BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN BIOTEKNOLOGI MODERN
Dalam kehidupan sehari-hari tanpa kita
sadari, kita sering menerapkan ilmu biologi maupun memanfaatkan benda hasil terapan
ilmu biologi. Contohnya tempe yang merupakan hasil dari bioteknologi
konvensional. Apa itu Bioteknologi? bagaimana penerapan dan contohnya? Berikut
penjelasan tentang Bioteknologi dan penerapannya.
Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi adalah penggunaan mikroorganisme
dan produk yang dihasilkannya memproduksi bahan makanan, minuman. enzim,
antibiotika, pengelolaan limbah, dan menghasilkan energi (biogas). Proses pembuatannya
ada yang memerlukan kondisi steril dan ada pula yang tidak.Proses yang memerlukan kondisi
steril misalnya pembuatan antibiotika seperti penisilin, tetrasiklin, dan
streptomisin, hormon insulin dan estrogen. Proses ini memerlukan media atau
bioreaktor agar fermentasi dapat berlangsung tanpa kontaminasi dengan
mikroorganisme lain. Proses yang memerlukan kondisi
nonsteril adalah proses yang memerlukan fermentasi dalam keadaan terbuka
sehingga memungkinkan adanya kontaminasi dengan bakteri. Misalnya proses
pembuatan kompos dari sampah, proses pengolahan air limbah, dan proses
pembuatan aseton, butanol, asam asetat, asam sitrat, dan asam laktat.
Pengertian dan Penerapan Bioteknologi Konvensional Dan Bioteknologi Modern
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi
konvensional/tradisional dan modern. Bioteknologi, semenjak awal diterapkannya
sampai awal tahun 1857 disebut era bioteknologi mikrobial.
 |
| Produk Hasil Bioteknologi |
Bioteknologi konvensional merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam
asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Bioteknologi
konvensional ditandai dengan penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum
adanya penggunaan enzim. Berikut Contoh penerapan bioteknologi konvensional:
 |
| Produk hasil Bioteknologi Konvensional |
Bioteknologi
modern adalah sejumlah teknik yang melibatkan manipulasi yang disengaja gen,
sel-sel dan jaringan hidup dengan cara yang dapat diprediksi dan dikendalikan
untuk menghasilkan perubahan dari suatu organisme atau menghasilkan jaringan
Modern. Bioteknologi modern dimulai dengan 1953 penemuan struktur asam
deoksiribonukleat (DNA) dan cara informasi genetik diturunkan dari generasi ke
generasi. Penemuan ini dimungkinkan oleh penemuan sebelumnya gen (diskrit, unit
independen yang mengirimkan sifat dari orang tua kepada keturunannya) oleh
Gregor Mendel. Penemuan ini meletakkan dasar untuk transisi dari tradisional ke
bioteknologi modern. Contoh teknik ini meliputi: teknik DNA rekombinan (rDNA
atau rekayasa genetika), kultur jaringan dan mutagenesis.Berikut
beberapa contoh penerapan bioteknologi modern:
 |
| Contoh Penerapan Bioteknologi Modern |
Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen
untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa
genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa
genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena
DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat
direkomendasikan.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
 |
| Hasil Rekayasa Genetika |
Transplantasi Inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke
sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti
yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti
sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid.
Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga 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 diambil
intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang
lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak.
Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis
kelamin yang sama.
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang
kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, terapi gen, vaksin,
antibiotika dan hormon.
Pembuatan Antibodi Monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu sumber tunggal. Dapat pula diartikan bahwa antibodi monoklonal adalah
antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi
ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b
Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai antigen yang akan
menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan
kehamilan
Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:
- Mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil.
- Mengikat racun dan menonaktifkannya
- Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap
tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan bakteri
yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut.Vaksin dimasukkan (dengan disuntikkan atau oral) ke dalam
tubuh manusia agar sistem kekebalan tubuh manusia aktif melawan mikroorganisme
tersebut. Vaksin telah membantu berjutajuta orang di dunia dalam pencegahan
serangan penyakit yang serius.
Vaksin berasal dari sumber-sumber berikut:
- Mikroorganisme yang telah mati
- Menggunaan mikroorganisme yang telah mati antara lain digunakan untuk menghasilkan vaksin batuk rejan dari bakteri penyebab batuk rejan. Bakteri tersebut dimatikan dengan pemanasan atau penggunaan senyawa kimia untuk mendenaturasi enzimnya.
- Mikroorganisme yang telah dilemahkan
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.Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan
penisilin dari Penicillium notatum.Penicillium chrysogenum digunakan
untukmem-perbaiki penisilin yang sudah ada dengan mutasi secara iradiasi ultra
violet dan sinar X. Selain Penicillium chrysogenu, beberapa
mikroorganisme juga digunakan sebagai antibiotik, antara lain:
- Cephalospurium ::penisilin N.
- Cephalosporium : sefalospurin C.
- Streptomyces : : streptomisin, untuk pengobatan TBC.
Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran
pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.
Pembuatan Hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini
telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan
testosteron.
Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modern
Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi
konvensional mempunyai beberapa manfaat, yaitu:
- Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman.
- Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat diciptakan makanan baru yaitu Nata de coco.
- Dapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan.
- Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat karena bioteknologi sederhana tidak banyak membutuhkan biaya sehingga masyarakat kecil bisa melakukannya dan menjual hasilnya untuk keperluan hidup sehari-hari. Contohnya tempe dan tape. Proses pembuatan tempe dan tape termasuk bioteknologi.
Kerugian Bioteknologi Konvensional
- Tidak dapat mengatasi masalah ketidaksesuaian (inkompatibilitas) genetic
- Perbaikan sifat genetik tidak terarah
- Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya
- Memerlukan waktu yang relatif lama untuk menghasilkan galur baru
- Tidak dapat mengatasi kendala alam dalam sistem budidaya tanaman, misalnya hama
Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Modern
Kelebihan /Manfaat Bioteknologi modern:
- Di bidang pertanian dan peternakan yaitu mampu menciptakan bibit-bibit unggul yang akan memberikan produk bermutu tinggi secara kualitas dan kuantitas , meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman.
- Di bidang Lingkungan dan pelestarian yaitu mengatasi masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan.
- Di bidang kesehatan, mampu menciptakan produk obat untuk penyakit. Misalnya : penyakit kelainan genetis dg terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
- Di bidang industri, mampu menciptakan pemberantas hama secara biologis (Bacillus thuringensis) dan tanaman tahan hama dalam tubuhnya disisipi gen bakteri (tanaman transgenik).
- Di bidang pertambangan, mampu melakukan pengolahan biji besi (Thiobacillus ferrooxidans), membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi.
Kerugian Bioteknologi Modern
Di bidang Etika/ Moral- Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke MH bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam
- Penyisipan gen babi ke dalam buah semangka dapat membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu.
- Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang memanfaatkan biotekno-logi dengan yang belum memanfaatkan bioteknologi (negara dunia ke tiga).
- Hak paten hasil rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu membuat petani tradisional tidak dapat mengadakan bibit sendiri dan para peneliti harus mendapatkan ijin terlebih dahulu sebelum melakukan penelitian menggunakan bibit-bibit hasil rekayasa tersebut.
- Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa gen resisten terhadap antibiotik.
- Penggunaan insulin hasil rekayasa
telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris.
Dampak terhadap lingkungan - Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam dan kelestarian organisme. Pencemaran biologi, karena apabila makhluk hidup transgenik lepas ke alam bebas dan kawin dengan makhluk normal dapat menghasilkan keturunan yang mutan.
