9 6. bioteknologi
Post on 14-Jul-2015
398 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, danrekayasa dalam mengolah suatu bahan denganmemanfaatkan organisme hidup dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasayang bermanfaat bagi manusia
Bios hidup: Teuchos alat;
Logos ilmu
Dengan kata lain Bioteknologi adalah ilmu terapanyang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalamproses produksi barang dan jasa.
Pemuliaan dan reproduksi hewan di bidang medis,penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikanantara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik daninsulin walaupun masih dalam jumlah terbatasakibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
Bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini,produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukansecara masal.
SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
3000 th SM minuman beralkohol hasil fermentasi
1680 penemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoek
1818 fermentasi sel khamir oleh Erxleben
1857 fermentasi asam laktat oleh Pasteur
1897 Buchner mengungkap enzim yang berperan dalamfermentasi
Awal abad 20 konsep pewarisan sifat dari Gregor Mendel
1917 Karl Ereky memperkenalkan istilah bioteknologi
1928 Fred. Griffith menemukan konsep transformasi
1943 Penisilin diproduksi dalam skala industri
1944 Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Cartymenunjukkan bahwa yang ditransformasikan adalahsenyawa asam nukleat tipe deoksiribosa
1944 Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA
adalah bahan genetik
1953 Watson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNA
1961 Jurnal Biotechnology and Bioengineering ditetapkan 1961-1966 Seluruh sandi genetik terungkap 1970 Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim yang
dapat memotong molekul DNA secara spesifik) pertama kalidiisolasi
1972 Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh gentRNA
1973 Boyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinan 1975 Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi
monoklonal 1976 Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen DNA
1978 Genetech menghasilkan insulin manusia dalam E. coli 1980 US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi dapat
dipatenkan 1981 Untuk pertama kalinya automated DNA synthesizers dijual
secara komersial 1981 Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan antibodi
disetujui untuk dipakai di Amerika Serikat
5 Warna BIOTEKNOLOGI Bioteknologi merah, mewakili bioteknologi dalam
bidang kesehatan
Contohnya : Cloning. Contoh pertama hasil kloningyaitu eve(manusia kloning pertama) dan domba Dolly.
Bioteknologi hijau, mewakili bioteknologi yangbergerak dalam bidang agrikultur dan pangan.
Contohnya : Golden Rice, GM Food(GeneticallyModified Food), produknya yaitu makanan-makananyang telah difortivikasi dengan vitamin maupun mineral,seperti margarin dan mentega yang telah difortivikasidengan vitamin A.
Bioteknologi biru, adalah bioteknologi yang bergerak dalam bidang perairan dan kelautan.
Contohnya :
produksi nori (rumput laut) secara masal,
rekayasa genetika pada ikan untuk memodifikasi ukuran ikan,
pembuatan Golden pearl di Filiphina.
Bioteknologi abu-abu, adalah bioteknologi yangbergerak dalam bidang lingkungan.
Contohnya : Biodegradable plastic
Gambar biodegradable plastic
Bioteknologi putih, adalah penerapan bioteknologi dalam bidang industri.
Contohnya : pembuatan bio-ethanol dan bio-diesel.
BIOTEKNOLOGI
KONVENSIONAL & MODERN
KONVENSIONAL MODERN
Sederhana Menggunakan peralatancanggih
Tidak diproduksi dalamjumlah besar
Diproduksi dalam jumlahbesar
Tidak menggunakan prinsip-prinsip ilmiah
Menggunakan prinsip-prinsipilmiah
Menggunakanmikroorganisme
Menggunakanmikroorganisme dan bagian-bagian tubuh organisme
Pemanfaatan Mikroorganisme Dalam Bioteknologi
1. Mengubah dan menghasilkan makanan
untuk meningkatkan produksi protein denganmemanfaatkan mikroorganisme, telah dikembangkanpembuatan protein sel tunggal (SCP = single cellprotein)
* Spirulina
* Chlorella
* Saccharomyces cerevisiae
* Candida utilis
Beberapa mikroorganisme yang dapat mengubahmakanan ada pada tabel berikut :
Produk Bioteknologi Konvensional
No. Nama Makanan dan Minuman Bahan Dasar Mikroorganisme yang Berperan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Alkohol
Anggur minuman
Antibiotik
Asam Cuka
Bir
Brem Bali
Kecap
Keju
Nata de Coco
Mentega
Oncom
Roti
Sake
Saus ikan
Soygurt
Tape
Tauco
Tempe
Terasi
Yoghurt
Gula
Gula
Larutan nutrien
Gula/air nira
Biji gandum
Singkong/ketan
Kedelai
Susu
Air Kelapa
Minyak tumbuhan
Kedelai
Tepung terigu
Beras
ikan
Susu
Singkong/Beras Ketan
Kedelai, garam
Kedelai
Udang
Susu
Saccharomyces
Saccharomyces cereviceae
Jamur Penicillium
Bakteri Acetobacter
Saccharomyces cereviceae
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Streptococcus lactis
Acetobacter xylinum
Streptococcus citrivorus
Neurospora sitophila
Yeast
Aspergillus oryzae
Aspergillus oryzae
Lactobacillus acidophillus
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Rhizopus oryzae
Bakteri Lactobacillus
Lactobacillus bulgaricus
2. Menghasilkan obat/antibiotik
Macam-macam antibiotik dan jamurpenghasilnya :
•Penisilin
Penicillium notatum
Penicillium chrysogenum
•Streptomisin ; untuk mengobati TBC
Streptomyces griseus
•Sefalosporin : untuk mengobati pneumonia
Cephalosporium acremonium
3. Menghasilkan asam amino
Contoh :
Corynebacterium glutamicum ; menghasilkan asamglutamat
4. Menghasilkan energi
Contoh :
Bakteri pengurai di lambung Sapi dapat merombakselulosa menjadi CO2 (karbon dioksida) dan CH4 (metana)
5. Meningkatkan produksi pertanian
Bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas antara lain ;
Rhizobium sp.
Azotobacter sp.
6. Mengatasi masalah pencemaran
Beberapa bakteri dapat digunakan sebagai agenbioremediasi ; usaha memperbaiki kualitas lahan daripencemaran dengan menggunakan mikroorganisme,seperti ;
Bakteri kemolitotrof
Bakteri metanogen
Pseudomorms sp. mengkonsumsi hidrokarbon, senyawa limbahminyak.
7. Industri pertambangan
Beberapa mikroorganisme dapat berperanmemisahkan logam dari bijihnya, antara lain ;
Thiobacillus ferroxidans, memisahkan tembaga daribijihnya.
KULTUR JARINGAN, HIDROPONIK,
AEROPONIK
Kultur Jaringan :
membiakkan bagian tanaman yang ditumbuhkandalam media buatan sehingga tumbuh menjaditanaman sempurna.
3 langkah utama ;
1. inisiasi
2. multiplikasi
3. pengakaran
Hidroponik :
Cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanahsebagai tempat menanam tanaman.
Aeroponik :
Modifikasi dari sistem hidroponik, tidakmenggunakan media sama sekali. Akar tanamandiletakkan menggantung yang dijaga kelembabannya.
Rekayasa Genetika / Rekombinasi Genetika
Suatu cara mengganti atau menambah DNA dari organismelain ke susunan DNA asli dalam suatu sel dari suatuorganisme.
Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi :
Isolasi gen
Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
Mentransfer gen tersebut ke organisme baru.
Membentuk produk organisme transgenik.
Prosedur pembentukan transgenik ada 2 :
Melalui proses introduksi gen
Melalui proses mutagenesis
Produk Rekayasa Genetika
Produk Manfaat
Insulin manusia Mengobati kencing manis
Vaksin Hepatitis Mencegah hepatitis
Antibodi monoklonal
Mengobati penyakit kanker, diagnosis penyakit
menurun, mengobati keracunan, mengetahui
kehamilan
Antibodi Inferon Mencegah infeksi virus
Hormon pertumbuhan Mengobati kekerdilan
Urokinase Menghilangkan bekuan darah
Gen beta-globulin Mengobati thalasemia
ErythtroproteinMengobati anemia, & merangsang pembentukan
erythrosit baru.
Penggabungan ProtoplasmaMenghasilkan tanaman hibrida yang memiliki sifat-
sifat baru, mengatasi penyakit tanaman
Pupuk biologis, pertisida
biologis, Meningkatkan produksi tanaman
Produk bioteknologi modern dengan sifat –sifat yang menguntungkan bagi manusia
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.
ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK
Dampak Penerapan Bioteknologi
Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Dampak ekonomi yang tampak adalah paten hasilrekayasa, swastanisasi dan konsentrasibioteknologi pada kelompok tertentu,memberikan pengaruh yang amat luas padamasyarakat.
Dampak paten terlihat dengan diberikan paten padakapas tahan hama hasil rekayasa oleh AmerikaSerikat kepada perusahaan tertentu. Keadaan inimemaksa petani tradisional untuk tidakmengadakan bibit sendiri, para peneliti harusmendapatkan izin terlebih dahulu sebelummelakukan penelitian menggunakan bibit-bibit hasilrekayasa itu.
Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil.Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovinegrowth harmone (BGH) dapat meningkatkanproduksi susu sapi sampai 20% niscaya akanmenggusur peternakan kecil. Bioteknologi dapatmenimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau,coklat, kopi, gula, kelapa, vanilli, ginseng dan opiumakan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetikatanaman lain. Keadaan ini akan menyingkirkantanaman aslinya, dunia ketiga sebagai penghasiltanaman-tanaman tadi akan menderita kerugianbesar.
Dampak di Bidang Lingkungan
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebasdapat menimbulkan dampak berupa pencernaanbiologi yang bisa lebih berbahaya daripadapencernaan kimia dan nuklir.
Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahangenotip tidak dirancang secara alami sesuaidengan kebutuhan dinamika populasi melainkanmenurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu.Perubahan drastis ini akan menimbulkan peluangbahaya.
Dampak di Bidang Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memangsudah ada yang menimbulkan masalah yang serius.Contohnya adalah penggunaan insulin hasilrekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal diInggris.
Tomat Flavr Savr diketahui mengandung genresisten terhadap antibiotik.
Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGHdisinyalir mengandung bahan kimia baru yangpunya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
Dampak di Bidang Etika dan Moral
Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lainmemiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan genmakhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagaipelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterimamasyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwapemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahangen manusia ke hewan, dan 75% menentang pemindahangen hewan ke hewan lain.
Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawakonsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimanahukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babidisisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak patenpada organisme hasil rekayasa merupakan hak pribadi atasorganisme.
top related