PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
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 , bioteknolofi 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 dgn memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau
bagian-bagiannya misalnya bakteri dan kapang. Selain itu bioteknologi juga
memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar
sebagai 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 :
- Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan , contohnya enzim antibiotik , asam organik dan steroid.
- Penguraian bahan sisa produksi , contohnya buangan air limbah , destruksi buangan industri , atau tumpahan minyak.
Dewasa ini , penerapan bioteknologi
sangat penting diberbagai bidang , misalnya di bidang pengolahan bahan pangan ,
farmasi , kedokteran pengolahan limbah , pertanian perlindungan alam dan
pertambangan.
Bioteknologi dapat diartikan sebagai
pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan mekhluk
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 :
® Senantiasa
berkembangbiak dan dapat dibiakkan (terbaharukan).
® Mudah diperoleh.
® Sifatnya dapat
diubah-ubah sesuai kebutuhan
® 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.
PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI DALAM
KEHIDUPAN SEHARI-HARI
BIDANG PANGAN/MAKANAN
Bioteknologi memainkan peranan
penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan
mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll).
Berikut tabel penerapan bioteknologi
pada bidang pangan :
PRODUK
|
BAHAN
MENTAH
|
MIKROORGANISME
|
Susu
|
susu
|
Streptococcus
sp.
|
Susu
fermentasi(Yogurt)
|
Susu
Kental
|
Lactobacillus
sp.
|
Tempe
|
Kedelai
|
Rhizopus
, Aspergillus
|
Tape
|
Ketan/singkong
|
Rhizopus
, Aspergillus
|
Nata
de coco
|
air
kelapa
|
Acetobacterxylinum
|
Roti
|
beras
|
cereviceae
|
BIDANG KESEHATAN/KEDOKTERAN
Bioteknologi juga dimanfaatkan untuk
berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal , pembuatan
vaksin , terapi gen dan pembuatan antibiotik. Proses penambahan DNA asing pada
bakteri merupakan prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia
kedokteran. Contohnya pada produksi hormon insulin , hormon pertumbuhan dan zat
antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus
membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA
rekombinan , insulin dapat dipanen dari bakteri.
Beberapa penyakit menurun atau
kelainan genetik dapat disembuhkan dengan cara menyisipkan gen yang kurang pada
penderita , cara ini dikenal dengan istilah terapi gen.
Berikut penerapan bioteknologi pada
bidang kesehatan :
JENIS MIKROORGANISME
|
PRODUK ASAM AMINO
|
VITAMIN
|
Corynebacterium
glutamicum
|
Treonin
dan lisin
|
|
Brevibacterium
sp.
|
Glutamat
|
|
Micriciccus
glutamicus
|
lisin
|
|
Pseudomonas
sp.
|
Vitamin
B12
|
|
Propinionic
bacterium
|
Vitamin
B12
|
|
Ashbya
gossypii
|
Riboflamin
|
|
Streptomyces
oliveus
|
Kobalamin
|
BIDANG PERTANIAN
Adanya perbaikan sifat tanaman dapat
dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi untuk memperoleh
varietas unggul , produksi tinggi , tahan hama , patogen , dan herbisida.
Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar terhadap
kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak
dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalui pemuliaan tanaman konvensional
telah memberikan konstribusi yang sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.
Dalam bidang pertanian telah dapat
dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang
dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan para petani.
Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba
yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian ,
demikian juga dalam cara lain , seperti meningkatkan kapasitas mengikat
nitrogen dati bakteri Rhizobium. Keturunan bakteri yang telah disempurnakan
atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%.
Rekayasa genetik lain sedang mencoba mangembangkan turunan dari bakteri
Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan
(seperti jagung) dan mengembangbiakkan , membebaskan tumbuhan jagung dari
ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).
Hama tanaman merupakan salah satu
kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya , selama ini
digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai
dampak negatif , antara lain matinya organisme nontarget , keracunan bagi hewan
dan manusia ,serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu , perlu dicari
terobosan untuk mengatasi masalah tersebut dengan cara yang lebig aman. Kita
mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak , dan
setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari
sekian banyak jenis mikroorganisme , ada suatu kelompok yang bersifat patogenik
(dapat menyebabkan penyakit) pada hama tertentu , namun tidak menimbulkan
penyakit bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri
Bacillus thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus
thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi
serangga , terutama serangga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah
larut dan aktif menjadi toksik , terutama setelah masuk ke dalam saluran
pencemaran serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan , dan dapat
dimanfaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida
ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian
pedtisida kimia.
Dengan berkembangnya bioteknologi ,
sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada
saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama.
Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode
pembentukkan protein toksin yang dimiliki oleh B. Thuringiensis dapat
diperbanyak dan disisipkan kedalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara
ini , diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein bersifat toksis
terhadap serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi.
BIDANG PERLINDUNGAN ALAM
Bioteknologi lingkungan dan
pertambangan melibatkan agen biologi yang berupa tumbuhan dan mikroorganisme
dengan pengembangan teknologi bioremidasi dan rekayasa genetika. Tujuannya
untuk menghasilkan tumbuhan mikroorganisme transgenik yang mampu mengatasi
sumber-sumber pencemaran lingkungan.
Pencemaran lingkungan merupakan
salah satu isu global yang mafrak dibicarakan. Tingginya tingkat pencemaran
akan berdampak serius terhadap kelangsungan hidup umat manusia. Di bidang
lingkungan , bioteknologi berperan dalam :
Þ Menghasilkan
energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan.
Þ Pengolahan
berbagai macam limbah.
Kaleng , kertas bekas , dan sisa
makanan , sisa aktivitas pertanian atau industri merupakan bahan yang berasal
dari alam. Penanganan sampah dapat dilakukan dengan cara , misalnya dengan
ditimbun , dibakar , mendaur ulang agar sampah tidak menumpuk dan agar alam
terlihat lebih nyaman jika tidak adanya tumpukan sampah-sampah. Tetapi diantara
semua cara tersebut yang paling baik adalah mendaur ulang sampah-sampah tersebut.
INSEMINASI BUATAN
Inseminasi buatan adalah proses
bantuan repeoduksi si mana sperma disuntikkan dengan kateter kedalam vagina
atau rahim pada saat calon ibu mengalami ovulasi. Proses inseminasi buatan ini
berlangsung singkat dan terasa seperti pemeriksaan papsmear. Dalam dua minggu ,
keberadaan janin sudah bisa di cek dengan tes kehamilan. Bila gagal , prosesnya
bisa diulang beberapa kali sampai berhasil. Umumnya bila setelah 3-6 siklus
tidak juga berhasil , dokter akan merekomendasikan metode bantuan reproduksi
lainnya.
Untuk meningkatkan peluang
keberhasilan seperti halnya proses bayi tabung. Calon ibu yang akan menjalani
insemnia buatan dirangsang kesuburannya dengan hormon dan obat-obatan lainnya.
Insemnia buatan bisa membantu kehamilan bila :
ü Istri memiliki alergi sperma
ü Suami memiliki jumlah sperma
sedikit atau kurang gesit
ü Sebab-sebab lain yang tidak
dapat diketahui
BAYI TABUNG ( IN VITRO)
Secara umum , bayi tabung adalah
proses pembuahan yang tidak secara alami , yaitu dengan pengambilan sel sperma
sang suami dan sel telur sang istri yang kemudian diletakkan pada cawan
pembuatan yang merupakan salah satu teknologi modern. Sedangkan pengertian
secara biologi yaitu proses pembuahan sperma dengan ovum , dipertemukan diluar
kandungan pasa satu tabung yang dirancang secara khusus.
Pada dasarnya pembuahan yang alami
terjadi dalam rahim melalui cara yang alami , sesuai dengan fitrah Allah untuk
manusia. Akan tetapi pembuahan alami sulit terwujud , misalnya dikarenakan
rusaknya atau tertutupnya saluran indung telur yang membawa sel telur ke rahim
, serta tidak dapat diatasi dengan membukanya atau mengobatinya. Atau karena
sel sperma suami lemah atau tidak mampu menjangkau rahim isteri untuk bertemu
dengan sel telur.
Resiko program bayi tabung adalah :
 Terjadi stimulasi indung
telur yang berlebihan sehingga terjadi penumpukan cairan di rongga perut.
 Kehamilan kembar lebih dari
dua akan meningkat akibat banyaknya embrio yang dimasukkan ke rahim.
 Terjadinya pendarahan dan
infeksi akibat pengambilan sel telur dengan jarum.
 Mengalami keguguran dan
kehamilan diluar kandungan.
 Biaya yang dikeluarkan.
 Kelelahan fisik.
 Emosi dalam menyikapi
harapan dan kenyataan yang terjadi selama mengikuti program bayi tabung
tersebut.
KLONING
Secara harfiah , kata “klon”
(Yunani:klon,klonos) berarti cabang atau ranting muda. Kloning berarti proses
pembuatan dua atau lebih individu yang identik secara genetik. Secara mendetail
, dapat dibedakan menjadi 2 jenis kloning. Jenis pertama adalah plipatgandaan
hidup sejak awal pembagian sel tunggal menjadi kembar dengan bentuk identik.
Jenis kedua adalah produksi hewan dari sel tubuh hewan lain.
Secara etis , tak ada masalah dalam
kloning pada tumbuhan. Praktek kloning ini sudah lazim dan lama dilakukan.
Kloning manusia pada hakikatnya meleehkan manusia sendiri dan berakibat buruk.
Kloning manusia memiskinkan manusia sebab manusia itu hanya berasal dari satu
gen. Kloning membuktikan gen manusia terbatas.
REKAYASA GENETIKA
Rekayasa genetika adalah teknik yang
dilakukan manusia mentransfer gen yang dianggap menguntungkan dari satu
organisme kepada susunan gen dari organisme lain.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam
rekayasa genetika adalah :
Ä
Mengidentifikasi gen dan mengisolasi gen.
Ä
Membuat DNA salinan dati ARN Duta.
Ä
Pemasangan DNA pada cincin plasmid.
Ä
Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh.
Ä
Membuat klon bakteri.
Ä
Pemanenan produk.
Manfaat rekayasa genetika :
Û Meningkatnya
derajat kesehatan manusia.
Û Tersedianya
bahan makanan yang lebih melimpah.
Û Tersedianya
sumber energi yang terbaharui.
proses industri yang lebih murah.
proses industri yang lebih murah.
Û Berkurangnya
polusi.
KULTUR JARINGAN
Kultur jaringan merupakan salah satu
cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik
perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun , mata
tunas , serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara
aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus
cahaya sehingga bagian tanaman dapat mamperbanyak diri dan bergenerasi menjadi
tanaman lengkap. Prinsip utaman dalam teknik kultur jaringan adalah perbanyakan
tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan
yang dilakukan di tempat steril.
Metode kultur jaringan dikembangkan
untuk membantu memperbanyak tanaman , khususnya untuk tanaman yang sulit
dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan
mempunyai keunggulan antara lain : mempunyai sifat yang identik dengan induknya
, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan
tempat yang luas , mempu menghasilkan bibit dengan jumlah yang besar , dll.
Keunggulan pemanfaatan kultur
jaringan adalah :
¥ Pengadaan bibit tidak
tergantung musim
¥ Bibit dapat diproduksi dalam
jumlah banyak
¥ Dengan waktu relatif cepat
¥ Bibit yang dihasilakn
seragam
¥ Biaya pengangkutan bibit
relatif lebih murah dan mudah
¥ Dalam proses pembibitan
bebas dari hama , penyakit , dan deraan lingkungan lainnya.
Contoh tanaman yang sudah lazim
diperbanyak secara kultur jaringan adalah tanaman anggrek.
DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI
DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Produkproduk asil rekayasa genetka
memiliki resiko potensial sebagai berikut :
Ê
Virus didalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit ungkin diaktifkan oleh
rekayasa enetik.
Ê
Meningkatkan transfer gen hrizontal dan rekombinasi , jalur utama penyebab
penyakit.
Ê
Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen jorizontal ,
membuat tidak menghilangkan infeksi.
Ê DNA
rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter
sinetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi
dasar sel-sel kanker).
Ê
Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan
meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti
pada tanaman.
DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN
Lebih dari cukup kerusakan yang
ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty
Products. Di antaranya :
³
Tidak ada perluasan lahan.
³
Tidak ada pengurangan penggunaan pestisida.
³
Tanaman rekayasa genetik merusak kehidupan liar.
³
Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin.
³
Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit
dilapangan dan didalam tes laboratorium.
DAMPAK TERHADAP ETIKA DAN MORAL
Berikut ini beberapa contoh mengenai
masalah ini :
×
Pasangan suami istri menunda kehamilan.
×
Meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim
wanita.
×
Seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan dalam tabung
pembeku karena ibunya tidak mampu hamil karena penyakit tertentu.
DAMPAK TERHADAP EKONOMI
Contohnya :
 Pemerintah Amerika Serikat
melarang cloning manusia apapun alasannya.
 Undang-Undang yang melarang
pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia.
 Pengawasan dan pemberian
sertifikasi produk-produk berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada
kesehatan menusia.
 Penerapan bioteknologi herus
tetap berdasarkan nilai-nilai moral dan etika.
 Pemerintah AS membentuk
badan FDA (Food and Drugs Administration)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar