Bioteknologi: Pengertian, Penggolongan, dan Penerapannya

 

Pengertian bioteknologi

Jika ditinjau dari asal katanya Bioteknologi itu terdiri dari 3 kata yaitu Bio, tekno dan logos. Masing-masing artinya adalah kehidupan, penerapan, dan ilmu atau secara umum biasanya kita mengenal dengan ilmu yang menerapakan atau memanfaatkan makhluk hidup dalam teknologi untuk produksi barang dan jasa. Makhluk hidup yang dimanfaatkan seperti Mikroorganisme berupa jamur ataupun bakteri.

Penggunaan kata bioteknologi pertama kali digunakan pada tahun 1919 oleh Karl Ereky, seorang professor dari Hungaria, walaupun sejak 8000 SM masyarakat sudah memulai menggunakannya untuk memperbaiki hasil produksi ternak dengan melakukan praktik perkembangbiakan selektif. Perkembangannya dimulai pada tahun 1970, di mana peranannya sangat dibutuhkan dalam menciptakan antibiotik untuk mengobati penyakit-penyakit berbahaya pada saat itu.

Peran bioteknologi saat ini sangat bervariasi mulai dari pangan, pertanian, kedokteran, bahkan peternakan. Secara umum bioteknologi ini terdiri atas dua jenis yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. Perebedaan antara keduanya yaitu terletak pada prosesnya, jika bioteknologi secara konvensional memanfaatkan mikroorganisme secara utuh sedangkan pada bioteknologi modern memanfaatkan DNA dari mikroorganisme tersebut.

Selain itu, teknologi yang digunakan dalam bioteknologi konvensional masih bersifat sederhana, sedangkan secara modern menggunakan teknologi yang canggih. Nah apa aja sih produk yang telah dihasilkan oleh bioteknologi ini? Apakah ada yang sering bersentuhan langsung dengan kehidupan sehari-hari? Secara konvensional, produk olahan makanan seperti tempe, keju, yoghurt masih memanfaatkan mikroorganisme utuh dalam proses feremnetasinya. Sedangkan bioteknologi modern kita bisa liat pada kloning dan proses bayi tabung yang memanfaatkan kombinasi DNA.

Bioteknologi konvensional

Merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung untuk memproduksi makanan.

Beberapa contoh produk boiteknologi konvensional :

No	Produk	Bahan makanan	mikroorganisme
1.	tempe	kedelai	Rhizopus oligospora, Rhizopus oryzaeq
2.	kecap	kedelai	Aspergillus wentii
3.	keju	susu	Penicillium requeforti Penicillium camemberti Lactobacillus sp
4.	yoghurt	susu	Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophillus
5.	roti	gandum	Saccharomyces cereviceae
6.	nata de coco	air kelapa	Acetobacter xylinum
7.	tape	beras ketan , singkong	Saccharomyces cereviceae
8.	brem padat	beras ketan	Saccharomyces cereviceae
9.	oncom	Kacang tanah	Neurospora crassa
10.	Minuman anggur	Buah anggur	Saccharomyces ellipsoideus

Bioteknologi modern

Penggunaan mikroorganisme tidak langsung seperti bioteknologi konvensional, tetapi menggunakan mikroorganisme yang direkayasa, sehingga menjadi lebih efektif dan efisien.

Bioteknologi modern memanfaatkan organism dalam tingkat seluler atau molekuler, misalnya dalam teknologi reproduksi dan rekayasa genetika.

Terapan Hasil Bioteknologi

Di Bidang Industri

Peran dari pemanfaatan bioteknologi pada bidang industri adalah berupa produk makanan dan juga minuman, protein sel tunggal dan zat organik.

1. Produk bahan makanan dan minuman

Penerapan dari prinsip bioteknologi ini adalah memakai prinsip tradisional yang memakai fermentasi. Pengertian fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia karbohidrat menjadi alkohol atau menjadi asam oleh mikroorganisme. Untuk jenis makanan dan miniman yang menggunakan prinsip fermentasi dapat dilihat pada tabel di atas pada bioteknologi konvensional.

2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)

Pengertian PST adalah protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan letaknya berada di dalam sel mikroorganisme tersebut. Tujuan PST adalah untuk  mendapatkan protein dalam rangka mengatasi kekurangan protein. Contoh mikroorganisme yang menghasilkan PST adalah Bakteri Methylophillus methylotrophus dan alga hijau (chlorella). Inilah pemanfaatan dari bioteknologi untuk menghasilkan PST.

3. Penghasil Zat Organik

Bioteknologi juga dapat berperan dalam menghasilkan zat organik. Zat organik merupakan suatu zat yang mempunyai kandungan karbon, oksigen dan hidrogen. Zat organik dihasilkan dari proses fermentasi mikroorganisme. Sebagai contoh adalah asam sitrat oleh Aspergillus nigger.

Di Bidang Pertanian

Di bawah ini merupakan bioteknologi pertanian yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia.

1. Organisme Transgenik

Organisme transgenik adalah organisme yang memperoleh sisipan gen tertentu dari organisme lain sebagai pembawa sifat yang diharapkan. Hal ini juga memanfaatkan bioteknologi.

2. Kultur Jaringan

Menumbuhkan eksplan pada media sehingga akan tumbuh kalus dan pada akhirnya akan menjadi plantet (tanaman) kecil yang memiliki akar, batang dan jug adaun.

Keuntungan teknik kultur jaringan dengan pemanfaatan bioteknologi adalah:

• Memiliki sifat yang mirip dengan induknya;
• Bisa diperbanyak dalam waktu yang singkat dan cepat;
• Tidak memerlukan tempat/ okasi yang luas;
• Kesehatan dan kualitas dari bibit yang terjamin;
• Kecepatan dalam pertumbuhan yang lebih cepat jika dibandingkan dengan yang alami.

3. Hidroponik

Pengertian hidroponik adalah teknik dalam bercocok tanam tanpa memakai tanah sebagai media tanamnya. Hidroponik juga memanfaatkan bioteknologi. Keuntungan cara bertanam dengan hidroponik adalah :

• Tidak membutuhkan lokasi/ tempat yang luas;
• Pupuk lebih hemat;
• Kualitas produksi (hasil panen) yang baik;
• Tanaman bebas dari hama dan penyakit;
• Panen dapat berlangsung secara terus menerus;
• Tanaman dapat tumbuh dengan lebih cepat.

4. Aeroponik

Pengertian aeroponik adalah teknik bercocok tanam tanpa memakai media tanam untuk tumbuhnya akar, dan akar dibiarkan secara terbuka menggantung pada suatu tempat yang kelembabannya telah dijaga. Aeroponik juga merupakan pemanfaatan dari bioteknologi.

Di Bidang Lingkungan

Penerapan bioteknologi pada bidang lingkungan misalnya:

1. Gasohol adalah merupakan fermentasi molase oleh Saccharomyces cerevisie.

2. Biohidrometalurgi/ pemisahan logam dari bijihnya. Untuk mikroorganisme yang mempunyai peran adalah Thiobacillus ferrooxidans yang mempunyai sifat kemolitotrof yaitu yang bisa memakai senyawa anorganik sebagai sumber energi

3. Pencemaran logam berat dari limbah industri dapat diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi. Pencemaran logam berat dari limbah industri bisa dengan menggunakan bakteri Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus subtilis untuk mengikat zat logam berat tersebut yang telah mencemari lingkungan.

4. Bioremediasi adalah suatu cara menghilangkan polutan ataupun kontaminan yang terdapat di air, tanah dan juga udara dengan memanfaatkan mikroorganisme seperti halnya Pseudomonas, Flavo-bacterium, Azetobacter dan juga Arthobacter. Bioremediasi merpakan salah satu pemanfaatan bioteknologi.

5. Pemanfaatan bioteknologi dapat digunakan untuk mengatasi pencemaran limbah organik yaitu dengan menggunakan tumbuhan air seperti halnya enceng gondok.

Di Bidang Peternakan

Pemanfaatan bioteknologi :

1. Inseminasi buatan

2. Klonik

3. Tekonogi transgenik

Di Bidang Kedokteran dan Kesehatan

Pada bidang kedokteran dan kesehatan, pemanfaatan bioteknologi 

1. Antibodi monoklonal

2. Dalam pembuatan insulin

3.Terapi gen adalah merupakan pengobatan terhadap penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen yang normal. Pemanfaaatn bioteknologi ini sangat bermanfaat bagi penderitanya.

4. Antibiotik. Di awali dari penemuan pinisilin dari Pinicillium notatum oleh Alexander Flerning

- Pinicillium chrysogenum memperbaiki pinisilin yang telah ada yang dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultraviolet dan sinar x.

- Cephalospurium, pinisilin N

- Cephalospurium, sefalospurin C

- Streptomyces, streptomisin sebagai pengobatan TBC.

5. Interferon adalah merupakan protein yang dihasilkan sel tubuh apabila terinveksi virus

6. Vaksin. Sebagai contoh adalah vaksin hepatitis B dan malaria.

Bioteknologi dalam Produksi Pangan

Di bidang produksi pangan, bioteknologi juga memiliki manfaat yang banyak, antara lain:

1. Makanan bahan susu

Pada prinsipnya adalah memproses susu dengan fermentasi yang menghasilkan asam laktat.

- Keju oleh Propiabacterium yang juga memiliki fungsi memberi rasa dan tekstur dari keju.

-Yoghurt oleh Lactobacillus bulgaricus yang memberi rasa dan aroma dan Streptococcus thermophillus menambah keasaman.

- Mentega oleh Leucnostoc cremoris.

2. Makanan Non Susu

- Roti, asinan dan alkohol dengan ragi;

- Kecap dengan Aspergillus oryzae

- Nata de coco dengan Acetobacter xylinum.

- Cuka dengan Acetobacter azeti

- Alkohol difermentasi dalam kondisi yang aerob.

Dampak Bioteknologi di Berbagai Bidang

Berikut adalah dampak dari bioteknologi pada berbagai bidang, antara lain:

Dampak Bioteknologi Bidang Lingkungan

Bioteknologi memiliki dampak pada bidang lingkungan. Organisme transgenik yang dilepaskan ke alam bebas bisa jadi membuat terjadinya perubahan keseimbangan ekosistem. Hal ini disebabkan karena setiap spesies tertentu mempunyai fungsi tersendiri pada suatu ekosistem. Organisme transgenik tersebut dikhawatirkan akan membuat perubahan peranan organisme lain dalam ekosistem.

Dampak Bioteknologi Bidang Sosial Ekonomi

Selain bidang lingkungan, bioteknologi juga berdampak pada bidang sosial ekonomi. Timbulnya hak paten atas rekayasa genetik, swastanisasi pada kelompok tertentu  akan memberikan suatu pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Misalnya dengan adanya penemuan tanaman transgenik yang dipatenkan, maka untuk mendapatkan tanaman tersebut harus membeli kepada pemegang lisensi tersebut, hal ini akan memberatkan bagi petani yang mempunyai modal yang terbatas.

Dampak Bioteknologi Bidang Kesehatan

Suatu organik yang disisipi oleh gen yang tahan zat antibiotik dikhawatirkan bisa menurunkan daya tahan tubuh kepada penyakit jika dikonsumsi oleh manusia, hal ini dapat menimbulkan masalah yang cukup serius. Inilah dampak bioteknologi pada bidang kesehatan.

Dampak Bioteknologi Bidang Etika/ Moral

Dampak bioteknologi selanjutnya adalah pada bidang etika/ moral. Pemindahan gen suatu makhluk ke dalam sel tubuh makhluk yang lain dianggap tidak etis oleh masyarakat, karena hal ini merupakan pelanggaran terhadap hukum alam yang terbuka. Harapannya artikel bioteknologi di atas memberi manfaat.