MAKALAH BIOTEKNOLOGI

MAKALAH BIOTEKNOLOGI

Bab I

Pendahuluan

1.1  Latar Belakang

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. 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. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

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, rekombinan DNA, 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. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, 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. 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. 

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.Oleh karena itu, dalam makalah ini yang berjudul “Peran Bioteknologi bagi Kehidupan Manusia” akan membahas lebih lanjut bagaimana peranan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari beserta akibat yang ditimbulkan.

1.2. Rumusan Masalah

   1. 2.1  Bagaimana manfaat perkembangan bioteknologi bagi kehidupan sehari-hari?

    1.2.2  Bagaimana dampak negatif bioteknologi bagi kehidupan sehari-hari?

1.3. Tujuan

   1. 3.1  Untuk mengetahui manfaat perkembangan biteknologi bagi kehidupan sehari-hari

   1.3.2   Untuk mengetahui dampak negatif perkembangan teknologi bagi kehidupan sehari-hari.

Bab II

Pembahasan

2.1 Sejarah Bioteknologi

Abad ke XXI sering disebut abad bioteknologi dan biomolekuler, yang diharapkan dapat memecahkan berbagai masalah berkaitan dengan kesejahteraan manusia.
Bioteknologi adalah teknik penggunaan makhluk hidup, atau bahan yang didapat dari makhluk hidup, untuk membuat suatu produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.
Perkembangan ilmu selanjutnya membawa manusia mengenal kromosom. Pada awal tahun 1880-an Wilhelm Roux memperkirakan bahwa kromosom adalah pembawa bahan hereditas. Ahli lain, Mendel mempelajari perilaku kromosom sebagai pembawa bahan hereditas ini. Menurut Mendel, organisme membawa dua unit hereditas bagi setiap sifat keturunan. Selanjutnya teori Mendel sesuai juga dengan kenyataan, bahwa induk menurunkan hanya separoh separoh kromosom melalui sel kelamin. 

Pada tahun 1860-an Fredrich Miescher berhasil mengisolasi bahan dari inti sel ini, setelah diidentifikasi diketahui mengandung protein dan asam nukleat.
Selanjutnya diketahui bahwa asam nukleat tersusun atas unit pembangun yang dikenal dengan nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari gula (ribose), gugus fosfat dan empat macam basa nitrogen. Untuk kromosom, gulanya adalah deoksiribosa, sehingga disebut DNA (deoxyibose nucleic acid), dan keempat macam basanya adalah adenin (A), timin (T), sitosin (C) dan guanin (G).Untaian DNA ini selanjutnya dikenal dengan gen.

Pada pertengahan tahun 1970, ahli Bioteknologi menemukan teknologi baru yang dikenal dengan antibodi klon tunggal. Prinsip antibodi klon tunggal berbeda dengan antibody klon ganda. Kisah antibody klon tunggal dimulai pada tahun 1974, ketika George Kohler dan Cecar Milstein dari Medical Research Council’s Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, Inggris, mengamati sesuatu yang kemudian menjadi masalah menonjol yang belum terpecahkan dalam imunologi. Antibody adalah bagian dari pertahanan tubuh terhadap benda asing yang ingin masuk ke dalam tubuh, termasuk organisme penyebab penyakit.
Produksi antibody dikendalikan oleh gen, Kohler dan Milstein mempunyai ide untuk menyatukan sel penghasil antibodi normal dengan sel dari tumor yang mengkanker, yang disebut mieloma. Teknologi ini menghasilkan sel hybrid yang selanjutnya dapat dikulturkan dan menghasilkan klon. Semua hybrid klon yang sama menghasilkan molekul antibodi yang sama pula, oleh karena itu disebut antibodi klon tunggal (monoclonal antibody). 

Perkembangan bioteknologi telah membawa manusia untuk dapat mengobati penyakit keturunan atau penyakit yang disebabkan adanya kelainan genetis, yaitu dengan memasukkan gen yang baik ke dalam sumsum tulang belakang, dikenal dengan metode transfer gen. 

Metode transfer gen yang sedang dikembangkan untuk mengobati penyakit genetic manusia tersebut diatas adalah untuk memasukkan gen baru ke dalam sel somatic saja. Gen tersebut tidak dapat diturunkan pada anak jika tidak berada pada sel benih yang menghasilkan sperma dan sel telur.

2.2 Pengertian Bioteknologi

Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Erekty, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skla besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakan. Pada perkembangannya sampai pada tahun 1970 bioteknologi selalu berasosiasi dengan rekayasa biokimia (biochemical engineering). 

Definisi bioteknologi apabila dapat dilihatdari akar katanya berasal dari “bio” dan “teknologi” maka kalu digabung pengertiannya adalah penggunaan organism atau system hidup untuk memecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkanproduk yang berguna. 

Pada tahun 1981, Federasi Bioteknologi Eropa mendefinisikan bioteknologi sebagai berikut, bioteknologi adalah aplikasi terpadu biokimia,mikrobiologi, dan rekayasa kimiadengan tujuan untuk mendapatkan aplikasi teknologi dengan kapasutas biakan mikroba, sel, atau jaringan di bidang industri, kesehatan, dan pertanian. Sedangkan menurut Sardjoko (1991), boteknologi didefinisikan sebagai proses-proses biologi oleh mikroorganisme yang dimanfaatkan oleh dan untuk kepentingan manusia.

Definisi bioteknologi yang lebih luas dinyatakan oleh Bul,et,al, (1982), yaitu penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen-agen biologi seperti mokroorganisme, sel tumbuhan, sel hewan, manusia, dan enzim untuk menghasilkan barang dan jasa.

2.3  Perbedaan Bioteknologi Konvensional dan Modern

Penerapan bioteknologi sudah dilakukan sejak 6000 SM di Mesir dengan penggunaan ragi untuk pembuatan anggur dan bir. Kemudian, pada tahun 4000 SM ditemukan bahwa ragi dapat menyebabkan roti mengembang. Sedangkan, produk-produk lain ang mengikutinya ialah kecap, brem, keju dan yoghurt. Bioteknologi yang dikembangkan hanya berdasarkan kebiasaan masyarakat secara turun menurun disebut sebagai bioteknologi tradisional atau konvensional. Sasaran utama bioteknologi konvensional adalah produk-produk makanan sedang teknologi yang dikembangkan teknologi fermentasi ragi dalam kondisi nonsteril. Tujuannya adalah untuk memenuhi kebutuhan makanan bagi masyarakat. 

Pada tahun 1857, Louis Pasteur menemukan bahwa fermentasi merupakan proses yang dilakukan oleh mikroorganisme hidup. Mikroorganisme hidup yang dapat melakukan fermentasi adalah ragi. Ragi dapat melakukan fermentasi pada suatu bahan untuk menghasilkan produk kaena ragi menghasilkan enzim invertase. Penemuan ini menandai bahwa bahan makanan dan minuman yang dibuat pada tahap bioteknologi tradisional merupakan hasil fermentasi oleh makhluk hidup. Tahap penemuan teknologi fermentasi inilah yang mengawali masuknya tahapan bioteknologi ilmiah. Bioteknologi ilmiah dikembangkan dengan menggunakan langkah-langkah dalam metode ilmiah. Yang menjadi sasaran dalam bioteknologi adalah bahan makanan, antibiotik dan bahan bakar. Teknologi yang dikembangkan untuk pembuatan bahan makanan dan bahan akar adalah teknologi fermentasi dalam kondisi steri dengan contoh produknya berupa aseton, butanol, dan gliserol. Sedangkan teknologi yang dikembangkan untuk mendapatkan obat (antibiotik) adalah teknologi screening dan purifikasi, dengan contoh produk penisilin yang ditemukan oleh Alexander Flemming (1928). 

Pada tahun 1953 ditemukan struktur DNA oleh Watson dan Crick dan tahun 1966 dipecahkannya kode-kode genetik, oleh Rossenberg serta telah diketahuinya proses transkripsi dan translasi. Sedangkan pada tahun 1970 ditemukan enzim restriksi endonuklease (enzim pemotong gen), enzim ligase (enzim penyambung gen) dan disusul pada tahun 1973 ditemukan metode DNA rekombinan atau rekayasa genetika mengawali babak baru bioteknologi modern. Bioteknologi modern dikembangkan dengan teknologhi rekayasa genetika pada agen-agen biologi tingkat molekuler. Yang menjadi sasaran bioteknologi modern dengan teknologi rekayasa genetika adalah seluruh aspek kehidupan mulai dari makanan, kedokteran, pertanian, peternakan, pertambangan dan penanggulangan pencemaran lingkungan.

Pada 5 Juli 1957 dan akhir 2002 dunia dikejutkan dengan berita lahirnya domba dan bayi manusia hasil cloning di Inggris, Amerika dan Jepang. Kenyataan itu sangat mengherankan dan menembus batas fantasia manusia sekaligus menjawab kekhawatiran banyak pakar bila hewan dapat dikloning mengapa manusia tidak, bagaimana konsekuensi selanjutnya setelah manusia berhasil dikloning? Siapkah kita menghadapi dan menangani masalah sosial dan etis yang menyertainya? 

Apabila kita memperhatikan beberapa perkembangan bioteknologi, maka sesungguhnya bukan sesuatu yang baru. Tetapi, mengapa banyak orang menganggap bioteknologi adalah suatu terobosan eknologi yang revolusioner? Bahkan “Business Week, 1998” mendeklarasikan bahwa abad XXI merupakan abad bioteknologi. Hal itu disebabkan semakin dirasakannya oleh manusia bahwa bioteknologi dapat menembus fantasi manusia dan perannya sangat besar dalam kehidupan mansia. 

Produk-produk pada tahap bioteknologi modern adalah pembuatan insulin dengan menggunakan bakteri Esherichia coli, sampai dilahirkan domba kloning Dolly 5 Juli 1996 dan terakhir tahun 2003 telah dilahirkan manusia kloning. 

2.4  Bioteknologi Pertanian dan Perkebunan

Bioteknologi di bidang pertanian dan perkebunan difokuskan pada agen biologi yang berupa tumbuhan budidaya yang menhasilkan bahan makanan dan sandang. Teknologi yang dikembangkan rekayasa genetik dengan bantuan mikroorganisme (bakteri). Tujuannya adalah untuk mendapatkan tanaman transgenik (GMO/Genetic Monipulation Organisme) yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

1) mampu membentuk pestisida sendiri dan tahan terhadap antibiotic tertentu.

2) mampu menfiksasi nitrogen sehingga mampu memupuk diri sendiri, sehingga dapat ditanam    di tempat yang gersang.

3) mampu menghasilkan kandungan gizi yang lebih beranekaragam, tinggi dan berkualitas baik.

4) mampu mengkode kegiatan metabolismenya sehingga terhindar dari encemaran genetis.

a. Tanaman Tahan Antibiotik Kanamisin 

Rekayasa genetika di bidang tanaman pertanian dilakukan dengan mentransfer gen asing ke dalam tanaman. Teknologi yang dikembangkan adalah teknologi plasmid. Plasmid dan bakteri Agrobacterium tumefaciens  yang sudah disisipi gen asing yang resisten terhadap antibiotic kanamisin (plasmid hasil rekayasa) dibiakkan agar menduplikasikan diri, baru kemudian disisipka pada kromosom tumbuhan. Pada kromosom tumbuhan transgenik sekarang sudah mempunyai sifat resisten terhadap antiotik kanamisin sehingga mampu tumbuh dan berkembang dengan baik. 

b. Tanaman Penghasil Pestisida

Rekayasa genetika lainnya pada tanaman pertanian dapat dilakukan pada tumbuhan kapas dengan menyisipkan gen dari Bacillus thuringiensis. Gen yang disisipkan mempunyai sifat dapat membunuh larva dari berbagai insekta. Gen akteri ini mengkode protein Cry, di mana protein Cry yang diproduksi oleh tanaman akan dapat menghasilkan racun di dalam saluran pencernaan Insekta. Gen dari bakteri ini dapat dikloning dri plasmidnya dan ditransfer ke tanaman, sehingga tanaman transgenic yang dihasilkan menjadi kebal terhadap serangan insekta. Dengan demikian gen yang disisipkan pada tanaman kapas akan menghasilkan racun yang dapat membunuh Insekta ordo Lepidoptera. Selain dari plasmid Bacillus thuringiensis gen penghasil protein Cry yang berfungsi sebagai pestisida biologi dapat juga dikloning dari bakteri Bacillus subtilis dan Esherichia colli.

c. Tanaman Transgenik di Indonesia 

Rekayasa genetika dapat diakukan pada berbagai jenis tanaman, dan menghasilkan tanamanan dengan variasi gen yang terpola sesuai yangdikehendaki manusia. Tanaman yang demikian disebut tanaman transgenik. Tanaman transgenic telah dikembangkan diIndonesia.

Keberadaan tanaman transgenik di Indonesia ternyata terus berkembang pesat melalui pusat-pusat penelitian dan karantina tanaman. 

Jenis tanaman yang merupakan hasil transgenik sebagai berikut:

• Kedelai Roundup Ready tanaman tahan herbisida glyposate
• Tembakau,mempunyai gen bakteri Salmonella tiphimurium sehingga resisten herbisida    blyposate
• Tomat yang mempunyai enzim pectinase resisten sehingga tomat bertahan lamadan tida cepat busuk
• Kentang yang mempunyai genpati(enzim adp glukosate phyrophorylase)dari ekoli sehingga dapat meningkatkan kadar pati kentang hingga 20%
• Kentang manis karena mempunyai gen pemanis dari tanaman katempe (Thaumaticcoccus danielli) sehingga dapat digunakan menggantikan tanaman tebu dan gula bit.
• Buah tanpa biji karena tanaman penghasil buah disisipi gen SDLS 2 yang berfungsi menghancurkan sel-sel biji yang sedang tumbuh.
• Tanaman Millet (Panicum miliaceum) yang disisipi gen enzim nitrogenase  dari bakteri Rhizobium sehingga tanaman ini dapat mengikat nitrogen tanpa simbiosis bakteri Rhizobium.
• Tomat dan tembakau yang tahan terhadap pembekuan karena mengandung gen mantel protein yang tahan es dari bakteri Pseudomonas syringae.
• Pisang transgenik yang dapat menghasilkan vaksin hepatitis B.

2.5 Bioteknologi Makanan

Sejak Louis Pasteur (1857) menemukan bahwa fermentasi (peragian) anggur merupakan kegiatan yang dilakukan oleh mikroorganisme, maka penggunaannya dalam bidang makanan dan minuman semakin berkurang. Jenis-jenis makanan/minuman fermentasi jumlahnya banyak sekali.

1. Keju

Keju dibuat dari bahan dasar berupa susu. Susu dipanaskan hingga terbentuk dadih. Dadih dapat terbentuk dari protein kasein yang terdapat dalam susu dengan bantuan enzim rennin dalam kondisi asam. Kondisi asam muncul akibat aktivitas bakteri asam laktat (anaerob) yang mengubah laktosa dalam susu menjadi asam lakat. Bakteri asam laktat yang dibiakkan pada media keju selain berfungsi menciptakan suasana aam, juga dapat memberikan cita rasa yang khas serta bau harum pada keju.

Kelompok bakteri yang dikenal sebagai bakteri  asam laktat sering digunakan untuk fermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat.

Umumnya bakteri asam laktat  yang digunakan adalah 2 genera, yaitu Lactobacillus dan Streptococus.Selain dua genus tersebutdalam perkembangannya jamur Penicillium camemberti untuk keju Camembert dan Penicillium requerforti juga dapat digunakan untuk membuat keju Reguefort.Sedang keju Swiss dibuat atas jasa bakteri Propionrbacterium sp.

2.Mentega

  Mentega dibuat dengan bahan dasar susu (krim atau kepala susu) dengan menggunakan cara bakteri asam laktat yaitu Streptococcus lactis dan Leuconostoc cremonis.Proses pembuatan mentegadiawalai dengan penanaman (inokulasi) bakteri asam laktat pada susu skim.Bakteri ini memfermentasikan susu skim dalamwaktu minimal 12 jamdan akan menjadi asam laktat dan diasetil.Langkah selanjutnya adalah mendinginkan susu (dimasukkan lemari es) kemudian dibungkus (packing).

3.Yoghurt

Yoghurt dibuat dari bahan dasarsusu yang telah dipasteurisasi dan dipisahkan bagian lemaknya.Seperti keju,produksi yoghurt juga melibatkan kelompok bakteri asamlaktat,terutama Lactobacillus bulgaricus,Lactobacillus thermophilus,dan Streptococcus thermopillus.Bakteri ini ditambahkan ke dalam susu dan dieramkan pada suhu 45C selama 5 jam.Dalam kurun waktu tersebut akan terjadi penurunan pH sampai 4,0. Kemudian,simpan dalam lemari es untuk menghentikan fermentasi lebih lanjut.Bila perlu dapat ditambahkan buah-buahan dan cita rasa lainnya sesuai dengan selera.

            Kefir dan kumiss adalah jenis minuman yang terkenal di Eropa Timur.Minuman ini dibuat dari susu dengan jasa bakteri asam laktat yang ditambahkan ragi(Saccharomyces cerriviceae) sehingga terjadifermentasi laktosa menjadi asam laktat dan alcohol.

4.Protein sel tunggal

Tujuan fermentasi dalampembuatan PST (Protein Sel Tunggal) terutama untuk menghasilkan biomassa yang bergizi tinggi dan relative murah.Sifat-sifat yang harus dimiliki mikroorganisma sebagai sumber PST sebagai berikut.

            a. Mudah dicerna

            b.Bergizi tinggi

            c. Cita rasanya baik

            d. Kecepatan tumbuh tinggi

            e. Sistem fermentasi sederhana

            f. Bila dimakan tidak berbahaya

            g. Cara pembenihannya murah dan mudah

            h. Sangat efisien dalam penggunaan organism

            i. Mempunyai daya tarik secara ekonomi

           

Kelompok mikroorganisme yang digunakan sebagai sumber PST adalah alga,ragi,dan bakteri.Alga yang banyak digunakan dalam pembuatan PST adalah genera Scendesmus,Chlorella,Spirulina.Sedang kelompok ragi dan jamur adalah Saccharimyces cereviceae,Candida utili,dan Fusarium graminearum,Trichoderma rassei.Adapun PST dari kelompok bakteri yang banyak mendapat perhatian adalah Pseudomonas aeruginosa dan Methylopilus methylorophus.

Produk PST yang terkenal pruteen. Pruteen adalah sel-sel bakteri yang dikeringkan dan dimanfaatkan sebagai makanan ternak, mengandung 80% protein dan sejumlah vitamin. Proses pembuatan pruteen menggunakan media dari limbah methanol. Sejumlah bakteri jenis Methylophilus methylotropus   mampu hidup dengan baik di dalamnya. Pruteen tidak berbahaya bagi ternak, tetapi dapat menimbulkan gout pada manusia. Hal ini karena PST banyak mengandung asam inti. PST yang banyak mengandung asam inti sehingga dapat menyebabkan gangguan padsa pencernaan manusia juga berasal dari produk ragi seperti Saccaromyces cereviceae, Candida utilis dan Torula utilis.

Produk PST lainnya bersumber dari jamur jenis Fusarium graminearum yang dapat tumbuh pada limbah tepung. Produk ini dikenal sebgai mikroprotein, banyak mengandung protein dan serat dengan kandungan kolesterol yang rendah sehingga merupakan makanan yang menyehatkan.

5. Makanan Probiotik dan Prebiotik   

Makanan probiotik adalah makanan yang mengandung mikroorganisme yang tidak merugikan bagi tubuh,apabila dikonsumsi justru akan menjaga keseimbangan mikroorganisme pada saluran pencernaan.Contoh makanan ini adalah yakult,yogurt,dan makan sejenisnya.

Makanan prebiotikadalah makanan yang mengandung serat yang akan menjadi sumber makanan bagi oranisme probiotik yang terdapat dalam tubuh manusia,sehingga pertumbuhan mikroorganisme probiotik dapat berlangsung dengan baik dan menggeser mikroorganisme yang tidak menguntungkanbagi tubuh.Contoh makanan ini adalah nata de coco,vegeta,dan agar-agar.

2.6  Bioteknologi Peternakan

Biologi di bidang peternakan melibatkan agen biologi berupa hewan ternak dan mikroorganisme.Teknologi yang dikembangkan berupa rekayasa genetika,dimana untuk pembuatan hormon pertumbuhan dilakukan dengan teknik hibridoma dan pembuatan vaksin sedang tujuannya untuk memperoleh vaksin dan hormone yang dapat meningkatkan produktivitas hewan ternak.

1.Vaksin Hewan

Vaksin pada dunia hewan yang diproduksi dengan teknik rekayasa genetika hampir samadengan vaksin pada manusia.Macam vaksin pada hewan hasil rekayasa genetika adalah sebagai berikut.

1. Vaksin penyakit mulut dan kuku (PMK/FMD) dibuat dari virus anti PMK yang dikloning ke E-colli sehingga diperoleh antigen PMK dalam jumlah besar.
2. Vaksin Rabies,yang diproduksi dengan teknik rekayasa genetika.
3. Vaksin Blue tongue,yang dikhususkan pada domba.
4. Vaksin white diarrhea,yang dikhususkan pada babi.
5. Vaksin Fish-fibrosis,vaksin yang diperuntukkan bagi ikan.

  2. Hormon Pertumbuhan

Selain vaksin teknologi rekayasa genetika di bidang peternakan,juga dihasilkan hormon perumbuhan untuk ternak,yaitu sebagai berikut. 

1. RBST (Recombinant Bovine Somatotropine Hormone), sintesis Rbst dengan menggunakan gen hipofisis yang dikloning ke dalam bakteri E.colli, langkahnya sama dengan sintesis insulin. Hormone ini tersusun atas 1919 asam amino dan dapat dikemas dalam suntukan yang dapat diberikan setiap 14 atau 28 hari sekali. Hormone ini dapat meningkatkan produksi susu 15-40% dan memper5panjang masa laktasinya. 
2. Rpst (Recombinant Porcine Somatotropine Hormone), hormone ini tersusun atas 191 asam amino, diberikan paroral pada babi dan berfungsi untuk meningkatkan berat badan, mengefisienkan penggunaan pakan serta meningkatkan kandungan protein dan mengurangi kandungan lemak.

2.7  Bioteknologi Lingkungan

Bioteknologi lingkungan dan pertambangan melibatkan agen biologi yang berupa tumbuhan dan mikroorganisme dengan pengembangan teknologi bioremidasi (Fitoremidasi dan biofilter) dan rekayasa genetika. Tujuannya untuk menghasilkan tumbuhan mikroorganisme transgenic yang mampu mengatasi sumber-sumber pencemaran lingkungan.

1. Biodegradasi Plastik

  Plastik yang oleh masyarakat dianggap mempunyai lebih banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan lainnya sebagai pembungkus maupun sebagai bahan pembuat perabot rumah tangga, ternyata tersusun atas bahan-bahan seperti seperti polisterin, polietilin, dan polivinil chloride, serta polipropilin yang mempunai sifat susah diuraikan oleh mikroba yang ada di dalam tanah. Tetapi untuk kelompok plastik yang lentur masih dapat dibiodegradasi oleh bakteri Clasdoporium resinae.

  2. Biodegradasi Minyak Buangan

Tumpahan minyak mentah di laut menjadi masalah yang cukup serius pada ekosistem laut. Minyak mentah ini bersifat sangat resisten terhadap bakteri pengurai. Namun, ditemukan jamur Cladosporium resinae dan beberapa bakteri dari genus Pseudomonas dapat memakan minyak mentah untuk dibiodegradasikan.

  3. Detoksifikasi Air Raksa Pencemar

Detoksifikasi racun dari logam berat seperti air raksa organic dapat digunakan tanaman transgenic Arabidopsis thaliana yangmenghasilkan gen bersifat detoksifikasi air raksa (merkuri) organic, sehingga tidak membahayakan hewan dan manusia. Pencemaran air raksa organic banyak dijumpai pada pantai di Negara-negara industri, polutan ini sangat beracun bagi manusia dan hewan bahkan dapat menyebabkan mutasi gen (bersifat karsinogenik).

2.8 Kloning

Secara harfiah, kata “klon” (Yunani: klon, klonos) berarti cabang atau ranting muda. Kloning berarti proses pembuatan (produksi) dua atau lebih individu (makhluk hidup) yang identik secara genetik.” Kloning organisme sebenarnya sudah bcrlangsung selama beberapa ribu tahun lalu dalam bidang hortikultura. Tanaman baru, misalnya, dapat diciptakan dari sebuah ranting. Dalam dunia hortikultura (dunia perkebunan), kata “klon” masih digunakan hingga abad ke-20. 

Secara mendetail, dapat dibedakan 2 jenis kloning. Jenis pertama adalah pelipatgandaan hidup sejak awal melalui pembagian sel tunggal menjadi kembar dengan bentuk identik. Secara kodrati, mereka seperti “anak kembar”. Jenis kedua adalah produksi hewan dari sel tubuh hewan lain. 

Klon pertama manusia dirancang pada bulan November 1998, oleh American Cell Technologies, yang berasal dari sel kaki seorang manusia, dan sebuah sel lembu yang DNA-nya dipindahkan. Setelah 12 hari, klon ini rusak. Pada bulan januari 2008, Dr. Samuel Wood dan Andrew French, kepala pegawai ilmiah laboratoriurn Stemagen Corporation di California AS, mengumumkan bahwa mereka berhasil menciptakan 5 embrio manusia dewasa dengan menggunakan DNA dari sel kulit orang dewasa. Tujuannya adalah menvediakan sebuah sumber bagi tangkai sel embrio yang dapat hidup. Dr. Wood dan seorang temannya menyumbangkan sel kulit dan DNA dari sel-sel itu untuk dipindahkan ke dalam sel-sel manusia. Tidak jelas apakah embrio yang dihasilkan akan sanggup berkernbang lebih lanjut. Namun, Dr. Wood menyatakan bahwa kalaupun mungkin, menggunakan teknologi untuk kloning reproduktif adalah tidak etis dan illegal. Kelima embrio yang diklon tersebut akhirnya rusak.”

Secara etis, tak ada masalah dalam kloning pada tumbuhan. Praktek kloning ini sudah lazim dan lama dilakukan. Sementara itu, terdapat perbedaan pendapat tentang kloning pada hewan. Ada pro dan kontra. Praktek kloning ini dibolehkan sejauh hewan tersebut tidak disiksa atau disakiti. Sementara itu, muncul pelbagai pendapat tentang kloning manusia. Muncul pertanyaan dan diskusi etis. Secara etis, apakah dibenarkan kalau kemajuan teknologi menghasilkan dan/atau menggunakan embrio insani yang hidup untuk menyiapkan sel-sel induk embrio? Gereja tidak membenarkan tindakan ini karena embrio manusia tidak dapat dipandang sebagai gumpalan sel. Embrio adalah sesosok pribadi. Embrio berhak hidup sebagai individu. Embrio semestinya dihorrnati. Dengan demikian, intervensi manusia yang merusak, melecehkan, atau mengobjekkan embrio tidak dapat diterima. Penolakan terhadap kloning embrio ini berlaku juga terhadap cloning teraupetik. Campur tangan yang berciri manipulatif ini tidak dapat diterima. 

Di kalangan kelompok yang pro dengan kloning, sering muncul dua pendapat yang sebenarnya kurang membuktikan kebenaran. Adalah tidak wajar kalau seseorang dijadikan “fotokopi” atau di-”fotokopi”. Setiap pribadi manusia meiniliki hak atas originalitasnya. Dengan kloning, tak mungkin seseorang menjadi original. Manusia berhak menjadi makhluk hidup secara penuh. Kloning pada dasarnya merupakan instruinentalisasi. Manusia diobjekkan atau diperalat. Martabatnva dilecehkan. Manusia tak hanya dijadikan dengan gen, walaupun peranan gen memang besar. Namun, peran suasana, pendidikan, dan waktu akan ikut membentuk kepribadian seseorang. Peran seorang ibu waktu hamil dapat menentukan sikap seorang anak. Betapa pun, kloning tak pernah menjadikan makhluk baru yang sama persis. Dalam proses kloning, manusia menjadi tujuan, melainkan sebagai sarana uji coba. 

Kloning manusia pada hakikatnva melecehkan manusia sendiri dan berakibat buruk. Kloning manusia memiskinkan manusia sebab manusia itu hanya berasal dari satu gen. Ini berbeda dari kepribadian seseorang yang dilahirkan dari proses kehamilan yang biasa. Campuran gen lelaki dan perempuan tidak ditemukan dalam proses kloning. Kloning membuktikan bahwa gen manusia begitu terbatas. Kloning berarti melawan secara fundamental persatuan antara pria dan wanita. Ada bahaya bahwa kloning manusia dipakai sebagai usaha atau cara untuk mengganti seseorang yang terkenal dalam sejarah atau melestarikan orang-orang dalam sebuah keluarga. Dengan demikian, muncul wajah-wajah yang sama. Kultus individu akan terus berlanjut dan manusia akan jatuh ke dalam kesombongan. Manusia dapat menciptakan homoculus°

Bagaimanakah kita dapat berkatekese tentang penciptaan kepada mereka yang sudah begitu lama memegang dan menghidupi dogma tentang Tuhan Pencipta langit dan bumi? Bukankah manusia juga diciptakan oleh Tuhan? Dalam kenyataan, manusia dapat memproduksi manusia lain dengan mengolah gen manusia? Apakah tindakan ini tidak bertentangan dengan hak dasar Tuhan yang menciptakan langit dan bumi? Pertanyaan ini agak sejajar dengan apakah pandangan teori evolusi tidak bertentangan dengan keyakinan bahwa segala sesuatu diciptakan oleh Tuhan Pencipta langit dan bumi? Bagaimanapun, bahan dasar yang digunakan oleh manusia untuk menghasilkan manusia lain berasal dari dan diciptakan oleh Pencipta langit dan bumi. Dengan akal budinva, manusia mengkloning makhluk hidup lain, termasuk rnanusia. Dalam hal ini, ajaran Gereja Katolik tetap tidak menerima prosedur objektivisasi manusia, sebab manusia adalah subjek dalam dirinya yang tidak pernah boleh diobjekkan. Hingga kini, Kode Etik Internasional tidak menerima teknik kloning manusia karena prosedur yang ditempuh tidak menghargai manusia sebagai manusia yang seharusnya dikandung dalam rahim seorang ibu.

2.9 Rekayasa Genetika

Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer (memindahkan )gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organism kepada susunan gen (DNA) dari organism lain.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika genetika secara sederhan urutannya sebagai berikut :
1. Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang diinginkan.
2. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta.
3. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid
4. Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri.
5. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan
6. Pemanenan produk.

Manfaat Rekayasa Genetika
a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia, dengan diproduksinya berbagai hormone manusia seperti insulin dan hormone pertumbuhan.
b. Tresedianya bahan makanan yang lebih melimpah.
c. Tersedianya sumber energy yang terbaharui.
d. Proses industry yang lebih murah.
e. Berkurangnya polusi

2.10 Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. 

Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional. 

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:
1) Pembuatan media
2) Inisiasi
3) Sterilisasi
4) Multiplikasi
5) Pengakaran
6) Aklimatisasi

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan. Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf. 

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas. 

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar. 

Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri). 

Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.

Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati, sengon, akasia, dll. 

Bibit hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan pertumbuhan yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan jati emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas kayunya yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha karena akan memperoleh hasil yang lebih cepat. Selain itu, dengan adanya pertumbuhan tanaman yang lebih cepat maka lahan-lahan yang kosong dapat c

Keuntungan pemanfaatan kultur jaringan adalah sebagai berikut:

- Pengadaan bibit tidak tergantung musim

- Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak

-dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000

planlet/bibit)

- Bibit yang dihasilkan seragam

-Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)

- Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah

- Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya.

Kultur  jaringan adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk membuat bagian tanaman (akar, tunas, jaringan tumbuh tanaman) tumbuh menjadi tanaman utuh (sempurna) dikondisi invitro (didalam gelas).

Keuntungan dari kultur jaringan lebih hemat tempat, hemat waktu, dan tanaman yang diperbanyak dengan kultur jaringan mempunyai sifat sama atau seragam dengan induknya. Contoh tanaman yang sudah lazim diperbanyak secara kultur jaringan adalah tanaman anggrek.

2.11 Manfaan Bioteknologi

Secara umum bioteknologi dikembangkan untuk kesejahteraan umat manusia. Meningkatnya populasi manusia dan menipisnya Sumber Daya Alam yang ada membuat manusia mau tidak mau harus menciptakan sesuatu yang baru yang dapat dengan cepat diperoleh dengan meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul. Pemanfaatan Bioteknologi bagi kehidupan manusia dintaranya digunakan dalam bidang:

            1. Pertanian

            2. Kesehatan

            3. Lingkungan

  a. Bidang Pertanian 

 Di bidang pertanian, bioteknologi diantaranya berperan dalam:

1.      Pembentukan tumbuhan tahan hama

2.      Pembuatan tumbuhan yang mampu menambat nitrogen

3.      Mengendalikan serangga perusak tanaman budidaya

4.      Pembiakan tanaman unggul tahan hama

5.      Mengatasi produksi bibit yang sama dalam jangka waktu singkat

6.      Mengatasi terbatasnya lahan pertanian 

b. Bidang Kesehatan

 Dalam bidang kesehatan, baik bioteknologi konvensional maupun bioteknologi modern memiliki peranan yang sangat besar. Melalui bioteknologi, berbagai produk obat-obatan, vaksin, antibodi dan hormon ditemukan, misalnya penicilin dan hormon insulin. Beberapa penyakit menurun atau kelainan genetik dapat disembuhkan dengan cara menyisipkan gen yang kurang pada penderita, cara ini dikenal dengan istilah terapi gen

  c. Bidang lingkungan

Pencemaran lingkungan merupakan salah satu isu global yang marak dibicarakan saat ini. Tingginya tingkat pencemaran akan berdampak serius terhadap kelangsungan hidup umat manusia.

Di bidang lingkungan, bioteknologi diantaranya berperan dalam:

1.      Menghasilkan energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan, misalnya etanol dan biogas (gas metana)

2.      Pengolahan berbagai macam limbah, misalnya limbah industri, limbah plastik dan pencemaran air yang disebabkan oleh minyak melalui bioremediasi.

2. 12 Kerugian Bioteknologi

Bioteknologi (pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan mahluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia), terutama rekayasa genetika, pada awalnya diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia seperti: polusi, pertanian, penyakit dan sebagainya. Akan tetapi dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawa kerugian. Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?

1.   Dampak terhadap Lingkungan

Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke alam bebas dapat menimbulkan berupa pencemaran biologi yang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. 

Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotipe tidak terjadi secara alami sesuai dengan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan kehancuran. “Menciptakan” mahluk hidup yang seragam bertentangan dengan prinsip di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.

 

2. Dampak terhadap Kesehatan

Produk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbulkan masalah serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat Flavr Savrt diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.

 

3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi

Beragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada kehidupan masyarakat.
Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone : BGH) dapat meningkatkan produksi sapi sampai 20% niscaya akan menggusur peternak kecil. Dengan demikian bioteknologi dapat menimbulkan kesenjangan ekonomi. 

Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, kopi, cokelat, gula, kelapa, vanili, ginseng dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika tanaman lain, sehingga akan dapat menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian besar.

 

4. Dampak terhadap Etika

Menyisipkan gen mahluk hidup lain memiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan gen mahluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima masyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke hewan, 75% menentang pemindahan gen dari hewan ke hewan lain. 

Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak paten terhadap mahluk hidup hasil rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas mahluk hidup. Hal ini bertentangan dengan nilai-nilai budaya yang menghargai nilai intrinsik mahluk hidup.

Pada intinya, tak ada satupun perbuatan/tindakan yang tidak memiliki dampak/akibat, sedangkan besar kecilnya dampak/akibat tersebut sudah pasti dirasakan oleh si pelaku dan orang-orang disekitarnya.

Bab III

Penutup

Kesimpulan

Penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen-agen biologi seperti mokroorganisme, sel tumbuhan, sel hewan, manusia, dan enzim untuk menghasilkan barang dan jasa. Pemanfaatan bioteknologi digunakan dalam bidang pertanian, makanan, kesehatan dan lingkungan sehingga sangat bermanfaat bagi kesejahteraan manusia. Selain memiliki manfaat, penerapan bioteknologi juga memiliki dampak negatif, di anataranya dalam bidang lingkungan, kesehatan, sosial-ekonomi dan pada bidang etika.

Saran

Dalam menerapkan bioteknologi, kita sebagai manusia yang memiliki naluri seyogiannya dapat menerapkannya sesuai dengan norma-norma agar dampak negative dari penerapan bioteknologi dapat kita netralisir. Semoga dengan adanya makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca mengenai bioteknologi.

Sumber : http://adisastrajaya.blogspot.co.id/2012/06/makalah-bioteknologi.html