Bioteknologi

Pengertian Bioteknologi

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.

4.       Lingkungan

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