bioteknologi konvensional dan modern.doc

7/22/2019 BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERN.doc

1/6

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGIBioteknologi berasal dari kata : Bios=hidup; Teuchos= alat; logos= ilmu.Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yangmenggunakan makhluk hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan produk danjasa

guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologimeliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknikkimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakanmikroorganisme,bakteri atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilaitambah suatu bahan

B.JENIS-JENIS BIOTEKNOLOGI:1. Bioteknologi konvensional

Merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mahkluk hidup secara langsung ataubagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa.ciri khas : dilakukan secarasederhana,tidak memerlukan keahlian khusus,belum mengenal pemanfaatan enzim,dantidak diproduksi secara besar besaran.

Pengolahan produk susuSusu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, sepertiyoghurt, keju, dan mentega.1) YoghurtUntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu,selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganismeyang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillusbulgaricusdan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebutditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnyadisimpan selama 5 jam pada temperatur 450C2) KejuDalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu

Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsimemfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susudengan suhu 900C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai300C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan.3) MentegaPembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcuslactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebutmembentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa

Produk makanan nonsusu1) Kecap

Dalam pembuatan kecap,jamur,Aspergillus oryzae dibiakkanpada kulit gandum terlebih dahulu. JamurAspergillusoryzaebersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelaiyang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.2) TempeTempe mempunyai nilai gizi yang baik.Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelaijuga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme,dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempepaling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopusarrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akanmengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya

menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkanterjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai


2/6

sembilan kali lipat.3) TapeTape dibuat dari bahan dasar ketela pohon denganmenggunakan sel-sel ragi dan mikroorganisme rhizopus atau aspergillus. Ragimenghasilkan enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan

alkohol

2. Bioteknologi ModernBioteknologi modern merupakan bioteknologi yang di dasarkan pada manipulasi ataurekayasa DNA.bioteknologi modern memiliki ciri khas: dilakukan dengan peralatan yang lebih canggihdan dalam keadaaan steril, diproduksi secara besar-besaran, sudah memanfaatkanenzim, dan memerlukan keahlian khusus ataupun tenaga ahli .bioteknologi tidak hanyadimanfaatkan dalamindustri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, sepertirekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, produksi vaksin, asamamino, dan obat-obatan.

beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.A.Rekayasa genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikanGen dengan cara menambah atau mengurangi DNA untuk menghasilkan makhluk hidupbaru dengan sifat yangdiinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen ataurekombinasi DNA.Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkansifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiapmakhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapatdirekomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifatmakhluk 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 selyang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai denganinti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadapsel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katakyang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovumtanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelahdiberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kalisehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel

dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan kedalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovumberinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akanberkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelaminyang sama.2) Fusi sel(TEKNOLOGI HIBRIDOMA)Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang samamaupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusisel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti olehpeleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Didalam fusi sel diperlukan adanya:a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);


3/6

c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).3) Teknologi plasmidPlasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalamsel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antaralain: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 sebagaivektor atau pemindah gen ke dalam sel target.4) Rekombinasi DNARekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNAdari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkangen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasiDNA disebut juga rekombinasi gen.Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasansebagai berikut.

1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.

2) DNA dapat disambungkan

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI DI BERBAGAI BIDANG

A. Bioteknologi bidang pertanianPada saat ini perkembangan industri maju dengan pesat.Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih didaerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanianharus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan

bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi di bidangpertanian sebagai berikut:1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogenNitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNAdan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodulpada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobiumyang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhanpolong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.2) Pembuatan tumbuhan tahan hama Produksi pengendali hama tanaman (biosektisida) yaitu Bacillus thuringiesisTanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasagenetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untukmendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukangen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, kemudiandisisipkan pada sel tanaman kentang.3) Penanaman secara hidroponikHidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berartiair dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinyapengerjaan air atau bekerja dengan air.Metode yang tergolongberhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risikokerusakan 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


4/6

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, danbelimbing.

4) Penanaman secara aeroponikAeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara danponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaanudara.Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaianstyrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Denganmenggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuranditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntaibebas ke bawah. Di bawah helaian styrofoam terdapat sprinkler(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hinggamengenai akar.

b. 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 darisuatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalamurine wanita hamil;b) mengikat racun dan menonaktifkannya;c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringanlain.2) Pembuatan vaksinVaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadaptubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat darivirus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambildari mikroorganisme tersebut.3) Pembuatan antibiotikaAntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organismetertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada disekitarnya.Penisilin : Panicillium notatum,penicilium chrysogenumPenisilin n: kapang cephalosporiumStreptomisin : Streptomyces griceus4) Pembuatan hormon dan enzimDengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme

untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yangtelah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,Enzim Amilase : Aspergillus oryzaeEnzim Lipase : Aspergillus nigerEnzim Lisin : Brevibacterium flavum

C.Bioteknologi bidang peternakanProduk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhanyang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Denganrekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewanbuatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebutdirekayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat


5/6

mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai20% .serta Hormon tumbuh sapi(BGH) pada hewan ternak dapat merangsangpertumbuhan sapi

D. Bioteknologi bahan bakar masa depanSaat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi

dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol(alkohol).Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikanminyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalamfase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Padafase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakanuntuk bahan bakar.Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakatyang hidup di desa yang telah menerapkan teknologifermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologifermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh

negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yangmelimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidakmenimbulkan polusi.

E. Bioteknologi pengolahan limbahDi antara semua cara pengolahan limbah tersebutyang paling baik adalah dengan daur ulang.Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diujipada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Prosespirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengansuhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah

dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahananorganik.Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagaibahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalahrendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkatpencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (darihewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologiskimiawidengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)serta oleh hewan-hewan kecil disebut kompos.Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnyaselulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yangpenting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaatsebagai pupuk

DAMPAK POSITIF DAN NEGATIF BIOTEKNOLOGI

1.DAMPAK POSITIF

Perkembangan ilmu biologi ini jika dimanfaatkan dengan baik dan untuk tujuankesejahteraan manusia, akan mendatangkan dampak positif yang begitu besar. Berikut


6/6

ini beberapa dampak positif perkembangan ilmu biologi.1. Membantu dalam menemukan dan mengembangkan bahan kebutuhan pokokmanusia, seperti bahan makanan, pakaian, peralatan dan perumahan serta energi.2. Menemukan berbagai penyebab dan pengobatan berbagai macam penyakit, baik padamanusia hewan, maupun tumbuhan3. Penemuan bibit unggul, baik hewan ternak maupun tanaman pertanian yang

membantu menyelesaikan masalah pangan.4. Menyingkap rahasia proses-proses kehidupan, pewarisan sifat, dan gen sehinggadapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari hari.5. Mengkaji dan melestarikan seluk beluk lingkungan lebih dalam dengan tujuan untukkelestarian kehidupan.6. Pengolahan limbah rumah tangga dan industri yang lebih ramah lingkungan denganmenggunakan organisme pengolah limbah yang telah ditemukan.

2.DAMPAK NEGATIFTetapi, tidak sedikit pula orang yang menyalahgunakan perkembangan ilmu biologi inisehingga menimbulkan dampak negatif. Berikut ini beberapa dampak negatifperkembangan ilmu biologi.

1. Digunakan untuk senjata biologis. Bakteri dan virus yang mematikan dapat digunakansebagai senjata biologis untuk memusnahkan manusia.2. Memunculkan organisme strain jahat. Dengan adanya rekayasa genetika, sifat sifatmakhluk hidup dapat diubah dengan mudah, termasuk menyisipkan gen jahat yangdapat digunakan untuk membunuh atau meneror manusia.3. Mengganggu keseimbangan lingkungan. Organisme baru hasil rekayasa manusiadikhawatirkan akan dapat memenangkan kompetisi dan menyingkirkan organisme yangtelah ada di alam sehingga dapat menimbulkan ketidakseimbangan alam.4. Pelanggaran hukum dan nilai nilai masyarakat. Misalnya ada seorang ibu yang hamildengan teknik bayi tabung yang spermanya berasal dari bank sperma (tidak darisuaminya). Hal ini tentu akan nengaburkan status anak dan menimbulkan permasalahandi lain waktu.

bioteknologi konvensional dan modern.doc

Documents