Bioteknologi
adalah penggunaan makhluk hidup dan hasil-hasilnya untuk menyediakan barang dan
jasa. Dalam bioteknologi meliputi penggunaan bakteri, jamur serta kultur-kultur
tumbuhan dan hewan ( termasuk teknik hidroponik dan kultur jaringan).
Bioteknologi
adalah pemanfaatan prinsip-prinsip
biologi dan rekayasa terhadap organisme, sistem atau proses biologi untuk
menghasilkan potensi organisme maupun produk.
Bioteknologi adalah penggunaan terpadu biokimia,
mikrobiology dan ilmu keteknikan untuk mewujudkan aplikasi teknologi dari
mikro-organisme, kultur jaringan dan bagian-bagian lainnya.
Bioteknologi adalah aplikasi dari
organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan pelayanan jasa.
Bioteknologi adalah teknologi yang menggunakan
fenomena biology untuk mengopi dan menghasilkan bermacam-macam produk yang
berguna.
Bioteknologi adalah tidak lebih dari
sebuah istilah diberikan untuk sekumpulan teknik-teknik dan proses-proses.
Bioteknologi adalah penggunaan
organisme hidup dan komponennya dalam bidang pertanian, pangan dan proses-proses
industri lainnya.
Bioteknologi adalah aplikasi
berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya serta untuk
menghasilkan produk dan/atau jasa.
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.
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.
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.
Macam-macam bioteknologi
Bioteknologi
memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan
dengan warna, yaitu:
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
Menurut aplikasinya, Bioteknologi dapat
dibedakan menjadi dua macam, yaitu tradisional dan modern.
Konvensional/tradisional.
Memanfaatkan mikroba, proses
biokimia, genetik alami dan rekombinasi genetik seperti penangkaran ternak dan
tanaman panen, pembuatan alkohol, minuman keras, dan anggur.
Aplikasi
Bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek, di antaranya:
a.
Pangan
Beberapa
contoh Bioteknologi tradisional di bidang pangan misalnya, tempe dibuat dari
kedelai menggunakan jamur Rhizopus,
tape dibuat dari ketela pohon atau pisang dengan menggunakan Khamir Saccharomyces cereviceae,
keju dan yoghurt dibuat dari susu sapi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus.
b.
Pertanian
Beberapa
contoh Bioteknologi tradisional dalam bidang pertanian, ialah:
1)
Hidroponik, merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai
tempat menanam tanaman.
2)
Penyeleksian tanaman jenis mustard alami oleh manusia, menghasilkan tanaman,
kolabri, brokoli, kubis, dan kembang kol.
c.
Peternakan
Bioteknologi
tradisional di bidang peternakan, misalnya pada domba ankon yang merupakan domba
berkaki pendek dan bengkok, sebagai hasil mutasi alami dan sapi Jersey yang diseleksi oleh
manusia agar menghasilkan susu dengan kandungan krim lebih banyak.
d.
Kesehatan dan pengobatan
Beberapa contoh bioteknologi tradisional di
bidang pengobatan, misalnya antibiotik
penisilin yang digunakan untuk pengobatan, diisolasi dari bakteri
dan jamur, dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah
dimatikan bermanfaat untuk meningkatkan imunitas. Secara lengkap, penggunaan
mikroorganisme dalam aplikasi Bioteknologi tradisional dapat dilihat pada Tabel
8.1 di bawah ini.
Modern.
Bioteknologi
modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada rekayasa DNA (gen). Selain
itu, memanfaatkan dasar mikrobiologi dan biokimia. Aplikasi Bioteknologi modern
mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya aspek pangan, pertanian,
peternakan hingga kesehatan dan pengobatan.
a.
Pangan
Bioteknologi
modern pada bidang pangan, misalnya buah tomat hasil manipulasi genetik
sehingga tahan lama, tidak cepat matang, dan tidak cepat membusuk; kentang yang
telah mengalami mutasi genetik hingga kadar pati kentang meningkat 20% dari
kentang biasa.
b.
Pertanian
Beberapa
Bioteknologi modern pada bidang pertanian, misalnya tanaman kedelai tengger dan
kedelai hijau camar yang berumur pendek dengan produktivitas tinggi diperoleh
dari radiasi seleksi biji-biji kedelai.
c.
Peternakan
Bioteknologi
modern pada bidang peternakan, misalnya, pembelahan embrio secara fisik (splitting) mampu
menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda. Dengan teknologi
yang modern telah dikembangkan teknologi kloning
yang menghasilkan klon dari sel somatik.
d.
Kesehatan dan pengobatan
Beberapa
bioteknologi modern pada bidang kesehatan dan pengobatan, antara lain: hormon
pertumbuhan somatotropin yang
dihasilkan oleh Escherichia
coli dan manipulasi produksi vaksin dengan menggunakan Escherichia coli agar
efisien. Selain itu, untuk menghasilkan insulin secara massal dilakukan
rekayasa genetika dengan menggunakan enzim dan bakteri.
Dampak positif dan negatif Bioteknologi
Dampak
Positif
1. Pangan
Di bidang teknologi pangan adalah
pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal
sejak abad ke-19
2. Pertanian dan peternakan
Di bidang pertanian, 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.
3. Kedokteran
Di bidang medis,
penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik,
dan insulin walaupun masih
dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak
sempurna.
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.
Penerapan bioteknologi di 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.
Dampak
Negatif
1. Pangan
2. Pertanian dan peternakan
Kesenjangan teknologi yang sangat jauh disebabkan karena
bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang.
Keadaan tersebut sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat
merugikan bagi negara agraris berkembang.
3. Kedokteran
Di bidang kesehatan, manusia terdapat kemungkinan produk gen
asing, seperti gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus,
dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia. Perlu dicermati pula bahwa
insersi ( penyisipan ) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antar
gen asing dan inang.
4. Lingkungan