2.4 BIOTEKNOLOGI

B i o t e k n o l o g i

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Bioteknologi berasal dari kata bio dan teknologi. Bio sendiri berarti hidup, maka bioteknologi adalah teknologi yang memanfaatkan organisme makhluk hidup. Sehingga ciri utama bioteknologi adanya aspek biologis be ru p a  mik ro o rga ni s m e,  t u mbu h a n  at a u  hew a n.B io t e k nol o g i  ju g a mempunyai ciri adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri serta produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Bioteknologi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan manusia, seperti k e bu t u h a n p ang a n . Ke bu t u h a n m a nu s ia y ang s ang a t be rag a m d a n didorong oleh ketersediaan alam serta perubahannya. Menipisnya minyak Bumi mendorong kita untuk mencari bahan bakar baru. Terjadinya polusi membuat kita memerlukan teknik pengolahan limbah dan pembuatan air bersih. Masalah kesehatan juga dapat diupayakan melalui penemuan jenis obat baru seperti antibiotik (Gambar 2.20).

Membuat bahan bakar baru

Membuat bir

Membuat makanan hewan

Membuat roti

Membuat antibiotika

Pengolahan limbah

Gambar 2.20 Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia.

Sumber : http://digilib.brawijaya.ac.id/

Bioteknologi sudah ada sejak jaman dulu. Misalnya dalam teknik pembuatan tape dibuat dengan mengunakan sejenis jamur yang kita kenal sebagai ragi. Pembuatan tape, tauco, nata de coco juga merupakan produk bioteknologi. Beberapa makanan hasil bioteknologi tampak pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Hasil bioteknologi sederhana

Hasil Fermentasi	Mikroorganisme Fermentasi
Tape	Saccharomyces cerviseae
Tempe	Rhizopus oryzae
Oncom	Saccharomyces cerviseae
Yogurt	Lactobacilus bulgaricus
Terasi	Lactobacilus
Pindang makasar	Lactobacilus
Alkohol	Saccharomyces cerviseae
Asam cuka	Acetobacter aceti
Kecap	Aspergillus soyae dan pediococcus

Penggunaan mikroba masih secara tradisional dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan. Hal tersebut merupakan generasi era pertama bioteknologi atau disebut juga bioteknologi sederhana.

Setelah penggunaan bioteknologi sederhana, bioteknologi berkembang ke arah proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.  Bioteknologi yang berkem b an g a n tara lai n pro duks i bah an k im ia, aset on , asam sitrat, pengolahan air limbah, dan pembuatan kompos.

B i o t e k n o l o g i   y a ng   d i t e ra p k a n   s e ma k i n   be r k e m ba ng   s e s u a i perkembangan teknologi yang lain.  Bioteknologi kemudian masuk dalam era bioteknologi yang menerapkan proses dalam kondisi steril. Bioteknologi generasi ketiga ini antara lain mengembangkan produksi antibiotik dan hormon.

Pengembangan teknologi yang semakin canggih diikuti perkembangan bioteknologi dan memasuki tahap bioteknologi baru. Bioteknologi generasi baru mengembangkan penelitian dan pembuatan hormon insulin untuk mengatasi diabetes, interferon, antibodi monoklonal.

Bioteknologi bertujuan untuk meningkatkan kualitas hidup dari manusia dengan memanfaatkan alam. Peningkatan kualitas hidup manusia melalui bioteknologi dapat berupa teknologi yang menunjang peningkatan produksi pangan dan produk lain yang menunjang kegiatan manusia lainnya.

Peningkatan produksi pangan dapat dilakukan dengan melakukan upaya rekayasa genetika. Rekayasa genetika merupakan bioteknologi yang menerapkan perubahan sifat suatu makhluk hidup, misalnya perubahan sifat dari padi pada jagung.

Padi yang ditanam para petani biasanya memiliki waktu tanam sekitar

6 bulan untuk dapat dipanen. Padi yang ditanam juga menghasilkan butir padi yang tidak terlalu banyak, selain itu padi memiliki ukuran tinggi dan jumlah daun yang banyak sehingga membutuhkan banyak pupuk. Hal itu menyebabkan para petani hanya memperoleh padi sedikit dalam enam bulan, sedangkan biaya tanam yang mahal sehingga tidak sedikit petani yang mengalami kerugian bila permasalahan ditambah dengan gangguan hama dan penyakit.  Belum lagi ada gangguan dari curah hujan.

Penerapan teknologi nuklir dapat dilakukan untuk merubah sifat dari padi. Melalui rekayasa genetika padi berumur sekitar 100 hari dapat dibuat. Hal ini membuat petani dapat melakukan panen 3 kali dalam setahun. Rekayasa genetika juga dapat mengubah padi menjadi berukuran pendek dan berbutir padi. Hal ini akan membuat hasil panen lebih banyak dan pupuk yang dikeluarkan lebih sedikit. Petani memperoleh hasil panen dengan penggunaan pupuk sedikit karena menggunakan bibit padi pendek dan butir banyak. Padi yang tahan terhadap penyakit juga dapat dibuat untuk mengurangi risiko gagal panen.

Bioteknologi juga dapat mendorong penciptaan lapangan kerja baru. Misalnya para petani kelapa dulu hanya memanfaatkan sabut, buah kelapa atau tempurungnya saja, sedan gkan air kelapanya dibuan g. Dengan terciptanya teknologi, air kelapa dapat diolah menjadi nata de coco dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum. Bioteknologi juga dapat menjadi lahan kerja baru yang menghasilkan uang.  Dengan lapangan kerja baru maka kualitas hidup beberapa orang terangkat.

Bioteknologi juga berperan dalam menciptakan beberapa obat-obatan. Penicillium yaitu sejenis jamur yang kemudian dimanfaatkan menjadi obat antibiotik yang kita kenal sebagai penisilin. Obat lain seperti streptomisin dan amoxilin merupakan obat-obatan produk bioteknologi lainnya.

Percobaan 2.1

Pembuatan Tape Ketan

Tujuan percobaan :    siswa mengetahui dan dapat mempraktikkan pembuatan tape ketan

Alat dan Bahan :         Panci atau dandang, kompor, tampah, plastik, daun pisang,

1,5 kg beras ketan, dan ragi tape.

Langkah Percobaan:

1.    Bersihkan beras ketan, kemudian tiriskan.

2.    Rendam beras ketan di dalam air dingin selama 12-18 jam, kemudian tiriskan.

3.    Kukus beras ketan dalam panci atau dandang hingga menjadi nasi ketan.

4.    Dinginkan ketan di atas daun pisang atau plastik pada tampah.

5.    Setelah dingin, taburkan 2-3 buah ragi yang telah ditumbuk halus di atas ketan.

6.    Bungkus nasi ketan yang telah ditaburi ragi dengan daun pisang atau plastik

yang telah ditusuk jarum.

Latihan 2.4

1 .   Definisikan pengertian bioteknologi!

2 .   Kemukakan minimal dua keun tungan pemanfaatan bioteknologi dalam produksi pangan!

3 .   Bagaimana cara pembuatan tape singkong? Kenapa caranya termasuk dalam bioteknologi?

4 .   Jelaskan keterkaitan bioteknologi dan perekonomian!

5 .   Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika? Apa hubungannya dengan peningkatan kualitas pangan?

R a n g k u m a n

x     Setiap makhluk hidup memerlukan lingkungan yang sesuai untuk dapat melaksanakan fungsi hidupnya.

x     A daptasi adalah sikap m akhluk h idup yan g men yesuaikan diri dengan perubahan lingkungannya untuk bertahan hidup. Adaptasi dapat dilakukan dengan mengubah pola makan, morfologi tubuh, melakukan hibernasi, dan beragam perubahan lainnya untuk dapat bertahan hidup.

x     Adaptasi yang terjadi dalam waktu lama dan berlangsung terus menerus, pada s ua t u s a at a ka n me ngha si l k an ke t u ru nan y ang be rbe d a d e n g a n ne n e k moyangnya. Proses tersebut disebut dengan evolusi. Evolusi pada makluk hidup dapat dibuktikan dengan adanya penemuan fosil.

x     Punahnya suatu makhluk hidup atau bertahannya terhadap perubahan alam dikenal sebagai istilah seleksi alam. Pemikiran ini pertama kali dikemukakan oleh Lamarck.  Seleksi alam juga dapat  terjadi akibat kepadatan populasi.

x     Perkem ban gbiakan di laku kan oleh m akhluk hidu p untu k mengh indari kepunahan spesiesnya.

x     Sifat dari suatu individu ditentukan oleh gen yang diwariskan dari orang tuanya dalam suatu rangkaian DNA yang terdapat dalam kromosom.

x     Genotip merupakan bentuk atau susunan genetik suatu sifat yang dimiliki oleh individu. Setiap gen dilambangkan dengan huruf Latin, kapital, dan kecil. Fenotip merupakan penampakan dari sifat yang dimiliki oleh individu.

x     Gen manusia memiliki 22 kromoson yang menentukan sifat manusia dan 1 pasang yang menentukan jenis kelamin.

x     Generasi pertama disebut filial pertama (F1), sedangkan generasi turunan filial ke 1 disebut filial ke 2 (F2).

x     Dominan didefinisikan sebagai sifat yang muncul pada F1 atau filial pertama dari perkawinan silang dua sifat yang berbeda. Sebaliknya resesif adalah sifat yang tidak nampak dan muncul hanya ketika sifat dominan tidak ada.

x     Intermediet adalah kondisi dimana tidak ada yang dominan satu dari yang lain.

x     Perkawinan dua individu berbeda disebut persilangan. Kawin silang yang han ya memperhatika n satu sifat b eda disebut persilangan monohibrid. Kawin silang antara dua individu dengan mengamati dua sifat yang berbeda disebut persilangan dihibrid.

x     Biot ekn o log i adala h t e kn o l ogi yan g m e m a n f aat kan organ i s m e .

Bioteknologi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan manusia seperti

kebutuhan pangan, bahan bakar, kesehatan dan perbaikan lingkungan.

x     Re ka yas a  genet i ka mer u pa kan b i ot ek n o l o g i  y a ng mener a pk an perubahan sifat suatu makhluk hidup.