Desty Erni, S. Si destyerni@gmail.com 2013/2014

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme atau produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan

produk barang ataupun jasa. Biteknologi telah dikenal manusia dari jaman prasejarah (biteknologi konvensional) dan

terus berkembang hingga sekarang (bioteknologi modern).

Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern

NO PEMBEDA BITEKNOLOGI KONVENSIONAL

BIOTEKNOLOGI MODERN

1 Perolehan informasi Turun temurun/warisan, tanpa penelitian ilmiah

Dari hasil penelitian ilmiah

2 Teknik yang difunakan Fermentasi DNA rekombinan/transgenik

3 Organisme yang digunakan Alami Hasil rekayasa/transgenik

4 Keterlibatan manusia Terbatas, tidak merubah sifat alami makhluk hidup yang digunakan.

Merubah sifat alami hakhluk hidup yang digunakan.

Fermentasi : penguraian bahan organik dengan bantuan enzim/fermen/ragi (mikroorganisme) tanpa oksigen bebas.

DNA rekombinan : mengubah susunan gen dalam DNA makhluk hidup agar diperoleh sifat organisme yang diinginkan

Contoh produk bioteknologi

NO BAHAN BAKU PRODUK ORGANISME

Konvensional

1. Kedelai Tempe (jamur) Rhizopus oryzae, Rhizopus oligosporus

2 Kedelai Kecap (jamur) Aspergilus orizae, Saccaromyces rouxii

3 Karbohidrat (singkong, beras dll)

Tape, alkohol (jamur) Saccaromyces cereviceae

4 Kacang-kacangan Tauco (jamur) Aspergilus wentii

5 Susu Yakult (bakteri) Lactobacillus casei

6 Susu Yogult (bakteri) L. bulgaricus, Steptococcus lactis, S. Thermophillus

7 Susu Keju (bakteri) Propioni bacterium, P. Requeforti, Streptococcus lactis

8 Karbohidrat (terigu) Roti (jamur) Saccharomyces cereviceae

9 Air kelapa, rebusan kedelai, sari buah

Nata de coco/nata (bakteri) Acetobacter xylinum

10 Kacang-kacangan Oncom (jamur) Monilia sitophila, Neurospora sitophila

11 Karbohidrat Asam cuka (bakteri) Acetobacter

12 Karbohidrat Metana/bio gas (bakteri) metanobacterium

13 Susu Mentega (bakteri) S. lactis

14 Sayuran Asinan Steptococcus, L. Plantarum

Moderen

15 Hormon insulin Escherhia coli

16 Eksptraksi logam Tiobacilus ferroxidans

17 Bioremidiasi tumpahan minyak

Pseudomonas putida

18 Insektisida Pseudomonas fluorescens

19 Protein sel tunggal (PTS/PST)

Clorella, Spirulina, Fusarium gramineaum, Saccharomyces cerevisae, Candida utilia

Ekstraki logam : pemisahan logam dari bijihnya. Hasil penambangan masih mendapatkan logam yang bercampur

dengan unsur-unsur lain, pada awalnya pemisahan logam dengan cara peleburan dan dipisah secara manual

berdasarkan sifat-sifat logam dan campurannya. Cara ini memerlukan biaya dan waktu yang lama. Dengan

menggunakan bantuan mikroorganisme pemisahan menjadi lebih singkat dan biaya lebih sedikit. Mikroorganisme

akan memecah bijih logam menjadi logam yang terpisah-pisah dan menggunakan energi dari hasil pemisahan untuk

metabolisme. Setelah semua logam terpecah, mikroorganisme akan mati karena kehabisan sumber energi.

Bioremidiasi : proses pengemembalian lingkingan ke kondisi awal/menghancurkan zat pencemar dengan

menggunakan makhluk hidup. Bioremidiasi minyak dilakukan jika ada tumpahan minyak di laut. Sebelum ditemukan

bioremidiasi tumpahan minyak biasanya diisilasi dan diambil sebisanya, cara ini masih menyisakan minyak yang bisa

membunuh organisme air maupun masuk ke dalam rantai makanan dan menyebankan akumulasi. Dengan

bioremidiasi jika ada tumpahan minyak maka di daerah tersebut akan dilepaskan Psediomonas yang akan memakan

minyak sampai habis, setelah ninyak habis bakteri tersebut akan mati.

Insektisida : pseudaomonas fluorescens dapat membunuh serangga, aplikasinya dengan menyemprotkan bakteri ke

lahan pertanian yang terserang.

PTS : istilah protein sel tunggal digunakan untuk membedakan protein dari mikroorganisme dengan protein hewani

dan nabati. Kelebihan PTS antara lain :

1. Perkembangan organisme penghasil PTS sangat cepat.

2. Organisme penghasil PTS mudah dimodifikasi melalui mutasi.

3. Kandungan protein yang dihasilkan lebih tinggi.

Desty Erni, S. Si destyerni@gmail.com 2013/2014

4. Dapat menggunakan bermacam-macam medium, bahkan dengan limbah organik.

5. Tidak memerlukan tanah yang luas dan tidak tergantung iklim.

6. Organisme dapat dipilih dengan tepat dan unggul secara genetis

7. Campuran PTS dapat disesuaikan dengan kebutukan dan permintaan pasar.

Teknologi Reproduksi

1. Kultur jaringan : perbanyakan makhluk hidup dengan memanfaatkan sifat totipotensi (setiap sel mampu

berkembang menjadi satu individu utuh). Anakan yang dihasilkan banyak, waktu singkat, sifat sama dengan

induknya. Tempat yang dibutuhkan sedikit tetapi harus steril (bebas mikroorganisme).

2. Hidroponik : menanam dengan media bukan tanah (air, pasir, sabut kelapa, dll.). sebagai solusi sempitnya lahan.

3. Aeroponik : menanam dengan akar tanaman menggantung di udara, nutrisi yang diperlukan disemprotkan ke

akar secara berkala.

4. Pertanian vertikal : menanam dengan bersusun, bisa menggunakan, pralon, bambu, botol bekas dll. Untuk

mengatasi sempitnya lahan pertanian.

5. Inseminasi buatan/kawin suntik : tanpa menghadirkan induk jantan. Sperma dari pejantan unggul disuntikkan ke

saluran reproduksi betina. Anakan yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda dengan induknya (lebih unggul).

6. Bayi tabung : untuk membantu pasangan yang kesulitan memiliki anak. Sel telur dan sel sperma diambil dan

dilakukan pembuahan di luar tubuh (in vitro), setelah terjadi pembuahan zigot ditanam ke dalam rahim.

7. Kloning : sel telur dibuang intinya dan diganti dengan inti sel yang diinginkan. Sifat anakan sama dengan sifat

pendonor inti sel.

8. Rekombinan DNA : menasukkan/menyisipkan DNA sehingga diperoleh sifat baru. Organisme hasil rekombinan

DNA disebut GMO (genetikal modified organism)

a. Pembuatan hormon insulin dari E. coli yang disisipi gen pembentuk insulin manusia

b. Pembuatan tomat tahan hama

c. Pembuatan kapas tahan hama dan berwarna warni

d. Pembuatan kedelai tinggi proteni

e. Pembuatan gen interveron

f. Pembuatan vaksin hepatitis

9. Fusi sel : dengan menggabung sel yang berbeda sehingga anakan memiliki perpaduan sifat kedua induk.

Tomat+kentang menjadi tanaman berbuah tomat dan berumbi kentang sekaligus. Fusi sel leukosit dan sel kanker

sehingga sel berkembang dengan cepat dan menghasilkan antibodi.

10. Hibridisasi/pembastaran : mengkawinkan organisme dalam satu spesies dengan sifat berbeda agar mendapat

keturunan yang memiliki sifat perpaduan kedua induk, biasanya akan diambil sifat yang baik. Contoh hibridisasi

buah mangga besar masam dengan mangga kecil manis yang diharapkan akan diperoleh keturunan mangga

besar rasa manis.

Dampak Bioteknologi

1. Bidang lingkungan

Pelepasan GMO ke lingkungan bisa menimbulkan pencemaran biologi. Contoh : tanaman perkebunan yang

tahan hama ternyata juga membunuh organisme bukan pengganggu sehingga banyak makhluk hidup yang

dikhawatirkan akan punah, karena banyak organisme tanah yang mati kesuburan tanah menjadi berkurang.

Selain itu tanaman GMO juga membutuhkan unsur hara yang lebih banyak sehingga meningkatkan

penggunaan pupuk sintetis. GMO memiliki sifat unggul sehingga banyak yang memilih memelihara GMO dan

dikhawatirkan akan menyebabkan berkurangnya hewan/tanaman lokal.

2. Bidang kesahatan

Beberapa hasil rekayasa genetik ternyata beracun atau menimbulkan mutasi jangka panjang pada yang

mengkonsumsi sehingga menimbulkan penyakit. Beberapa GMO juga menyebabkan mikroorganisme

menjadi resisten/kebal terhadap antibiotik.

3. Bidang etika dan moral

Rekayasa genetik kadang dianggap tidak etis dan melanggar hukum alam. Misalnya menyisipkan gen

manusia ke dalam sel sapi supaya kandungan susu sapi mirip dengan ASI, menyisipkan gen mamae sapi ke

kedelai sepaya kandungan proteinnya lebih tinggi, menyisipkan gen manusia kedalam biji-bijian supaya

menghasilkan minyak yang lebih banyak. Melakukan kloning manusia.

4. Sosial ekonomi

Penggunaan bioteknologi dapat mengatasi masalah pangan karena menghasilkan produk yang lebih unggul,

waktu singkat, jumlah banyak dan seragam. tetapi mengancam petani/peternak kecil yang masih melakukan

usahanya secara tradisional.