Bioteknologi

A. Pengertian Bioteknologi.

Menurut Smith (1981), bioteknologi adalah suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang menyangkut penerapan praktis dilapangan terhadap organisme hidup dan komponensubselulernya pada industri jasa dsan manufaktur serta pengolahan lingkungan.

Sedangkan menurut Shiva ( 1994) bioteknologi adalah: Teknologi pemanfaatan organisme atau produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan bahan atau jasa.

Dapat disimpulkan bahwa Bioteknologi merupakan suatu bentuk usaha dalam memanfaatkan suatu organisme (bakeri, fungi, virus dll) atau bagian organisme atau produk dari organisme tersebut (enzim, alkohol dan zat lainnya) dengan teknik-teknik tertentu dengan memperhatikan perkembangan teknik penerapan ilmu pengetahuan yang ada untuk menghasilkan suatu produk yang diinginkan baik berupa barang, jasa, pengetahuan dan hal lainnya yang bertujuan menopang pengembangan ilmu pengetahuan berikutnya agar tercapai kemamuran dan kesejahteraan bagi manusia. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Menurut Smith ( 1981) ruang kajian bioteknologi mencakup:

1. Teknologi Fermentasi.

Teknologi fermentasi erat kaitannya dengan peragian/ fermentasi dengan menggunakan/ memanfaatkan ragi atau bakteri dan jamur untuk membuat minuman berakohol, makanan seperti keju, tape, tempe, antibiotik atau obat dan lain sebagoainya.

2. Rekayasa Enzim.

Digunakan untuk menghaslkan katalis-katalis reaksi kimia, memobilisasi enzim dan pengadaan bioreaktor.

3. Teknologi pengolahan sampah.

Tenologi pemanfaatan sampah organik untuk menghasilkan bio-gas dan pupuk organik.

4. Teknologi lingkungan

Penerapan bioteknologi dalam menyelamatkan lingkungan/ habitat hidup makhluk hidup.

5. Teknologi sumber daya yang dapat diaur ulang.

Rekayasa pemanfaatan makhluk hidup untuk mendapatkan sumber tenaga atau energi yang dapat diperbarui, untuk menggantikan sumber energi dari tambang (bahan bakar fosil) yang terbatas dan menimbulkan polusi. Sumber daya tenaga dan energi yang berasal dari bioteknologi diharapkan dapat disediakan secara terus menerus dan tidak menimbulkan polusi bagi lingkungan sekitar karena bersifat dapat diperbaharui. Hasil rekayasa bioteknologi dalam teknologi sumber daya contohnya adalah: etanol, methanol dan hidrogen.

B. Bioteknologi sederhana dan modern.

Bioteknologi sederhana merupakan rekayasa biologi dengan memanfaatkan teknik sederhana atau menggunakan jasa mikroorganisme berupa bakteri ataupun jamur. Penerapan bioteknologi sederhana diantara digunakan dalam pembuatan bir, cuka, yogurt, keju, tauco, kecap, tape, tempe, tahu

Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang memanfaatkan teknik-teknik dan alat yang canggih yang sudah merekayasa sel dan inti sel serta gen. Bioteknologi modern ditujukan untuk penyediaan makanan penggati bagi manusia yang bersifat murah, dan mudah dihasilkan atau digunakan. Bioteknologi modern juga ditujukan untuk menghasilkan suatu makhluk hidup yang unggul agar dapat dimanfaatkan manusia, dan lainnya yang bertujuan untuk meningkatkan kemakmuran dan kesejahteraan manusia. Contoh penerapan bioteknologi modern adalah : kultur jaringan, Kloning, rekayasa genetika. Transplatasi organ dll.

C. Sejarah perkembangan Bioteknologi.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.

Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.

Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.

Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

D. Perkembangan Bioteknologi..

Perkembangan bioteknologi dapat dibagi dalam beberapa era yang meliputi:

1. Era bioteknologi generasi pertama / bioteknologi sederhana. Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh:
pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.

Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh:
a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat

a. pengolahan air limbah

b. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.

Proses dalam kondisi steril.

Contoh

produksi antibiotik dan hormone

4. Era bioteknologi generasi baru

Contoh:
produksi insulin, interferon, antibodi monoclonal

E. Penerapan Bioteknologi dan

1. Aplikasi dalam bidang medis.

Termasuk bioteknologi merah (red biotechnology). Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.

2. Aplikasi dalam bidang makanan dan minuman.

3. Aplikasi dalam bidang pertanian dan peternakan.

4. Aplikasi dalam bidan persenjataan.

5. Aplikasi dalam bidang industri.

Termasuk bioteknologi putih/ abu-abu (white/ grey biotechnology), seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan.

Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir

F. Rekayasa genetika.

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:

1. Isolasi gen.
2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru.
4. Membentuk produk organisme transgenik.

Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:

1. Proses introduksi gen, dengan cara:

a. Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik.

b. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan.

c. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan .

d. Uji coba kultur tersebut dilapangan.

2. Mutagenesis, dengan cara:

Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia)

3.