN

a.Memanfaatkan bioteknologi modern untuk meningkatkan nilai tambah sumber daya hayati untuk bahan pangan, obat-obatan, kesehatan masyarakat dan perbaikan lingkungan hidup

b.Meningkatkan kemampuan dan jumlah SDM di bidang biologi sel, biologi molekuler, bioproses dan ilmu lain yang menunjang

c.Meningkatkan kemampuan manajerial dan sistem administrasi kelembagaan riset modern

d.Membantu menyiapkan rumusan kebijakan dalam bidang bioteknologi

e.Mengembangkan sistem/aturan kemitraan dan kerjasama yang profesional secara internal dan eksternal sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku

SASARAN

a.Terciptanya kompetensi inti (core competence) yang handal di bidang bioteknologi yang didukung dengan kemampuan sumber daya IPTEK yang profesional

b.Terfasilitasinya penegakan kebenaran ilmiah dalam pengelolaan sumber daya alam untuk mengatasi permasalahan perbedaan kepentingan dan konflik yang mungkin terjadi

c.Terciptanya tata kelola yang profesional, efektif, efisien dengan menerapkan prinsip-prinsip good corporate governance (GCG)

d.Terjalinnya komunikasi antara pemegang kebijakan, swasta, masyarakat industri, masyarakat umum dan peneliti sehingga memahami pentingnya sumber daya alam hayati sebagai aset dan kunci penggerak pembangunan di bidang pangan, kesehatan dan lingkungan

e.Termanfaatkannya hasil-hasil penelitian, pengembangan, dan aset-aset yang dimiliki untuk kemajuan ekonomi, mengurangi kemiskinan, meningkatkan kesejahteraan dan meningkatkan daya saing dalam kerangka pembangunan berkelanjutan yang adil berwajah kemanusiaan.

Cara Mencapai Tujuan dan Sasaran (Strategi)

a.1. Penajaman program strategis dalam bidang pangan, farmasi dan lingkungan

2. Penguatan ilmu dasar dan terapan dalam bidang biologi sel dan jaringan, biologi molekuler dan bioproses

b.1. Rekrutmen, pendidikan dan pelatihan SDM di bidang biologi sel, biologi molekuler dan bioproses dan ilmu lain yang menunjang

2. Meningkatkan keikutsertaan dalam kegiatan riset pembinaan, riset unggulan dan riset strategis serta kerjasama na sional, regional dan internasional

3. Menyelenggarakan forum-forum komunikasi ilmiah internal dan eksternal

c.1. Meningkatkan keikutsertaan dalam pendidikan dan pelatihan SDM di bidang administrasi

dan manajemen modern

2. Membangun sistem informasi manajemen

d. Berpartisipasi aktif dalam penyusunan rumusan kebijakan dalam bidang bioteknologi

e. Menyusun dan mengimplementasikan sistem/aturan kemitraan dan kerjasama yang profesional

kan bioteknologi. KATA PENGANTAR

Alhamdulilah hirobbil alamin,atas rahmat Allah SWTpertama-tama marilah kita panjatkan puja serta puji kepada-NYA yang telah memperkenankan kami menyusun makalah ini.Shalawat serta salam semoga allah curah limpahkan kepada jungjunan kami Baginda tercinta Rosululah SAW.

Dalam karya ilmiah ini akan dibahas tentang pengertian bioteknologi fermentasi tradisional, yaitu : dalam pembuatan tape ketan. Selain itu juga akan dibahas tentang proses pembuatan tape ketan. Karya ilmiah ini ditujukan untuk salah satu syarat mengikuti ujian praktek biologi, dan ujian akhir sekolah.

Penyusun menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan karya ilmiah ini. Untuk itu, saran dan sumbangan ide yang bersifat membangundan dapat meningkatkan mutu karya ilmiah ini di masa yang akan datang.

Penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dan yang telah memberi dorongan khususnya kepada guru pelajaran bioloogi, dan kepada narasumber yang telah memberikan pengetahuannya kepada penyusun.

Singaparna, 29 maret 2010

Penyusun

DAFTAR ISIKata pengantar

Daftar isi

Bab I : Pendahuluan………………………………………………………………1

1.1. latar belakang………………………………………………………………………1

1.2. tujuan penelitian…………………………………………………………………..1

1.3. manfaat penelitian………………………………………………………………..1

Bab II : Tinjauan pustaka…………………………………………………………2

2.1. pengertian bioteknologi………………………………………………………….2

2.2. pengertian tape ketan……………………………………………………………2

Bab III : Metode penelitian……………………………………………………….3

3.1. alat dan bahan……………………………………………………………………..3

3.2. cara kerja…………………………………………………………………………….3

Bab IV : Pembahasan………………………………………………………………4

Bab V : Penutup…………………………………………………………………….5

5.1. kesimpulan…………………………………………………………………………..5

5.2. saran……………………………………………………………………………………5

Daftar pustaka

Lampiran

BAB I

PENDAHULUAN1.1.Latar belakang

Biologi merupakan suatu ilmu yang berdekatan dengan kehidupan kita sehari-hari dan biologi merupakan suatu penghubung dari semua ilmu alam dan juga sebagai ilmu yang mempertemukan ilmu alam dengan ilmu sosial.

Salah satu pokok pembahasan di dalam ilmu biologi adalah Pengantar bioteknologi. Dimana bioteknologi disini dibagi ke dalam bioteknologi modern dan bioteknologi konvensional. Salah satu contoh bioteknologi konvensional adalah pembuatan Tape. Dimana dalam pembuatan tape beralngsung proses fermentasi. Tape dibuat tidak hanya sehari langsung jadi, tetapi diperlukan waktu berhari-hari untuk proses fermentasinya.

Karya ilmiah ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat ujian praktek mata pelajaran biologi. Selain itu juga, penyusunan karya ilmiah ini untuk melatih siswa-siwi peserta didik dalam membuat suatu laporan karya ilmiah.

1.2. Tujuan penelitian

Adapun tujuan-tujuan dilaksanakannya penelitian bioteknologi fermentasi ini, diantaranya :

1. untuk mengetahui proses pembuatan tape

2. untuk mengetahui proses terjadinya fermentasi

3. untuk mengembangkan bioteknologi tradisional

4. untuk memenuhi salah satu syarat ujian praktek

1.3. Manfaat penelitian

Dalam karya ilmiah ini didapat beberapa manfaat, baik bagi penyusun ataupun bagi pembaca, diantaranya : kita bisa mengetahui bagaimana proses pembuatan dan proses fermentasi asam laktat pada tape. Selain itu juga, penelitian ini bermanfaat untuk melatih siswa kelas XII dalam menyusun karya ilmiah, apalagi siswa yang akan melanjutkan kejengjang pendidikan yang lebih tinggi lagi. Dan kitapun dapat belajar bagaimana mengembangkan bioteknologi yang bersifat tradisional ataupun modern.

-1 -

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian bioteknologi

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 organisme, proses biologis untuk meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan manusia.bisa diartikan juga,Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayas genetika secara terpadu untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Bioteknologi dibagi ke dalam 2 bagian, yaitu bioteknologi modern dan bioteknologi konvensional. Salah satu contoh dari bioeknologi konvensional adalah pembuatan tape ini. Dan salah satu contoh dari bioteknologi modern adalah rekayasa genetika.

Ciri-ciri utama bioteknologi adalah adnya benda biologi berupa benda mikro organisme tumbuhan atau hewan, adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri, dan produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian.

Generasi pertama adalah bioteknologi sederhana yaitu penggunaan mikroba yang masih secara tradisional dalam produksi makanan dan tanaman ataupun pengawetan makanan, sebagai contoh yaitu pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain. Generasi kedua adalah proses berlangsung dalam keadaan tidak steril, sebagai contoh pembuatan kompos dan produksi bahan kimia. Generasi ketiga adalah proses dalam keadaan tidak steril, sebagai contoh produkasi antibiotic dan hormon. Generasi keempat adalah generasi bioteknologi baru, sebagai contoh produksi insulin.

2.2. Pengertian tape ketan

Tape merupakan makanan tradisional yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia, terutama orang sunda. Tape ini dibuat dengan cara

difermentasikan selama 2-3 hari, dengan bantuan bakteri saccharomyces cerivisiae. Mucor chlamidosporus dan Endomycopsis fibuligera.

Fermentasi yang terjadi yaitu perubahan pati menjadi gula, dan oleh ragi gula dirubah menjadi alcohol, sehingga ketan menjadi lunak, berair, manis, dan berbau alcohol.proses fermentasi tersebut adalah:

2(C6H10O5)n + nH2O —-> n C12H22O11

Amilum/patiamilase matosa

C12H22O11 + H2O —-> 2C6H12O6

Maltosa maltase glukosa

C6H12O6 —-> 2C2H5OH + CO2glukosa alcohol

- 2 -

BAB III

METODE PENELITIAN3.1. Alat dan bahan

Bahan :

1. beras ketan ½ kg

2. ragi ½ sendok makan

3. gula pasir 1 sendok

4. daun katuk 10 lembar

5. air

alat :

1. toples mini

2. cempeh

3. bakul

3.2. cara kerja

1. beras ketan dimasukan ke dalam bakul dan dicuci dengan air daun katup sampai bersih, dan setelah itu tiriskan

2. bersihkan toples, cempeh, sampai bersih kemudian tiriskan

3. setelah ditiriskan, beras ketan dinanak sampai matang, dan dinginkan di cempeh sampai nasi ketan tersebut benar-benar dingin.

4. bubukan ragi sampai menjadi serbuk

5. setelah dingin, nasi ketan tadi taburi dengan serbuk ragi dan gula pasir secara merata (hindari pemberian ragi dalam keadaan nasi ketan panas)

6. setelah merata, masukan nasi ketan tersebut ke dalam toples atau dibungkus dengan daun pisang

7. simpan selama 2 hari

8. tape ketan siap disajikan

-3 -

BAB IV

PEMBAHASAN4.1. Pembahasan

Setelah melakukan penelitian selama 3 hari tentang pembuatan tape ketan, kami dapat membahas bagaimana tape ketan dibuat, memaparkan faktor-faktor yang terlibat dalam pembuatan ataupun dalam proses fermentasi tape. Tape ketan ini merupakan suatau bioteknologi yang dikategorikan ke dalam bioteknologi tradisional /konvensional.

Hasil dari tape yang kami coba ternyata ketan tersebut menjadi terasa manis dan agak terasa bau alkohol,setelah kami meneliti dan membaca dari berbagai sumber ternyata pada tape ketan itu terjadi proses fermentasi yang menyebabkan ketan menjadi bau alkohol dan terasa manis.

Adapun reaksi yang terjadi dalam proses fermentasi tape yaitu :

2(C6H10O5)n + nH2O —-> n C12H22O11

Amilum/patiamilase matosa

C12H22O11 + H2O —-> 2C6H12O6

Maltosa maltase glukosa

C6H12O6 —-> 2C2H5OH + CO2glukosa alcohol

Bahan baku dari pembuatan tape adalah beras ketan atau bisa digunakan juga umbi kayu (singkong).Tape ketan dibuat dengan proses fermentasi yang dibantu oleh ragi atau (bakteri saccharomyces cerivisiae) bakteri ini dapat merubah karbohidrat menjadi alkohol, dan karbon dioksida.

Dalam fermentasi tape ketan terlibat beberapa mikro organisme yang disebut dengan mikrobia perombak pati menjdi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi terasa manis.yang menyebabkan tape ketan berubah menjadi alkohol karena adanya bakteri actobakter aceti (mengubah alcohol menjadi asam asetat).

Adapun beberapa faktor yang menyebabkan pembuatan tape ketan ini dapat berlangsung tidak sempurna salah satu penyebabnya adalah peralatan yang kurang higienis dan ragi yang sudah lama (sudah kadaluarsa).dan dapat disebabkan juga oleh pencucian beras atau singkong yang tidak bersih sehingga fermentasi tdak sempurna.pada penelitian ini pula kelompok kami

belum sempurna dikarenakan nasi ketan yang kami buat masih belum matang.Tapi,tape tersebut masih bisa di konsumsi dan masih terasa manis.

Pembuatan tape ini berlangsung selama dua sampai tiga hari,dalam kurun tiga hari itu tape masih bisa masih bisa dimakan karena tape belum berubah menjadi alcohol,tapi jika tape sudah lebih dari tiga hari tape tidak bisa dimakan(dikonsumsi) karena sudah berubah menjadi alcohol selain itu juga tape tersebut sudah membusuk.

-4 -

BAB V

PENUTUP5.1. Kesimpulan

Setelah melakukan penelitian, ternyata kami dapat menyimpulkan bahwa fermentasi yang terjadi pada tape ketan ataupun tape singkong terjadi selama 2-3 hari. Selain itu juga, dalam proses pembuatan tape ini ada hal-hal yang harus diperhatikan supaya proses fermentasi tersebut berlangsung secara sempurna. Hal tersebut adalah harus bersihnya peralatan yang digunakan. Selain itu juga, harus menggunakan ragi yang berkualitas.

5.2. Saran

Saran yang dapat penyusun sampaikan untuk praktikum-praktikum selanjutnya yaitu diharapkan kepada praktikan selanjutnya agar lebih memperhatikan bagaimana pembuatan tape tersebut supaya pembuatan tape tersebut berlangsung sempurna. Dan yang ke dua para siswa diharapkan agar dapat mengetahui proses pembuatan tape dan dapat mengaplikasikannya dalam lingkungan masyarakat sekitar.

PERANAN MIKROORGANISME DALAM EKOLOGI LAUTAN DAN BIOTEKNOLOGI

MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN AKUATIKMikrobiologi akuatikMikrobiologi akuatik adalah telaah mengenai mikroorganisme serta kegiatannya di perairan tawar, muara, dan marin, termasuk mata air, danau, sungai, dan laut. Bidang itu menelaah virus, bakteri, algae, protozoa, dan cendawan mikroskopik yang menghuni perairan alamiah ini (Pelczar,1988).Mikroorganisme ini beserta kegiatannya dalam banyak amatlah penting. Mereka dapat mempengaruhi kesehatan manusia dan kehidupan hewan; mereka menempati posisi kunci di dalam rantai makanan dengan cara menyediakan makanan bagi kehidupan akuatik berikutnya yang bertaraf lebih tinggi. Mereka membantu berlangsungnya rantai reaksi biokimia yang mengatur daur ulang unsur-unsur, seperti yang terjadi di dalam tanah (Pelczar,1988).Mikrobiologi menjadi makin penting dengan adanya urbanisasi yang disertai meningkatnya kebutuhan masyarakat akan air, pentingnya perairan alamiah sebagai reservoir utama, penyelidikan lepas pantai untuk mendapatkan minyak dan mineral, didirikannya badan perlindungan keadaan lingkungan, serta perkembangan-perkembangan lainnya (Pelczar,1988).

Keadaan airAir adalah materi esensial di dalam kehidupan. Tidak satu pun makhluk hidup di dunia ini yang tidak memerlukan dan mengandung air. Sel hidup, baik tumbuh-tumbuhan ataupun hewan, sebagian besar tersusun oleh air, seperti di dalam sel tumbuh-tumbuhan terkandung lebih dari 75% atau di dalam sel hewan terkandung lebih dari 67% (Suriawiria,1985).Masalah yang paling pelik yang harus dihadapi dalam masalah mengolah air adalah karena semakin meningkat dan tingginya pencemaran yang memasuki badan air. Pencemaran tersebut berasal dari:1. Sumber domestik, yang terdir dari rumah tangga.2. Sumber non-domestik, yang terdiri dari kegiaan pabrik, industry, pertanian dan sebagainya.Perairan alami memang merupakan habitat atau tempat yang sangat parah dikenai oleh pencemaran. Sehingga kalau sejak di SLTA dulu kita mengenal rumus kimia air adalah H2O, ternyata itu adalah rumus kimia air yang hanya berlaku untuk air-air bersih seprti aquades, akua-demin, dan sebagainya. Sedang untuk air alami yang berada di dalam sungai, kolam, danau laut dan sumber-sumber lainnya, rumus tersebut menjadi:H2O + XDi mana X berbentuk:a. Faktor yang bersifat hidup (biotik).b. Faktor yang bersifat tidak hidup (abiotik).

1. Kelompok Kehidupan di dalam AirFaktor-faktor biotis yang yang terdapat di dalam air terdiri dari:1. Bakteria.2. Fungi atau jamur.3. Mikroalgae atau ganggang mikro.4. Protozoa atau hewan bersel tunggal.5. Virus.Serta sekumpulan hewan ataupun tanaman air lainnya yang tidak termasuk kelompok mikroba (Suriawiria,1985).Penyebaran mikroorganisme dalam lingkungan akuatikMikroorganisme dalam suatu lingkungan akuatik mungkin terdapat pada semua kedalaman, berkisar dari permukaan sampai ke dasar parit-parit yang paling dalam di dasar lautan. Populasi terbesar mikroorganisme menghuni lapisan teratas dan sedimen dasar, terutama di perairan dalam (Pelczar,1988).Plankton (fitoplankton dan zooplankton). Kumpulan organisme hidup yang sebagian besar terdiri dari mikroorganisme, yang terapung dan hanyut pada permukaan ekosistem akuatik, dinamakan plankton. Populasi plankton terdiri dari algae (fitoplankton), protozoa, hewan kecil (zooplankton), dan mikroorganisme lain. Mikroorganisme fototrofik dianggap sebagai plankton yang paling penting karena merupakan produsen primer bahan organik ; artinya, pelaku fotosintesis. Sebagian besar organism planktonik dapat bergerak, atau mengandung tetesan minyak, atau memiliki struktut khusus yang memungkinkan mereka mengapung ; kesemua cirri ini membantu organism tersebut mempertahankan lokasinya di zona fotosintetik yang berada di lapisan air bagian atas (Pelczar,1988).Mikroorganisme bentik. Mikroorganisme yang merupakan penghuni suatu dasar. Perairan (lumpur tanah) dinamakan organisme bentik. Daerah terkaya akan jumlah dan macam organisme pada sistem muara-laut ialah daerah bentik, yang terbentang dari pasang naik sampai suatu kedalaman di tempat tanaman sudah jarang tumbuh. Daerah dasar laut mengandung berjuta-juta bakteri per gram (Pelczar,1988).Keadaan fisik dan komponen-komponen kimiawi yang mencirikan daerah perairan di antara

zona planktonik dan bentik sangat bervariasi sehingga tidak ada gunanya untuk mencoba membuat gambaran umum. Pikirkanlah sejenak mengenai perbedaan antara kolam dan lautan!. Kolam dan danau juga memiliki zonasi dan stratifikasi yang khas, dan telah tersedia banyak informasi mengenai populasi mikrobiologis yang menghuninya (Pelczar,1988).Peranan mikroorganismeMenurut suriawiria (1985), kehadiran mikroba di dalam air, mungkin akan mendatangkan keuntungan tetapi juga mungkin mendatangkan kerugian.1) Mendatangkan keuntungana. Banyak plankton, baik yang terdiri dari plankton-tumbuh-tumbuhan (fitoplankton) ataupun plankton-hewan (zooplankton), merupakan makanan utama ikan-ikan kecil. Sehingga kehadirannya meupakan tanda kesuburan kolam ikan misalnya, untuk perikanan.Ini misalnya untuk jenis-jenis microalgae: Chlorella, Scenedesmus, Hydrodiction, Pinnularia, Sinedra, dan sebagainya.b. Banyak jenis bakteri atau fungi di dalam badan air berlaku sebagai jasad decomposer. Artinya jasad tersebut mempunyai kemampuan untuk mengurai atau merombak senyawa yang berada (masuk) ke dalam badan air. Sehingga kehadirannya telah dimanfaatkan di dalam rangka pengolahan buangan di dalam air secara biologis.c. Pada umumnya microalgae mempunyai klorofil, sehingga dapat melakukan proses fotosintesis dengan menghasilkan oksigen. Di dalam air, kegiatan fotosintesis tersubut akan menambah jumlah (kadar) oksigen di dalamnya, sehingga nilai kelarutan oksigen (umumnya disebut DO atau dissolved oxygen) akan naik atau bertambah.d. Kehadiran hasil uraian senyawa hasil rombakan bakteri atau fungi, ternyata digunakan atau dimanfaatkan oleh jasad-jasad lain, antara lain oleh microalgae, oleh bakteri atau fungi sendiri. Sehingga dalam masalah ini jasad-jasad pengguna tersebut dinamakan consumer atau jasad pemakai. Tanpa adanya jasad pemakai, kemungkinan besar penimbunan (akumulasi) hasil uraian tersebut dapat mengakibatkan keracunan terhdap jasad lain, khususnya ikan.

2) Mendatangkan kerugiana. Yang paling dikhawatirkan adalah kalau di dalam badan air terdapat jasad-jasad mikro penyebab penyakit, seperti:a) Salmonella penyebab penyakit tifusb) Shigella penyebab penyakit disentri-basilerc) Vibrio penyebab penyakit kolerad) Entamoeba penyebab penyakit disentri-amubae) Ascaris penyebab penyakit cacing,dan banyak contoh-contoh lainnya.b. Juga didalam air banyak ditemukan mikroba penghasil toksin (racun) yang sangat berbahaya, seperti:a) Yang hidup anaerobic seperti Clostridiumb) Yang hidup aerobic seperti Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus, dan sebagainya.c) Toksin juga dihasilkan oleh beberapa jenis microalgae seperti Anabaena dan Microcystis.

Peranan Mikroorganisme Dalam Ekologi LautanBakteri ada dimana-mana. Dalam tanah, air dan udara. Bahkan dalam perut hewan dan manusia, di sumber air panas dan di lapisan es yang amat dingin. Awam seringkali menyikapi secara keliru keberadaan mikro-organisme ini, dengan menilainya secara pukul rata sebagai sumber penyakit yang merugikan. Ilmuwan Belanda, Antoni van Leeuwenhoek pada 350 tahun lalu, memang mula-mula meneliti makhluk hidup mikro yang tidak kasat mata itu untuk mencari biang keladi penyebab penyakit (Anonim,2009).

Sejak penelitian perdana menggunakan mikroskop sederhana hingga zaman modern ini, para ilmuwan juga masih memfokuskan penelitian pada mikro-organisme yang memicu penyakit. Baru beberapa tahun terakhir ini, fokusnya beralih pada peranan mikro-organisme bagi ekologi secara keseluruhan. Dengan metode biologi molekuler terbaru, para peneliti dapat semakin mengerti sifat-sifat organisme sel tunggal (Anonim,2009).Bakteri menguraikan secara aktif semua unsur organik, dan mengubahnya menjadi unsur organik bagi kepentingannya. Lebih lanjut unsur ini menjadi makanan organisme bersel tunggal, yang kemudian membentuk biomassa yang menjadi makanan ikan dan selanjutnya menjadi makanan bagi pemangsa lain yang berderajat lebih tinggi. Jadi bakteri adalah makanan bagi pemangsa berderajat lebih tinggi, tapi pada akhir rantai makanan, bakteri juga yang menguraikan bangkai paus. Karena itu, sebetulnya mikro-organisme adalah aktor utama dalam system kelautan (Anonim,2009).Akan tetapi, sejauh ini para peneliti amat sulit melacak rahasia di balik habitat bakteri. Sebab, kebanyakan bakteri hidup dalam lingkungan yang amat kompleks, dan saling terkait satu dengan yang lainnya. Di luar habitatnya, bakteri biasanya langsung mati. Itulah sebabnya, amat sulit mengembangbiakkan bakteri di laboratorium (Anonim,2009).saat ini para peneliti berusaha mengumpulkan informasi sebanyak mungkin. Menyangkut lokasi, temperatur, kadar garam, kadar oksigen dan dimana atau dalam kondisi apa kode genetika ini muncul. Para peneliti hendak mengamati pengaruh faktor lingkungan terhadap habitat bakteri ini selama tiga tahun. Hasil penelitian dan anilisisnya, akan dijadikan basis bagi penelitian selanjutnya, serta landasan bagi peramalan kondisi lingkungan di masa depan. Misalnya, bagaimana pengaruh perubahan iklim terhadap habitat bakteri secara keseluruhan, yang berarti juga terhadap ekosistem luas di Laut Utara (Anonim,2009).Bioteknologi Mikroorganisme LautBakteri laut adalah salah satu mikroorganisme yang mampu menjaga kesinambungan kehidupan di laut karena kemampuannya mendegradasi senyawa organik mulai dari yang sederhana hingga kompleks, yang masuk ke perairan laut (Kompas,2005).Bioremediasi adalah usaha perbaikan lingkungan yang telah tercemar dengan menggunakan biota hidup. Salah satu contoh biota yang sering digunakan dalam uji coba perbaikan lingkungan laut yang tercemar minyak adalah bakteri laut hidrokarbonoklastik (bakteri pemecah minyak) yang jumlahnya lebih dari 200 spesies (Kompas,2005).Bakteri laut juga dapat digunakan dalam industri farmakologi (obat-obatan), keperluan budidaya, maupun uji toksisitas. Di negara-negara maju, penelitian bakteri laut untuk keperluan farmakologi berkembang pesat. Pada umumnya bakteri laut penghasil senyawa aktif untuk keperluan obat-obatan hidup bersimbiosis dengan invertebrata (biota laut). Namun, senyawa aktif yang dihasilkan jumlahnya sangat sedikit (Kompas,2005).Dalam bidang budidaya, salah satu masalah yang dihadapi adalah penyakit. Penyakit bakterial pada biota budidaya dapat menjadi penyebab kerugian karena selain kematian massal, juga menyebabkan ditolaknya produk budidaya yang diekspor ke luar negeri. Untuk membasmi penyakit bakterial pada biota budidaya pada umumnya digunakan senyawa kimia (antibiotik). Namun, penggunaan senyawa kimia tersebut tidaklah efektif karena dapat menimbulkan efek samping. Kini, upaya membasmi penyakit secara biologi yang tak menimbulkan efek samping telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan sifat antagonisme di antara bakteri. Bakteri penyebab penyakit pada biota budidaya dapat dilawan atau dihambat oleh bakteri lain (Kompas,2005).Mikroorganisme yang digunakan untuk keperluan tersebut disebut biokontrol dan salah satunya adalah menggunakan bakteri sebagai probiotik. Di dalam bidang budidaya, probiotik adalah bakteri yang digunakan tidak hanya untuk mengendalikan bakteri patogen, tetapi juga sebagai

suplemen bahan makanan dan meningkatkan kualitas air (Kompas,2005).Kegunaan lain bakteri laut adalah untuk menguji toksisitas. Di Amerika, semua penemuan produk bahan kimia baru sebelum diproses oleh pabrik harus sudah diuji coba in-vitro bioassay. Assay ini untuk memprediksi efeknya terhadap kesehatan dan efek ekologinya. Salah satu tes untuk menguji toksisitas senyawa kimia adalah uji luminescence (microtox assay) dan bakteri luminescence (mampu mengeluarkan cahaya) adalah salah satu biota yang digunakan dalam microtox assay. Assay ini adalah salah satu assay yang sudah sangat luas digunakan untuk uji produk senyawa kimia baru. Hal ini disebabkan waktu yang diperlukan cepat, relatif tidak mahal, dan tidak membutuhkan ruangan yang besar daripada tes bioassay menggunakan ikan. Bakteri luminescence ini banyak ditemukan di perairan laut, dapat hidup secara bebas, dan dapat juga menempel pada organisme yang lebih besar (Kompas,2005).Berdasarkan uraian di atas, ternyata bakteri memang mempunyai banyak peranan. Indonesia yang sudah dikenal sebagai negara kaya akan keanekaan hayatinya, termasuk di dalamnya bakteri laut, tentu masih banyak lagi yang bisa digali pemanfaatannya untuk berbagai keperluan melalui bioteknologi (Kompas,2005).

RINGKASAN

Alasan kesehatan dan kelestarian alam menjadikan pertanian organik sebagai salah satu alternatif pertanian modern. Pertanian organik mengandalkan bahan-bahan alami dan menghindari input bahan sintetik, baik berupa pupuk, herbisida, maupun pestisida sintetik. Namun, petani sering mengeluhkan hasil pertanian organik yang produktivitasnya cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama dan penyakit. Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yang diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati.

Tanah sangat kaya akan keragaman mikroorganisme, seperti bakteri, aktinomicetes, fungi, protozoa, alga dan virus. Tanah pertanian yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba tersebut. Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungan bagi pertanian, yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organik, re-cycling hara tanaman, fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan, biokontrol patogen dan membantu penyerapan unsur hara. Bioteknologi berbasis mikroba dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tersebut.

Teknologi Kompos Bioaktif

Salah satu masalah yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik adalah kandungan bahan organik dan status hara tanah yang rendah. Petani organik mengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Kedua jenis pupuk itu adalah limbah organik yang telah mengalami penghacuran sehingga menjadi tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sisa-sisa tanaman dan kotoran binatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Proses pengkomposan alami memakan waktu yang sangat lama, berkisar antara enam bulan hingga setahun sampai bahan organik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman.

Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang berkemampuan tinggi. Penggunaan mikroba dapat mempersingkat proses dekomposisi dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Di pasaran saat ini banyak tersedia produk-

produk biodekomposer untuk mempercepat proses pengomposan, misalnya: SuperDec, OrgaDec, EM4, EM Lestari, Starbio, Degra Simba, Stardec, dan lain-lain.

Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, biodekomposer yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderma pseudokoningii , Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih. Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3 minggu. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan organisme patogen penyebab penyakit tanaman.

Biofertilizer

Petani organik sangat menghindari pemakaian pupuk kimia. Untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman, petani organik mengandalkan kompos sebagai sumber utama nutrisi tanaman. Sayangnya kandungan hara kompos rendah. Kompos matang kandungan haranya kurang lebih : 1.69% N, 0.34% P2O5, dan 2.81% K. Dengan kata lain 100 kg kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya 200 kg Urea/ha, 75 kg SP 36/ha dan 37.5 kg KCl/ha, maka membutuhkan sebanyak 22 ton kompos/ha. Jumlah kompos yang demikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biaya produksi.

Mikroba-mikroba tanah banyak yang berperan di dalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Tiga unsur hara penting tanaman, yaitu Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalium (K) seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba. Hara N tersedia melimpah di udara. Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara tidak dapat langsung dimanfaatkan tanaman. N harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang hidup bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan ( leguminose ). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.

Mikroba tanah lain yang berperan di dalam penyediaan unsur hara adalah mikroba pelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah pertanian kita umumnya memiliki kandungan P cukup tinggi (jenuh). Namun, hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman, karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peranan mikroba pelarut P. Mikroba ini akan melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.

Kelompok mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P adalah Mikoriza yang bersimbiosis pada akar tanaman. Setidaknya ada dua jenis mikoriza yang sering dipakai untuk biofertilizer, yaitu: ektomikoriza dan endomikoriza. Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan hara P oleh tanaman. Selain itu tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih tahan terhadap kekeringan. Contoh mikoriza yang sering dimanfaatkan adalah Glomus sp dan Gigaspora sp.

Beberapa mikroba tanah mampu menghasilkan hormon tanaman yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserap oleh tanaman

sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar. Kelompok mikroba yang mampu menghasilkan hormon tanaman, antara lain: Pseudomonas sp dan Azotobacter sp.

Mikroba-mikroba bermanfaat tersebut diformulasikan dalam bahan pembawa khusus dan digunakan sebagai biofertilizer. Hasil penelitian yang dilakukan oleh BPBPI mendapatkan bahwa biofertilizer setidaknya dapat mensuplai lebih dari setengah kebutuhan hara tanaman. Biofertilizer yang tersedia di pasaran antara lain: Emas, Rhiphosant, Kamizae, OST dan Simbionriza.

Agen Biokontrol

Hama dan penyakit merupakan salah satu kendala serius dalam budidaya pertanian organik. Jenis-jenis tanaman yang terbiasa dilindungi oleh pestisida kimia, umumnya sangat rentan terhadap serangan hama dan penyakit ketika dibudidayakan dengan sistim organik. Alam sebenarnya telah menyediakan mekanisme perlindungan alami. Di alam terdapat mikroba yang dapat mengendalikan organisme patogen tersebut. Organisme patogen akan merugikan tanaman ketika terjadi ketidakseimbangan populasi antara organisme patogen dengan mikroba pengendalinya, di mana jumlah organisme patogen lebih banyak daripada jumlah mikroba pengendalinya. Apabila kita dapat menyeimbangakan populasi kedua jenis organisme ini, maka hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.

Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain: Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago.

Aplikasi pada Pertanian Organik

Produk-produk bioteknologi mikroba hampir seluruhnya menggunakan bahan-bahan alami. Produk ini dapat memenuhi kebutuhan petani organik. Kebutuhan bahan organik dan hara tanaman dapat dipenuhi dengan kompos bioaktif dan aktivator pengomposan. Aplikasi biofertilizer pada pertanian organik dapat mensuplai kebutuhan hara tanaman yang selama ini dipenuhi dari pupuk-pupuk kimia. Serangan hama dan penyakit tanaman dapat dikendalikan dengan memanfaatkan biokotrol.

Petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik umumnya hanya mengandalkan kompos dan cenderung membiarkan serangan hama dan penyakit tanaman. Dengan tersedianya bioteknologi berbasis mikroba, petani organik tidak perlu kawatir dengan masalah ketersediaan bahan organik, unsur hara, dan serangan hama dan penyakit tanaman.

Penulis:

Isroi, S.Si, M.SiPeneliti Mikroba Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia Lembaga Riset Perkebunan Indonesia Jalan Taman Kencana No. 1 Bogor 16151 Telp. 0251 324048/327449 Fax. 0251 328516Email: ipardboo@indo.net.id ; isroi@ipard.com

Gambar 1. Endomikoriza yang berperan melarutkan P

Gambar 2. Larva serangga yang mati diserang jamur biokontrol

Gambar 3. Bakteri yang unggul dalam melarutkan fosfat

Gambar 4. Jamur yang unggul dalam melarutkan fosfat

1. Bioteknologi dalam Bidang Produksi Bahan Pangan

Beberapa mikroorganisme juga merupakan sumber protein. Protein yang

dihasilkan dinamakan protein sel tunggal (PST). Selama ini, walaupun kandungan

protein PST sangat tinggi, tetapi lebih banyak digunakan sebagai makanan tambahan

pada hewan.Hal ini karena system pencernaan manusia tidak mampu mencerna asam

nukleat yang sangat tinggi pada PST.

2. Bioteknologi dalam Bidang Medis

Mikroorganisme dapat menghasilkan obat untuk menyembuhkan penyakit

yang disebabkan mikroorganisme maupun gangguan fisiologis. Peran

mikroorganisme dalam bidang pengobatan antara lain sebagai berikut:

a. Antibiotik

b. Vaksin

3. Bioteknologi dalam Bidang Pertanian

Tanaman transgenic mempunyai keunggulan bila disbanding dengan

tanaman lain. Selain dengan tanaman transgenic, pengendalian hama juga dapat

dilakukan dengan menggunakan biopestisida. Biopestisida ini mengandung

mikroorganisme yang diperlukan untuk pengendalian hama.

4. Bioteknologi dalam Bidang Peternakan

Salah satu contoh penerapan rekayasa genetika dalam bidang peternakan adalah pembuatan hormon pemacu tumbuh (BSH). BSH merupakan salah satu hormon pemacu tumbuh yang ditemukan oleh Bovin. Hormon ini digunakan untuk memperbesar ukuran hewan ternak, seperti ikan, kambing, dan sapi.

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 bahanB. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERNBioteknologi 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 masalalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim1. Pengolahan Bahan Makanana. Pengolahan produk susuSusu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.1) YoghurtUntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricusdan 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) KejuDalam 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) MentegaPembuatan 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 nonsusu1) KecapDalam 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) TempeTempe 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) TapeTape 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 Pertaniana. Penanaman secara hidroponikHidroponik 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. Cahayatelah 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 aeroponikAeroponik 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 ModernSeiring 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 genetikaRekayasa 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 intiTransplantasi 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 selFusi 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 plasmidPlasmid 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 DNARekombinasi 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 disambungkanb. Bioteknologi bidang kedokteranBioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.1) Pembuatan antibodi monoklonalAntibodi 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 vaksinVaksin 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 antibiotikaAntibiotika 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 hormonDengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan testosteron.

study

BIOTEKNOLOGI Mar 24, '09 11:22 PMfor everyone

A. PendahuluanApakah bioteknologi itu? Sulit untuk mencari defenisi yang baku tentang bioteknologi. Setiap negara memiliki definisi sendiri-sendiri tentang bioteknologi. Secara umum dapat didefinisikan bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Makhlukhidup yang digunakan berupa mikroorganisme,tumbuhan,hewan,dan manusia. Bayi tabung merupakan salah satu contoh bioteknologi yang menggunakan objek manusia. Sebenarnya bioteknologi bukanlah merupakan suatu displin ilmu,melainkan ilmu terapan. Didalam ilmu bioteknologi dilakukan rekayasa organisme dan komponen organisme untuk menghasilkan barang dan jasa yang penting bagi kehidupan manusia. Jadi, didalam bioteknologi terdapat komponen-komponen:

1. Bahan yang diproses sebagai bahan masukan(input)2. Makhluk hidup yang menyenglenggarakan3. Prinsip-prinsip ilmu yang mendasari semua proses4. Hasil berupa produk atau jas sebagai keluaran(output)

Sebagai contoh didalam bioteknologi tradisional (konvensional) orang menggunakan ketela pohon untuk diproses menjadi tapai. di dalam proses pengubahan ketela pohon menjadi tapai digunakan organisme berupa sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah tepung menjadi produk gula(tapai manis) dan alkohol. jadi,ketela pohon(masukan) diproses oleh sel-sel rragi dengan menggunakan reaksi-reaksi enzimmatis untuk menghasilkan gula dan alkohol (keluaran)bioteknologi tradisional biasanya hanya berdasarkan pengalaman. walaupun sebenarnya mengandung prinsip-prinsip ilmiah. pembuatan tapai dilakukan masyarakat tanpa memahami proses reaksi-reaksi kimia yang berlangsung di dalam nya. Sebaliknya dalam bioteknologi moderen, para pakar meneliti jenis sel-sel ragi,memilih jenis ragi yang paling memenuhi persyaratan,menyediakan lingkungan hidup bagi sel-sel ragi tersebut afar dapat tumbuh dengan baik,misalnya mengatu pH dan suhu.Dengan memahami proses –proses yang terjadi,para pakar dapat memproduksi tapai yang lebih baik, bahkan dapat menghasilkan alkohol dalam jumlah yang besar.

B. Bioteknologi Modern Dan TradisionalTelah disinggung diatas bahwa bioteknologi dapat dibedakan menjadi bioteknologi moderen dan bioteknologi tradisonal atau konvensional. Biasanya dalam bioteknologi konvensional hanya memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol,asam asetat,gula,atau bahan makanan seperti tuak dan kecap. Mikroorganisme yang dimanfaatkan berupa bakteri dan jamur. Masyarakat kita telah mengenal bioteknologi tradisonal misalnya dalam pembuatan Tapai,tuak,dan tempe.Ciri-ciri bioteknologi tradisional :1. Dilakukan tanpa prinsip-prinsip ilmiah 2. dilakukan hanya berdasarkan pada pengalaman yang diwariskan turun temurun.3. umumnya belum dapat diproduksi secara masal,sebab produknya hanya digunakan untuk pemenuan kebutuhan rumah tangga.Saat ini telah berkembang bioteknologi moderen yang memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah untuk memperoleh produk dan jasa. Prinsip-prinsip imiah tersebut meliputi pemahaman dalam proses,peralatan yang digunakan,pemrosesan hasil dengan mesin,pengepakan,dan pemasaran.dalam bioteknologi moderen digunakan mikroorganisme atau bagian-bagian makhluk hidup untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan. Misalnya berbagai mikroorganisme dimanfaatkan sebagai bahan makanan,pengubah bahan makanan,menghasilkan obat,untuk membasmi hama tanaman,mengendalikan pencemaran,memisahkan logam.Bioteknologi moderen berkembang pesat berkat bantuan ilmu-ilmu yang lain.ilmu yang digunakan untuk mendukung perkembangan bioteknologi adalah mikrobiologi,biokimia,biologi molekuler,genetika, dan fisika. Jadi ciri-ciri bioteknologi modern adalah1. Dilakukan dengan prinsip-prinsip ilmiah2. Dilakukan tidak hanya turun-temurun melainkan berdasarkan pengkajian yang mendalam3. Dapat diproduksi secara masal, misalnya produk pabrik bir,roti,kecap.

Alasan digunakan makhluk hidup dalam bioteknologi adalah:1. makhluk hidup dapat berkembang biak ?sehingga dapat dipulihkan2. dapat di klona ? sehingga sifat konstan

3. dapat diubah sifatnya sesuai keinginan manusia4. dapat menghasilkan berbagai produk atau jasa.

• Mikroorganisme Penghasil Zat-Zat Organik

Berbagai mikroorganisme dapat dipelihara dalam kondisi tertentu (walau tidak steril) dan dapat menghasilkan zat-zat organik,misalnya etanol,asam cuka,asam nitrat,aseton dan gliserol.Zat-zat organik itu dapat digunakan untuk berbagai keperluan.Saat ini sedang di upayakan mibil dengan bahan bakar etanol yang bebas polusi dan dihasilkan dari bahan yang dapat diperbaharui. Untuk memproduksi etanol di perlukan sel-sel khamir dengan bahan baku berupa karbohidrat.Proses peragian atau permentasi dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut:

C16H12O6------------------> C2H5OH+CO2+ENERGI Proses ini biasanya berlangsung secara anawrobik,menghasilkan karbondioksida dalam bentuk gelembung udara.Proses pembuatan bir sebenarnya juga mengikuti reaksi seperti diatas. Hanya saja bahan bakunya berupa biji padi-padian,yang dibiarkan baerkecambah terlebih dahulu,kemudian dikeringkan.setelah kering di buat tepung untuk diberi sel khamir agar terjadi fermentasi. Jenis sel khamir itulah yang menentukan kualitas atau ciri khas dari suatu minuman.

C. Dampak Bioteknologi Bagi Sains, Lingkungan, Teknologi Dan MasyarakatBioteknologi memberikan dampak, baik dampak positif maupun dampak negatif. bioteknologi diharapkan dapat mengatasi permasalahan masyarakat yang akan datang, baik di bidang pangan,kesehatan,maupun pencemaran lingkungan. Hingga saat ini para pakar terus-menerus berlomba untuk mengkaji rahasia alam. Jika rahasia alam itu telah terungkap, para pakar mencoba memanfaatkan prinsip-prinsipnya itu untuk meningkatkan kesejahtraan umat manusia.dampak positifnya adalah :a) membantu menghasilkan barang dan jasa yang lebih baikb) dapat menghasilkan barang dan jasa sesuai keinginan kitaHingga saat ini bioteknologi telah memberikan sumbangan baik bagi sains,lingkungan,teknologi, maupun masyarakat. namun dibalik itu, terdapat beberapa dampak negatif antara lain dampak bagi masyarakat.a) masyarakat tertentu belum siap menerima akibat keyakinan mereka. Ini disebabkan salah interpretasi terhadap keyakinan atau terhadap kemajuan bioteknologi itu sendiri. mereka menggap bahwa para pakar telah melawan kodrat alam. Padahal sebenarnya bioteknologi di kembangkan berdasar prinsip-prinsip hukum alam itu sendiri. Dengan kata lain, para pakar hanya “meniru” dan menggunakan hukum alam yang dicptakan oleh penciptanya.b) hukum dan perangkat hukum belum dapat mengikuti perkembangan bioteknologi. Misalnya kasus perebutan bayi tabung belum ada hukumnya. demikian pula jika kelak muncul kasus pengklonaan manusia , c) bioteknologi dikhawatirkan mengganggu keseimbangan alam.

Selain dampak negatif terhadap manusia bioteknoligi di khawatirkan berdampak negatif tehadap lingkungan. misalnya dengan munculnya hewan dan tumbuhan transgenik. organisme transgenik adalah individu baru yang muncul karena gen nya di ubah. proses pengubahannya disebut rekayasa genetik.Jika organisme di ubah gennya, maka akan muncul organisme baru yang belum pernah ada sebelumnya.

pencegahanya yaitu dengan menyiapkan sumber daya manusia yang siap dengan kemajuan bioteknologi.

Peranan Mikroorganisme dalam BioteknologiAugust 4th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · IPA 3 SMP - Puspita dan Rohima No comments - Tags: Kekurangan PST, Kelebihan PST, Pemisahan Logam dari Bijihnya, Penghasil Protein Sel Tunggal (PST), Pengolahan limbah secara biologis

Penerapan bioteknologi dalam kehidupan, biasanya menggunakan mikroorganisme. Mikroorganisme memiliki peranan yang sangat penting dalam pengembangan bioteknologi di berbagai bidang kehidupan. Peranan mikroorganisme dalam berteknologi adalah sebagai berikut.

1. Penghasil Makanan atau Minuman

Mikroorganisme dapat dimanfaatkan untuk membuat tempe, oncom, makanan, tuak, cuka, dan kecap. Saat ini, pembuatan bahan makanan tersebut dikembangkan secara ilmiah dengan menggunakan teknologi yang lebih maju sehingga menghasilkan produk yang berkualitas, seperti bir, anggur, yoghurt, roti, keju, dan nata de coco. Proses pembuatan tempe masih perlu ditingkatkan dengan berbagai penelitian karena tempe memiliki kandungan zat gizi tinggi, terutama protein nabati dan memiliki beberapa khasiat antara lain menurunkan kolesterol darah.

Beberapa jamur juga dapat digunakan menghasilkan zat warna, misalnya jamur Neurospora sitophila sebagai penghasil warna merah dan orange, digunakan untuk membuat oncom. Bahan pewarna yang alami untuk makanan lebih aman dibandingkan pewarna sintetik karena pada umumnya pewarna sintetik dapat menyebabkan keracunan.

Contoh mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan produk makanan, antara lain:

a. Rhizopus oligospurus (pembuatan tempe)

b. Acetobacter xylinum (pembuatan nata de coco) c. Saccharomyces cerevisiae (pembuatan roti dan tapai)

d. Penecilium camemberti dan Penecillium requeforti (keju)

e. Aspergillus wentii (pembuatan kecap)

f. Lactobacillus bulgaricus (keju dan yoghurt)

2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)

Mikroorganisme, seperti ganggang, jamur, maupun bakteri, dapat menghasilkan protein. Protein ini berada di dalam sel, bukan merupakan bahan yang disekresikan oleh sel.

a. Kelebihan PST

PST sangat menguntungkan karena dapat digunakan sebagai sumber protein. Hal ini disebabkan karena:

1) Secara umum, organisme dapat membelah diri dengan cepat.

2) Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas.

3) Dapat hidup di tempat limbah buangan, seperti selulosa, limbah minyak bumi, atau limbah organik yang lain.

4) Mikroorganisme fotosintetik seperti ganggang dapat memanfaatkan energi cahaya untuk digunakan sebagai penghasil PST.

Contoh protein sel tunggal adalah Spirulina dan Chorella.

b. Kekurangan PST

Ada beberapa kekurangan PST, antara lain:

1) PST mempunyai dinding sel yang terdiri atas selulosa, khususnya ganggang, sedangkan manusia tidak dapat mencerna selulosa.

2) PST yang dihasilkan kurang menarik, seperti jeli.

3) Kandungan asam nukleat (DNA dan RNA) dari PST cukup tinggi dan sulit dicerna serta dapat menimbulkan asam urat.

3. Penghasil Zat-Zat Organik

Beberapa mikroorganisme dapat menghasilkan zat-zat organik, seperti etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton, dan gliserol. Zat-zat organik itu dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai bahan minuman.

Untuk menghasilkan etanol (alkohol) dibutuhkan sel-sel ragi dengan bahan baku karbohidrat, seperti singkong dan beras. Adapun proses pembuatannya sering disebut dengan istilah fermentasi (proses peragian). Proses ini berlangsung secara anaerobik dan menghasilkan karbon dioksida dalam bentuk gelembung udara.

4. Penghasil Obat

Berbagai macam mikroorganisme bermanfaat sebagai penghasil obat-obatan, contohnya Penicillium menghasilkan zat antibiotik yang mematikan mikroorganisme lain, disebut penisilin. Penisilin sangat penting karena dapat memberantas berbagai penyakit infeksi. Namun, ada beberapa jenis bakteri yang kebal terhadap penisilin karena dapat menghasilkan enzim yang dapat menghambat kerja penisilin.

5. Pemisahan Logam dari Bijihnya

Bakteri kemolitotrof merupakan salah satu bakteri yang mampu memisahkan logam dari bijihnya. Bakteri ini hidup dari zat-zat anorganik, seperti besi dan belerang, dan memperoleh energi dari pemecahan bahan kimia tersebut. Energi tersebut digunakan untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis. Salah satu contoh bakteri pemisah logam ini adalah bakteri Thiobacillus ferooxidans yang digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijih tembaga. Bakteri ini tumbuh subur dalam suasana asam dan tanpa zat organik.

Proses pemisahannya sebagai berikut:

1) Bijih logam tembaga berkualitas rendah yang dikenal sebagai larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak ditemukan bakteri.

2) Kemudian, ke dalam larutan itu ditambahkan larutan asam sulfat sehingga terjadi reaksi antara tembaga dan asam sulfat membentuk tembaga sulfat (CuSO4).

3) Setelah itu, logam besi ditambahkan ke dalam larutan tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan tembaga sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut.

4) Melalui proses tersebut diperoleh tembaga murni yang telah terpisah dari bijihnya. Seluruh proses itu dibantu oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans.

6. Penghasil Energi

Saat ini, persediaan bahan bakar makin menipis. Oleh karena itu, para ahli berusaha mencari solusi untuk menyelesaikan masalah energi melalui bioteknologi sehingga dapat diperoleh energi yang aman dan tersedia secara lestari.

Salah satu energi yang dikembangkan melalui bioteknologi saat ini adalah biogas. Biogas merupakan gas metana yang diproduksi oleh mikroorganisme di dalam medium kotoran ternak.

Kotoran ternak dicerna oleh mikroorganisme menjadi gas metana yang kemudian dialirkan ke rumah-rumah sebagai penghasil energi. Sedangkan, limbahnya dapat digunakan sebagai pupuk.

Cara pembuatannya adalah campuran kotoran ternak dan air dimasukkan pada tangki pengumpul, kemudian diaduk. Setelah rata, tangki pengumpul dimasukkan ke dalam tangki pencerna.

7. Pengurai Limbah

Pengolahan limbah secara biologis merupakan pengolahan limbah dengan menggunakan bakteri untuk mencerna limbah tersebut. Pengolahan limbah dengan cara ini tidak membutuhkan biaya yang besar dan lebih ramah lingkungan.

Limbah industri harus diolah terlebih dahulu melalui Unit Pengolahan Limbah (UPL) sebelum dikeluarkan ke lingkungan agar tidak terjadi pencemaran. Dalam UPL biologis, bakteri pencerna dimasukkan ke dalam bak berisi limbah yang diberi aerator (alat pemasok udara) untuk

memasukkan oksigen yang berguna untuk pernapasan bakteri secara aerobik. Limbah akan terurai dan dapat dibuang ke lingkungan setelah air dipisahkan dari endapan limbah yang tidak berbahaya.

BIOTEKNOLOGI DAN PERANANNYA BAGI KEHIDUPANDari CrayonpediaLangsung ke: navigasi, cari

Coba kalian lihat foto kelinci dan tanaman yang dapat berpendar seperti hewan ubur-ubur pada Gambar 13.1. Ahli biologi molekular telah mengembangkan makhluk hidup yang dapat memancarkan cahaya seperti makhluk hidup laut ubur-ubur. Para peneliti memasukkan DNA dari makhluk hidup laut yang bertanggung jawab dalam memancarkan cahaya ke dalam zigot kelinci atau kromosom tanaman. Akibatnya, dihasilkan kelinci ataupun tanaman yang mengalami perubahan genetik sehingga dapat berpendar hijau pada keadaan tertentu. DNA kelinci ataupun tanaman yang dapat berpendar hijau ini merupakan hasil hasil rekayasa genetik menggunakan teknologi DNA rekombinan. Rekayasa genetik merupakan bagian bioteknologi modern yang belakangan ini berkembang sangat pesat. Praktek bioteknologi sebenarnya telah berlangsung sejak berabadabad yang lalu, yaitu melalui bioteknologi tradisional. Contohnya penggunaan mikroba untuk membuat minuman anggur dan keju, serta pemuliaan atau penangkaran hewan ternak dan tanaman.

Standar KompetensiMengidentifikasi pengembangan bioteknologi dan dampaknya bagi kehidupanKompetensi Dasar13.1. Mengidentifikasi ciri dan sifat mikroorganisme dalam proses bioteknologi.13.2. Mengidentifikasi dampak pengembangan bioteknologi.13.3. Mengidentifikasi peranan bioteknologi bagi pertanian sampai kesehatan manusia.Tujuan PembelajaranSetelah mempelajari Bioteknologi dan Peranannya Bagi Kehidupan, kalian diharapkan dapat memahami, menafsirkan, dan mengkomunikasikan pemahaman konsep, penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam kehidupan.Kata-Kata KunciAntiserum MikoproteinBioteknologi Makhluk hidup transgenikBioteknologi modern Pencucian mikrobialBioteknologi tradisional Penguraian lumpurBakteri Mesofil PlasmidBakteri Psikrofil Protein Kristal InsektisidaBakteri Toksoid Protein Sel TunggalEksplan Rekayasa genetikEnzim ligase TermofilEnzim restriksi endonuklease Toksitas selektif antibiotikFertilisasi invitro Vaksin atenuasi13.1. Ciri dan sifat mikroorganismeBioteknologi secara harafiah berarti ilmu yang menerapkan prinsipprinsip biologi. Pengertian bioteknologi yang lebih lengkap adalah pemanfaatan teknik rekayasa terhadap makhluk hidup, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi makhluk hidup maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Bioteknologi tidak terlepas dari mikroorganisme sebagai subyek (pelaku). Mikroorganisme yang dimaksud adalah virus, bakteri, cendawan, alga,protozoa, tanaman maupun hewan. Mikroorganisme menjadi subyek pada proses bioteknologi karena beberapa hal berikut ini:

1. Reproduksinya sangat cepat. Dalam hitungan menit telah dapat berkembang biak sehingga merupakan sumber daya hayati yang sangat potensial. Mikroorganisme dapat

memproses bahan-bahan menjadi suatu produk dalam waktu yang singkat.2. Mudah diperoleh dari lingkungan kita.3. Memiliki sifat tetap, tidak berubah-ubah.4. Melalui teknik rekayasa genetik para ahli dapat dengan cepat memodifikasi/ mengubah sifat mikroorganisme sehingga dapat menghasilkan

produk yang sesuai dengan yang kita inginkan.5. Dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia dan tidak tergantung musim/iklim.Pemanfaatan mikroorganisme untuk bioteknologi sangat membantu manusia untuk mengatasi berbagai masalah, misalnya di bidang makanan, pertanian, pengobatan, limbah, industri, dan lainnya. Sejak tahun 6000 SM, orang telah mengenal proses fermentasi pada bahan makanan misalnya untuk membuat bir. Namun, bukti bahwa mikroorganisme inilah yang melakukan fermentasi baru diketahui setelah penelitian yang dilakukan oleh Louis Pasteur (1857-1876). Saat ini, teknologi produksi bahan makanan melalui fermentasi dikategorikan dalam bioteknologi

konvensional/klasik. Coba kalian sebutkan produk/bahan makanan atau minuman yang diproduksi melalui proses fermentasi. Teknologi yang telah diterapkan untuk menghasilkan produk dalam skala industri dengan menggunakan makhluk hidup, sistem atau prose bioteknologi dikategorikan sebagai bioteknologi modern. Bioteknologi modern ini sangat tergantung pada mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika.13.2 Ilmu-ilmu yang digunakan dalam bioteknologiDewasa ini, setiap perkembangan ilmu yang dihasilkan manusia pasti diikuti dengan penerapannya dalam kehidupan. Ilmu tersebut dikembangkan dengan metode ilmiah dan diterapkan dalam bentuk teknologi. Hal ini terjadi juga pada biologi. Biologi telah berkembang dengan pesat, terutama cabang-cabang mikrobiologi dan genetika, serta cabang kimia yaitu biokimia. Cabang-cabang biologi dan kimia ini kemudian diterapkan dalam bentuk bioteknologi. Disamping itu perkembangan ilmu komputer juga mendukung pengembangan bioteknologi menjadi cabang ilmu bioinformatika.13.2.1. MikrobiologiMikrobiologi merupakan cabang biologi yang mempelajari tentang mikroba atau jasad renik. Pengaturan sifat-sifat dan struktur mikroba mendukung kemajuan bioteknologi. Misalnya, mikroba berupa bakteri dapat tumbuh pada kisaran suhu tertentu. Bakteri dapat digolongkan sebagai psikrofil yang tumbuh pada suhu 0 0 C hingga 30 0 C, mesofil yang tumbuh pada suhu 250 C hingga 40 0C, dan termofil yang tumbuh pada suhu 50 0 C atau lebih. Pengetahuan mengenai bakteri ini dapat digunakan saat membuat yogurt. Yogurt dibuat dari susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bukgaricus pada suhu 40 0 C selama 2.5 sampai 3.5 jam.13.2.2. Biologi SelBiologi sel merupakan cabang biologi yang mempelajari sel.Pengetahuan mengenai sifat-sifat dan struktur sel akan mendukung aplikasi bioteknologi. Pengetahuan mengenai sifat protoplasma suatu sel yang dapat berfusi atau bergabung dengan protoplasma sel lain pada spesies yang sama, bermanfaat bagi aplikasi fusi sel di bidang pemuliaan tanaman sehingga dapat menghasilkan tanaman yang lebih unggul karena semua bagian sel bergabung, tidak seperti melakukan perkawinan antara bunga jantan dan betina. Selain itu pengetahuan mengenai sifat totipotensi pada sel-sel tanaman sangat bermanfaat untuk pengembangan kultur jaringan. Totipotensi merupakan kemampuan sel-sel tanaman hidup untuk berdefrisiensiasi menjadi berbagai organ tanaman yang baru bahkan menjadi tanaman lengkap (Gambar 13.2).

13.2.3. GenetikaGenetika merupakan cabang biologi yang mempelajari sifat-sifat genetik makhluk hidup dan sistem pewarisannya dari saru generasi ke generasi berikutnya. Pemahaman mengenai bentuk dan karakteristik DNA (gen) yang berperan dalam mengontrol suatu sifat akan membantu percepatan kemajuan bioteknologi. Beberapa penemuan seperti tanaman tomat yang tidak mudah busuk, insulin yang dihasilkan oleh mamalia dan diperlukan untuk pengobatan diabetes telah dapat disintesis dengan memasukkan gen yang bertanggung jawab untuk insulin ke dalam bakteri Escherichia coli dan memproduksinya. Hal ini merupakan salah satu penerapan ilmu genetika dalam bioteknologi.13.2.4. BiokimiaBiokima merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari makhluk hidup dari aspek kimianya. Biokimia menganggap hidup adalah menyangkut proses kimia, sehingga dengan pengetahuan biokimia maka ahli bioteknologi memperlakukan makhluk hidup sebagai bahan kimia yang dapat dipadukan dan direaksikan. Selain mikrobiologi, biologi sel, dan biokimia, ilmu-ilmu lain juga digunakan dalam bioteknologi. Contohnya virologi (ilmu mengenal virus), teknologi pangan, biologi pertanian, biologi kedokteran, biologi kehutanan dan ilmu komputer.

13.3. Dampak pengembangan bioteknologiPerkembangan bioteknologi telah melalui sejarah yang panjang sebelum manipulasi genetik mulai berkembang. Secara tidak langsung masyarakat telah banyak melakukan kegiatan bioteknologi, walaupun tanpa sebutan bioteknologi, seperti: pemanfaatkan mikroba pada proses fermentasi untuk membuat minuman, roti, keju. Proses seleksi tanaman yang dilakukan oleh para petani untuk mendapatkan tanaman unggul maupun melalui persilangan juga merupakan kegiatan bioteknologi, demikian juga dengan penangkaran hewan. Kegiatan seperti diatas ini juga disebut sebagai bioteknologi tradisional. Sebaliknya, bioteknologi modern yang menggunakan proses rekayasa genetika mulai berkembang setelah penemuan struktur DNA

sekitar tahun 1950, yang diikuti dengan penemuan-penemuan lainnya, seperti: enzim pemotong DNA (enzim restriksi endonuklease), enzim yang dapat menggabungkan DNA (enzim ligase). Selanjutnya ditunjukkan dengan keberhasilan menciptakan DNA rekombinaan melalui penggabungan DNA dari dua makhluk hidup yang berbeda. Teknologi DNA rekombinan atau yang juga dikenal dengan teknik kloning merupakan contoh bioteknologi modern. Bioteknologi pada saat ini lebih didasarkan kepada teknik manipulasi atau rekayasa DNA. Manipulasi DNA dimulai dengan mengisolasi DNA yang bertanggung jawab untuk sifat tertentu dengan bantuan enzim pemotong DNA, selanjutnya digabungkan dengan bantuan enzim ligase dan memindahkannya pada makhluk hidup yang berbeda seperti bakteri, hewan dan tumbuhan (Gambar 13.3). Hasil dari teknik tersebut diantaranya adalah insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan bakteri E. coli, kloning domba Dolly, tanaman kapas tahan insektisida.13.3.1 Aplikasi bioteknologiSelama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, kita melihat begitu pesatnya perkembangan bioteknologi tradisional maupun modern diberbagai bidang. Pesatnya perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan hidup manusia di muka bumi. Hal ini dapat dipahami, mengingat bioteknologi menjanjikan suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia, mulai dari bidang pertanian, peternakan hingga kesehatan dan pengobatan maupun ketahanan negara (HANKAM).

13.3.1.1. Bioteknologi tradisionalAplikasi bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek pada kehidupan manusia, seperti aspek pangan, pertanian, peternakan, hingga kesehatan dan pengobatan.

13.3.1.1.1. Bidang panganMikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan.1. Pembuatan rotiPada pembuatan roti, biji-bijian serelia dipecah dahulu untuk membuat tepung terigu. Selanjutnya oleh enzim amilase tepung dirubah menjadi glukosa. Selanjutnya khamir Saccharomyces cerevisiae, yang akan memanfaatkan glukosa sebagai substrat respirasinya sehingga akhirnya membentuk gelembunggelembung yang akan terperangkap pada adonan roti. Adanya gelembung ini menyebebkan roti bertekstur ringan dan mengembang. Sedangkan jika ditambah protease maka roti yang dihasilkan akan bertekstur lebih halus.2. Pengolahan hasil susuSusu dapat diolah dengan bioteknologi sehingga menghasilkan produk-produk baru, seperti keju, mentega dan yogurt.'a. KejuPada pembuatan keju, kelompok bakteri yang dipergunakan adalah bakteri asam laktat. Bakteri ini berfungsimemfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat menurut reaksi berikut.C12H22O11 + H2O →4CH3CHOHCOOHLaktosa Air Asam laktatBakteri asam laktat yang bisa digunakan adalah Lactobacillus dan Sterptococcus. Di dalam proses pembuatan keju, susu terlebih dahulu di panaskan 90°C atau dipesteurisasikan melalui pemanasan sebelum kultur bakteri asam laktat dinokulasikan (di tanam). Akibat aktivitas bakteri, pH menjadi turun dan mengakibatkan susu terpisah menjadi dadih padat dan cairan whey; proses ini disebut pedadihan. Kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk menggumpalkan dadih. Pada saat ini, enzim rennin dari sapi sudah digantikan dengan enzim buatan yaitu kimosin. Whey yang terbentuk dimanfaatkan sebagai makanan sapi, sedangkan dadih yang terbentuk dipanaskan dengan suhu 32- 42°C sehingga menghasilkan keju. Selain itu pada pembuatan keju juga digunakan cendawan agar kualitas lebih baik. Ada 4 macam jenis keju, yaitu :1. keju sangat keras, contoh: keju Romano, keju Permesan.2. keju keras , contoh: keju Cheddar, keju Swiss.3. keju setengah lunak, contoh: keju Requefort (keju biru).4. keju lunak, contoh: keju Camembert. b. YoghurtPada yoghurt, susu dipasteurisasi dahulu, lalu sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganime yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobaphillus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri ini ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, lalu disimpan dalam suhu 45°C selama 5 jam. Dalam penyimpanan ni pH turur jadi 4,0 akibat didinginkan dan bisa ditambahkan cita rasa buah jika diinginkan. Yoghurt berasal dari bahasa

Turki serta memiliki nama lain seperti mast (Iran), kiselmleka (Balkan), mauzun (Armenia), cieddu (Italia). Yoghurt yang cukup terbaik adalah tanpa rasa tanpa warna (cukup ditambah gula saja).c. MentegaPada pembuatan mentega, mikroorganisme yang digunakan adalah Streptococcuslactis dan Leuconostoc cremoris yang membantu proses pengasaman. Setelah itu, susu ditambah dengan cita rasa tertentu, kemudian lemak mentega dipisahkan. Pengadukan lemak mentega menghasilkan mentega yang siap makan.3. Produk makanan lainPengolahan produk makanan lain dapat berupa sayur, buah dan sebagainya. Di antaranya akan dijelaskan berikut ini:a. SauerkrautSauerkraut adalah sayuran yang' diasamkan agar dapat awet di simpan. Cara membuatnya, sayuran seperti kol atau sawi diirisi kemudian dicampur dengan garam lalu di tekan dalam tempat penyimpanan untuk mengeluarkan udara. Kemudian di tambahkan bakteri asam laktat. Aktivitas bakteri inimeurunkan pH menjadi 5.0. pH ini mencegah mikroorganisme lain tumbuh, selain itu dapat menimbulkan cita rasa unik akibat akumulasi zat organik yang oleh bakteri.

'b. Penyimpanan zaitun dan timunZaitun dan timun dapat diawetkan dengan menyimpannya dalam larutan garam yang ditambah bakteri asam laktat. Dalam kondisi anaerob, bakteri tumbuh dengan subur danmenurukan pH hingga 4.0. Dengan pH rendah ini aktivitas mikroba lain dapat dicegah.c. Tahu kuning, tahu putih, dan temp'e dibuat dari kedelai menggunakan cendawan Rhizopus (Gambar 13.4)

d. Oncom, dibuat dari bungkil kacang tanah menggunakan cendawan Neurospora sithopila.e. Tapai, dibuat dari ketela pohon dengan menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae.13.2.1.1.2. Bidang pertanianBeberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian ialah:1. Hidroponik, merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman (Gambar 13.5).

2. Seleksi tanaman yang memiliki karakter yang unggul seperti biji besar atau tinggi maupun produksi yang besar.13.2.1.1.3. Bidang peternakanBeberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang peternakan misalnya pada:1. Domba ankon, merupakan domba berkaki pendek dan bengkok, hasil mutasi alami.2. Sapi “Jersey” yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu berkrim banyak (Gambar 13.6).

13.2.1.1.4. Kesehatan dan pengobatanBeberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pengobatan, misalnya:1. Antibiotik yang digunakan manusia untuk pengobatan diisolasi dari bakteri dan jamur (Gambar 13.7)

2. Vaksin merupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganismeyang sifat virulensinya telah dimatikan, bermanfaat untuk meningkatkan imunitas.13.2.1.2. Bioteknologi modernAplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, peternakan hingga kesehatan dan pengobatan.13.2.1.2.1. PanganBeberapa contoh bioteknologi modern di bidang pada bidang pangan, misalnya:1. Kandungan vitamin A pada tanaman padi Golden rice.2. Kentang yang telah mengalami mutasi genetik sehingga kadar pati kentang meningkat 20% dari kentang biasa.13.2.1.2.2. Bidang pertanianBeberapa contoh bioteknologi modern di bidang pertanian, misalnya:1. Tanaman jagung, kapas dan tomat yang resisten terhadap serangan penyakit gen tertentu (setelah gennya dimanipulasi menggunakan teknologi DNA rekombinan) (Gambar 13.8).

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Pik.jpg

13.2.1.2.3. Bidang peternakanBeberapa contoh bioteknologi modern di bidang peternakan, yaitu:1. Pembelahan embrio secara fisik (spilitting) (Gambar 13.11) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda.

2. Ternak unggul hasil manipulasi genetik, contohnya unggul pada daging dan susunya3. Ikan salmon yang disisipkan hormon pertumbuhan menjadi 2 kali lipat besarnya (Gambar 13.12)

13.2.1.2.4. Kesehatan dan pengobatanBeberapa contoh bioteknologi modern di bidang kesehatan dan pengobatan antara lain:

1. Hormon insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan Escherechia coli (Gambar 13.13)2. manipulasi produk vaksin dengan menggunakan E. coli agar lebih efisien.13.3. Bioteknologi dengan menggunakan mikrobiologiBioteknologi tradisional maupun modern telah menggunakan mikroorganisme sebagai bagian suatu proses untuk meningkatkan produk dan jasa. Bioteknologi umumnya menggunakan mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast), dan kapang, denganalasan:1. pertumbuhannya cepat.2. sel-selnya mempunyai kandungan protein yang tinggi.3. dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah

pertanian.4. menghasilkan produk yang tidak toksik.5. sebagai makhluk hidup, reaksi biokimianya dikontrol oleh enzim makhluk hidup itu sendiri sehingga tidak memerlukan tambahan reaktan dari luar.

Bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme antara lain penemuan dan penyelesaian masalah pangan, obat-obatan, pembasmian hama tanaman, pencemaran, dan pemisahan logam dari bijih logam.13.3.1. Mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan atau minumanMikroorganisme dapat mengubah nilai gizi makanan atau minuman dalam proses fermentasi. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari senyawa organik menjadi produk organik yang lebih sederhana. Aktivitas mikroorganisme tersebut antara lain dalam fermentasi yang mengubah ampas tahu atau kacang kedelai menjadi oncom, kacang kedelai menjadi tempe atau putih menjadi arak hitam atau putih. Mikroorganisme pada proses fermentasi menyebabkan:a. perubahan senyawa-senyawa kompleks pada makanan atau minumam menjadi senyawa yang lebih sederhana.b. peningkatan cita rasa dan aroma makanan atau minuman.Misalnya oncom dapat dibuat dari ampas tahu, kelapa ataukacang tanah dengan

penambahan mikroorganisme berupa Neuspora. Neuspora mengeluarkan enzim amilase, lipase, dan protease yang aktif selama proses fermentasi, juga menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai atau kelapa. Fermentasi pada pembuatan oncom juga menyebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraromasedap. Mikroorganisme dapat dijadikan langsung sebagai sumber pembuatan makanan. Hal ini disebabkan:a. massa mikroorganisme tumbuh menjadi dua kali lipat dalam waktu satu jam, sedangkan massa tumbuhan atau hewan memerlukan waktu

berminggu-minggu.

b. massa mikroba minimal mengandung 40% protein serta mempunyai kandungan vitamin dan mineral yang tinggi. Pada tabel 15.1 berikut terlihat bahwa protein yang dihasilkan setiap hari dari 1000 biomassa (kg) bakteri mencapai nilai tertinggi dibandingkan produksi protein oleh hewan ternak, tanaman kacang kedelai, dan khamir.

Makanan yang berasal dari mikroorganisme disebut protein sel tunggal (PST) atau disebut juga single-cell (SCP). Tunggal merupakan makanan kaya protein yang berasal dari mokroorganisme. Awalnya, sekitar tahun 1960-an mikroorganisme protein sel tunggal ditumbuhkan dalam medium yang mengandung minyak.Namun, meningkatnya hara minyak pada tahun 1970 menyebabkan produksi protein sel tunggal ditumbuhkan di dalam sirup glukosa, ampas buah-buahan, dan sisa berbagai produk pertanian. Contoh mikroorganisme protein sel tunggal yaitu cendawan Fusarium gramineaum yang mengandung protein 45% dan lemak 13%. Fusarium sangat bergizi, disebut sebagai mikroprotein. Merek dagang mikroprotein disebut Quorn. Quorn merupakan produk seperti lembaran adonan kue. Quorn yang ditambah dengan berbagai warna dan aroma dapat menghaslkan berbagai macam makanan, juga dapat digunakan sebagai pengganti daging sapi dan ayam. Quorn juga sering digunakan sebagai campuran untuk membuat sosis (Gambar 13.14).

Gambar 13.14. Beberapa produk hasil bioteknologi: a. sosis b. ikan c.daging, d. Mie, e.kultur sel hewan f. Tape.13.3.2. Mikroorganisme penghasil obatMikroorganisme merupakan agen yang dapat membantu bidang pengobatan. Mikroorgansime tersebut misal digunakan untuk membuat antibiotik dan vaksin, seperti yang akan dibahas berikut ini.13.3.2.1. AntibiotikMerupakan senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain. Banyak ditemukan mikroorganisme yang mengandung substansi dengan aktivitas antibiotik.13.3.2.2. PenisilinDiproduksi secara komersial dicampurkan dengan berbagai senyawa, namun komponen utama berupa penisilin. Komponen utama penisilin tersebut merupakan penisilin G yang dapat diubah menjadi bentuk-bentuk lain dengan aktivitas yang sedikit berbeda. Penisilin G terdegradasi oleh asam lambung sehingga penisilin ini lebih baik diberikan diberikan melalui suntikan. Contoh lain adalah penisilin yang tidak dapat dipengaruhi oleh asam lambung sehingga dapat dikonsumsi dalam bentuk sirup maupun tablet. Adanya kisaran pada penisilin memungkinkan staf kesehatan untuk memilih jenis pengobatan yang paling sesuai dengan penyakit tertentu. Pilihan-pilihan ini juga membantu menuntaskan perkembangan resistansi penyakit terhadap obat.

13.3.2.3. SefalosporinDihasilkkan oleh jamur Chepalosporium yang diyemukan pada tahun 1984. Sefalosporin aktif untuk bakteri yang mempunyai karakter dengan kisaran yang kurang lebih sma dengan penisilin. Sefalosporin terbaru sangat efektif untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penisilin.13.3.2.4. TetrasiklinDihasilkan oleh bakteri Sterptomycin aureofaciens. Berbagai bentuk tetrasiklin aktif melawan bakteri yang mempunyai karakter dengan dengan kisaran kurang lebih sama dengan penisilin. Walau demikian, berkembangnya resistensi telah mengurangi efektivitas antibiotik ini. Tetrasiklin mengikat kalsium dan diakumulasi dalam tulang dan gigi yang sedang berkembang.13.3.2.5. EritromisinMempunyai kisaran yang sama dengan penisilin. Eritromisin bermanfaat untuk melawan bakteri yang resisten terhadap penisilin atau dapat digunakan untuk pasien yang alergi terhadap penisilin. Pada antibiotik berarti bakteri dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan namun, tidak menyebabkan kerusakan pada sel-sel inang atau sel-sel tubuh manusia. Antibiotik

mempunyai target tertentu yang hanya terdapat pada sel bakteri, misalnya penisilin dan sefalosporin mampu menghambat biosintesis sel bakteri.13.3.2.6. VaksinMerupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganisme yang telah dilemahkan. Vaksin dimasukkan (dengan disuntikkan atau oral) ke dalam tubuh manusia agar sistem kekebalan tubuh manusia aktif melawan mikroorganisme tersebut. Vaksin telah membantu berjutajuta orang di dunia dalam pencegahan serangan penyakit yang serius. Vaksin berasal dari sumber-sumber berikut.a. Mikroorganisme yang telah matiPenggunaan mikroorganisme yang telah mati antara lain digunakan untuk menghasilkan vaksin batuk rejan dari bakteri penyebab batuk rejan. Bakteri tersebut dimatikan dengan pemanasan atau penggunaan senyawa kimia untuk mendenaturasi enzimnya.

b. Mikroorganisme yang telah dilemahkanVaksin yang dihasilkan dari mikroorganisme yang sudah dilemahkan disebut sebagai atermsi. Vaksin yang melawan aktivitas bakteri secara cepat merupakan vaksin atenuasi. Contoh vaksin yang menggunakan sumber tersebut adalah vaksin difteri dan tetanus yang dihasilkan dari substansi toksin yang sudah tidak berbahaya dari bakteri. Toksoid bertujuan untuk merangsang produksi toksin, namun mengurangi resiko terinfeksi oleh bakteri dari jenis tertentu.13.3.3. Mikroorganisme pembasmi hama tanamanMikroorganisme di alam dapat dijadikan sebagai agen pengendali hayati, yaitu pengendalian terhadap hama dengan menggunakan musuh alami. Misalnya pengendalian hama serangga pada tanaman pertanian dengan menggunakan bakteri patogen serangga, yaitu Bacillus thuringiensis (Bt). Bakteri Bt dapat ditemukan di tanah dan tanaman Bacillus thuringiensis merupakan spesies bakteri yang dikembangkan menjadiinsektisida mikrobial. Bakteri Bt menghasilkan protein kristal yang dapat membunuh serangga maupun larva atau ulat serangga. Aktivitas Bt pada tanaman misalnya membunuh ngengat yang menjadi hama pada buah apel, dan pir, ulat pada kol (kubis), brokoli, dan kentang. Bt yang telah dikembangkan dalam jumlah besar dicampur dengan cairan tertentu befungsi sebagai perekat dan langsung dapat disemprot pada tanaman pertanian. Bacillus thuringiensis yang berbeda akan menghasilkan protein kristal yang toksik untuk kelompok makhluk hidup yang berbeda. Bt telah dijual di Amerika Utara sebagai insektisida microbial komersial sejak tahun 1960, dan dijual dengan berbagai nama merk dagang. Bt dapat digunakan dengan cara penyemprotan konvensional pada tanaman pertanian. Beberapa Bt yang tersedia secara komersial dengan hama targetnya adalah sebagai berikut.• Bacillus thuringiensis varietas Tenebrionis menyerang kumbang kentang Colorado dan larva kumbang daun.• Bacillus thuringiensis varietas Kurstaki menyerang berbagai jenis ulat tanaman pertanian.• Bacillus thuringiensis varietas Israelensis menyerang nyamuk dan lalat hitam.• Bacillus thuringiensis varietas Aizawai menyerang larva ngengat dan berbagai ulat, terutama ulat ngengat diamondback.

Protein kristal Bt akan berpengaruh efektif terhadap larva, ulat serangga, dan serangga bila Bt yang dikonsumsi dalam jumlah yang mencukupi dan pH usus serangga berada pada kondisi alkali (basa).13.3.4. Mikroorganisme pengelola limbahMikroorganisme membantu pengelolaan berbagai jenis limbah, terutama dalam penguraian limbah organik. Limbah organik dari rumah tangga, pasar atau industri sering dibuang langsung ke sungai, yang mengakibatkan pencemaran di sungai atau timbulnya limbah cair. Tujuan utama pengelolaan limbah cair dengan mikroorganisme adalah untuk mengurangi kandungan BOD dan

bahan padat tersuspensi. Pengelolaan limbah cair juga dibutuhkan untukmenghilangkan pupuk yang masuk saluran air bahan kimia beracun,dan padatan terlarut. Mikroorganisme mengelola limbah cair melalui proses penguraian secara aerob dan anaerob. Pada pemrosesan aerob terdapat berbagai mikroorganisme (bakteri, protista dan cendawan) yang menguraikan materi organik dari limbah menjadi mineral-mineral, gasgas dan air. Aktivitas ini membutuhkan banyak oksigen. Bioteknologi modern juga memanfaatkan makhluk hidup dalam tingkat seluler/molekuler, diantaranya kultur jaringan, rekayasa genetik, dan kloning.13.4. Kultur sel dan jaringanKultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan. Totipotensi adalah kemampuan sel/jaringan makhluk hidup untuk tumbnuh menjadi individu baru. Totipotensi tumbuhan membuat sel tumbuhan dalam proses kultur jaringan dapat berkembang menjadi tumbuhan lengkap jika ditumbuhkan pada kondisi yang memungkinkan. Dengan kultur jaringan, dalam waktu yang bersamaan dapat diperoleh bibit tanaman dalam jumlah banyak.Kultur jaringan memiliki manfaat berikut ini:a. Melestarikan sifat tanaman induk.b. Menghasilkan tanaman yang memiliki sifat seragamc. Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besard. Dapat menghasilkan tanaman yang bebas virus.e. Dapat dijadikan sarana untuk melestarikan plasma nutfahf. Untuk menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika.

Sel yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur sel sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap.

13.4.1. Macam-macam kultur jaringanBerbagai tanaman dapat digunakan sebagai eksplan dalam kultur jaringan, antara lain:a. Kultur meristem, menggunakan jaringan meristem (akar, batang, daun) yang muda/ merismatik .b. Kultur antera, menggunakan kepala sari sebagai eksplanc. Kultur embrio, menggunakan embrio. Misalnya pada embrio kelapa kopyor yang sulit dikembangbiakkan secara alamiah.d. Kultur protoplas, menggunakan sel jaringan hidup sebagai eksplan tanpa dinding.e. Kultur pollen, menggunakan serbuk sari sebagai eksplannya

13.4.2. Prosedur kultur jaringan terdiri dari:1. PersiapanMedium cair dan padat disiapkan dalam botol Erlenmeyer yang ditutup dengan kain kasa steril dan aluminium foil. Botol yang bersisi medium disterilkan dengan memanaskannya dalam autoklaf yang bersuhu 120°C dan tekanan 1.5 kg/m2 selama 20 menit. Setelah disterilkan, medium kultur disimpan dalam tempat steril atau kulkas. Ruangan dan peralatan harus disterilkan dengan larutan antiseptik (alkohol atau sodium hipoklorit). Lampu UV dalam ruangan entkas atau laminar air flow dinyalakan satu jam sebelum digunakan, tujuannya untuk mensterikan ruangan tersebut.

2. Pengambilan dan perawatan eksplanEksplan (bahan tanaman) dapat diambil dari tunas pucuk, ketiak daun, ujung akar, atau daun muda. Bahan eksplan disterilkan dengan cara merendamnya dalam larutan kalsium hipoklorit 5% selama 5 menit. Setelah itu eksplan dibilas beberapa kali menggunakan akuades yang steril. Bahan eksplan yang sudah steril dan botol erlenmeyer berisi medium padat atau cair dimasukkan ke dalam entkas. Bagian luar eksplan dikupas memakai pisau yang tajam yang steril sampai eksplan berukuran 1-1.5 mm. Setelah eksplan siap tanam, tutup botol Erlenmeyer di buka dan eksplan di tanam memakai pinset lalu dimasukkan kedalam medium cair atau padat, tergantung penggunaan jenis eksplannya. Botol yang sudah ditanami eksplan ditutup kembali menggunakan kain steril dan aluminium foil.3. PengocokanBotol yang sudah ditanami eksplan diletakkan di atas meja pengocok (shaker) yang sudah dinyalakan jika menggunakan medium cair, frekuensi pengocokan sekitar 60-70 kali per menit. Pengocokan dilakukan 6 jam sehari selama 1.5-2 bulan. Tujuan pengocokan adalah sebagai berikut:• Menggiatkan kontak antara permukaan eksplan dengan larutan medium.• Memudahkan peresapan larutan nutrisi ke dalam jaringan eksplan.• Melancarkan sirkulasi udara, sehingga udara bisa masuk ke dalam medium.• Merangsang terpisahnya PLB yang terbentuk.Dalam medium cair, dari eksplan akan tumbuh PLB dan lama kelamaan PLB akan lepas dari eksplan. PLB yang terbentuk dapat dipisah-pisahkan dan daapt dipindahkan ke dalam botol lain sehingga dihasilkan banyak PLB. PLB yang terbentuk dapat dipindahkan ke dalam medium

padat dan dikulturkan dalam ruangan yang steril. Suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya ruangan harus diatur. Dalam medium, PLB akan tumbuh menjadi tanaman lengkap (planlet). Setelah menghasilkan daun atau membentuk tanaman sempurna planlet harus dipindahkan kedalam botol lain yang berisi media padat. Populasi planlet dikurangi sesuai dengan tingkat pertumbuhannya. Akhirnya, planlet dipindahkan ke dalam kelompok yang terdiri dari campuran tanah dan kosmos atau pupuk kandang, dan diletakkan dalam rumah kaca. Setelah pertumbuhannya sempurna, plantet dipindahkan ke dalam pot, satu pot berisi satu tanaman baru.4. MediumMedium tanaman terdiri dari dua jenis, yaitu medium cairan dan medium padat. Medium cair untuk menumbuhkan eksplan sampai terbentuk PLB. Medium padat digunakan untuk menumbuhkan PLB sampai terbentuk planlet. Medium padat dibuat dengan melarutkan nutrisi dan agar-agar kedalam akuades yang disterilkan. Media kultur harus mengandung nutrisi lengkap yang terdiri dari unsur makro, unsur mikro, vitamin, gula, dan ZPT (Zat Pengatur tumbuh tanaman) seperti auksin, sitokinin, dan giberalin. Zat pengatur tumbuh yang akan digunakan dapat dipilih dari bahan-bahan di bawah ini:a. IAA (Indole Asetic Acid/Asam Indol Asetat).b. IAAId (Indole Acet Aldehyde/Indol Asetat Dehida).c. IAN (Indole Aceton Nitrile/Indol Aseto Nitril).d. IAEt (Ethylen Doleacetate/Etilendol Asetat).e. IpyA (Indolepyruvic Acid/Asam Indol Piruvat).Ada banyak medium kultur jaringan yang penamaannya diambil dari nama penemunya, antara lain:1. Murashige and Skoog (1962) dapat digunakan hampir untuk semua jenis kultur, terutama untuk tanaman herba.2. White (1934), sanagt cocok untuk kultur tanaman tomat.3. Wacin and Went, dapat digunakan untuk kultur jaringan anggrek.4. Nitch and Nitsch, biasanya digunakan dalam kultur serbuk sari dan kultur sel.5. Scenk and Herberlandt (1972), cocok untuk kultur jaringan tanaman monokotil.

13.5. Rekayasa GenetikRekayasa genetik atau penggunaan teknologi DNA rekombinan sangat bermanfaat pada berbagai bidang kehidupan manusia. Misalnya bidang kedokteran dan farmasi, peternakan dan pertanian, serta perindustrian.

13.5.1. Bidang Kedokteran dan farmasi*) Pembuatan insulin manusia oleh bakteri Insulin merupakan suatu protein yang bertugas mengatur metabolisme gula di dalam tubuh manusia. Penderita diabetes tidak mampu membentuk insulin dalam jumlah yang dibutuhkan. Penderita diabetes akut harus menerima suntikan insulin setiap hari.Biasanya untuk memperoleh 0.45 kg insulin yang dibutuhkan oleh 750 pasien diabetes selama satu tahun, diperlukan 3600 kg kelenjar pankreas yang berasal dari 23.000 ekor hewan. Dengan teknik rekayasa genetika, para peneliti berhasil menyisipkan DNA pengendali insulin ke dalam bakteri sehingga bakteri mampu untuk membentuk insulin yang mirip sekali dengan insulin manusia dan insulin yang dihasilkan dapat diterima lebih baik oleh tubuh manusia. Biaya pembuatan insulin ini pun jauh lebih murah. Sehingga penderita diabetes dapat tertolong.*) Terapi gen manusiaTeknologi DNA rekombinan dapat digunakan untuk membantu kelainan genetik yang disebabkan oleh alel tunggal melalui penyisipan gen pada sel “stem cell” yang menghasilkan semua sel darah dan sistem imun. Stem cell merupakan kandidat utama sel yang menerima alela normal. Sebagian besar percobaan saat ini masih dalam taraf pendahuluan yang didesain untuk menguji keamanan dan kelayakan prosedur, bukan untuk penyembuhan. *) Antibodi monoklonal Antibodi merupakan protein yang dihasilkan oleh sistem imunitas vertebrata sebagai sistem pertahanan untuk melawan infeksi. Antibodi memiliki keunikan dibandingkan protein lainnya karena terdapat berjuta-juta antibodi dengan bentuk-bentuk yang berbeda. Masingmasingantibodi tersebut mempunyai tempat pengikatan yang spesifik, yang hanya mengenali molekul target yang juga spesifik (antigen). Antibodi dapat dihasilkan dengan menyuntikkan beberapa kali suatu sample yang berisi antigen ke dalam seekor hewan kelinci, kambing, atau marmot. Kemudian serum darah hewan tersebut diambil karena banyak mengandung antibodi (anti serum). Antiserum tersebut mengandung campuran antibodi yang dihasilkan oleh limfosit-B.13.5.2. Bidang peternakan, perikanan, dan pertanian*) Transfer gen pada hewanBakteri bukan satu-satunya makhluk hidup yang dapa dimodifikasi dengan teknologi DNA rekombinan atau yang dikenal rekayasa genetika. Rekayasa genetika juga dapat menstransfer gen-gen tertentu ke tumbuhan berbunga, jamur, dan mamalia yang mengakibatkan perubahan genotipe makhluk hidup tersebut atau disebut makhluk hidup transgenik. Makhluk hidup transgenik merupakan makhluk hidup yang menerima gen-gen dari spesies lain yang sama sekali berbeda tetapi masih dalam satu kingdom ataupun dapat juga dari kingdom yang berbeda. Hewan maupun tumbuhan transgenik (Gambar 13.17) dihasilkan dengan berbagai teknik, misalnya perpindahan gen menggunakan bantuan bakteri Agrobacterium, mikroinjeksi, penembakan gen, kloning embrio.

Contoh transfer gen pada hewan adalah domba Tracey. Tracey merupakan domba betina yang sehat dan normal, namun DNA-nya telah disisispi oleh gen manusia.

Gen manusia tersebut mengkode produksi protein alfa-1-antitripsin (ATT) berkhasiat untuk mengobati penyakit paru-paru pada manusia, misalnya fibrosistik dan empisema (menggelembungnya membran alveoli hingga pecah yang dapat menyebabkan bronkitis kronis).a. Kloning embrioKloning embrio telah digunakan untuk produksi hewan ternak, misalnya sapi atau domba yang secara genetik identik. Pada sapi atau domba, setiap kehamilan hanya mengandung seekor anak saja. Dengan teknik kloning embrio akan memungkinkan bagi peternak untuk meningkatkan jumlah hewan ternaknya.

b. Transfer nukleusTransfer nukleus (gen inti) adalah dengan memasukkan donor DNA dari hewan yang karakternya diinginkan kedalam sel telur hewan yang intinya (DNA-nya) telah dihilangkan (Gambar 13.18). Setelah terbentuk embrio lalu embrio ditanamkan ke rahim induk hewan yang akan membesarkannya. Contohnya adalah domba Dolly. Kloning pada hewan merupakan proses yang mahal dengan kelebihan yang terbatas dibandingkan dengan teknik reproduksi lainnya. Kloning pada hewan menimbulkan pertanyaan tentang kemungkinan kloning pada manusia. Banyak negara yang melarang percobaan kloning manusia, selain bertentangan dengan agama, juga dianggap melanggar estetika dan prinsip ilmu dan hukum kedokteran.Saat ini kloning pada hewan belum dimanfaatkan secara maksimal karena mahal dan sulit dikerjakan. Kloning pada mamalia akan dikombinasikan dengan bioteknologi lain untuk menghasilkan organ-oragan tubuh hasil klon dan jaringan yang digunakan untuk transplantasi.*) Transgenik pada tanamanAgrobacterium tumefaciens merupakan bakteri tanah penyebab infeksi tumor crown gall pada beberapa tanaman dan dimanfaatkan sebagai alat untuk melakukan proses transfer gen pada tanaman. Tanaman transgenik direkayasa menggunakan bantuan Agrobacterium tumefaciens untuk memperoleh sifat-sifat berikut:* Penundaan pematangan pada tanaman tomat. Tomat hasil rekayasa (tomat flavor savor) dapat bertahan beberapa minggu lebih lama dibandingkan dengan tomat biasa (Gambar 13.19).

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:At.jpg

• Resistensi/ketahanan terhadap insektida yaitu tanaman dapat mensintesis protein kristal insektisidal (Insectisidal Crystal Protein = ICP) yang berasal dari Bacillus thuringensis. Protein kristal insektisida mempengaruhi usus hama seperti ulat atau serangga tertentu yang makan tanaman ini sehingga hama mati.

• Resistensi terhadap kondisi lingkungan. Misalnya transfer gen dapat menghasilkan:

1. Tanaman yang tahan kering karena mempunyai lapisan kutikula yang lebih tebal sehingga tumbuh baik di daerah kering (Gambar 13.20).

3. Tanaman yang tahan terhadap angin.Contohnya adalah tanaman kedelai yang telah dimanipulasi agar mempunyai batang yang lebih kuat dengan tingi yang seragam sehingga tahan terhadap angin kencang.13.6. Penanggulangan dampak negatif bioteknologiBioteknologi telah menghasikan produk-produk yang bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Namun perlu juga diperhatikan dampak negatif dari perkembangan bioteknologi tersebut. Beberapa dampak negatif yang mungkin timbul akibat perkembangan bioteknologi adalah berikut ini:1. AlergiGen asing yang disisipkan pada makhluk hidup yang menjadi makanan manusia dapat menyebabkan alergi terhadap individu tertentu. Untuk mencegahnya perlu dilakuakn pengujian dalam jangka waktu yang lama untuk memastikan ada tidaknya efek negatif tersebut terhadap konsumen. Selain itu, produk yang mengandung makhluk hidup hasil rekayasa genetik bioteknologi harus diberi label dengan jelas guna memberi informasi kepada konsumen mengenai produk yang dikonsumsi.2. Hilangnya plasma nutfahAkibat budidaya hewan dan tumbuhan unggul atau pertaniann konvensional yang monokultur dapat mengakibatkan plasma nutfah atau keanekaragaman makhluk hidup dapat musnah. Kepunahan plasma nutfah dapat diatasi dengan melakukan pemeliharaan berbagai jenis hewan dan tumbuhan di situs konservasi tertentu. Selain itu penggunaan yang terus menerus dari tanaman unggul tahan herbisida, insektisida juga ditakutkan dapat menyebabkan munculnya gulma maupun hama baru.3. Rusaknya eksosistemTanaman kapas Bt selain menyebabkan matinya hama ulat yang memakannya, juga diduga

menyebabkan larva kupu-kupu ikut mati. Akibat gangguan dan perubahan kondisi lingkungan yang tidak seimbang dapat menyebabkan rusaknya suatu ekosistem.

RangkumanBioteknologi merupakan pemanfatan prinsip-prinsip Biologi dan teknologi rekayasa terhadap makhluk hidup, sistem, atau proses biologis, untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi makhluk hidup maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Bioteknologi berkaitan dan berkembang seiring kemajuan ilmu mikrobiologi, biologi sel, genetika, dan biokimia. Bioteknologi yang sudah dikenal atau diterapkan sejak dahulu disebut bioteknologi tradisional, yang memanfatakan mikroba, proses biokimia dan genetik secara alami, misalnya pada pembuatan tempe, oncom, tape, dan asinan. Sebaliknya bioteknologi modern berhubungan dengan manipulasi (rekayasa) DNA (gen) dan transfer DNA antar makhluk hidup dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan. Misalnya produksi insulin manusia dengan bantuan bakteri E. coli, yang telah membawa DNA rekombinan yang mengandung gen insulin, kloning domba Tracey, domba Dolly, dan kapas transgenik tahan pestisida . Aplikasi bioteknologi tradisional maupun modern dapat mencakup bidang pangan, peternakan, kesehatan, dan pengobatan. Bioteknologi tradisional dengan menggunakan mikroorganisme mencakup mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan atau minuman, misalnya oncom, tempe, kecap, minuman anggur, dan protein sel tunggal. Mikroorganisme penghasil obat, misalnya antibiotik dan vaksin. Mikroorganisme pembasmi hama tanaman, misalnya kristal protein bakteri Bacillus thuringiensis (Bt). Bioteknologi dengan menggunakan kultur jaringan merupakan teknik kloning menggunakan sel somatik. Bioteknologi dengan rekayasa genetik mencakup teknik pembuatan DNA rekombinan yang bermanfaat bagi manusia di bidang: kedokteran dan farmasi, misalnya pada pembuatan insulin manusia oleh bakteri, terapi gen manusia, dan antibodi monoklonal. Peternakan dan pertanian, misalnya adanya makhluk hidup transgenik baik hewan maupun tumbuhan yang bermanfat bagi manusia.

ssss