Sabtu, 05 Desember 2009

BIOTEKNOLOGI



Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi berasal dari kata latin yaitu bio (hidup), teknos (teknologi = penerapan) dan logos (ilmu). Bioteknologi adalah cabang biologi yang mempelajari pemanfaatan prinsip ilmiah dan rekayasa terhadap organisme, proses biologis untuk meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan manusia.

Ciri utama bioteknologi:
1. Adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Perkembangan bioteknologi :
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
b. pengolahan air limbah
c. pembuatan kompos
3. Era bioteknologi generasi ketiga.
Proses dalam kondisi steril.
Contoh:
produksi antibiotik dan hormon
4. Era bioteknologi generasi baru  bioteknologi baru.

Contoh:
produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

Garis waktu bioteknologi

8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi
4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat
1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia
1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan
1880 Mikroorganisme ditemukan
1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan
1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi
1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen
1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein
1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar
1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia.
1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver"
2000 Perampungan Human Genome Project

BIOTEKNOLOGI DALAM BERBAGAI BIDANG

href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CFuck3%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C05%5Cclip_filelist.xml">

Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna (1992 ) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lebih lengkap, yakni: pemanfaatan prinsip–prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.

Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

Rifai (2001) mengatakan, penggunaan bioteknologi untuk menciptakan kultivar unggul seperti tanaman padi dan tanaman semusim sangat berguna untuk pemenuhan kebutuhan pangan rakyat Indonesia. Karenanya, pengembangan bioteknologi diberbagai bidang perlu mendapat perhatian serius. Satu fakta yang tidak dapat dipungkiri akibat ketertinggalan negara kita mengembangkan bioteknologi adalah dimanfaatkannya plasma nutfah negara kita oleh negara lain. Durian bangkok dan mangga berwarna keunguan dari Australia adalah sebagian kecil contohnya.

Bioteknologi seperti transgenik dalam bidang pertanian pada dasarnya telah mulai dikembangkan, namun penolakan-penolakan dari berbagai pihak menyebabkan teknologi ini tidak pesat perkembangannya. Tanaman-tanaman pertanian yang telah berhasil meningkatkan produksi dan kualitas melalui transgenik antara lain kapas, jagung, dan lain-lain.

Pro dan kontra penggunaan tanaman transgenik ramai dibicarakan diberbagai media massa. Salah satu contohnya adalah kapas transgenik. Pihak yang pro, terutama para petinggi dan wakil petani yang tahu betul hasil uji coba di lapangan memandang kapas transgenik sebagai mimpi yang dapat membuat kenyataan, sedangkan Pihak yang kontra, sangat ekstrim mengungkapkan berbagai bahaya hipotetik tanaman transgenik (Tajudin, 2001).

Selain kapas, Setyarini (2000) memaparkan tentang kontroversi penggunaan tanaman jagung yang telah direkayasa secara genetik untuk pakan unggas. Kekhawatiran yang muncul adalah produk akhir unggas Indonesia akan mengandung genetically modified organism ( GMO ). Masalah lain yang menjadi kekhawatiran berbagai pihak adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan lingkungan antara lain serbuk sari jagung dialam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Sebaliknya, kelompok masyarakat yang pro mengatakan bahwa dengan jagung transgenik selain akan mempercepat swa sembada jagung, manfaat lain adalah jagung yang dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida.

Bagaimana cara kita menyikapinya?, satu-satunya jalan adalah dengan melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai kekhawatiran yang timbul.

Bioteknologi dalam Bidang Peternakan dan Perikanan

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi : 1) teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting. 2) rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler, 3) peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan 4) bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner (Gordon, 1994; Niemann dan Kues, 2000).

Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah a) transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi. b) cloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda. c) produksi embrio secara in vitro; teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik ini seekor sapi betina, mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa, menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi, dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10 – 15 % dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan persentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari (over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya peningkatan konsumsi ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui adanya kebutuhan penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan pada dampak penerapan teknologi tinggi.

Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga kelompok, yaitu: akuakultur, pemanfaatan produksi alam, dan prosesing bahan makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi dibidang akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom, dan pendekatan biologi molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan induk ikan.

Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik, dan bioremediasi. Vaksin dapat memacu produksi antibiotik specifik dan hanya efektif untuk mencegah satu patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang non specifik, misalnya lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan .

Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi di injeksi secara makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu: 1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur, 2) Identifikasi gen pada anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen asing tadi, dan 3) keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan

Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan menderita penyakit fanconi anemia (Gatra, 2000). Fanconi anemia adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia. Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. Teknologi bayi tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia. Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-embrio yang membawa gen fanconi. Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. Embrio ini kemudian ditransfer ke rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. Bayi tabung ini lahir 29 Agustus 2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta) untuk ditransfer ke darah Molly. Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.

Beberapa Agen Bioteknologi
Beberapa jenis mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk produksi makanan dan minuman serta keperluan lainnya , contoh :

Bahan Makanan—->Hasil—>Mikroorganisme yang dipakai
Beras - Sacharomyces (ragi) - Minuman berakohol(anggur, bir
Kedelai - Rhizopus – tempe
kedelai - Aspergilus wenti - oncom
Kacang tanah - Neurospora crassa - oncom
Air kelapa – Acetobacter xylinum - Nata de coco

Bioteknologi Tradisional
Salah satu penerapan bioteknologi secara tradisional adalah dalam pembuatan tempe dari kacang kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus. Secara tradisional tempe dibuat dengan tahapan sebagai berikut :
1. Perendaman
Kacang kedelai direndam dalam air mengalir ± 8 jam agar kulitnya mudah lepas
2. Pelepasan Kulit
Tujuannya agar ragi dapat tumbuh dengan baik karena mendapat makanan yang cukup.
3. Perebusan
Tujuannya agar kedelai lebih mudah dicerna, mempermudah pertumbuhan ragi, menghilangkan bau dan menambah cita rasa.
4. Pengeringan
Setelah direbus, kedelai didinginkan dan ditiriskan sampai permukaan menjadi kering agar terhindar dari pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki.
5. Pemberian Ragi
kedelai ditaburi dengan ragi kemudian diaduk-aduk sampai benar-benar rata.
6. Pembungkusan
Campuran kedelai dan ragi dibungkus dengan daun pisang atau plastic yang berlobang-lobang dalam bentuk dan ukuran tertentu sesuai selera masing-masing.
7. Pemeraman
bungkusan-bungkusan tersebut kemudian disimpan pada suhu 30oC selama 24 jam

PERANAN MANUSIA DALAM PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi sebenarnya bukan barang baru. Ia telah ada sejak beribu tahun yang silam, sejak manusia mengenal cara membuat anggur, bir, keju ataupun ragi roti. Orang-orang Mesir kuno telah menggunakan bioteknologi untuk membuat bir pada 2000 tahun sebelum kelahiran Kristus. Prinsip dasar upaya ini umumnya sama yaitu sejumlah bahan dasar didedahkan (exposure) ke jasad renik tertentu yang akan mentransformasikan bahan dasar itu (anggur, barley, susu atau gandum) ke produk yang diinginkan, yakni : minuman anggur, bir, keju dan roti. Kini, bioteknologi modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation). Terlebih lagi bioteknologi modern dalam prosesnya dapat dipengaruhi serta dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya.

Peran manusia seiring dengan kemajuan bioteknologi kiranya tak dapat disangkal lagi. Sebagai pelaku, manusia dituntut mempunyai kerangka berfikir sistematis serta mempunyai wawasan luas terhadap ilmunya, mampu melihat hakikat ilmu dalam konstelasi pengetahuan yang lain, dapat mengkaitkan ilmu dengan moral, ilmu dengan agama, serta harus yakin bahwa ilmu yang dipunyai membawa kebahagian kepada diri dan lingkungannya (Suriasumantri, 1999).

Suatu peringatan bahwa dibidang tertentu sering dijumpai pandangan-pandangan ilmuwan yang keliru, seorang ahli memadang rendah bidang ilmu lainnya. kondisi ini tentu tidak dapat dibenarkan karena akan mengancam kemajuan ilmu. Dalam era bioteknologi pandangan terhadap semua bidang ilmu adalah sederajad, karena sesungguhnya bioteknologi adalah multidisiplin ilmu. Tidak ada bioteknolog yang bekerja sendiri. Bioteknologi merupakan kumpulan dari berbagai bidang keahlian, yakni: biokimia, mikrobiologi, biologi molekuler dan seluler, genetika, embriologi, immunologi, biologi reproduksi dan ahli komputer. Semua orang yang menguasai bidang-bidang ilmu tersebut harus dapat bekerja dalam satu tim. Dengan demikian, aktivitas bioteknologi dapat dilakukan untuk memberi nilai tambah bagi industri yang telah memanfaatkan bioteknologi.

IMPLIKASI BIOTEKNOLOGI BAGI KESEJAHTERAAN MANUSIA

Penggunaan bioteknologi, sebagaimana ilmu pengetahuan lainnya kadang-kadang bersifat embigu, yakni disatu sisi dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, tetapi disisi lain dapat dimanipulasi untuk tujuan destruktif. Teknik rekayasa genetik misalnya, menjanjikan kepada kita antara lain dapat menghilangkan berbagai jenis penyakit keturunan melalui “penggantian” gen. Pada kondisi yang sama pembelokan tehnik ini bisa saja terjadi akibat munculnya godaan, sehingga manusia melalui percobaannya dapat menciptakan manusia super atau bahkan menciptakan monster maupun penjahat demi mencapai tujuannya.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah dampak bioteknologi terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia. Hewan–hewan yang telah mengalami modifikasi secara genetik belum tentu langsung dapat dikonsumsi oleh manusia karena efek samping resiko genetik atau adanya residu antibiotik pada daging yang akan termakan oleh manusia akibat pengobatan jangka panjang, demikian pendapat sebagian orang. Namun, sebagian lainnya mengatakan bahwa dengan bioteknologi, produk makanan menjadi lebih sehat, contohnya daging dapat diproduksi kandungan lemak dan kolesterol yang rendah atau jenis susu yang lebih mudah dicerna.

ETIKA BIOTEKNOLOGI

Seperti diketahui, kemampuan berfikir dan bernalar membuat manusia menemukan berbagai pengetahuan baru. Pengetahuan itu kemudian digunakan untuk mendapatkan manfaat yang sebesar-besarnya dari lingkungan alam yang tersedia. Akan tetapi, sering pula teknologi yang kita hasilkan itu menimbulkan pengaruh sampingan yang menimbulkan kemudaratan (Nasution, 1999).

Keraf dan Dua (2001), menyebutkan bahwa dampak ilmu pengetahuan terhadap cara berpikir manusia dewasa ini sungguh dahsyat. Rasionalitas ilmu pengetahuan itu tidak hanya mengubah cara pandang tradisional kita, tetapi juga theologi yang terlalu theosentris. Ilmu pengetahuan secara umum membantu manusia untuk memecahkan masalahnya, sehingga falsafah Tuhan Allahnya deisme (pandangan yang menegaskan bahwa hanya Tuhan yang dapat memecahkan problem manusia) berangsur-angsur hilang.

Selanjutnya dikatakan bahwa manfaat ilmu pengetahuan dan teknologi akan memperbesar kekuasaan kita atas alam dan masyarakat dan atas diri kita sendiri, sehingga akan muncul lagi bahaya dari teknologi yaitu semakin meningkatnya ilmu pengetahuan, teknologi dan bioteknologi justru akan melayani nafsu terhadap kekuasaan atau keinginan irrasional untuk mendominasi.

Untuk mengurangi bahaya yang mungkin timbul akibat teknologi maupun bioteknologi maka sebagai manusia yang ber Tuhan, camkanlah apa yang ditulis Nasution (1999) yaitu setiap kali seorang ilmuwan akan mengadakan penelitian ia harus sadar akan kedudukannya sebagai manusia di bumi ini. Ia harus sadar bahwa ilmu pengetahuan yang dapat dikuasainya hanyalah sebagian kecil saja dari Al’Ilm, ilmu yang dikuasai oleh Tuhan Yang Maha Kuasa, dan bahwa ia hanya pesuruh-Nya di bumi ini yang diminta untuk menjaga keseimbangan antar mahluk yang ada di bumi ini.

Dalam mengembangkan bioteknologi, etika bioteknologi harus mendapat perhatian yang utama. Bagaimanapun juga, perkembangan dalam bioteknologi tidak terlepas dari tanggung jawab manusia sebagai perilaku sekaligus makhluk etis. Maka refleksi etis terhadap apa yang sedang dilakukan manusia menjadi sangat diperlukan. Manusia hendaknya dapat merefleksikan prinsip–prinsipnya sendiri dalam seluruh aktivitasnya, termasuk dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Bioetika, merupakan tuntutan etis yang berciri menampung segala pemikiran dan aliran tentang kehidupan, yang bersumber pada kala, budi, filsafat, agama, tradisi tanpa harus terikat dengan agama tertentu.

Dampak Hasil Bioteknologi
Selain membawa dampak positif bagi ketersediaan makanan, namun dalam proses maupun hasil bioteknologi membawa dampak negative antara lain :
● Limbah dari kulit kedelai dan air buangan rendaman kedelai dapat mengakibatkan pencemaran air
● mabuk-mabukan, karena minum bir yang berlebihan

Sumber:

http://gurungeblog.wordpress.com/category/bioteknologi/

http://www.rudyct.com/PPS702-ipb/02201/wm_nalley.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologi

http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0149%20Bio%203-7a.htm

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar