Penerapan Bioteknologi Sehari-hari - Pada pembahasan materi IPA kali ini mengenai penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari dan juga tentang Transgenik, Mikoprotein, Produk Bioteknologi Modern, Kultur Jaringan, Dampak Penerapan Bioteknologi Dampak di Bidang Sosial Ekonomi, Etika/Moral dan Kesehatan, untuk lebih jelasnya dapat kalian simak dalam penjelasan singkat berikut ini!
Contoh lain adalah tape dan anggur yang dibuat dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Keju juga merupakan produk bioteknologi konvensional yang memanfaatkan bakteri Propionibacterium shermanii.
Penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
1. Ambillah segelas susu, dan masaklah pada suhu 90 derajat celsius, dan biarkan mendidih sampai kurang lebih 1 jam.
2. Angkat dari atas api dan dinginkan sampai suam-suam kuku.
3. Tambahkan ke dalam susu itu bibit yoghurt (dapat digunakan yoghurt yang sudah jadi) satu atau dua sendok makan penuh.
4. Tunggu selama 2 atau 3 hari sampai terbentuk padatan di bagian atas air susu tersebut. Itulah yoghurt yang bisa diminum.
Contoh makhluk transgenik adalah bakteri yang mampu menambang tembaga, bakteri yang mampu membersihkan lingkungan yang tercemar, bakteri yang mampu mengubah bahan pencemar menjadi bahan lain yang tidak berbahaya, jagung yang memiliki kadar protein tinggi, dan jeruk yang tahan penyakit busuk akar, tomat (Favr Savr) yang tahan lama, kapas yang tahan hama, kentang dengan kandungan vitamin A tinggi, dan sebagainya.
Berikut ini makhluk hidup transgenik yang mampu menghasilkan produk-produk bermanfaat bagi manusia.
Bioteknologi modern banyak pula digunakan untuk menyembuhkan penyakit menurun. Penyembuhan penyakit menurun ini dilakukan dengan jalan menyisipkan gen yang kurang pada penderita. Proses ini disebut terapi genetik. Tabel menunjukkan contoh-contoh penyakit menurun dan gen yang disisipkan untuk penyembuhannya.
Kopi super juga sedang diusahakan oleh perusahaan Escagenetics, Amerika Serikat. Oleh perusahaan ini kopi diubah susunan genetiknya sehingga berubah rasa, kandungan kafein, serta meningkat proporsi bahan padatnya yang dapat diekstraksi guna pembuatan kopi instant yang mudah larut. Perusahaan lain, Sungene sedang mengembangkan bunga matahari yang memiliki asam oleat berkadar tinggi yang diduga mampu mencegah penyakit jantung.
Hormon pertumbuhan sapi juga sering digunakan untuk meningkatkan produksi air susu pada sapi. Sapi-sapi yang diberi hormon ini dapat meningkat produksi air susunya sampai 20%. Pada saat sekarang orang masih melakukan pemupukan pada lahan pertaniannya, karena padi yang ditanam menghabiskan unsur-unsur hara di dalam tanah.
Di masa depan dengan bioteknologi modern, dimungkinkan orang menggabung gen tanaman polongan dengan gen padi, sehingga diharapkan dapat diperoleh padi yang dapat memupuk sendiri karena mampu mengikat bakteri yang dapat mengambil nitrogen dari udara.
Hasil lain dari rekayasa genetika adalah Tomat Flavr Savr. Tomat ini merupakan makanan hasil modifikasi genetik pertama yang dipasarkan ke konsumen. Ke dalam tomat ini dimasukkan gen ikan mas, yang dapat mengubah kebiasaan alami tomat untuk melunak ketika masak, sehingga tomat akan cukup keras selama transportasi dan penjualan.
Pada saat ini yang sedang menanti persetujuan dan sedang menanti ijin komersial adalah (1) kapas, tembakau, kentang, dan kedelai yang tahan herbisida; (2) kapas, tembakau, apel yang tahan hama, (3) jeruk, semangka, jagung, ketimun, pepaya, kentang yang anti virus.
Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi, yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Dengan demikian individu-individu yang dihasilkan akan mempunyai sifat yang sama persis dengan induknya.
Teknik kultur jaringan diterapkan dengan cara mengambil sedikit jaringan dari daun, pucuk, atau ujung akar tanaman yang sebelumnya telah disucihamakan.
Selanjutnya potongan jaringan tersebut ditanam pada botol-botol steril yang telah diisi dengan media tanam. Dalam media tersebut terkandung unsur hara yang sudah ditakar dan hormon pertumbuhan yang sesuai. Setelah beberapa lama, dari potongan jaringan tersebut akan tumbuh tunas baru atau kalus. Kalus selanjutnya akan berkembang jadi tunas yang dapat menghasilkan akar dan selanjutnya tumbuh menjadi individu baru, yang disebut plantlet.
Setelah plantlet dalam botol tersebut cukup besar dapat dipindah ke media tanah seperti pada umumnya. Proses menanam dengan teknik kultur jaringan dapat kamu amati melalui skema pada Gambar.
Banyak contoh-contoh masalah umat manusia dapat diatasi melalui bioteknologi ini; namun perlu juga disadari bahwa dampaknya juga tidak sedikit. Dampak penerapan bioteknologi terdapat pada berbagai aspek kehidupan seperti etika/moral, lingkungan hidup, sosial ekonomi, dan kesehatan.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, jeruk, tembakau, coklat, kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika tanaman lain. Keadaan ini akan menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian besar.
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang bisa lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotip tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Bila tidak dilakukan secara bijaksana, perubahan drastis ini berpeluang menimbulkan bahaya yang besar.
Penerapan Bioteknologi Sehari-hari
Sebagaimana uraian sebelumnya, banyak produk bahan makanan yang proses pembuatannya memanfaat-kan kerja mikroba, misalnya tempe. Nata de coco (sari kelapa atau kolang-kaling dari air kelapa) juga produk bioteknologi konvensional yang pembuatannya dibantu bakteri Acetobacter xylinum. Nata de coco ini berupa massa kenyal berwarna putih yang terbentuk dari serabut hemiselulosa yang terbentuk padapermukaan medium cair tempat hidup bakteri Acetobacter xylinum.Contoh lain adalah tape dan anggur yang dibuat dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Keju juga merupakan produk bioteknologi konvensional yang memanfaatkan bakteri Propionibacterium shermanii.
 |
| Penerapan Bioteknologi Sehari-hari |
Penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a. Menggunakan mikroorganisme untuk mengubah bahan pangan
- Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama Saccharomyces rouxii atau Pediococcus soyae atau Torulopsis sp digunakan dalam pembuatan kecap. Mikroorganisme tersebut mengubah campuran kedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia), Shoyu (Jepang), Chiang-yu (Cina) , dan soy-sauce (Eropa).
- Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasikan biji-bijian, kedelai, dan garam menjadi tauco.
- Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R. chlamydosporus dimanfaatkan oleh orang untuk memfermentasikan kedelai yang sudah dikupas kulitnya. Miselium jamur tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai membentuk produk yang disebut tempe.
- Makanan lain yang dibuat menggunakan jasa mikroorganisme melalui proses fermentasi adalah oncom (Neurospora), tape (Aspergillus oryzae, Saccharomyces, Rhizopus sp., Hansenula i., dan Torulopsis, sp.); roti, kue, anggur, dan bir, (Saccharomyces), serta keju, mentega, yoghurt (Streptococcus lactis)
1. Ambillah segelas susu, dan masaklah pada suhu 90 derajat celsius, dan biarkan mendidih sampai kurang lebih 1 jam.
2. Angkat dari atas api dan dinginkan sampai suam-suam kuku.
3. Tambahkan ke dalam susu itu bibit yoghurt (dapat digunakan yoghurt yang sudah jadi) satu atau dua sendok makan penuh.
4. Tunggu selama 2 atau 3 hari sampai terbentuk padatan di bagian atas air susu tersebut. Itulah yoghurt yang bisa diminum.
b. Mikroorganisme yang menjadi bahan pangan
Seperti sudah dijelaskan bahwa mikroorganisme tidak hanya dapat mengubah bahan pangan, tapi justru dapat menjadi bahan pangan itu sendiri.- Protein Sel Tunggal (PST). Istilah protein sel tunggal digunakan untuk menyatakan protein mikroorganisme untuk membedakan dengan protein yang berasal dari hewan dan tumbuhan. PST mengacu kepada sel mikroorganisme yang dikeringkan seperti bakteri, alga dan jamur yang sebelumnya ditumbuhkan di dalam sistem biakan yang berskala besar. Meskipun mikroorganisme ini ditumbuhkan untuk menghasilkan protein, tetapi juga mengandung karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan senyawa nitrogen bukan protein seperti asam nukleat. Produksi PST pertama yang memberikan harapan berasal dari Jerman, diperoleh dengan jalan menumbuhkan Saccharomyces cerevisae di dalam medium molase (limbah pabrik gula) dan garam amonium. Hasil proses ini dikonsumsi oleh manusia sebagai pengganti protein. Limbah pabrik bubur kayu berupa sulfit juga telah digunakan sebagai bahan baku dengan memanfaatkan khamir Candidautilia untuk menghasilkan protein bagi manusia dan hewan.
- Mikoprotein. Mikoprotein merupakan produk makanan yang berasal dari miselium jamur (tubuh jamur). Pada pembuatan mikoprotein ini, digunakan jasa jamur Fusarium graminearum. Mikoprotein dihasilkan melalui fermentasi menggunakan glukosa sebagai bahan baku dan zat hara lain serta gas amoniak dan garam amoniak.
Tahukah kamu bahwa sebagian dari makanan ringan (snack) yang digemari anak-anak dibuat dari mikoprotein? Dibandingkan dengan protein hewan, produksi mikoprotein memiliki beberapa keuntungan, misalnya proses pembuatannya cepat. Sebagai contoh 1 kg pakan untuk sapi menghasilkan 14 gram protein dalam 68 gram daging. Jamur Fusarium graminearum, menghasilkan 136 gram protein di dalam 1080 gram massa sel basah yang terbuat dari 1 kg karbohidrat ditambah dengan nitrogen anorganik.
Produk Bioteknologi Modern
Produk bioteknologi modern antara lain berupa makhluk hidup transgenik, yaitu makhluk hidup yang telah diubah sifatnya sehingga memiliki keunggulan tertentu. |
| Tanaman jeruk transgenik memiliki daya tahan terhadap penyakit busuk akar |
Contoh makhluk transgenik adalah bakteri yang mampu menambang tembaga, bakteri yang mampu membersihkan lingkungan yang tercemar, bakteri yang mampu mengubah bahan pencemar menjadi bahan lain yang tidak berbahaya, jagung yang memiliki kadar protein tinggi, dan jeruk yang tahan penyakit busuk akar, tomat (Favr Savr) yang tahan lama, kapas yang tahan hama, kentang dengan kandungan vitamin A tinggi, dan sebagainya.
Berikut ini makhluk hidup transgenik yang mampu menghasilkan produk-produk bermanfaat bagi manusia.
Tabel Produk Bioteknologi Modern
| Produk | Manfaat |
|---|---|
| Insulin manusia | Mengobati kencing manis |
| Inferon | Mencegah infeksi virus |
| Hormon Pertumbuhan | Mengobati kekerdilan |
| Protein Hepatitis-B | Vaksin melawan Hepatitis B |
| Urokinase | Menghilangkan bekuan darah |
| Gen beta-globulin | Mengobati thalasemia |
| Antibodi monoklonal | Diagnosis penyakit menurun (misalnya sick cell anemiae) |
| Erythropoetin | Mengobati anemia, dan merangsang pembentukan sel darahan baru |
Tabel Penyakit Menurun dan Gen Terapinya
| Penyakit | Gen yang disisipkan |
|---|---|
| Hemofili | Faktor VIII |
| Kanker otak | Interleukin-2 |
| Kanker paru-paru | Antisense ras |
| AIDS | Selubung protein HIV |
| Kanker indung telur | Thymidin kinase |
Hormon pertumbuhan sapi juga sering digunakan untuk meningkatkan produksi air susu pada sapi. Sapi-sapi yang diberi hormon ini dapat meningkat produksi air susunya sampai 20%. Pada saat sekarang orang masih melakukan pemupukan pada lahan pertaniannya, karena padi yang ditanam menghabiskan unsur-unsur hara di dalam tanah.
Di masa depan dengan bioteknologi modern, dimungkinkan orang menggabung gen tanaman polongan dengan gen padi, sehingga diharapkan dapat diperoleh padi yang dapat memupuk sendiri karena mampu mengikat bakteri yang dapat mengambil nitrogen dari udara.
 |
| Padi perlu dipupuk dan disiangi, di masa depan orang akan membuat padi transgenik yang mampu memupuk sendiri |
Hasil lain dari rekayasa genetika adalah Tomat Flavr Savr. Tomat ini merupakan makanan hasil modifikasi genetik pertama yang dipasarkan ke konsumen. Ke dalam tomat ini dimasukkan gen ikan mas, yang dapat mengubah kebiasaan alami tomat untuk melunak ketika masak, sehingga tomat akan cukup keras selama transportasi dan penjualan.
Pada saat ini yang sedang menanti persetujuan dan sedang menanti ijin komersial adalah (1) kapas, tembakau, kentang, dan kedelai yang tahan herbisida; (2) kapas, tembakau, apel yang tahan hama, (3) jeruk, semangka, jagung, ketimun, pepaya, kentang yang anti virus.
Kultur Jaringan
Kultur jaringan merupakan teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengan cara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhan dalam media khusus. Teknik ini bertujuan memperoleh bibit tanaman baru yang lebih baik, lebih cepat, dan lebih banyak dalam waktu yang tidak terlalu lama. Melalui cara ini perbanyakan tanaman dilakukan secara vegetatif.Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi, yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan pada lingkungan yang sesuai. Dengan demikian individu-individu yang dihasilkan akan mempunyai sifat yang sama persis dengan induknya.
 |
| Tanaman yang ditumbuhkan dalam botol kultur jaringan |
Teknik kultur jaringan diterapkan dengan cara mengambil sedikit jaringan dari daun, pucuk, atau ujung akar tanaman yang sebelumnya telah disucihamakan.
Selanjutnya potongan jaringan tersebut ditanam pada botol-botol steril yang telah diisi dengan media tanam. Dalam media tersebut terkandung unsur hara yang sudah ditakar dan hormon pertumbuhan yang sesuai. Setelah beberapa lama, dari potongan jaringan tersebut akan tumbuh tunas baru atau kalus. Kalus selanjutnya akan berkembang jadi tunas yang dapat menghasilkan akar dan selanjutnya tumbuh menjadi individu baru, yang disebut plantlet.
Setelah plantlet dalam botol tersebut cukup besar dapat dipindah ke media tanah seperti pada umumnya. Proses menanam dengan teknik kultur jaringan dapat kamu amati melalui skema pada Gambar.
 |
| Skema menanam tanaman dengan teknik kultur jaringan |
Dampak Penerapan Bioteknologi
Bioteknologi semula diharapkan dapat membantu memecahkan berbagai persoalan dunia yang dihadapi oleh umat manusia, seperti kekurangan pangan, penyakit, hambatan-hambatan di dalam melakukan aktivitas manusia sendiri seperti pertambagan dan lain sebagainya.Banyak contoh-contoh masalah umat manusia dapat diatasi melalui bioteknologi ini; namun perlu juga disadari bahwa dampaknya juga tidak sedikit. Dampak penerapan bioteknologi terdapat pada berbagai aspek kehidupan seperti etika/moral, lingkungan hidup, sosial ekonomi, dan kesehatan.
Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone/BGH) dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20%. Bila tidak diatur penggunaannya hal ini akan menggusur peternak kecil. Bioteknologi dapat menimbulkan kesenjangan ekonomi.Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, jeruk, tembakau, coklat, kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika tanaman lain. Keadaan ini akan menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian besar.
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang bisa lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotip tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Bila tidak dilakukan secara bijaksana, perubahan drastis ini berpeluang menimbulkan bahaya yang besar.
Dampak di Bidang Etika/Moral
Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain memiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagai pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima masyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke hewan, dan 75% menentang pemindahan gen hewan ke hewan lain.Dampak di Bidang Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang sudah ada yang menimbulkan masalah yang serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat Flavr Savr diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia. Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak paten pada organisme hasil rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas organisme. Hal ini bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai nilai intrinsik makhluk hidup.Penerapan Bioteknologi Sehari-hari
- Dari hasil proses ini telah diperoleh banyak makhluk hidup transgenik yang memiliki sifat unggul. Keunggulan itu misalnya: ada tanaman yang sangat tinggi nilai gizinya, ada tanaman yang tahan hama, karena mampu menghasilkan zat yang dapat membunuh hama, ada bakteri yang dapat menghasilkan enzim,. Di samping itu terdapat banyak penyakit menurun yang kemungkinan besar dapat disembuhkan dengan menyisipkan gen-gen tertentu ke dalam selnya.
- Kemajuan yang diperoleh di dalam bidang bioteknologi ini terutama rekayasa genetika telah membawa angin segar bagi peningkatan kesejahteraan dan harapan hidup manusia. Tapi dibalik terdapat banyak dampak yang negatif di berbagai bidang kehidupan seperti etika, moral, lingkungan, sosial ekonomi, dan sebagainya.
- Kemajuan yang diperoleh di dalam bidang bioteknologi ini terutama rekayasa genetika telah membawa angin segar bagi peningkatan kesejahteraan dan harapan hidup manusia. Tapi dibalik terdapat banyak dampak yang negatif di berbagai bidang kehidupan seperti etika, moral, lingkungan, sosial ekonomi, dan sebagainya.