Peranan Bioteknologi pada Sains Lingkungan dan Teknologi - Perkembangan
bioteknologi tidak dapat dipisahkan dari perkembangan mikroorganisme.
Salah satu contohnya, yaitu pada proses fermentasi yang dibantu keberadaan
mikroorganisme. Mikroorganisme yang paling banyak berperan dalam
proses fermentasi maupun pembusukan bahan makanan adalah bakteri dan
jamur, yang terdiri atas kapang, khamir, dan virus.
![]() |
Dalam beberapa hal pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan yang menguntungkan sangat diharapkan, hal ini demi perbaikan mutu gizi, dan mutu daya cerna. Berikut ini, beberapa contoh peranan mikroorganisme dalam berbagai bidang kehidupan manusia yang bermanfaat sekaligus merupakan implikasi bioteknologi dalam bidang sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat (salingtemas).
1. Bidang Bahan Makanan
Dalam perkembangan tentang bahan makanan saat sekarang ini banyak dipengaruhi oleh bantuan mikroorganisme yang menguntungkan. Berdasarkan hasil percobaan, berikut ini ditampilkan tabel pemanfaatan mikroorganisme baik fermentasi substrat padat, hasil, dan mikrobanya.
2. Bidang Kesehatan
Dalam bidang kesehatan, mikroorganisme banyak menghasilkan berbagai jenis antibiotika dan vaksin. Baik mikroorganisme yang termasuk kelompok bakteri, fungi, atau jamur. Berbagai kemajuan bioteknologi dalam bidang kesehatan telah mampu membantu kehidupan manusia, seperti contoh berikut ini.
- Di Jerman telah mampu memengaruhi proses pertumbuhan suatu mikroorganisme yang dapat menghasilkan senyawa kimia cobaltaminea, yaitu sejenis vitamin B 1 yang berperan dalam pembentukan darah.
- Di Jepang, kegiatan bioteknologi mampu menghasilkan enzim pencernaan yang diperlukan oleh penderita kencing manis (diabetes melitus).
- Penemuan vaksin cacar dari serum darah oleh Edward Jenner.
- Penemuan antibiotika pertama oleh Louis Pasteur dari jamur Penicillium sp. Antibiotika adalah bahan-bahan bersumber hayati yang pada kadar rendah mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Antibiotika tersebut sangat manjur untuk mengobati penyakit, khususnya penyakit yang diakibatkan perkembangan mikroorganisme.
Berikut ini beberapa contoh zat anti-biotika yang dihasilkan dari mikroorganisme.
- Penisilin, dihasilkan oleh Penicillium notatum, P. chrysogenum.
- Sefalosporin, diekskresikan oleh Cephalosporin(sejenis fungi).
- Streptomisin, dihasilkan oleh Streptomyces griseus.
- Kloromisetin atau kloromfenikol, dihasilkan oleh Streptomyces venezuelae.
- Tetrasiklin, dihasilkan oleh Strepto-myces aureofaciens.
3. Bidang Pertanian
1. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian
Dewasa
ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga
mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan
varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang
bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan
berumur pendek.
Pengendalian
hama dewasa ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis,
karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa
pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang
akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama
dpat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :
- memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengatuntuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa.
- memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman
- menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng )
· Penyediaan bahan makanan khususnya
perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan
tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak
tanaman klon dari sejumlah jaringan awal.
2. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang
Kesehatan
Bioteknologi di bidang kesehatan dewasa ini difokuskan untuk penemuan
obat-obatan dalam hal-hal seperti tersebut di bawah ini :
- Memerangi penyakit jantung dan saluran darah, kanker dan kencing manis. Mendapatkan antibiotika yang lebih baik dan lebih murah untuk melawan penyebaran mikroorganisme menular yang telah menjadi resisten terhadap antibiotika konvensional.
- Menemukan vaksin untuk melawan virus (hepatitis, influenza, rabies) dan penyakit malaria serta penyakit tidur.
- Dapat melakukan uji diagnosis yang cepat dan tepat untuk membantu dokter dalam menentukan diagnosis berbagai penyakit.
- Penyempurnaan metode pencangkokan organ yang sesuai agar tidak terjadi proses penolakan.
- Penyempurnaan teknik perbaikan kimia tubuh untuk menyembuhkan penyakit keturunan, misalnya hemofili.
Sebelum rekayasa genetika dikembangkan
untuk memerangi diabetes dilakukan ekstraksi insulin dari pankreas babi atau
lembu. Hal ini akan memakan banyak sekali biaya dan insulin yang dihasilkan
dapat mengakibatkan hipersensitivitas maupun resistensi. Setelah teknik
rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin
manusia oleh bakteri. Ini dilakukan dengan jalan menyematkan gen pengkode
pembentukan insulin manusia pada bakteri.
Untuk membuat insulin, mula-mula membuat rancangan urutan ADN yang mengode
asam amino insulin yang telah diketahui. Kemudian diikuti dengan sintesis
kimiawi gen rantai A dan gen rantai B insulin, tetapi pembuatannya dilakukan
secara terpisah. Masing-masing mengandung kodon metionin pada ujung 5’ (yang
tentunya menjadi ujung amino protein yang ditranslasikan) dan menghentikan
urutan pada ujung 3’. Masing-masing gen disisipkan ke dalam gen β-galaktosidase
plasmid. Kemudian dimasukkan ke dalam E. coli. E. coli dibiakkan
dalam medium yang mengandung galaktosa sebagai sumber C dan sumber energi dan
bukan glukosa. Sebab itu bakteri akan mensintesis β-galaktosidase. Bersamaan
dengan ini disintesis pula rantai A dan rantai B insulin, yang dilekatkan oleh
sisa metionin. Setelah pelarutan bakteri, maka perlakuan dengan sianogen
bromida akan memecah protein pada metionin. Dengan demikian rantai insulin akan
terpisah dari β-galaktosidase. Rantai-rantai dimurnikan dan digabungkan, maka
terjadilah insulin asli manusia.
Saat ini sedang dikembangkan pendekatan
sintetik lain, gen untuk molekul pemula insulin atau proinsulin disintesis dan
disisipkan ke dalam E. coli. Proinsulin yang dihasilkan dimurnikan.
Proinsulin dicerna dengan enzim tripsin dan karboksipeptidase, maka terjadilah
insulin manusia.
3. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang pangan
Mikroorganisme sangat besar peranannya
dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan
pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih enak, lebih mudah
dicerna dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan
mikroorgaisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia
maupun hewan. Dibalik
manfaatnya yang besar, mikroorganisme juga dapat menjadi penyebab utama
kerusakan makanan kita. Mikroorganisme ialah penyebab makanan menjadi busuk dan
beracun. Pada bab ini hanya dibahas peran positif mikroorganisme dalam bidang
pangan khususnya yang berkaitan dengan bioteknologi pangan.
Hasil
pangan yang diproduksi oleh mikroorganisme sangat luas kisarannya, dari pangan
hasil fermentasi secara tradisional yang telah ada sejak zaman dahulu sampai
pada produk-produk mutakhir. Pangan hasil fermentasi yang telah ada sejak zaman
dahulu ialah roti, keju, yoghurt, anggur, bir, tempe, oncom, kecap dan
lain-lain. Produk-produk mutakhir, antara lain mikroprotein dan protein sel
tunggal. Peran yang dimainkan oleh mikroorganisme dalam produksi bahan pangan
meliputi penggunaan enzim mikroba atau metabolit yang lain, berbagai proses
fermentasi pangan dan pembiakan mikroorganisme tertentu dalam skala besar
sebagai bahan pangan .
Penggunaan
bioteknologi, sebagaimana ilmu pengetahuan lainnya kadang-kadang bersifat
embigu, yakni disatu sisi dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan
hidup manusia, tetapi disisi lain dapat dimanipulasi untuk tujuan destruktif. Teknik
rekayasa genetik misalnya, menjanjikan kepada kita antara lain dapat
menghilangkan berbagai jenis penyakit keturunan melalui “penggantian” gen. Pada
kondisi yang sama pembelokan tehnik ini bisa saja terjadi akibat munculnya
godaan, sehingga manusia melalui percobaannya dapat menciptakan manusia super
atau bahkan menciptakan monster maupun penjahat demi mencapai tujuannya.
Hal
lain yang perlu diperhatikan adalah dampak bioteknologi terhadap kesehatan dan
kesejahteraan manusia. Hewan–hewan yang telah mengalami modifikasi secara
genetik belum tentu langsung dapat dikonsumsi oleh manusia karena efek samping
resiko genetik atau adanya residu antibiotik pada daging yang akan termakan
oleh manusia akibat pengobatan jangka panjang, demikian pendapat sebagian
orang. Namun, sebagian lainnya mengatakan bahwa dengan bioteknologi, produk
makanan menjadi lebih sehat, contohnya daging dapat diproduksi kandungan lemak
dan kolesterol yang rendah atau jenis susu yang lebih mudah dicerna.
Dampak
ilmu pengetahuan terhadap cara berpikir manusia dewasa ini sungguh dahsyat.
Rasionalitas ilmu pengetahuan itu tidak hanya mengubah cara pandang tradisional
kita, tetapi juga teologi yang terlalu theosentris. Ilmu pengetahuan
secara umum membantu manusia untuk memecahkan masalahnya, sehingga falsafah
Tuhan Allahnya deisme (pandangan yang menegaskan bahwa hanya Tuhan yang dapat
memecahkan problem manusia) berangsur-angsur hilang.
Selanjutnya
dikatakan bahwa manfaat ilmu pengetahuan dan teknologi akan memperbesar
kekuasaan kita atas alam dan masyarakat dan atas diri kita sendiri, sehingga
akan muncul lagi bahaya dari teknologi yaitu semakin meningkatnya ilmu
pengetahuan, teknologi dan bioteknologi justru akan melayani nafsu terhadap kekuasaan
atau keinginan irrasional untuk mendominasi.
Untuk
mengurangi bahaya yang mungkin timbul akibat teknologi maupun bioteknologi maka
manusia sebagai makhluk Tuhan, mengingat dan menerapkan apa yang ditulis
Nasution (1999) yaitu setiap kali seorang ilmuwan akan mengadakan penelitian ia
harus sadar akan kedudukannya sebagai manusia di bumi ini.
4. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang
Perternakan dan Perikanan.
Penggunaan
bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi:
1) teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer,
kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio,
cloning dan spliting.
2) rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection,
transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,
3) peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba
rumen, dan
4) bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner (Gordon, 1994
; Niemann dan Kues, 2000).
Teknologi
reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah
a) transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer
(MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika
dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio)
yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.
b) kloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini
pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik
pada domba, sapi, babi dan kuda.
c) produksi embrio secara in vitro, teknologi In vitro Maturation (IVM), In
Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan
pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil
dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).
Di
Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik
ini seekor sapi betina mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet)
pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa menciptakan jenis ternak unggul
sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan
mengisolasi gen unggul, memanipulasi dan kemudian memindahkan gen tersebut dari
satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat
diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil
memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia,
bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan presentasi hemoglobin
manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.
Dalam
bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat dinantikan,
mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari (over fishing),
banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya peningkatan konsumsi
ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui adanya kebutuhan
penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan pada dampak
penerapan teknologi tinggi.
Penelitian
bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga kelompok, yaitu:
akuakultur, pemanfaatan produksi alam dan prosesing bahan makanan yang bernilai
ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi di bidang akuakultur meliputi
seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom dan pendekatan biologi molekuler seperti
transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan induk ikan.
Pada
akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan dengan
menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik dan bioremediasi. Vaksin
dapat memacu produksi antibiotik spesifik dan hanya efektif untuk mencegah satu
patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang
non spesifik, misalnya lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah
diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada
pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam
pencernaan dan lingkungan perairan.
Pada
tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan mengintroduksi
gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati fungsinya secara in
vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi diinjeksi secara makro ke
dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing tersebut.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:
1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur,
2) identifikasi gen pada anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen
asing tadi, dan
3) keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.
5. Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan
Masalah Sosial
Molekul
DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran
enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan
bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan
ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan
dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan
enzim retriksi dengan orang tuanya.
Demikian materi tentang Peranan bioteknologi dalam kehidupan yang bisa saya posting. terimakasih banyak atas kunjungannya.
Sumber : http://efinawawi-anastasia.blogspot.co.id/
http://www.bacajuga.com/
Demikianlah Artikel Peranan Bioteknologi pada Sains Lingkungan dan Teknologi
Sekian artikel Peranan Bioteknologi pada Sains Lingkungan dan Teknologi kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel Peranan Bioteknologi pada Sains Lingkungan dan Teknologi dengan alamat link https://www.dunia-mulyadi.com/2015/11/peranan-bioteknologi-pada-sains.html
0 Response to "Peranan Bioteknologi pada Sains Lingkungan dan Teknologi"
Post a Comment
Terimakasih atas Kunjungannya serta Komentarnya.....Jangan Lupa Like and Sharenya Thanks......