Pengertian dan Manfaat Bioteknologi Pengertian bioteknologi Manfaat bioteknologi

Pengertian dan Manfaat Bioteknologi Pengertian bioteknologi Manfaat bioteknologi Prinsip dasar bioteknologi Peran mikroba dalam berbagai bidang bioteknologi

Multidisiplin Ilmu Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan multidisiplin ilmu. Ilmu yang terlibat dalam pengembangan ilmu biologi antara lain genetika, biokimia, mikrobiologi, biologi molekular, dan ilmu biologi lainnya. Ilmu Pangan Biologi Molekuler Pengertian Bioteknologi merupakan setiap aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk dimanfaatkan secara spesifik. Biokimia Bioteknologi Mikrobiologi Genetika Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 2

Bioteknologi Klasik Pada zaman prasejarah, beberapa jenis mikroorganisme telah dimanfaatkan oleh manusia untuk menghasilkan produk makanan dan minuman seperti keju, roti, dan bir. Salah satu ciri bioteknologi klasik juga yaitu adanya kegiatan domestikasi hewan dan pertanian yang menggantikan kebiasaan manusia berburu dan mengumpulkan makanan. Domestikasi Hewan Budidaya Tanaman Keju Bir Roti Domestikasi dilakukan pada hewan-hewan unggul agar terdapat persediaan daging dimusim dingin tanpa harus pergi berburu Budidaya tanaman dilakukan agar manusia memiliki persediaan makanan yang cukup. Bahkan manusia pada saat itu melakukan pengawetan bahan makanan dengan berbagai metode Diawali oleh keinginan untuk menyimpan kelebihan persediaan susu dalam bejana, keju kemudian ditemukan karena susu yang disimpan terfermentasi. Bir dibuat pertama kali akibat ketidak sengajaan para petani anggur menyimpan hasil panen dalam bak kayu pada kurun waktu yang cukup lama. Roti dibuat pertama kali karena manusia ingin menciptakan makanan olahan dari tepung yang mereka produksi. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 3

“Ruang lingkup bioteknologi sangat luas, mencakup seluruh teknik untuk menghasilkan barang atau jasa dengan memanfaatkan sistem biologi maupun sel hidup” Prinsip Bioteknologi Agen Biologi Teknologi Pemanfaatan agen biologi Teknologi memanipulasi untuk memperoleh agen biologi agar dapat produk atau jasa menghasilkan produk dan jasa yang lebih bermanfaat Produk yang dihasilkan dapat dimanfaatkan oleh masyarakat luas Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 4

Sejarah Perkembangan Bioteknologi Kuno Domestikasi Budidaya Tanaman Unggul Petenakan Hewan Unggul Klasik Fermentasi Vaksin Antibiotik sederhana Modern Gambar. Sejarah perkembangan bioteknologi. Beberapa penemuan penting telah digambarkan dalam grafik ini dengan kemungkinan untuk pertumbuhannya yang tidak terbatas di masa yang akan datang. Antibodi Monoklonal Polymerase Chain Reaction Organisme Transgenik Kloning Human genome project Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 5

Milestone Bioteknologi Gregor Mendel, biarawan asal Austria yang menemukan pola pewarisan sifat pada mahluk hidup. Mendel menginisiasi pemahaman akan adanya sifat yang diwariskan dari generasi ke generasi. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 6

Milestone Bioteknologi Edward Jenner Percobaan Edward Jenner menjadi tonggal sejarah berkembangnya bioteknologi dibidang kesehatan. Jenner mengembangkan vaksin untuk penyakit cacar dan rabies. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 7

Milestone Bioteknologi Alexander Flemming menemukan senyawa antibiotic secara tidak sengaja ketika meneliti bakteri Staphylococcus yang terkontaminasi bakteri ketika kultur ditinggalkan selama liburan. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 8

Milestone Bioteknologi Watson & Crick untuk pertama kalinya melaporkan model struktur DNA yang dikenal dengan model rantai ganda DNA. Model ini mampu menjelaskan berbagai fenomena terkait dengan replikasi DNA dan peran DNA dalam pewarisan sifat Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 9

Milestone Bioteknologi Kary Mullis mendapatkan Nobel dibidang Kimia pada usia 49 tahun atas penemuan metode Polymerase Chain Reaction yang merubah metode perbanyakan DNA dari kloning pada bakteri (in vivo) menjadi in vitro. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 10

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Pertanian Kompos Bioaktif Bio-fertilizer Agen Biokontrol Kompos bioaktif berisi mikroba yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi decomposer hingga tanaman dapat dengan mudah memperoleh nutrisi dari tanah Biofertilizer memanfaatkan mikroba yang dibutuhkan untuk tanaman tumbuh dengan baik sebagai pengganti pupuk sesuai dengan kebutuhan tanaman tersebut. Agen biokontrol berupa mikroba yang dapat menjalankan fungsi menjadi fungisida atau insektisida alami. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 11

Mikroba dapat menjadi biokontrol alami terhadap pathogen yang menginfeksi akar, batang, dan daun tanaman. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 12

Pepaya tahan virus Jagung tahan banjir Gandum bebas Gluten Beras Golden, kaya akan -karoten Pisang kaya akan vitamin A Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 13

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Peternakan dan Perikanan Probiotik untuk Ternak Probiotik membantu ternak untuk terhindar dari infeksi bakteri merugikan yang berasal dari lingkungan hidupnya. Probiotik juga membantu hewan ternak untuk menyerap nutrisi makanannya dengan lebih maksimal. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 14

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Pangan Proses fermentasi menghasilkan berbagai macam produk makanan dan minuman seperti tempe, kecap, yogurt, keju, oncom, roti, dan minuman beralkohol. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 15

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Farmasi Vaksin Antibiotik Vaksin dapat digunakan untuk membentuk antibodi dalam tubuh sehingga tahan terhadap serangan bakteri maupun virus patogen. Vaksin merupakan virus yang telah dilemahkan sehingga ketika dimasukkan ke dalam tubuh, tubuh akan membentuk antibody terhadap virus tersebut. Mikroorganisme dapat menghasilkan metabolit sekunder yang mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme lainnya. Metabolit yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme disebut dengan antibiotik Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 16

Gambar. Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang farmasi (Sumber: Smith, 2009) Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 17

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Energi Beberapa mikroorganisme mampu menghasilkan senyawa etanol (alkohol) melalui proses fermetnasi. Pembuatan alkohol menggunakan bahan baku berupa bahan organik dengan kandungan karbohidrat yang tinggi. Etanol merupakan bahan baku dari gasohol, bahan bakar campuran bensil dengan etanol absolut. Saat ini, bahan bakar biofuel lebih menjanjikan karena ketersediaan bahan yang berkelanjutan serta ramah lingkungan. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 18

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Pengolahan Bahan Tambang Beberapa bakteri kemosintesis hidup dengan memanfaatkan zat anorganik seperti tembaga, besi, dan belerang. Bakteri kemosintesis mampu membuat senyawa organik menjadi senyawa organik dengan memanfaatkan energi dari senyawa tersebut. Gambar disamping menunjukkan kemampuan bakteri pendaur ulang emas yang mengumpulkan emas dari limbah sebuah pertambangan. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 19

Gambar. Proses isolasi tembaga dari papan sirkuit sisa barang elektronik dengan bantuan bakteri Ferrooxidan Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 20

Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Bioremediasi Tumpahan minyak yang mencemari pantai-pantai Chennai, Meksiko pada tahun 2017 sangat merusak ekologi diwilayah tercemar. Tumpahan dibersihkan menggunakan teknik bioremediasi. Teknik ini bekerja dengan memanfaatkan kemampuan alami mikroorganisme tertentu untuk memecah senyawa beracun menggunakan enzim. Enzim adalah molekul yang ada dalam mikroorganisme yang memecah polutan menjadi senyawa tidak beracun. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 21

Gambar. Proses bioremediasi limbah minyak menggunakan mikroorganisme (Sumber: Lawrence Berkeley National Lab) Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 22

Gambar. Proses bioremediasi diperairan menggunakan mikroorganisme Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 23

• Bioteknologi merupakan ilmu multidisiplin yang memanfaatkan mahluk hidup atau agen biologi untuk menghasilkan suatu produk. • Prinsip bioteknologi mencakup agen biologi atau mahluk hidup, teknologi atau metode untuk mengubah agen biologi, dan produk yang bermanfaat bagi manusia. Rangkuman -- • Ilmu bioteknologi berkembang sangat pesat berkat beberapa penemuan penting yang mendukung berkembangnya ilmu bioteknologi. • Pemanfaatan bioteknologi mencakup hamper semua bidang kehidupan termasuk pertanian, perikanan, peternakan, pangan, sandang, energi, farmasi, kedokteran, tambang, pengolahan limbah, dan lain. Modul 6 KB 1 - Bioteknologi 24

Thank You ---