Web Mahasiswa

Berpacu menjadi yang terbaik

BIOTEKNOLOGI

08 January 2014 - dalam Umum Oleh siti-alvi-fisip12

BAB I  

PENDAHULUAN

 

  1. LATARBELAKANG MASALAH

 

Biotekhnologi adalah terapan biologi yang melibatkan disilin ilmu mikrobilogi, biokimia, genetika, dan biologi monokuler.definisi bioteknologi secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern, bioteknolofi adalah pemanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah direkayasa secara in vitro untuk mrenghasilkan barang dan jasa pada skala industri. Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya bakteri dan kapang. Selain itu bioteknolog juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri. Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan atau ransformasi kimia yang diinginkan. Transformasi kimia itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua sub bagian, yakni: a). Pembentukan suatu produk akhir yang siinginkan, contohnya enzim anti biotik, asam orgainik dan steroid. b). Penguraian bahan sisa produksi, contohnya buangan air limbah, destruksi buangan industri, atau tumpahan minyak. Dewasa ini, penerapan bioteknologi sangat penting diberbagai bidang, misalnya di bidang pengolahan bahan pangan, farmasi, kedokteran, pengolahan limbah dan pertambangan.

 

  1. PERMASALAHAN

a)      Bagaimanakah sejarah , dan pengertian bioteknologi itu?

b)      Bagaimana pengelompokan gelombang dalam dasar perkembangan bioteknologi secara spesifik?

c)      Apa saja ciri-ciri bioteknologi?

d)     Apa saja jenis-jenis bioteknologi itu?

e)      Apa saja penerapan bioteknologi itu,dan dalam bidang apa saja?

f)       Apa peranan mikroorganismedalam proses bioteknologi?

g)      Apa dampak dari bioteknologi?

 

  1. TUJUAN

a)      Memahami tentang Bioteknologi

b)      Memahami Perkembangan Bioteknologi

c)      Memahami dampak positif dan negatif Bioteknologi

 

  1. MANFAAT

Pembuatan makalah ini dimaksudkan dalam ramgka memenuhi nilai tugas Ilmu Alamiah Dasar yang mana merupakan wujud pertanggungjawaban sebagaimanaseorang mahasiswa. Setelah para pembaca membaca makalah ini, kami mengharapkan pembaca dapat memahami bioteknologi, perkembangan dan dampak tentang Bioteknologi.

 

 

 

 

 

 

 

  1. SISTEMATIKA PENYAJIAN

 

BAB I       PENDAHULUAN

  1. LATARBELAKANG MASALAH
  2. RUMUSAN MASALAH
  3. TUJUAN
  4. MANFAAT
  5. SISTEMATIKA PENYAJIAN

    BAB II        PEMBAHASAN

  1. SEJARAH DAN PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
  2. GELOMBANG PERKEMANGAN BIOTEKNOLOGI
  3. CIRI-CIRI BIOTEKNOLOGI
  4. JENIS-JENIS BIOTEKNOLOGI
  5. PENERAPAN BIOTEKNOLOGI
  6. PENGGUNAANNYA DI INDUSTRI SERTA PANGAN
  7. DAMPAK BIOTEKNOLOGI

     BAB III     PENUTUP

  1. KESIMPULAN
  2. SOLUSI
  3. KATA PENUTUP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1         Sejarah, dan Pengertain Bioteknologi

Sejarah

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. 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. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

 

Pengertian

Bioteknologi berasal dari kata Bios à  hidup: Teuchos à alat; Logos à ilmu

Jadi 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. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

 

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

  • Jagung resisten hama serangga
  • Kapas resisten hama serangga
  • Pepaya resisten virus
  • Enzim pemacu produksi susu pada sapi
  • Padi mengandung vitamin A
  • Pisang mengandung vaksin hepatitis

Komponen-komponen dalam bioteknologi :bahan yang di proses sebagai bahan masukan (input),makahluk hidup yang menyelenggarakan proses,prinsip-prinsip ilmu mendasari semua proses,hasil berupa produk atau jasa sebagai keluaran (output).

 

 

2.2       Empat gelombang Perkembangan Bioteknologi

 

 Dalam perkembangannya, bioteknologi banyak didukung ilmu-ilmu yang berbasis molekulerseperti biologi molekuler, genetika molekuler, sel, jaringan dan biokimia. Dukungan yang tak kalah pentingnya yaitu dari sarana komputer yang memadai (canggih), karena bidang kajian bioteknologi adalah fenomena hayati pada tingkat molekuler yang memerlukanefisiensi serta akurasi perhitungan-perhitungan yang rumit.

Perkembangan bioteknologi dapatdikelompokkan menjadi empat tahapan/ gelombang sebagai berikut :

Gelombang pertama 

Tahap ini dikenal juga sebagai era pra-pasteur/sederhana, yangdicirikan oleh pemanfaatan mikroba ( bakteri, kapang, khamir ) untuk pengawetan dan ataupembuatan makanan/ minuman melalui penggunaan mikroba secara tradisional. Minumankhas Jepang( bir, anggur, keju,yoghurt), dan pangan tradisional dari Indonesia (tempe, oncom, kecap ) merupakan contoh hasil proses bioteknologis tradisional. Sampaitahun 1920-an, penggunaan mikroba juga dikembangkan untuk produksi bahan kimia (aseton, butanol, asam sitrat ) dan biomassa. Pada tahun 6000 SM orang-orang Babilonia telahberhasil membuat bir dengan fermentasi jasad renik. Peristiwa inimerupakan proses bioteknologi yang tertua. Tiga ribu tahun kemudian, orang-orang Sumeriamampu mengembangkanpembuatan bir hingga memiliki berbagai cita rasa (20 macam). Hingga saat sekarang,bioteknologi dapat memberdayakan jenis-jenis minuman serta tanaman dalam varietas yangberagam.

Gelombang kedua

Bioteknologi generasi kedua ini dimulai ketika ditemukan penisilin oleh Fleming (1929 ) dan permulaan pengusahaannya dalam bentuk industri pada tahun 1944. Bioteknologi ada era ini ( dan sampai sekarang ) yaitu proses bioteknologi yang berlangsungdalam keadaan tidak steril. Peristiwa ini merupakan bentuk fermentasi di tempat yangterbuka, sehingga dapat memungkinkan terkontaminasi oleh mikroorganisme lainnya.Fermentasi adalah suatu proses perombakan dari senyawa yang lebih kompleks menjadisenyawa yang lebih sederhana dengan bantuan mikroorganisme. Beberapa jenis produk yangdihasilkan oleh bioteknologi ini, antara lain etanol, asam asetat, asam sitrat, asam laktat, dangliserin. Sekarang proses pembuatan kompos atau pengolahan limbah juga merupakan contoh jenis bioteknologi fermentasi ini. Generasi kedua ini juga dikenal sebagai era antibiotika.

 

Gelombang ketiga

Bioteknologi generasi ketiga melejit secara pesat pada paruh tahun 1970-an dengan diterapkannya rekayasa genetika untuk memanipulasi dan memperbaiki sifat

organisme sebagai “agen” yang berperan penting dalam bioindustri.

Proses bioteknologi iniberlangsung dalam kondisi steril. Bioteknologi jenis ini merupakan proses-prosesbiologis atau fermentasi di tempat yang tertutup sehingga menjaga jangan sampai adamikroorganisme luar yang mengontaminasi. Berbagai produk-produk biologis atau farmasidan kedokteran yang bernilai tinggi seperti interferon, hormon, dan vaksin diproduksi berkatrekayasa genetik ini. Beberapa contoh produk hasil bioteknologi ini, antara lain jenis obat-obat antibiotika (pinisilin, tetrasiklyn,streptomisiyn, kloromfenikol, dan vitamin B12, giberin, kortison atau steroid lainnya, asamamino terutama asam glutamat, dan berbagai enzim. Teknologi hibridoma yang ditemukanKohler dan Milstein (1975) membuka era ini untuk produksi antibodi monoklonal. Kekhasanini menyebabkan tahapan ini juga dinamai bioteknologi baru.

Gelombang keempat/ bioteknologi pada era generasi baru. 

Gelombang ini dicirikan denganperekayasaan struktur enzim ( tiga dimensi ) yang dikaji dalam bidang  protein engineering.

 Perkembangan proses bioteknologis tidak lepas dari peran enzim sebagai biokatalis.Pengkajian sifat dan kinetika reaksi enzimatik dan perkembangan peralatan analisis, sepertikristalografi sinar X dan spektrofotometer massa yang ditopang oleh rekayasa genetik telahmemunginkan ahli biokimia merekayasa enzim sesuai sifat yang diinginkan. Generasi kempatini juga dikenal sebagai era rekayasa enzim / protein. Adapun proses bioteknologi yangditerapkan pada hasil keilmuan baru (bioteknologi baru).

Berbagai hasil keilmuan baru tentang penerapan bioteknologi sebagai berikut

  • Penelitian tentang enzim, yang mempelajari tentang aktivitas sel-sel dan enzim yang diaturaktivitasnya. Salah satu contohnya adalah produksi insulin, interferon, dan antibodimonoklonal.
  • Keilmuan tentang rekayasa genetika. Rekayasa genetik merupakan usaha untuk mengubah atau memanipulasi bahan/materi genetik suatu organisme secara invitro melaluipenambahan, penggantian, pengurangan, atau modifikasi gen sehingga diperoleh ciri-ciridengan kemampuan baru. Penambahan gen dilakukan dengan teknologi rekombinanDNA atau yang sering disebut kloning gen. Misalnya, membuat DNA rekombinan yangmemiliki program untuk membuat insulin. Insulin adalah protein yang bertugasmengontrol metabolisme gula darah dalam tubuh manusia, dan sebagainya.Teknologi ini memberikan kesempatan tak terbatas bagi terbentuknya kombinasi barudari gen, yang tentunya tidak akan terjadi secara alami pada kondisi normal.Rekayasa genetik dimulai sejak Mendell menemukan faktor yang diturunkan, kemudiansebuah penelitian terhadap transfer DNA bakteri dari suatu sel ke sel yang lainnya melaluilingkaran DNA kecil yang disebut plasmid. Plasmid berfungsi sebagai kendaraanpemindah atau vektor.
  • Teknik kultur jaringan. Teknik pengembangbiakan secara vegetatif  pada organisme makin canggih. Hal ini sejak ditemukannya teknik klon, yaitu produksi suatu organisme dari satu sel tunggal yang diambildari tubuh sel tumbuhan atau hewan. Sel tunggal ini merupakan somatik dan bukansel kelamin sehingga sel ini mengandung dua perangkat kromosom. Jadi, sel ini memilikisemua informasi genetik yang diperlukan untuk menghasilkan suatu individu yang lengkappada saat dirangsang untuk tumbuh. Teknik peng-klon-an pada sel tumbuhandirasakan lebih mudah dibandingkan dengan sel hewan, karena sel tumbuhan memiliki sifatyang lebih sederhana. Sel tumbuhan juga memiliki sifat totipotensi, yaitu kemampuan untuk membentuk tubuh secara lengkap dengan akar, batang, dan daun.Totipotensi pertama kali dikenalkan oleh G. Haberlandt seorang ahli fisiologi Jerman.Selanjutnya, diperkuat oleh F.C. Steward yang berhasil membuktikan totipotensi dari satu selwortel yang dikultur pada medium tertentu dan kemudian menghasilkan tanamanwortel yang utuh dan lengkap.Totipotensi dikembangkan sebagai dasar dalam mengembangkan tumbuhan secara invitroatau kultur jaringan, yaitu mengembangbiakkan tumbuhan secara vegetatif denganmenggunakan sebagian jaringan pada media tertentu. Media yang dimaksudkan adalah mediayang harus mengandung semua kebutuhan yang diperlukan seperti unsur makro, mikro,sumberkarbohidrat, zat pengatur tumbuh, vitamin, dan bahan organik lainnya.

            Beberapa keuntungandari penggunaan kultur jaringan sebagai berikut.

  1. Propagasi klonal, yaitu didapatkannya turunan secara genetik yang identik denganinduknya atau seragam dalam jumlah yang besar.
  2. Dapat dipergunakan sebagai pemuliaan tanaman, seperti seleksi, kultur anther atau polen,kultur protoplas, dan fusi protoplas.
  3. Dapat diperoleh tumbuhan yang bebas dari virus, karena menggunakan eksplan yangbenar-benar bebas virus.
  4. Metabolisme sekunder, yaitu sifat totipotensi yang tidak terbatas pada struktur, tetapimenyangkut kemampuan mensintesis bahan kimia alami.
  5. Dipergunakan untuk pelestarian plasma nutfah.
  • Teknik pengindraan secara molekuler
  • Kelengkapan rancang bangun,adalah suatu alat untuk menumbuhkan mikroba yangmemungkinkan berlangsungnya suatu reaksi biologi.
  • Teknik bayi tabung.Dengan penemuan teknik laparoskopi, memungkinkan sel sperma suami dan sel telur istridifertilisasikan dalam cawan petri atau dalam tabung (invitro). Karena pembuahan terjadi diluar, maka teknik ini disebut dengan fertilisasi invitro (dalam tabung). Hasil pembuahantersebut, kemudian ditanamkan kembali ke dalam rahim istri, sehingga istridapat mengandung dan melahirkan anak sebagaimanabiasanya. Bayi yang diproses seperti tersebut dinamakan bayi tabung. Teknik ini pertamakalinya dikenalkan oleh Steptoe dan Edward dari Inggris pada tahun 1977. Teknik bayitabung ini biasanya dilakukan jika pasangan suami istri dinyatakan secara medis dalamkeadaan normal namun karena sesuatu hal sulit untuk terjadinya fertilisasi. Kesulitan tersebutbisa disebabkan tersumbatnya saluran tuba fallopii oleh sesuatu atau adanya antibodi selbenih suami.
  • Teknologi HibridomaTeknologi hibridoma, adalah suatu cara untuk menyatukan dua sel dari jaringan-jaringanberbeda suatu organisme yang sama atau bahkan organisme yang berbeda, sehingga diperolehsatu sel tunggal (sel hibrid). Selanjutnya, sel hibrid dapat dikembangbiakkan,sehingga diperoleh bertriliun-triliun sel, yang masing-masing mengandung satu set genkomplit dari dua sel aslinya. Sebagai contoh, salah satu dari dua sel yang asli mungkin berupasel manusia. Sel tersebut khusus mensekresikan produk yang berguna sepertiantibodi atau hormon. Hormon atau antibodi disekresikan dalam jumlah sangat sedikit,karena hasil produksi dikendalikan mekanisme pengaturan sel yang normal.Jika sel tersebut dilebur dengan sel kanker (sel yang tidak memiliki pengendalian normalterhadap pertumbuhan dan sintesis protein), maka produksi hormon atau antibodi secaradramatis meningkat. Peristiwa peleburan dua sel seperti tersebut, menghasilkan selhibrid dan dikenal sebagai hibridoma (hibrid = sel asli yang dicampur, oma = kanker). Tujuanteknik hibridoma adalah untuk menghasilkan antibodi dalam jumlah yang besar, sehinggadapat digunakan untuk diagnostik dan terapeutik. Selain itu, teknik ini merupakan jalan untuk menyilang atau memotong dalamspesies secara genetik pada sel eukariotik yang tidak dapat diselesaikan dengan carapeleburan gamet secara seksual. Secara umum sel-sel tidak melebur secara otomatis,sehingga ilmuwan berusaha merancang teknik laboratorium untuk menstimulir sel-seltersebut berfusi atau bergabung.Tanaman transgenik merupakan jenis tanaman hasil rekayasa genetika. Teknik pembuatan jenis tanaman ini hampir sama dengan teknik pembuatan insulin. Biasanya dalam tanamanyang direkayasa tersebut dimasukkan beberapa sifat, seperti tahan hama, tahangulma, mampu memproduksi protein tambahan, dan sebagainya. Berikut ini beberapa jenistanaman transgenik beserta ciri-cirinya yang baru.

 

2.3          Ciri-ciri bioteknologi

Ciri-ciri utama bioteknologi sebagai berikut

a. Adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan, atau hewan

b. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri

c. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4          Jenis-jenis Bioteknologi

 

Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:

  1. Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioeknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
  1. Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.

 

 

Gambar 1.1  Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.

 

  1. Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).
  2. Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.

 

 

 

 

2.5            Penerapan Bioteknologi

                 Beberapa jenis mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk produksi makanan dan minuman serta keperluan lainnya. Berikut ini adalah contoh dari rangkaian pemanfaatan mikroorganisme :

Bahan Makanan—>Hasil—>Mikroorganisme yang dipakai

Sebagai contohnya:

  • 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

 

Dalam penerapannya,bioteknologi sangat diharapkan bisa membantu dalam proses aktifitas manusia. Sehingga, manusia berfikir bagaimana cara untuk penggunaan bioteknologi se-efektif mungkin. Pada akhirnya terdapatlah penggolongan bioteknologi berdasarkan cara penerapannya,yang meliputi bioteknologo tradisional, dan bioteknologi modern.

Penjelasannya:

a)      Bioteknologi tradisional 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 melalui cara tradisional,dan tanpa menggunakan mesin. Sebagai contoh penggunaan bioteknologi tradisioanal adalah dalam pembuatan tempe dari kacang kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus. Secara tradisional tempe dibuat dengan tahapan sebagai berikut :

  • Perendaman:Kacang kedelai direndam dalam air mengalir ± 8 jam agar kulitnya mudah lepas
  • Pelepasan Kulit
    Tujuannya agar ragi dapat tumbuh dengan baik karena mendapat makanan yang cukup
  • Perebusan
    Tujuannya agar kedelai lebih mudah dicerna, mempermudah pertumbuhan ragi,menghilangkan bau dan menambah cita rasa.
  • Pengeringan

Setelah direbus, kedelai didinginkan dan ditiriskan sampai permukaan menjadi kering ,agar terhindar dari pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki.

  • Pemberian Ragi
    kedelai ditaburi dengan ragi kemudian diaduk-aduk sampai benar-benar rata.
  • Pembungkusan
    Campuran kedelai dan ragi dibungkus dengan daun pisang atau plastic yang berlobang-lobang dalam bentuk dan ukuran tertentu sesuai selera masing-masing.
  • Pemeraman
    bungkusan-bungkusan tersebut kemudian disimpan pada suhu 30oC selama 24 jam

Bioteknologi Tradisional memiliki ciri-ciri khusus yang membedakannya dengan bioteknologi modern,yakni :

  • Dilakukan tanpa dilandasi prinsip-prinsip ilmiah.
  •  Dilakukan hanya berdasarkan pada pengalaman yang diwariskan turun temurun.
  • Umumnya belum dapat di produksi secara masal, sebab produknya hanya di gunakan untuk  pemenuhan kebutuhan rumah tangga.

Biasanya di dalam bioteknologi tradisional hanya memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alcohol, asam asetan, gula, atau bahan makanan seperti tuak dan kecap.

 

b)      Bioteknologi Modern

Bioteknologi Modern 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 dengan menggunakan alat-alat modern yang bisa membantu seperti mesin dalam proses pembuatan, pengepakan, juga pemasarannya.

Ciri-ciri bioteknologi modern adalah :

  • dilakukan dengan prinsip-prinsip ilmiah.
  • dilakukan tidak hanya secara turun temurun, tapi berdasarkan pengkajian yang mendalam.
  • bisa di produksi secara masal (bir, roti, kecap).

Prinsip ilmiah yang di terapkan meliputi : pemahaman tentang proses, peralatan yang di gunkan, pemrosesan dengan hasil mesin, pengepakan, & pemasaran.

 

 

Bioteknologi Dalam Industri

  1. Asam Sitrat
    mikroba : Aspergillus niger
    bahan : tetes gula dan sirup
    Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.

2. Vitamin
            - B1 oleh Assbya gossipii
            - B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas

3.Enzim

  • Amilase digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa.
    Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.
     Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.
     Mikroba: Aspergillus niger
                     Aspergillus oryzae
                     Bacillus subtilis
  • Protease
    Digunakan antara lain dalam produksi roti, bir
    Protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein
    Mikroba: Aspergillus oryzae,dan Bacillus subtilis
  • Lipase
     Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa.
     Mikroba: Aspergillus niger
                     Rhizopus sp
  •  Asam Amino
    Asam glutamat bahan utama MSG (Monosodium Glutamat) dan Lisin asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar oleh ternak.
    Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum.

 

Bioteknologi Dalam Kedokteran Dan Produksi Obat

a)      Antibodi Monoklonal
 adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b  pada limpa dan sel mieloma) yang dikultur.
 Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsinya adalah antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

b)      Terapi Gen
 adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

c)      Antibiotik
Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium  

Notatum

d)     Interferon
Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

e)      Vaksin
Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.
Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian

            bahan kimia.
            Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6           Penggunaan Mikroorgaisme dalam Bioteknologi

 

  1. 1.      Mikroorganisme sebagai Penghasil & Pengubah Makanan / Minuman.Misal, dalam pembuatan tapai, oncom, cuka, brem bali, kecap, dll. Ada pula yang dilakukan secara ilmiah dgn menggunakan teknologi maju, sehingga mendapatkan hasilyang berkualitas. Contoh : yogurt bir, anggur, Natta de cocco, dsb.
  2. 2.      Mikroorganisme sebagai Penghasil Protein sel tunggal
    Protein sel tunggal merupakan protein yang di hasilkan oleh mikroorganisme. Protein tersebut dpt mencapai 80% dari berat total ( disbanding dengan kedelai 45% dan khamir 50%) merupakan harapan yang menjajikan sebagai sumber protein. Tapi juga ada kelemahanya yaitu: protein yg di hasilkan berupa jelly, dinding dari sel-sel tersebut terdiri dari selulosa ( selulosa merupakan zat yg sulit di cerna oleh manusia), kandungan nukleat pada PST sangat tinggi ( asam nukleat dapat menyebabkan encok). Dari kelemahan itu maka PST di berikan pada hewan ternak ( Methylopillus methilothropus) sebagi pangan. Tepi banyak juga penduduk yang menggunakan PST tsb, yaitu penduduk afrika dan meksiko yang menggunaan ganggang biru sebagai bahan pangan, amerika yangmengembangkan penelitian tentang PST dari spirullina, dan chlorella ( ganggang hijau ber sel satu yang hidup di air tawar) di budidayakan dan dijual dalam bentuk kapsul.
  3. 3.      Mikroorganik sebagaimPenghasil Zat-zat organik. Mokroorganisme dpat menghasilkan zat organic yaitu : etanol, asam cuka, asam sitrat, dan gliserol. Sedang diupayakn mobil berbahan baker etanol yang bebas polusi dan di hasilkan dari bahan yag dapat di perbaharui.proses vermentasi biasa ditulis dengan rumus sbb :
                      C6H12O6 à C2H5OH + CO2 + energi “ Proses terjadi secara an aerobic”
  4. 4.      Mikroorganisme sebagai Penghasil Energi.Energi yg di kembangkan adalah gas bio oleh mikroorganisme.

Gas bio adalah metana yg di produksi oleh mikroorganisme dengan medium kotoran ternakpada suatu tangki ferometer (bakteri tersebut mencerna kotoran menjadi gas metana)

  1. 5.      Mikroorganisme sebagai penghasil obat
          Menurut penelitian jamur Penicillium menghasilkan zat anti biotik (pesilin) yang dapat mematikan mokroorganisme lain dan dapat juga memberikan kekebalan terhadap mikroorganisme (beberapa bakteri dpat menghasilkan enzim yg dapat menghambat kerja penisilin. Jamur Cephalosporium dapat menghasilkan zat anti biotic (sefalosporin) yang dapat mematikan bakteri yang kebal terhadap penisilin.Mikroorganisme  Streptomyces menghasilkan antibiotic ( streptomisin ) untuk membunuh bakteri yang kebal tehadap penisilin dan sefalosporin.
  2. 6.      Sebagai pencerna limbah.

Dalam unt pengelolaan limbah ( UPL) biologisn ini bakteri pencernaan dimasukan ke bak yg berisi limbah, yang di beri aerator (alat pemasok udara) untuk pernapasan bakteri. Beberapa peneliti menemukan bakteri yang dapat menguraikan  sampah plastic (penelitian tahap awal). Chromium adalah limbah logam berat yang bersifat racun. Bakteri Eterobacter cloacae mampu mereduksi chromium menjadi tidak beracun.

  1. 7.      Sebagai Pemisah Logam dari Bijihnya.

Bakteri kemoutotrof adalah bakteri yang idup di zat an organik missal besi dan belerang, memperoleh energi dari pemecahan barang tersebut.prosesnya disebut sebagai kemosintesis (energi yang diperoleh digunakan untuk mengubah karbondioksida  & air untuk disintetiskan menjadi zat-zat organic.

 

Hasil dari Mikrobiologi

1. MAKANAN BAHAN SUSU

    Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

    Hasilnya meliputi:

  • Keju
    Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.
  • Yoghurt
    Mikroba: a. Lactobacillusbulgaris dan pemberi rasa dan aroma
                    b. Streptococcus thermophilus dan menambah keasaman
  • Mentega
     Mikroba: Leuconostoc cremoris

2. MAKANAN NON SUSU

  • Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur “wine”, rum), oleh ragi
  • Kecap, oleh Aspergillus oryzae
  • Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum
    Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang

kemudian difermentasi

  • Cuka, oleh Acetobacter aseti
    Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

 

 

2.7     Dampak Bioteknologi

 

Dampak Negatif

 

  1. Dampak Bioteknologi bagi Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat
  1. masyarakat tertentu belum siap menerima akibat keyakinan mereka
  2. hukum dan perangkat hukum belum dapat mengikuti perkembangan bioteknologi
  3.  munculnya hewan dan tumbuhan transgenik  ( sel manusia  dan sel tikus difusikan agar di peroleh sel yang lebih cepat membelah dan menghasilkan antibody bagi manusia 

Penjelasannya: adanya rekayasa genetika yang dapat menghasilkan makhluk hidup baru,masyarakat beranggapan bahwa manusia telah melawan kodrat sehingga masyarakat banyak yang belum dapat menerima. Sebagai contohnya dengan adanya makhluk hidup hasil transgenik muncul kekhawatiran masyarakat terhadap keseimbangan lingkungan, sehingga berpendapat bahwa muncul dampak negatif terhadap lingkungan. Kasus bayi tabung belum ada perangkat hukumyang mengatur. Apalagi seandainya muncul pengkloningan manusia.

 

  1. Saat ini dengan pesatnya kemajuan bioteknologi terutama dalam rekayasa genetika, manusia dapat membuat bakteri yang dapat menguraikan bahan-bahan limbah berbahaya dalam tanah (bioremedasi). Namun karena organisme baru tersebut tidak tercipta dari proses evolusi ataupun seleksi alam, perlu diperhatikan adanya kemungkinan interaksi dengan ekosistem. Kemungkinan terjadinya efek ekologis sangatlah sulit dievaluasi mengingat bahwa pada bakteri tanah sering terjadi pertukaran material genetik (bahkan antar spesies).
  2. Adanya kemungkinan tanaman transgenik yang tahan hama menyerang spesies lainnya. Contoh kasusnya adalah pada Bt-crops yang merupakan tanaman yang mengandung gen pengkode protein insektisidal yang asalnya berasal dari bakteri Bacillus thuringensis. Pada percobaan di laboratorium menunjukkan serbuk sari (polen) dari Bt-crops dapat membunuh larva kupu-kupu Monarch.
  3. Timbulnyadampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinyaaliran gen ketanaman sekerabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapatkemungkinan produk gen asing, seperti gen cry dari Bacillus thuringiensis maupun Bacillussphaeericus dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia, perlu dicermati pulabahwa insersi (penyisipan) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antar genasing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi

 

 

Dampak Positif

 

a)    Penggunaan bioteknologi pada bidang pertanian menjadikan produk hasil pertanian merupakan tanaman unggulan. Peran bioteknologi dalam menghasilkan tanaman unggulan ini melalui rekayasa dari genetik tumbuhan. Hal ini akan berakibat pada penurunan biodiversitas akibat penurunan tingkat keberagaman dari tumbuhan, karena melalui bioteknologi tanaman yang direkayasa akan memiliki sifat genetik yang kurang lebih sama.

b)   Merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasagenetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupunpenerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan jugamanusia. Pemilihan donor/resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dannilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis.

 

 

 

 

 

 

 

 



BAB III

PENUTUP

 

 

3.1       KESIMPULAN

 

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.

 

Perkembangan Bioteknologi meliputi: era pra-pasteur/sederhana,era-antibiotika,bioteknologi baru,dan bioteknologi pada era generasi baru.

Ciri-ciri utama bioteknologi adalah adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan, atau hewan;adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri; serta produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Jenis-jenis Bioteknologi meliputi Bioteknologi merah (red biotechnology), Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology,Bioteknologi hijau (green biotechnology,Bioteknologi biru (blue biotechnology)

Menurut cara penerapannya,yang meliputi bioteknologo tradisional, dan bioteknologi modern.

 

Manfaatnya  mikroorganisme adalah sebagai Penghasil & Pengubah Makanan / Minuman,sebagai Penghasil Protein sel tunggal,sebagai Penghasil Zat-zat organik,sebagai Penghasil Energi,dll.

 

 

3.2       SOLUSI

Kita handaknya tetap berfikir positif tentang bioteknologi. Namuncara berfikir tersebut harus dilandasi penguasaan iptek yang kuat, juga moral yang bisa membandingkan dan memilih mana kegiatan yang lebih banyak berdampak positif dan mana yang berdampak negatif. Penguasaan konsep lingkungan , dan pembangunan berkelanjutan harus tetap menjadi prioritas utama.

 

3.2       KATA PENUTUP

                                    Sekian makalah dari kami, tiada gading yang tak retak. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun tak henti kami tunggu demi kesempurnaan makalah yang selanjutnya. Semoga bermanfaat, terima kasih.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

 

 

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

 

http://blogku--inspirasiku.blogspot.com/2012/06/makalah-bioteknologi.html

 

http://arifkuswiro.blogspot.com/2012/03/dampak-negatif-bioteknologi.html

 

 

http://dvill-staw.blogspot.com/2012/06/makalah-bioteknologi.html

 

 



Read More | Respon : 0 komentar

Tinggalkan Komentar

Nama :
E-mail :
Web : tanpa http://
Komentar :
Verification Code :