Definisi bioteknologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup, baik mikroorganisme maupun makroorganisme. Bioteknologi tradisional, atau yang kita kenal dengan bioteknologi konvensional, sejatinya sudah ada sejak abad ke-19, seperti pembuatan bir dan roti yang menggunakan prinsip fermentasi. Show Nah… seiring dengan kemajuan teknologi yang diawali dengan penemuan bioreaktor dan teknik rekayasa genetika, bioteknologi berkembang sangat pesat sehingga sekarang Sobat Pintar mengenal adanya bioteknologi modern. Yuk…. Sobat, kita kenalan lebih dalam lagi dengan bioteknologi, baik bioteknologi konvensional maupun modern, dengan mempelajari jenis bioteknologi, materi bioteknologi, serta dampak bioteknologi yang berasal dari materi Belajar Pintar. Pengertian BioteknologiApa itu bioteknologi? Istilah bioteknologi pertama kali digunakan oleh insinyur dari Hungaria, Karl Ereky, pada tahun 1919. Bioteknologi adalah gabungan dua kata yakni biologi dan teknologi, sehingga dapat kita artikan sebagai ilmu dan teknologi terapan yang memanfaatkan makhluk hidup untuk memproduksi barang atau jasa yang dapat dimanfaatkan oleh manusia. Dengan melakukan penelitian terhadap berbagai jenis mikroorganisme dan makroorganisme yang menjadi sumber daya alam di bumi ini, kita dapat meningkatkan potensi pemanfaatan makhluk hidup untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Untuk itu, kita mempelajari berbagai cabang ilmu biologi, baik dasar maupun terapan, seperti biologi sel, biologi molekuler, mikrobiologi, dan rekayasa genetika. Sejarah Perkembangan BioteknologiPeradaban manusia sudah mengenal bioteknologi sejak ribuan tahun yang lalu. Sejarah mencatat bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi telah melakukan praktik bioteknologi konvensional berupa pengembangbiakan ternak dengan metode selektif artifisial pada tahun 8000 SM. Bangsa Tionghoa juga telah membuat produk fermentasi susu seperti yoghurt dan keju sejak tahun 4000 SM. Perkembangan bioteknologi semakin bergerak maju berkat jasa Bapak Genetika, Gregor Mendel. Ia mencetuskan hukum-hukum pewarisan sifat, yang menginspirasi peneliti lain untuk melakukan penelitian di bidang genetika. Pada akhir 1960-an, ilmuwan Stewart Linn dan Werner Arber berhasil mengisolasi enzim yang berperan dalam menghambat pertumbuhan bakteriofag yang menyerang bakteri E. coli. Kemudian pada tahun 1968, H.O. Smith, K.W. Wilcox, dan T.J. Kelley, yang bekerja di Johns Hopkins University, berhasil mengisolasi dan mengkarakterisasi enzim nuklease restriksi pertama yang dapat digunakan untuk memotong DNA. Penemuan itulah yang mendukung adanya penemuan lainnya seperti antibodi monoklonal, insulin dari bakteri, dan tomat tahan hama dengan menggunakan teknik bioteknologi modern. Sehingga, Sobat Pintar sekarang mengenal dua jenis bioteknologi yang dibedakan berdasarkan teknik yang digunakan yaitu bioteknologi konvensional dan modern. Bioteknologi KonvensionalBioteknologi konvensional sangat terbatas pada peran mikroorganisme dengan teknik fermentasi dalam skala kecil dan pembuatannya masih menggunakan teknik sederhana. Prinsip dasar bioteknologi konvensional adalah memanfaatkan mikroorganisme utuh secara langsung tanpa proses rekayasa sehingga pemanfaatannya masih sangat terbatas. Bioteknologi konvensional yang sering kita dengar di kehidupan sehari-hari adalah teknik fermentasi seperti pembuatan tempe, tape, dan kecap. Bioteknologi ModernBioteknologi modern kita kenal dengan teknik yang melibatkan rekayasa genetika sehingga menghasilkan DNA rekombinan dan organisme transgenik yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan produk yang diinginkan seperti bayi tabung, hormon, antibiotik, dan vaksin. Pada prinsipnya, bioteknologi modern merupakan pemanfaatan bagian dari mikroorganisme dengan melibatkan teknologi modern. Penerapan BioteknologiBioteknologi dapat diterapkan secara luas yang meliputi berbagai bidang. Saking luasnya, aplikasi bioteknologi diklasifikasikan dalam berbagai warna berdasarkan bidang pemanfaatannya, yaitu: - Bioteknologi merah adalah aplikasi bioteknologi di bidang medis, seperti untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel punca untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik. - Bioteknologi putih/abu-abu adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam bidang industri, seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan, produksi enzim untuk pengolahan limbah industri, dan pembuatan bir dengan khamir. - Bioteknologi hijau adalah aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan, seperti menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi, dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. - Bioteknologi biru adalah aplikasi bioteknologi untuk perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik, seperti akuakultura untuk menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, pengembangan tiram tahan penyakit, dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Oh ya untuk persiapan UTBK kita juga sudah bahas banyak soal dalam fitur APLive.
Indonesia adalah salah satu negara yang memiliki makanan khas yang enak dan unik. Setiap daerah memanfaatkan hasil buminya untuk diolah kembali menjadi produk yang memiliki nilai jual tinggi, salah satunya makanan fermentasi dengan menggunakan prinsip bioteknologi konvensional. Bioteknologi konvensional merupakan teknik bioteknologi yang dilakukan dengan cara yang sederhana tanpa adanya rekayasa genetika. Dimana, bioteknologi ini lebih memanfaatkan organisme secara langsung untuk menghasilkan produk barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia melalui proses fermentasi. Secara umum, fermentasi adalah semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang merupakan metabolit primer atau sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. Ada beberapa contoh makanan yang diolah secara bioteknologi konvensional melalui proses fermentasi, antara lain : Tempe Tempe adalah makanan tradisional khas Indonesia yang sering dikonsumsi menjadi salah satu makanan favorit. Pada dasarnya proses produksi tempe ini menggunakan teknik fermentasi yang dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae pada kedelai. Kecap Kecap merupakan salah satu produk hasil bioteknologi yang terbuat dari kacang kedelai. Pada tahap awal kedelai akan difermentasi dengan menggunakan jamur Aspergillus Wentii. Tahap selanjutnya kedelai yang sudah difermentasikan akan dikeringkan dan direndam di dalam larutan garam. (Baca juga: Bioteknologi Dalam Bidang Kedokteran) Pembuatan kecap dilakukan melalui proses perendaman kedelai dengan larutan garam, sehingga pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Tauco Sama halnya dengan tempe, tauco merupakan makanan tradisional khas Indonesia. Dimana, tauco sering dijadikan bumbu masakan yang punya cita rasa khas dan aromanya yang kuat, gurih dan menggugah selera meski ada juga yang tak begitu suka dengan aromanya. Pada dasarnya proses produksi tauco ini menggunakan teknik fermentasi yang dilakukan dengan menggunakan jamur Aspergilus oryzae. Oncom Oncom merupakan makanan tradisional Indonesia yang dibuat dengan cara fermentasi dan berasal dari Jawa Barat. Dalam proses pembuatannya, proses fermentasi memanfaatkan jamur Neurospora crassa. Tape Makanan tradisional Indonesia lainnya adalah tape. Tape menjadi makanan khas Pulau Jawa Barat yang sudah sangat terkenal. Tape bisa dibedakan dari beberapa jenis sesuai dengan bahan baku pembuatannya yaitu tape singkong maupun tape ketan. Dalam proses pembuatannnya tape memanfaatkan jamur Saccharomyces cereviceae. Yogurt Yogurt merupakan minuman hasil fermentasi susu yang menggunakan bakteri Streptococcus thermophillus atau Lactobacillus bulgaricus. Bakteri ini akan mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat. Efek lain dari proses fermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental. Hasil akhirnya susu akan terasa asam dan kental. Keju Keju merupakan bahan makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat pada susu melalui proses pengentalan. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.
BMC – Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna (1992 ) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lebih lengkap, yakni: pemanfaatan prinsip–prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Bioteknologi (1) : Konsep dasar dan perkembangan Bioteknologi di masa lampau (konvensional) Bioteknologi sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.
Contoh produk bioteknologi konvensional, misalnya:
Bioteknologi modern Sekarang bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal:
Berikut ini adalah daftar kemajuan bidang bioteknologi yang telah diaplikasikan. Mayoritas didominasi oleh bidang peternakan, perikanan, dan kesehatan. Bioteknologi dalam Bidang Peternakan dan Perikanan Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi :
Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah:
Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik ini seekor sapi betina, mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa, menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi, dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat, kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10 – 15 {f96eda6f8618a63bcc95c2e2e67272e5834b316e5a9a9c3aeb9c545dc6b63cdc} dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan persentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini. Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan menderita penyakit fanconi anemia. Fanconi anemia adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia. Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. Teknologi bayi tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia. Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-embrio yang membawa gen fanconi. Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. Embrio ini kemudian ditransfer ke rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. Bayi tabung ini lahir 29 Agustus 2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta) untuk ditransfer ke darah Molly. Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah. Kontroversi Dalam perkembangannya, kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi. Sebagai contoh:
Bagaimana cara kita menyikapinya? Satu-satunya jalan adalah dengan melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai kekhawatiran yang timbul (www.biologimediacenter.com) |