PENGERTIAN PERAN DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI MATERI KULIAH BIOLOGI

PENGERTIAN, PERAN DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI MATERI KULIAH BIOLOGI FP UPN V JATIM Dr. K. SRI MARHAENI JULYASIH, M. Si

Pengertian Bioteknologi merupakan gabungan dua kata yaitu bio dan teknologi. Bio berarti makhluk hidup dan teknologi adalah cara untuk memproduksi barang atau jasa

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa

European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan ilmu pengetahuan dan ilmu rekayasa yang bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup dan analog molekular untuk menghasilkan produk dan jasa.

Menurut Louchli (1987) bioteknologi didefinisikan sebagai segala teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagian dari organisme untuk : (a) memperbaiki sifat tanaman atau hewan ; (b) mengembangkan mikroba untuk tujuan khusus atau ; (c) membuat / memodifikasi produk tanaman.

Sejarah perkembangan bioteknologi Sejak tahun 6000 SM orang Samaria dan Babilon kuno sudah minum bir yang beralkohol dari hasil fermentasi. Orang Mesir sejak tahun 4000 SM telah dapat membuat roti. Di Eropa dan Asia, orang sudah dapat membuat makanan yang memanfaatkan mikroorganisme seperti keju, yoghurt, kecap, tempe, tape, pewarna makanan dan lain-lain

Perkembangan bioteknologi melalui beberapa periode yaitu periode pra Pasteur (sebelum 1865), periode Pasteur (1865 – 1940), periode antibiotik (1940 – 1960) dan bioteknologi baru / modern (1975 s/d sekarang) (Houwink, 1984).

Menurut Rehm (1981) perkembangan bioteknologi berlangsung melalui empat tahapan, yaitu : Bioteknologi dalam memproduksi makanan melalui proses fermentasi Bioteknologi dalam memproduksi asam-asam organik serta biomassa, seperti asam asetat, asam laktat, asam sitrat, alkohol dan lain-lain. Bioteknologi dalam memproduksi bahan kimia dalam keadaan steril misalnya penisilin antibiotika dan lain sebagainya Bioteknologi baru dalam peralatan dan penemuan mutakhir seperti dalam biologi molekular, rekayasa genetika dan teknologi gen.

PETA KONSEP Kelangsungan Hidup Manusia Ditunjang Oleh Teknologi melalui Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modern Produksi Tempe Kecap Misalnya Keju Yoghurt dll Kultur Jaringan Rekayasa Genetik

A. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL Bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula atau bahan makanan. Ciri : mempergunakan mahluk hidup secara langsung. Belum tahu adanya penggunaan enzym. Mempergunakan Proses fermentasi Contoh : Pembuatan tempe, tape, kecap, yoghurt

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Contoh: di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke 19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.

Bioteknologi konvesional kecap yoghurt keju tempe tape

Bioteknologi modern Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi : rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. [3]

Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, 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.

Aplikasi Bioteknologi Aplikasi bioteknologi meliputi bidang pertanian, peternakan, industri, kedokteran, pengolahan limbah, dan lain-lain.

Di bidang pertanian A. Kultur Jaringan (Tissue Culture) Kultur jaringan adalah penanaman jaringan tanaman (mata tunas, daun muda atau organ lain tanaman) pada media buatan yang diatur secara aseptik dan bisa ditumbuhkan membentuk tanaman lengkap (plantlet). Satu mata tunas atau meristem atau jaringan muda dapat tumbuh lebih dari satu tanaman baru.

B. Rekayasa genetika adalah suatu teknik untuk mengidentifikasi dan mengisolasi gen tertentu dari suatu sumber genetik, menggabungkan gen tersebut dengan vektor tertentu untuk mendapatkan DNA rekombinan, kemudian memindahkan atau memasukkan molekul DNA rekombinan kedalam sel / jaringan inang tertentu sebagai penerima, sehingga diperoleh organisme (klon) baru yang mampu mengekspresikan sifat yang dibawa oleh gen yang dipindahkan tadi (Murdiyatmo, 1994).

PROSES REKOMBINASI DNA

ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK 3 views of the Sunset papaya cultivar, which was genetically modified to create the Sun. Up cultivar, resistant to PRSV. [49] Perbandingan beras normal (putih) dan Golden Rice (kuning). Gambar dari: http: //www. goldenrice. org/

Daun kacang nontransgenik (atas) dan transgenik yang tahan serangan hama (bawah).

Di bidang industri Ada beberapa produk bioteknologi dalam industri pangan seperti bahan suplemen gizi, pemerkaya gizi pangan (food enrichment), penegas rasa (food enhancer) dan bahan yang digunakan dalam makanan kaleng

Bidang Kedokteran dan Farmasi Hormon insulin manusia diproduksi di pankreas. Penederita penyakit kencing manis (diabetes melitus) perlu tambahan insulin dari luar tubuh. Dengan bioteknologi (rekayasa genetik) tahun 1982 telah diproduksi human insulin dengan nama Humulin (Watson dkk. , 1983). Setelah teknik rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin manusia oleh bakteri. Ini dilakukan dengan jalan menyematkan gen pengkode pembentukan insulin

Pengolahan limbah Penerapan bioteknologi untuk produksi polisakarida telah dikembangkan dalam pembuatan minuman penyegar nata dari limbah air kelapa (nata de coco) dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum. Di samping itu, limbah pengolahan nanas (nata de pina), limbah cair pulp kakao (nata de cacao) juga dapat dibuat minuman penyegar nata (Hermawan, 1994) Nata de coco

DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI 1. Peningkatan produksi pangan 2. Peningkatan kesehatan 3. Penyedia bahan bakar alternatif

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI 1. Di bidang Etika/ Moral Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam 2. Di bidang sosial ekonomi Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga)

3. Dampak di bidang kesehatan Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.

4. Dampak terhadap lingkungan Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian organisme.

TERIMA KASIH ^_^