peranan bioteknologi

 

 

TUGAS BIOLOGI

PERANAN BIOTEKNOLOGI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Disusun oleh :

MUHAMMAD ASRORI

19

IX-C

 

 

SMP NEGERI 1 ANDONG BOYOLALI

2011
Peranan Bioteknologi

1. Peranan Bioteknologi

a. Teknik enzimatis

Enzim merupakan katalis dalam reaksi kimia sehingga reaksi tersebut dapat berlangsung lebih cepat Dalam bioteknologi, Enzim digunakan dalam bahan makanan, industri kimia, dan farmasi ( sintesis asam amino dan antibiotik) . Pada produk makanan minuman, Enzim telah lam digunakan untuk membuat keju, bir, pemanis, dan anggur. Di Amerika Serikat, sirup berkadar gula tinggi dari jagung merupakan produk terbesar yang dibuat menggunakan teknologi enzimatis. Enzim renin yang dihasilkan dari lambung anak sapi bermanfaat untuk menghasilkan dalah susu yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan keju. Pada industri minuman, enzim digunakan untuk membuat minuman sari buah, anggur dan bir agar tahan terhadap dingin. Selain itu, bahan ini dapat dipakai untuk membuat permen dengan rasa manis sedang.

b. Teknik fermentasi

Fermentasi (peragian) adalah proses penguraian motabolik senyawa
organik oleh makrob pada kondisi anaerob yang menghasilkan energi dan gas. Teknik dapat digunakan dalam pengelolahan bahan baku untuk menghasilkan produk berupa makanan, minuman, dan obat-obatan. Proses teknik fermentasi adalah sebagai berikut :

1. Tahap Pengelolahan bahan baku

Bahan baku yang akam difermentasi lebih dahulu diolah menjadi subtrat dengancara menghauluskan (pada bahan baku padat) atau dengna mengantur pH, penambangan air, dan pengaturan komposisi senyawa makro / mikro.

2. Tahap sterlisasi

Bahan subtrat disetrilkan agar tidak terkontaminasi oleh mikrob lain yang dapat mengangu proses.

3. Tahap fermentasi

Proses fermentasi biasanya dilakukan dalam bioeraktor, yaitu suatu tabung tertutup yang dapat diataur mengadukan, pengudaraan (aeransi), suhu optimumnya. Di dalam bioreaktor telah terdapat ragi atau yang dibutuhkan

4. Tahap pemisahan hasil

Pemisahan antara produk dan residu ( hasil sampingan ) dapat dilakukan dengna cara filtrasi (penyaringan )

5. Tahap pengelolahan hasil

Produk yang sudah dihasilkan diolah lebih lanjut dengan menambahkan zat adiktif untuk menambah aroma atau warna yang lebih menarik

6. Tahap produk akhir

Produk akhir merupakan produk yang telah siap di pasarkan.

Bioremediasi adalah proses pengguanan mikrob untuk menyingkirkan atau melenyapkan polutan dari lingkungan. Bioremendiasi dibedakan menjadi bioremendiasi intristik, yaitu biodegradsi yang terjadi pada kondisi alami dan bioremendiasi yang direkayasa.

Keberhasilan bioremediasi sangat di tentukan oleh beberapa faktor, yaitu kontak antara mikrob dan subtrat, keadaan fisik lingkungan yang tepat, nutrien oksigen, dan keberadaan senyawa toksik bioremediasi meliputi dua tipe, yaitu fitoremediasi dan biofiltrasi, fitoremidiasi adalah pemanfaatan atau fungsi untuk menyisihkan polutan komplek dari buangan limbah industri.

Bahan-bahan sisa dari minyak bumi dan minyak kelapa tersebut masih mengandung berbagai macam asam lemaka berantai panjang dan pendek yang dapat dimanfaatkan sebagai subtrat penghasil asam laurat. Asam lemak tersebut dapat dikomersialisasikan sebagai kompenen utama sabun dan deterjen. Produksi asam laurat dari limbah- limbah tersebut dapat ditingkatkan dengan menggunakan mikrob yang telah dimodifikasi. Salah satu mikrob tertsebut adalah Candida sp.

Bioteknologi Modern

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli teknlogi mulai mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip ilmiah melalui penelitian dan berupaya menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Bioteknologi tidak hanya di manfaatkan dalam industri makanan, tetapi telah mencakup berbagai bidang seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi dan lainnya. Dengan adanya penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa yang akan datang. Berikut beberapa penerapan bioteknologi yang akan di bahas:

A. Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan mahluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencakokan gen atau rekombinasi DNA.
Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat mahluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap mahluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat mahluk hidup secara turun temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid dan rekomendasi DNA. Berikut penjelasannya :

A. Transplantasi Inti

Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang di terimanya. Sebagai contoh, tansplantasi inti pernah di lakukan pada sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel usus katak yang bersifat diploid, inti sel tersebut di masukan ke dalam ovum tanpa inti sehingga terbentuk terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali – kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan d iambi intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukan ke dalam ovum tanpa inti. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah yang banyak. Dan masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.

B. Fungsi Sel

Fusi sel adalah peleburan 2 sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda agar terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel di awali oleh pelebaran membrane dua sel lalu diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburn inti sel (kariogami).

Manfaat fusi sel antara lain untuk pemetaan kromosom, lalu membuat antibody monoclonal dan membentuk spesies baru. Dan di dalam fusi sel diperlukan adanya:

1. Sel sumber gen (sumber sifat ideal).

2. Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat).

3. Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).

C. Teknologi Plasmid

Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid antara lain :

1. Merupakan molekul DNA yang mengandung DNA tertentu.

2. Dapat beraplikasi diri.

3. Dapat berpindah ke sel bakteri lain.

4. Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan pasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut plasmid digunakan sebagai vector atau pemindah gen ke dalam sel target.

D. Rekombinasi DNA

Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA –DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena mempunyai alasan sebagai berikut:
1. Struktur DNA setiap mahluk hidup sama.

2. DNA dapat di sambungkan.

B . Bioteknologi Bidang Kedokteran

Bioteknologi mempunyai peranan penting  dalam bidang kedokteran, misalnya pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon. Dan berikut penjelasannya:

1. Antibodi Monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. manfaat antibody monoclonal antara lain :

1. Untuk mendeteksi kandungan hormon kronik gonadotropin dalam urine wanita hamil.

2. Mengikat racun dan menonaktifkannya.

3. Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.

2. Pembuatan Vaksin

Vaksin digunakan untuk mencegah serangan tubuh yang berasal dari mikro organisme. Vaksin di dapat dari virus dan bakteri yang telah di lemahkan atau racun yang di ambil dari mikroorganisme tesebut.

3). Pembuatan Antibiotika

Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.

4). Pembuatan Hormon

Dengan rekayasa DNA, telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison dan tertosteron.

Bioteknologi Konvensional

 

Bioteknologi tradisional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia dan proses genetik secara alami, misalnya mutasi dan rekombinasi genetik.

Aplikasi bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, yaitu aspek pangan, peternakan, pertanian, dan kesehatan.

1.    Pangan

Berikut ini contoh dari bioteknologi tradisional di bidang pangan, antara lain sebagai berikut.

a)     Tempe, bahan dasar dari kedelai, merupakan hasil fermentasi dari jamur Rhizopus.

b)    Tape, bahan dasarnya singkong atau beras ketan, merupakan hasil fermentasi dari Saccharomyces cereviceae.

c)     Kecap, bahan dasarnya kacang kedelai hasil, fermentasi dari jamur Aspergillus.

 

2.    Peternakan

Pada bidang peternakan misalnya:

a)     hasil mutasi alam yang menghasilkan domba ankon, yaitu domba yang berkaki pendek dan bengkok;

b)    sapi Jersey yang dapat menghasilkan susu dan kandungan krim yang lebih bagus.

 

3.    Pertanian

Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian adalah:

             a.      hidroponik, tentu Anda sudah mengetahui hidroponik merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah, tetapi dengan media air sebagai pengganti tanah untuk pertumbuhan tanaman,

            b.      tanaman jenis mustard alami yang diteliti yang dapat menghasilkan tanaman, kubis, kembang kol, dan lain sebagainya.

 

4.    Kesehatan

Di bidang kesehatan ingatlah kembali pelajaran kelas X, misalnya:

             a.      vaksin merupakan mikroorganisme yang toksinnya dimatikan dan dapat bermanfaat untuk meningkatkan imunitas.

            b.      antibiotik, merupakan hasil isolasi dari bakteri dan jamur yang dapat dimanfaatkan untuk pengobatan. Penggunaan mikroorganisme dilakukan secara langsung dan sederhana. Dengan cara tersebut kemungkinan akan dihasilkan zat-zat atau senyawa penting bagi manusia.

Dampak Bioteknologi

Dampak Negatif Bioteknologi

Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.

Dampak Positif Bioteknologi

Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu, kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusi ; Kegiatan tersebut disebut sebagai bioprespecting. Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi keanekaragaman Hayati, ( Convetion on Biological Diversity )yang mengikat secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya . Sebagai tindak lanjut penadatanganan kovensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. perlu anda ketahui, Negara Amerika Serikat tidak ikut menadatangani konvensi tersebut. Di sepakati Pula Cartegena Protocol on Biosafety ( Protokol Cartegena tentang pengamanan hayati ). Protokol tersebut menyinggung tentang prosedur transpor produk bioteknologi antara negara untuk mencegah bahaya yang timbul akibat dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati. Ekosistem, dan kesehatan manusia. Pengertian klon bioteknologi modern adalah pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui setek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ, dan embiogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. Tidak seperti pada tumbuhan, kultur pada hewan dan manusia tidak dapat dikembangkan menjadi individu baru.

Secara ringkas, berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat

 a.      Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi

b.      Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.

 c.      Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.

d.      Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon

 e.      Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.

  f.      Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas)

 g.      Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur