17.50
Rovey
I . Pendahuluan
Apakah bioteknologi itu? Secara umum
dapat dikatakan bahwa bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip –prinsip ilmiah
dalam menggunakan mokroorganisme untuk menghasilkan produk dan jasa guna
memenuhi kebutuhan manusia. Produk itu misalnya energi, bahan makanan dll,
sedangkan jasa misalnya membersihkan lingkuungan, memisahkan logam dari bijih dll.
Bioteknologi sebenarnya gabungan
dari beberapa ilmu antara lain: biokimia, mikrobiologi, biologi moekuler,
genetika dan fisika. Adapun mahluk hidup yang berperan dalam bioteknologi
meliputi hewan, tumbuhan, mikroorganisme dan juga manusia. Bioteknologi dengan
memanfaatkan manusia misalnya bayi tabung.
Pernahkah memikirkan bagaimana
proses pembuatan tempe, tapai, oncom, kecap, roti dan tuak? Semua makanan dan
minuman tersebut merupakan produk bioteknologi, yang memanfaatkan jamur dalam
pembuatanya. Tempe dan tapai merupakan contoh bioteknologi konvensional yang
pembuatanya biasanya dilakukan hanya berdasarkan pengalaman yang diwariskan
secara turun menurun, tanpa memahami organisme apa yang berperan. Sebaliknya
dalam bioteknologi modern, para pakar melakukan penelitian terhadap proses yang
terjadi di dalam tubuh mahluk hidup yang dimanfaatkan, bagaimana reaksinya dan
faktor apa saja yang mempengaruhi sehingga dapat diperoleh produk dan jasa
dalam jumlah yang besar.
Negara kita merupakan negara yang
memiliki keanekaragaman organisme yang tinggi. Organissme tersebut dapat
dimanfaatkan untuk berbagai keperluan hidup manusia. Maka seharusnya kita
unggul dalam bidang teknologi. Ini merupakan tantangan bagi generasi muda untuk
menemukan dan mengembangkan bioteknologi untuk kesejahteraan bangsa dan negara.
Dalam makalah ini akan dibahas
penggunaan organisme dalam bioteknologi dan perananya serta produk produk yang
dihasilkan dari pemanfaatan organisme tersebut. Selain itu juga akan di bahas
mengenai dampak positif dan negatif dari penggunaan bioteknologi tersebut.
II. Penggunaan Mikroorganisme dalam
Bioteknologi
Beberapa jenis jamur dan bakteri
dimanfaatkan untuk menghasilkan berbagai macam makanan atau minuman misalnya
tempe dan yoghurt, makanan tersebut sampai saat ini masih ada yang dibuat
secara tradisional, namun ada juga yyang sudah dikembangkan dengan cara modern.
A. Penghasil Bahan Makanan dan
Minuman
Beberapa jenis jamur dapat digunakan
untuk menghasilkan zat pewarna makanan. Jamur Neurospora sitophilla (pada
oncom) misalnya, dapat menghasilkan zat warna merah atau oranye. Zat warna ini
merupakan zat pewarna alami. Pewarna alami untuk makanan lebih aman
dibandingkan dengan pewarna buatan, karena tidak mengandung bahan sintesis.
Pada pembuatan roti, ragi
Sacharomyces ditambahkan pada adonan tepung gandum sehingga terjadi proses
fermentasi, persamaan reaksinya sebagai berikut:
C6H12O6 --> 2 C2H5OH + 2CO2 + 21
kal + 2 ATP
Gelembung – gelembung gas
karbondioksida yang terbentuk oleh Mikroorganisme berguna untuk mengembangkan
adonan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap. Proses pembuatan tuak dan bir
juga mengikuti persamaan reaksi fermentasi tersebut. Bahan baku tuak dapat
berupa ketan, sedangkan bahan pembuatan bir berupa biji padi padian yang
dikecambahkan dahulu kemudian dikeringkan. Kecambah yang kering ini kemudian
dibuat tepung dan akhirnya diberi ragi sehingga terjadi proses fermentasi.
Asam cuka dapat diproduksi dengan
memanfaatkan bakteri asam cuka (Acetobacter). Bahanya berupa gula, yang diubah
menjadi asam cuka, air nira juga dapat berubah menjadi asam cuka setelah
disimpan beberapa lama, karena aktivitas bakteri asam cuka.
B. Penghasil Protein Sel Tunggal
Protein sel tunggal (PST) merupakan
protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan berada di dalam sel
mikroorganisme tersebut. Protein ini beratnya mencapai 80 % dari berat total
sel. Mikroorganisme tersebut meliputi ganggang dan bakteri. Mikroorganisme
memiliki kemampuan reproduksi sangat cepat, sehingga dapat dihasilkan protein
dalam jumlah banyak dalm waktu singkat. Contoh dari mikroorganisme penghasil
sel tunggal adalah:
1. Bakteri Methylophilus
methylotrophus. Protein dari bakteri ini memiliki kandungan asam nukleat yang
tinggi yang sulit dicerna oleh manusia, sehingga diolah dan digunakan untuk
makanan ternak.
2. Ganggang hijau Chlorella.
Ganggang hijau yang hidup di air tawar inimenghasilkan protein yang di
manfaatkan untuk obat atau makanan tambahan (suplement). Selain itu, ganggang
spirulina juga diketahui merupakan sumber PST. Negara USA sedang mengembangkan
penelitian terhadap ganggang ini karena kadar asam nukleatnya rendah.
C. Penghasil Energi
Beberapa mikroorganisme melakukan
proses fermentasi dan menghasilkan zat organik misalnya senyawa ethanol. Pembuatan
alkohol memerlukan bahan baku karbohidrat, misalnya gula tebu. Bahan baku
tersebut kemudian diberi mikroorganisme berupa sel ragi. Sel –sel ragi mengubah
karbohidrat menjadi alkohol. Reaksi tersebut juga menghasilkan karbondioksida.
Etanol merupakan bahan baku utama
dari gasohol. Gasohol adalah bahan bakar campuran bensin denga etanol kering.
Gasohol merupakan bahan bakar ramah lingkungan dan untuk mengurangi bahan bakar
fosil.
Sumber energi alternatif lainya
adalah biogas. Biogas adalah gas metana hasil penguraian sampah organik secara
anaerobik oleh mikroorganisme. Sampah organik tersebut dimasukan kedalam suatu
tangki pencerna. Bakteri anaerob yang hidup di dalamnyaakan mencerna sampah dan
menghasilkan metana. Gas ini kemudian dialirkan kerumah dan dimanfaatkan
sebagai sumber energi untuk memasak seperti halnya gas elpiji.
Keuntungan pengguunaan biogas antara
lain biaya pengolahanya lebih murah dan sisa pemrosesan dapat dijadikan pupuk
organik, bebas asap dan bahan baku melimpah.
D. Penghasil Antibiotik
Antibiotik penicilin diihasilkan
oleh jamur Penicillium . penisilin ditemukan secara tidak sengaja oleh
alexander Flemming pada tahun 1929. Ia mengamati bakteri yang dipeliharanya
tidak dapat hidup dalam tabung yang terkontaminasi jamur Penicillium. Flemming
menduga jamur tersebut menghasilkan zat antibiotik sehingga mikroorganisme lain
tidak dapat hidup disekitarnya. Setelah diteliti ternyata jamur itu
menghasilkan zat antibiotik yang kemudian di beri nama penisilin.
Namun kemudian bakteri menjadi kebal
terhadap penisilin, sehingga penderita tidak dapat disembuhkan. Keaadaan ini
memicu para ahli untuk mencari mikroorganisme lain yang mampu membunuh bakteri
yang kebal terhadap penisilin. Hasilnya diremukan jamur Cephalosporium yang
menghasilkan antibiotik sefalosporin untuk obat radang paru-paru dan jamur
Streptomyces yang menghasilkan antibiotik Streptomisin untuk obat TBC.
E. Pencerna Limbah
Limbah yang dihasilkan oleh rumah
tangga dan pabrik dapat mencemari lingkungan.sebelum dibuang ke lingkungan seharusnya
limbah diolah terlebih dahulu di unit pengolahan limbah. Proses pengolahan
limbah tersebut dibantu oleh bakteri. Bakteri akan mencerna limbah, sehingga
hancuran limbah dapat dipisahkan antara endapan dan air pelarutnya. Endapan
dapat diolah menjadi pupuk sedangkan airnya akan dibuang ke lingkungan. Dengan
demikian air yang dibuang kelingkungan sudah tidak mengandung bahan pencemar
lingkungan.
F. Pemisah Logam dari Bijihnya
Pemanfaatan mikroorganisme untuk
memisahkan logam dari biji logam diterapkan di tambang logam. Ada beberapa
bakteri kemosintesis yang hidup dari zat anorganik seperti tembaga, besi dan
belerang. Bakteri kemosintesis adalah bakteri yang dapat membuat materi organik
dari senyawa anorganik dengan memanfaatkan bakteri dari senyawa anorganik
tersebut. Logam tidak dapat dimanfaatkan apabila masik terikat dengan
bijihnya/bebatuan. Aktivitas bakteri kemosintesis tersebut dapat memisahkan
logam dari bijihnya. Misalnya, bakteri Thiobacillus ferroxidan untuk memisahkan
tembaga dari bijihnya.
G. Penghasil Asam Amino
Asam amino adalah senyawa penyusun
protein. Gabungan beberapa senyawa asam amino akan membentuk protein. Asam
amino tersebut ada yang bersifat esensial bagi kita. Artinya tubuh kita tidak
dapat memproduksi asam amino tersebut. Asam amino bagi manusia ada 20 macam.
Asam amino esensial dapat kita peroleh melalui makanan atau suplement. Saat ini
ditemukan beberapa species bakteri yang mampu menyusun asam amino esensial.
Contohnya Corinebacterium glutamicum, yang mampu menghasilkan asam glutamat.
H. Meningkatkan Produksi Pertanian
Salah satu mikroorganisme yang dapat
meningkatkan produksi pertanian adalah bakteri Rhizobium. Diakar tanaman polong
terbentuk bintil-bintil akar karena terdapat bakteri tersebut di dalamnya.
Bakteri ini mampu menambat nitrogen dari udara, sehingga tanaman polong
memperoleh pupuk gratis dari bakteri tersebut. Tanaman memperoleh nitrogen
untuk membentuk protein dan untuk pertumbuhan tanaman. Saat ini telah
dikembangkan strain/galur bakteri yang mampu menambat nitrogen secara efektif.
Strain bakteri tersebut diberi nama legin yang dapat disimpan dan dibiakan di
dalam medium untuk dijual.legin disebarkan disawah agar tanaman kacang atau
kedelai dapat bersimbiosis mutualisme dengan bakteri tersebut. Diharapkan produksi
polong meningkat dan tanah menjadi subur.
Hama dan penyakit sering menyerang
tanaman. Penyemprotan dengan menggunakan bahan kimia dapat mencemari
lingkungan. Bakteri Bacillus thuringiensis misalnya, dapat menyerang dan
mematikan ulat yang menjadi hama bagi tanaman. Maka bakteri tersebut
dikembangkan, kemudian disemprotkan ke lahan pertanian agar dapat mematikan
ulat hama tanaman. Pemberantasan hama tanaman dengan menggunakan jasa mahluk
hidup dikenal dengan pengendalian secara biologi.
III. Dampak Bioteknologi
Bioteknologi sangat membantu dan
bermanfaat bagi umat manusia. Sampai sat ini para ahli terus melakukan
penelitian dalam bidang bioteknologi untuk mendapatkan produk dan jasa yang
dibutuhkan. Namun disamping dampak positif ada pula dampak negatif yang tak
dapat dielakan.
A. Dampak Positif
1. Bioteknologi dapat mengatasi
kekurangan bahan makanan (protein dan vitamin). Dengan bioteknologi, bahan
makanan dapat diproduksi secara lebih cepat tanpa memerlukan ruangan yang luas
(misal PST).
2. Membantu mengatasi masalah
kesehatan dengan menyediakan obat-obatan untuk memberantas penyakit secara
lebih murah.
3. Menyediakan berbagai senyawa
organik seperti alkohol, asam asetat, gula, bahan makanan, protein, vitamin.
4. Mentediakan energi, misalnya
biogas.
5. Memperbaiki lingkungan (misal
bakteri pencerna limbah)
6. Mengatasi kesulitan memperoleh
keturunan (bayi tabung).
B. Dampak Negatif
Tidak semua masyarakat menerima
bioteknologi, karena menganggap melawan kodrat alam. Padahal sebenarnya para
ahli hanya mencontoh peristiwa yang terjadi di alam. Bioteknologi yang
menimbulkan kontroversi misalnya bayi tabung, pengklonan manusia dan
transplantasi organ.
Belum ada hukum yang mengikuti
perkembangan bioteknologi, misalnya hukum tentang nenek yang mengandung cucunya.
Ada kekhawatiran keterampilan
merekayasa gen dimanfaatkan untuk kejahatan, misalnya mengubah gen bakteri
untuk menjadi ganas dan digunakan untuk senjata biologi.
Munculnya organisme transgenik yang
belum diketahui dampaknya. Organisme transgenik dikhawatirkan justru akan
mempengaruhi keseimbangan alam, sulit dikendalikan atau dapat membahayakan
keselamatan manusia.
VI. Kesimpulan
Bioteknologi adalah pemanfaatan
prinsip ilmiah dengan menggunakan organisme untuk menghasilkan produk dan jasa
guna memenuhi kebutuhan manusia. Bioteknologi dapat dibedakan menjadi
bioteknologi tradisional dan modern. Bioteknologi tradisional dilakukan hanya
berdasarkan pengalaman yang diwariskan secara turun temurun, sebaliknya
bioteknologi modern dilakukan dengan dilandasi prinsip ilmiah dan berdasarkan
kajian yang mendalam. Bioteknologi dapat diterapkan pada mikroorganisme,
tumbuhan, hewan dan manusia. Contoh mokroorganisme penghasil makanan, penghasil
protein sel tunggal dll,
Sampai saat ini bioteknologi masih
menuai pro dan kontra dari berbagai kalangan. Kalangan yang mendukung adalah
kalangan yang memandang bioteknologi dari sudut manfaatnya. Sedangkan kalangan
yang kontra terhadap bioteknologi adalah kalangan yang memandang bioteknologi
dari dampak negatifnya.
Daftar Pustaka
Syamsuri, Istamar dkk, 2006. Sains
Biologi.Jakarta : Erlangga.
Animous. 2008. Mendekatkan
Bioteknologi ke Hati Pelajar Indonesia (Roadshow ibiotech).
http://netsains.com. Diunduh 08 Mei 2010.
Posted in: Makalah
0 komentar:
Posting Komentar