BIOTEKNOLOGI

A.  Bioteknologi

Merupakan penerapan teknik pendayagunaan organisme hidup atau bagian organisme untuk membuat, memodifiksi, meningkatkan, atau memperbaiki sifat makhluk hidup serta mngembangkan mikroorganisme untuk penggunaan khusus.

Menurut para ilmuan bioteknologi adalah :

ü Penggunaan sistem biologi untuk menghasilkan suatu produk sesuai keinginan manusia (Mender,2000)

ü Penggunaan teknologi atau teknik-teknik yang berbasis pada sistem kehidupan (tumbuhan, hewan atau mikroba) untuk menghasilkan suatu produk atau menghasilkan spesies-spesies lain (Acquaah,2004)

Prinsip dasar dari bioteknologi terkandung tiga hal pokok, yaitu :

a.    Agen biologi (mikroorganisme, enzim, sel hewan ,sel tumbuhan)

b.    Pendayagunaan secara teknologi dan industri

c.    Produk dan jasa yang diperoleh

Ilmu lain yang ikut berperan dalam bioteknologi :

a.    Genetika : cabang ilmu biologi tentang pewarisan sifat genetik makhluk hidup dari satu generasi kegenerasi berikutnya

b.    Biokimia : cabang ilmu biologi/kimia mengenai makhluk hidup dari aspek kimianya

c.    Biologi Sel : cabang ilmu biologi tentang sel

d.   Mikrobiologi : cabang ilmu biologi tentang mikroba atau jasad renik

e.    Fisiologi : cabang ilmu biologi tentang sifat faal dan cara kerja organ tubuh suatu organisme

Berbagai teknik yang mendorong perkembangan bioteknologi :

a.    Manipulasi DNA rekombinan

b.    Kultur in vitro

c.    Fusi (penggabungan) protoplasma

d.   Pembuatan antibody monoclonal

e.    Modifikasi struktur protein (rekayasa protein)

f.     Imobilisasi enzim dan sel katalis

g.    Penginderaan dengan bantuan biologi molekul

h.    Menghubungkan computer dengan reactor

i.      Rancang bangun reactor biokatalis baru

B.  Macam-Macam Bioteknologi

1.    Bioteknologi Konvensional

Adalah bioteknologi yang mengandalkan jasad mirkoba (bakteri dan jamur) untuk menghasilkan produk baru lain, yang sesuai dengan kebutuhan manusia melalui fermentasi. Manusia berperan hanya  dalam meyiapkan kondisi, menyediakan substrat yang cocok bagi perkembangan optimal mikroba.

Bidang	Contoh Produk	Agen Hayati
Makanan	Yoghurt	Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei
	Keju	Lactobacillus lactis, Lactobacillus casei, Penicullium requeforti dan Penicullium camemberti
	Mentega dari lemak susu	Streptococcus lactis
	Tempe	Rhizopus oryzae
	Oncom	Neurospora crassa
	Kecap	Aspergillus oryzae, Aspergillus soyae,       Saccharomyces rouxii, Pediococcus soyae, Torulopsis
	Tauco dan kecap	Aspergillus wentii
	Coklat Fermentasi	Candida crusei
	Tape	Aspergillus oryzae, Saccharomyces ovale, Rhizopus sp, Hansenula sp
	Roti dan Brem	Saccharomyces cereviceae
	PST (protein sel tunggal)	Chlorella, Spirulina, Fusariumg gramineanum, Saccharomyces cereviceae, Trichoderma reesei
	Nata de coco	Acetobacter xylinum
Minuman	Alkoholisasi, Pembuatan Bir	Saccharomyces cereviceae
	Minuman Anggur	Saccharomyces ellipsoides
Industri	MSG (monosodium glutamat)	Corynebacterium glutamicum
	Asam Sitrat	Aspergillus niger
Kesehatan/Kedokteran	Antibiotik	Penicillium notatum, Penicillium crysogenum, Streptomyces griceus, Streptomyces aureofasiens, Streptomyces venezuela, Bacillus polymyxa, Bacillus subtilis
Pertanian	Pemberantasan hama serangga	Baccilus thuringiensis
	Nitrifikasi yang mengoksodasi nitrit menjadi nitrat	Nitrobacter
	nitrifikasi yang mengoksodasi ammonia menjadi nitrit	Nitrosomonas dan Nitrosococcus
	Menyuburkan tanah dengan cara menambat/mengikat nitrogen (N2)	Clostridium pasteurianum, Azotobacter chlorococcum dan Rhizobium leguminosum
Jasa	Gas Bio	Methanobacterium
	Memisahkan bijih dari logamnya	Thiobacillus ferooxidan
	Penanggulangan pencemaran minyak	Peseudomonas sp

2.    Bioteknologi Modern

a.    Rekayasa Genetika (cangkok gen)                                         

Contoh : pembuatan hormon insulin untuk penderita diabetes mellitus.

Catatan penting :
 Penggunaan vektor (plasmid bakteri)
 Isolasi gen yang diinginkan
 Melibatkan enzim Restriksi endonuklease (pemotong) dan enzim ligase (perekat)
 Penyisispan gen pada plasmid bakteri

 Produknya berupa perbanyakan gen yang diinginkan

b.   Kloning (transplantasi inti)

Kloning adalah mencangkokan inti sel dari suatu individu pada sel telur tanpa inti yang bertujuan untuk membuat organisme duplikat. Teknik cloning telh sukses dicobakan oleh Ian Walmut dan Keith Cambbel dari Roslin Institut. Dari 277 kali percobaannya, menghasilkan 13 kebuntingan dan hanya 1 yang berhasil lahir yaitu pada bulan Juli 1996 yang dikenal dengan “Domba Dolly”.

c.    Antibodi Monoklonal

Catatan penting :

 Sel meiloma (kanker)

 Sel limfosit

 Fusi sel (Hibridoma)

 Produksi berupa antibodi

d.    Kultur Jaringan (tissue culture)

Adalah bentuk perbanyakan (propagasi) tumbuhan secara vegetatif dengan memanipulasi jaringan somatik (jaringan tubuh) tumbuhan di dalam kultur aseptic (bebas kuman) dengan lingkungan terkontrol.

Manfaatnya :

ü mendapatkan bibit banyak dalam waktu singkat

ü mendapatkan tanaman dengan sifat yang dikendalikan

ü mendaptkan hasil metabolisme (metabolit sekunder) yang mempunyai nilai ekonomis. Contohnya : resin, karet, zat-zat yang bermanfaat untuk obat-obatan dll

ü penghematan waktu ruang dan tenaga yang digunakan

Istilah kultur jaringan :

a.    Eksplan : bagian potongan akar, batang atau daun yang akan dikultur

b.    Kalus : Bagian jaringan yang tumbuh menjadi massa sel yang belum terdiferensiasi

c.    Planlet : tumbuhan yang utuh

d.   Totipotensi : kemampuan sel tumbuhan  untuk berkembang menjadi tumbuhan yang utuh. jaringan yang memiliki sifat totipotensi misalnya ujung akat, ujung batang dan meristem sekunder (kambium)

Macam-macam kultur :

ü kultur meristem : menggunakan jaringan meristem sebagai aksplan

ü kultur pollen  (serbuk sari)

ü kultur protoplas : menggunakan sel-sel yang dihilangkan dinding selnya

ü kultur kloroplas

C.  Dampak Negatif Bioteknologi

ü Makanan transgenic meskipun aman dikonsumsi, tetapi ada beberapa pendapat juga dapat menimbulkan keracunan, rekiso kanker dan ALERGI makanan

ü Hilangnya plasma nutfah dikarenakan melupakan/menganak tirikan organisme non-bioteknologi

ü Rusaknya ekosistem

ü Cloning masih menjadi perdebatan, karena seolah-olah bermain-main dengan tuhan

ü Mempercepat evolusi

ü Membuka kesempatan untuk tidak manusiawi