I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Bioteknologi adalah terapan biologi yang melibatkan displin ilmu

mikrobilogi , biokimia , genetika , dan biologi monokuler. Definisi bioteknologi

secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati

atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri

untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern ,

bioteknologi adalah pamanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah

direkayasa secara in vitro untuk menghasilkan barang dan jasa pada skala industri.

Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nalai bahan mentah degan

memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya

bakteri. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan

yang dibiakkan sebagai bahan dasar proses industri.

Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau

biomassa dan perubahan atau transformasi kimia yang diinginkan. Transformasi

kimia itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua bagian , yakni :

1. Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan , contohnya enzim

antibiotik , asam organik dan steroid.

2. Penguraian bahan sisa produksi , contohnya buangan air limbah , destruksi

buangan industri , atau tumpahan minyak.

Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan

teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk

menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi bukanlah

suatu disiplin ilmu melainkan peranan ilmu (suatu teknik dalam biologi). Dalam

bioteknologi , makhluk hidup digunakan untuk menghasilkan produk atau jasa

dengan alasan karena makhluk hidup :

a. Senantiasa berkembangbiak dan dapat dibiakkan (terbaharukan).

b. Mudah diperoleh.

c. Sifatnya dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan

d. Dapat menghasilkan berbagai macam produk yang dibutuhkan.

Bioteknologi Konvensional yaitu pemanfaatan makhluk hidup untuk

menghasilkan produk atau jasa sudah banyak dilakukan sejak dulu. Di Indonesia ,

orang telah lama mengenal proses pembuatan tape , tuak dan tempe dengan

menggunakan mikroorganisme.

Rekayasa genetika merupakan salah bentuk kemajuan teknologi paling

mutakhir dalam dunia biologi molekuler. Oleh karena itu, rekayasa genetika

memegang peranan penting dalam merubah susunan genetika makhluk hidup

sesuai dengan keperluan manusia di masa ini. Penerapan rekayasa genetika juga

telah memasuki perangkat terpenting bagi makhluk hidup.

Bioteknologi banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian. Pembuatan

kompos dan biogas merupakan contoh yang sederhana. Pemanfaatan bioteknologi

untuk meningkatkan hasil pertanian pada masa sekarang ini dilakukan secara

modern, misalnya pada pemuliaan tanaman dengan menciptakan tanaman

transgenik (tanaman yang gennya telah dimodifikasi), kultur jaringan,

biopestisida, dan sebagainya.

B. Tujuan

1. Mengetahui potensi tanaman hasil bioteknologi

II. PEMBAHASAN

A. perkembangan bioteknologi dalam bidang pertanian

1. Pengembangan tanaman transgenik

Dalam bidang pertanian bioteknologi menggunakan sistem transgenik yang

mulai di kembangkan, namun menuai penolakan dari berbagai pihak yang

menyebabkan teknologi ini tidak pesat perkembanganya. Tanaman pertanian yang

telah berhasil meningkatkan produksi dan kualitas melalui transgenik antara lain

kapas dan jagung. Penggunaan marka molekuler (penanda molekuler) untuk

menyeleksi sifat yang di inginkan dari keturunan hasil persilangan dengan sifat-

sifat yang tanaman berdasarkan DNA yang dimiliki tanaman akan mempercepat

prossnya.

Salah satu kelebihannya adalah mempersingkat pengujian tanaman . jika

dengan cara konvensiaonal di perlukan waktu sedikitnya  5 tahun, sedangkan

dengan cara ini hanya di perlukan waktu paling lama 3 tahun. Dengan marka

molekuler, pada generasi ketiga tanaman hasil persilangan sudah stabil. Pada

tanaman jagung marka molekuler digunakan untuk mengetahui jarak genetik

(hubungan kekerabatan) jagung. Dengan begitu, para pemulia menjadi lebih

mudah dalam melakukan persilangan. Selanjutnya yang tak kalah pentingnya

adalah perlindungan terhadap sumber genetik pertanian Indonesia dari ancaman

kepunahan. Rekayasa genetika dalam bidang tanaman dilakukan dengan

mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Hasil rekayasa genetika pada tanaman

seperti ini disebut tanaman transgenik. Sudah diperoleh beberapa tanaman

transgenik yang toleran terhadap salinitas, kekeringan dan hama penyakit.

Tanaman Transgenik Resisten Hama

Bacillus thuringiensis menghasilkan protein toksin sewaktu terjadi sporulasi

atau saat bakteri membentuk spora. Dalam bentuk spora berat toksin 20% dari

berat badan spora. Apabila larva insek memakan spora maka di dalam alat

pencernaan larva insek, spora bakteri dipecah dan keluarlah toksin. Toksin masuk

ke dalam membran sel alat pencernaan larva, mengakibatkan alat pencernaan

mengalami paralisis, pakan tidak dapat diserap sehingga larva mati. Dengan

membiakkan Bacillus thuringiensis kemudian diektrak dan dimurnikan maka akan

diperoleh insektisida biologis (biopestisida) dalam bentuk kristal. Insektisida

biologis serupa saja aplikasinya maupun untung ruginya dengan insektisida kimia

lainnya. Oleh karena itu, pada tahun 1985 dimulai rekayasa gen dari Bacillus

thuringiensis dengan kode gen Bt toksin.

Tanaman tembakau untuk pertama kali merupakan tanaman transgenic

pertama yang menggunakan gen Bt toksin, disusul famili tembakau, yaitu tomat

dan kentang. Dengan sinar ultraviolet gen penghasil insektisida pada tanaman

dapat diinaktifkan. Jagung juga telah direkayasa dengan menggunakan gen Bt

toksin, tetapi diintegrasikan dengan plasmid bakteri Salmonella parathypi, yang

menghasilkan gen yang menonaktifkan Ampicillin.

Pada jagung juga direkayasa adanya resistensi herhisida dan resistensi

insektisida sehingga tanaman transgenik jagung memiliki berbagai jenis resistensi

hama tanaman. Bt toksin gen juga direkayasa ke tanaman kapas bahkan multiple-

gene dapat direkayasa genetika pada tanaman transgenik. Toksin yang diproduksi

dengan tanaman transgenik menjadi nonaktif apabila terkena sinar matahari,

khususnya sinar ultraviolet.

2. Kultur jaringan

Kultur jaringan adalah pembuatan bibit dan perbanyakannya menggunakan

permainan komposisi media. Yang digunakan bisa segala sumber organ tumbuhan

mulai dari biji, daun, tunas, dsb jadi lebih luas dari teknologi pembibitan

konvensial dengan stek. Yang dimanipulasi adalah sel penyusun organ itu untuk

berubah menjadi tanaman sempurna melalui hormon-hormon dalam media yang

digunakan. Jadi ini adalah bioteknologi tingkat tua, bukan bioteknologi modern.

Kultur jaringan tanaman merupakan teknik in vitro (dalam gelas) yang

merupakan cara untuk memperbanyak tanaamn dengan pengambilan bagian

tanaman yang mempunyai titik tumbuhnya. Intinya asalakan pada tanaman itu ada

titik tumbuh atau yang disebut jaringan meristematik, tanaman tersebut dapat

diperbanyak.

3. Hidroponik dan Aeroponik

Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos

yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan

air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung

media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik,

antaralain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur

pasir(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil,

pecahan batu bata, dan lain-lain).

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.

Adapun keuntungan dengan cara hidroponik adalah sebagai berikut.

a. Tumbuhan bebas dari hama dan penyakit.

b. Produksi tanaman lebih tinggi.

c. Tumbuh lebih cepat.

d. Pemakaian pupuk lebih efisien.

e. Mudah pengerjaannya.

f. Tidak tergantung pada kondisi alam.

g. Tidak membutuhkan lahan luas.

Jika hidroponik media yang digunakan untuk tumbuh akar adalah air dan

media lain misalnya kerikil atau pasir. Tapi pada aeroponik tidak menggunakan

media sama sekali. Akar tanaman di letakkan menggantung dalam suatu wadah

yang dijaga kelembapannya dari air yang biasanya berasal dari pompa bertekanan

sehingga timbul uap air. Zat makanan diperoleh melalui larutan nutrien yang

disemprotkan ke bagian akar tanaman.

Aeroponik adalah salah satu teknik dalam hidroponik yang secara harfiah,

aero berarti udara, phonik artinya cara budidaya. Sehingga aeroponik dapat

diartikan sebagai cara bercocok tanam di udara, atau bercocok tanam dengan

system pengkabutan, dimana akar tanamannya menggantung di udara tanpa media

dan kebutuhan nutrisinya dipenuhi dengan cara spraying ke akarnya.

 Sistem aeroponik memiliki kelebihan dibandingkan sistem hidroponik.

Pada sistem aeroponik, akar yang menggantung akan lebih banyak menyerap

oksigen sehingga meningkatkan metabolisme dan kecepatan pertumbuhan

tanaman.

B. Dampak Negatif Bioteknologi

Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif.

Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan

oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di

bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen

cry dari Bacillus Thuringiensis maupun Bacillus Sphaeericus, dapat menimbulkan

reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan )

gen asing ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang

produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan

internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan

tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum

memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut

disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit

dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa

dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris

berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga

semakin menambah dominasi negara maju.

C. Dampak Positif Bioteknologi

Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk

keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri

bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus,

bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien

gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu

produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu,

kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak

terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik

yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusi. Kegiatan tersebut

disebut sebagai bioprespecting. 

      Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat

ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi

keanekaragaman Hayati, (Convetion on Biological Diversity) yang mengikat

secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya. Sebagai tindak

lanjut penandatanganan kovensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-

Undang No. 5 Tahun 1994. perlu anda ketahui, Negara Amerika Serikat tidak ikut

menandatangani konvensi tersebut. Di sepakati Pula Cartegena Protocol on

Biosafety ( Protokol Cartegena tentang pengamanan hayati ). Protokol tersebut

menyinggung tentang prosedur transpor produk bioteknologi antara negara untuk

mencegah bahaya yang timbul akibat dampak negatif terhadap keanekaragaman

hayati. Ekosistem, dan kesehatan manusia.

Secara ringkas, berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi

perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.

a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam

wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama

pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologI

b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan

dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.

c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos,

dan lumpur aktif.

d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar

lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon

e. Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui

kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan

pemberian hormon tumbuhan

f. Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan

biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas).

g. Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan

minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega,

yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur

III. KESIMPULAN

Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan hasil pertanian pada masa

sekarang ini dilakukan secara modern, misalnya pada pemuliaan tanaman dengan

menciptakan tanaman transgenik (tanaman yang gennya telah dimodifikasi),

kultur jaringan, sistem penanaman hidroponik dan aeroponik, dan sebagainya

yang masing-masing sistem tersebut memiliki potensi dengan keunggulan masing-

masing antara lain:

1. Tanaman transgenik

Menghasilkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama, yaitu

dengan memanfaatkan Bacillus thuringiensis dengan cara diektrak dan

dimurnikan sehingga diperoleh insektisida biologis (biopestisida) yang dapat

menonaktifkan gen pengganggu pada tanaman.

2. Kultur jaringan

Dalam sistem kultur jaringan, penanaman dilakukan secara in vitro,

menghasilkan tanaman yang tahan terhadap OPT dan dapat diproduksi dalam

jumlah yang banyak dan cepat.

3. Hidroponik dan aeroponik

Potensi hasil tanaman pada sisten tanam hidroponik dan aeroponik adalah

a. Tumbuhan bebas dari hama dan penyakit.

b. Produksi tanaman lebih tinggi.

c. Tumbuh lebih cepat.

d. Pemakaian pupuk lebih efisien.

e. Mudah pengerjaannya.

f. Tidak tergantung pada kondisi alam.

g. Tidak membutuhkan lahan luas.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.scribd.com/doc/54690425/bioteknologi-pertanian. diakses pada tanggal 14 November 2013.

http://www.anneahira.com/manfaat-bioteknologi.htm. diakses pada tanggal 14 november 2013.

syahrul, Muhammad. 2012. Makalah Genetically Modified Organism (GMO) (Golden Rice). Universitas Muhammadiah Surakarta: Surakarta.

www.anneahira.com/bioteknologi-bidang-pertanian.htm. diakses pada tanggal 14 november 2013.