BIOTEKNOLOGI

BIOTEKNOLOGI

• PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi berasal dari istilah Latin, yaltu Bio (hidup, teknos (teknologi penerapan) dan logos (ilmu). Artinya, ilmu yang mempelajari penerapan prinsip-prinsip biologi. Menurt Europe Federation of Botechnolugy (EFB), Bioteknologi sebagai perpadun dari imu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan untuk meningkakan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan barang dan jasa. 

lmu-imu pendukung dalam biateknologi diantaranya adalah mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, tekrik kimia, dan enzimologi. Saat ini, aplikasi bioteknologi tidak hanya pada mikroorganisme saja, namun pada tumbuhan dan hewan. Terdapat 4 prinsip dasar bioteknologi, yaitu: Penggunaan agen biologi, menggunakan metode tertentu, dihasilkannya suatu produk turunan, dan mel batkan banyak disiplin ilmu

• MACAM BIOTEKNOLOGI

Ada 2 macam jenis bioteknologi yaitu
1.bioteknologi konvensional
2. bioteknologi modern.

1. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL(sederhana)
Bioteknologi Konvensional adalah bioteknolagi yang memanfaatkan organisme secara langsung untuk menghasilkan produk barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia melalui proses fermentasi. Bioteknologi konvensional biasanya dilakukan secara sederhana dan diproduksi tidak jumlah yang besar Dalam bidang pangan, fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga d hasilkan procuk yang dikehendaki. 

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerohik cergan tanpa akseptor elektron eksternal.
Seiring dengarn perkembangan teknologi, definisi fermentasi meluas menjadi semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang merupakan metabolit primer atau sekunder dalem suatu lingkungan yang dikendalikan


Bioteknologi konvensional dimanfaatkan dalam beberapa bidang:
 1. Bidang Makanan
 Dalam bidang makanan Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain yoghurt, keju, tempe, roti, kecap, ,cuka, dan sebagainya.
a. Yogurt
Yogurt merpakan minuman hasil fermentasi susu yang menggunakan bakterl Streptococcus thermophillus atau Lactobocillus bulgaricus. Bakteri ini akan mengubah laktosa pada susu menjadi asam leklat. Efek lain dari proses fermentasi adalah pecehnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental. Hasil akhimya susu akan terasa asam dan kental. Proses perguraian ini disebut termentasi asam laktat



b.Keju
merupakan bahan makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat pada susu melalui proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri Lactobocillus bulgoricus dan Streptococcus thermophiilus. Bakteri ini menghasilkan enzim renin, sehingga protein pasa susu menggumpal dan membagi susu menjadi cair dan padatan (dadih).
Selanjutnya enzim renin akan mengubah gula laktosa dalam susu menjadi asam dan pada dadih. Dadih inilah yang akan diproses lebih lanjut melalui proses pematangan dan pengemasan terbentuk olahan makanan yang dikenal dengan keju

c. Roti
Pembuatan roti juga memanfaatkan peristiwa fermentasi yang dibantu oleh yeast atau khamir. Yeast merupakan sejenis jamur yang ditambah pada adonan tepung dan akan menimbulkan proses fermentasi. Proses ini akan menghasilkan gas karbondioksida dan alkohol. Gas karbondioksida berperan dalam mengembangkan roti, sedangkan alkohol akan berkontribusi dalam menghasilkan aroma dan memberi rasa pada roti. Adonan akan tampak lebih mengembang dan membesar pada saat adonan dimasukkan ke oven, karena gas akan mengembang pada suhu tinggi.

d. Kecap
Kecap merupakan salah satu produk hasil bioteknologi yang terbuat dari kacang kedelai. Pada tahap awal kedelai akan difermentasi dengan menggunakan jamur Aspergilius wentii. Tahap selanjutnya kedelai yang sudah difermentasikan akan dikeringkan dan direndam di dalam larutan garam. Pembuatan kecap dilakukan melalui proses perendaman kedelai cengan larutan garam, sehingga pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Jamur Aspergilius wentii akan merombak protein menjadi asam-asam amino, kompanen rasa, asam, dan aroma khas.

e. Tempe
Tempe adalah makanan tradisional khas Indonesia yang sering dikonsumsi menjadi salah satu makanan favorit. Pada dasarnya proses produksi tempe ini menggunakan teknik fermentasi. Fermentasi dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzoe dan Rhizopus oligosporus pada biji kedelai. Pada proses pertumbuhan, jamur akan menghasilkan benang-benang yang disebut dengan hifa. Benang benang itu mengakibatkan biji-bijian kedelai saling terikat dan membentuk struktur yang kompak. Pada waktu pertumbuhan jamur, jamur juga akan membuat suatu enzim protease yang dapat menguraikan protein kompeks yang ada pada kedelai menjadi asam amino yang lehih mudah dicerna aleh tubuh kita.

f. Cuka
Bahan dasar pada proses pembuatan cuka adalah etanol yang dihasilkan oleh fermentasi anaerob oleh ragi. Oleh bakteri asam asetat, seperti Acetabacter dan Glucanabacter, etanol akan dioksidas menjadi asam asetat.


2. Bidang Pertanian 
Di bidang pertanian, bioteknologi memberi andil dalam usaha pemenuhan kebutuhan makanan. Bioteknologi konvensional dalam bidang pertanlan diantaranya adalah:

a. Kultur Jaringan Kultur
artinya pembudidayaan, sedangkan jaringan artinya sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Dengan demikian kultur jaringan berarti membudidayakan suatu jaringan makhluk hidup menjadi individu baru yang mempunyai sifat sama seperti induknya. 
Pelaksanaan teknik kultur jaringan tumbuhan dilakukan berdasarkan teori sel sebagaimana yang dikemukakan oleh Scleiden dan Schwann, yaitu sel tumbuhan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan setiap sel tumbuhan (dari bagian mana saja sel tersebut diambil) yang jika dlletakkan dalam lingkungan yang sesuai, akan tumbuh menjadi tumbuhan yang sempurna.
Kultur jaringan akan lebih besar keberhasilannmya apabila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan yang terdirl dari sel-sel yang selalu membelah, dindingnya tipis, belum mempunyai penebalan dari zat pectin, plasmanya penuh, dan vakualanya kecil.

b. Pembastaran
Pembastaran atau persilangan merupakan perkawinan antara dua individu tanaman yang berbeda varietas, tetapi masih dalam satu spesies. Pembastaran merupakan cara yang sederhana, murah, dan paling mudah untuk menghasilkan tanaman pangan varietas unggul. Contoh, padi varietas X yang memiliki produksi gabah tinggi dan tidak cepat rebah dikawinkan dengan padi varietas Y yang memiliki sifat tahan hama dan umur panen pendek. Dari perkawinan ini, dapat dihasilkan padi varietas baru yang memiliki sifat perpaduan dari keduanya, yaitu produksi gabah tinggi, tahan hama, tidak cepat rebah, dan umur panen pendek.

c. Hidroponik
Hidroponik adalah teknik bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanamnya. Termasuk juga bercocok tanam di dalam pot atau wadah lainnya yang menggunakan air atau bahan yang bersifal porus, seperti pecahan genting, pasir kali, batu, kerikil, spons, sabut kelapa, arang kayu, dan sebagainya. Contoh bioteknologi konvensional yarg lain dalam bideng pertani adalah penyeleksian tanaman jenis muslerd alani oleh manusia, menghasilkan tonaman, kolabri, brokoli, kubis, dan kembang kol.

3. Bidong Industri 
Penerapan hioteknologi bioremediasi, yaitu suatu proses pengelolaan limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya (logam berat) menjadi limbah yang kurang berbahaya. Bioremediasi ini juga melibatkan mikroba tertentu, diantaranya Xonthomonas campestris dan Pseudamonas foetida. Caranya dengan melepaskan langsung bakteri tersebut ke limbah pabrik yang teimunitas

4. Bidang Pengobatan
Beberapa contoh biateknologi tradisional di bidang pengobatan, misalnya antibiotik penisilin yang digunakan untuk pengobatan, diisolasi dari bakteri dan jamur, dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan bermanfaat untuk meningkatkan imunitas

5. Bidang Peternakan
Bioteknologi tradisional di bidang peternakan, misalnya pada domba ankon yang merupakan domba berkaki pendek dan bengkok, sebagai hasil mutasi alami dan sapi Jersey yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu dengan kandungan krim lebih banyak.

2. BIOTEKNOLOGI MODERN
Peningkatan jumlah penduduk berpengaruh terhadap meningkatnya kebutuhan pangan. Produksi pangan dengan cara tradisional tidak lagi memadai untuk memenuhi kebutuhan pangan yang terus rneningkat. Hal ini menuntut para imuwan untuk mencari solusi dalam memproduksi bahan pangan dengan cara yang lebih baik. Penerapan bioteknologi dalam produksi bahan pangan menjadi solusi terbaik saat ini. Bioteknologi berpotensi meningkatkan produksi tanaman budidaya dan mengurangi pemakaian bahan kirnia berbahaya seperti pupuk dan pestisida. 

Dalam upaya pemenuhan kebutuhan tesebut para ilmuwan mengembangkan bioteknologi modern. Dalarn bioteknologi modern, orang berupaya untuk dapat rnenghasilkan produk dalam jumlah besar secara efektif dan efisien, dengan menggunakan peralatan canggih. 

Dalam bioteknologi modern selain menggunakan mikroorganisme juga dapat menggunakan bagian- bagian tubuh mikroorganisme. tumbuhan, dan hewan.     
Bioteknologi modern dalam produksi pangan dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetik. Rekayasa genetik adalah kegiatan manipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara membuat DNA baru. Manipulasi materi genelik dilakukan dengan cara menambah atau menghilangkan gen tertentu. Salah satu produk hasil rekayasa genetik adalah dengan rnembuat organisme iransgenik.

Melalui teknik rekayasa genetik, para ahli bidang bioteknologi dapat menyusun pola dengan sedemikian rupa sehingga menghasilkan organisme yang sifat-sifatnya sesuai dengan  kebutuhan. Teknik ini dikenal juga dengan istilah DNA rekombinan, yaitu proses  mengkombinasikan DNA sntu organisme ke organisme lain. Pengaturan pala genetik ini  melibatkan penggunaan gen organisme lah yang disisipkan ke pila DNA organisme tertentu.  Organisme yang menggunakan bagian gen organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan  istilah organisme transgenik

1.  Tanaman Transgenik    
Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah mengalami perubahan susunan informasi genetik dalam tubuhnya. 

Tanaman transgenik ini merupakan suatu alternatif agar tanaman tahan terhadap hama sehingga hasil panen dapat melimpah. Bahkan. tanaman juga dapat direkayasa agar mampu membunuh hama yang menyerang tumbuhan tersebut. Untuk membuat suatu tanaman transgenik. pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu (sifat yang diinginkan)
Gen yang dllnginkan dapat diambil dari tanaman antara lain, hewan, cendawan, atau bakteri. Setelah gen yang diinginkan didapat maka dilakukan perbanyakan gen yang disebut dengan istilah kloning gen. Pada tahapan kloning gen, DNA asing akan dimasukkan ke dalam vektar kloning (agen pembawa DNA), contohnya plasmid DNA yang digunakan untuk transfer gen).
Kemudian, vektor kloning akan dimasukkan ke dalarn bakteri sehingga DNA dapat diperbanyak seiring dengan perkembangbiakan bakteri tersebut. 

Apabila gen yang diinginkan telah diperbanyak dalam jumlah yang cukup maka akan dilakukan transfer gen asing tersebut ke dalam sel tumbuhan yang berasal dari bagian tertentu. salah satunya adalah bagian daun. Transfer gen ini dapat dilakukan dengan beberapa metode. yaitu metode senjata gen. metode transformasi DNA yang diperantarai bakteri Agrobocterium tumefociens. dan elektroporasi (metode transfer DNA dengan bantuan listrik)

Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk.

2. Hewan Transgenik
Selain tumbuhan transgenik, juga ada hewan-hewan transgenik. Pada awalnya hewan transgenik merupakan bahan penelitian para ilmuan untuk menemukan jenis penyakit yang menyerang hewan tertentu dan cara penarggulangannya. Perkembangan selanjutnya. pererapan teknologi rekayasa genetik pada hewan bertujuan untuk menghasilkan hewan ternak yang memproduksi susu dan daging yang berkualitas. ikan yang cepat besar dan mengandung vitamin tertentu. dan sebagainya.

*Sekian dari saya
Semoga bermanfaat

Salam hangat,
Muthmainah luluk :)