A. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERN
Karl Ereky merupakan orang pertama yang memperkenalkan istilah bioteknologi. Lalu, Carl Goren Heden, seorang ahli mikrobiologi mengemukakan pengertian bioteknologi sebagai studi tentang produksi makanan dan jasa dengan proses yang menggunakan organisme atau sistem hidup.
Bioteknologi Konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroba untuk menghasilkan produk barang atau jasa melalui proses fermentasi dengan proses yang sederhana. Contohnya adalah pembuatan tapai, nata de coco, tempe, sari buah, enzim, dan pengendalian hama menggunakan organisme patogen. Bioteknologi Modern adalah bioteknologi yang mengoptimalkan pemanfaatan sel dan teknologi molekuler untuk membuat produk yang bermanfaat. Contohnya yaitu pembuatan protein sel tunggal, pupuk biologi, teknik hidroponik, aeroponik, kultur jaringan, teknik transgenik, kloning, dan pembuatan bibit unggul meggunakan radiasi.
B. BIOTEKNOLOGI MAKANAN DAN MINUMAN
Cara yang paling umum digunakan dalam bioteknologi konvensional ialah fermentasi (menggunakan ragi). Sedangka bioteknologi modern berkembang ke arah pemanfaatan organisme sel tunggal yang kaya akan protein sebagai bahan pangan alternatif. Di bawah ini akan dibahas beberapa produk bioteknologi makanan dan minuman di masyarakat.
1. Nata de Coco
Nata de Coco merupakan bahan makanan hasil fermentasi limbah air kelapa. Nata merupakan nama penemunya, sedangkan coco diambil dari nama latin kelapa ‘Cocos Nucifera ’. Nata de Coco berbentuk padat, putih, dan terasa kenyal. Nata de Coco dihasilkan oleh aktifitas bakteri ‘Acetobacter Xylinum ‘.2. Tapai
Tapai merupakan makanan tradisional hasil fermentasi yang menggunakan ragi tapai (yeast). Bahan bakunya yaitu zat tepung (pati atau amilum). Jenis jamur dalam ragi yaitu ‘Saccharomyces Cerevisiae ‘. Dari metabolismenya, asam laktat akan menghasilkan rasa kecut. Karenanya, tapai terkadang terasa kecut.
3. Tempe
Tempe merupakan bahan makanan hasil fermentasi asli Indonesia. Fermentasi dilakukan jamur tempe, yaitu Rhizopus Oryzae, dengan bahan bakunya yang umum ialah kedelai.
4. Sari Buah
Cuka apel dihasilkan dari fermentasi sari buah apel dengan bakteri asam cuka, yaitu ‘Aerobacter Sp. ‘. Cuka apel ini merupakan bahan makanan yang berkhasiat obat.5. Produksi Protein Sel Tunggal
Protein sel tunggal dihasilkan dari ‘ Spirulina Sp.’ dan Chlorella Sp.’. Bakteri ini ditumbuhkan dalam media cair dengan suplai oksigen yang cukup serta secara periodik diberi tambahan nutrien. Protein sel tunggal telah dikembangkan sebagai bahan pangan di negara maju, seperti Amerika Serikat dan Perancis.6. Produksi Enzim
Beberapa jenis enzim dapat dimurnikan atau dipisahkan. Enzim-enzim ini sangat berguna dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Enzim pun bernila jual tinggi. Beberapa diantaranya yaitu enzim papain, amilase, protease kapang, protease bakteri, renin, dan penisilinasilase.
C. BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
Produksi bahan pangan dapat ditingkatkan dengan beberapa produk bioteknologi pertanian, di antaranya :
1. Pengembangan Pupuk Biologi
Produk ini memanfaatkan beberapa organisme, diantaranya yaitu : mikroorganisme pengikat zat lemas (penyuplai nitrogen) dan mikoriza (simbiosis hifa jamur dengan akar tumbuhan berbiji).2. Pengendalian Hayati
Untuk mengurangi populasi hama, kita dapat memanfaatkan organisme lain, karena jika menggunakan bahan sintetis dapat merusak lingkungan. Beberapa organisme yang dapat dimanfaatkan diantaranya hewan pemangsa (predator), jamur parasit (patogen), bakteri parasit (patogen), ataupun virus.
3. Hidroponik dan Aeroponik
Penggunaan hidroponik dan aeroponik tidak memerlukan banyak lahan, sehingga dapat mengatasi masalah sempitnya lahan. Hidroponik berasal dari kata hydro yang berarti air dan ponus yang berarti daya. Jika disatukan, menjadi memberdayakan air. Air digunakan sebagai media dalam penanaman hidroponik. Sedangkan aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponus yang berarti daya. Berarti aeroponik adalah memberdayakan udara. Media utama penanaman aeroponik ialah udara.
Hidroponik
Aeroponik
4. Kultur Jaringan
Kultur jaringan bermanfaat untuk memperbanyak tanaman dalam waktu yang singkat dan identik dengan induknya. Disini, sebagian kecil organ atau jaringan induk dimanfaatkan untuk membentuk individu-individu baru. Kultur jaringan disebut juga mikropropagasi.5. Tanaman Transgenik
Organisme transgenik merupakan organisme yang mendapat sisipan gen dari organisme lain sehingga mendapat tambahan sifat baru. Dilakukan dengan teknik pencangkokan gen. Penyisipannya dilakukan dengan agen pembawa DNA yang disebut vektor. Vektor yang digunakan biasanya berupa plasmid atau virus.
6. Pembuatan Bibit Unggul
Teknik ini berupaya untuk menghasilkan bibit unggul dengan sifat baru. Beberapa teknik rekayasa yang dikembangkan manusia :
a. Teknik radiasi biologi pada pengadaan bibit untuk menghasilkan sifat
baru.
b. Pengubahan ploidi ( jumlah sel kromosom organisme) untuk menghasilkan buah tanpa biji.
Semangka Tanpa Biji
D. BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN
Untuk meningkatkan hasil peternakan, dilakukan beberapa produk-produk bioteknologi yang berhubungan dengan peternakan, diantaranya :
1. Kloning pada Hewan
Sifat totipotensi dimanfaatkan dalam hal ini. Totipotensi merupakan kemampuan suatu sel menjadi individu baru. Dasar dari kloning adalah teknik pemindahan inti sel. Inti sel yang digunakan sebagai pengganti sel telur dapat berasal dari tubuh manapun, seperti sel kelenjar susu, kulit, maupun sel-sel lain. Sedangkan sitoplasma sel berasal dari sel telur. Kloning hewan pertama yang dihasilkan ialah Dolly yaitu seekor anak domba. Dolly lahir dari hasil kerja Tim Peneliti di Universitas Roslin, Scotlandia, yang dipimpin Dr. Ian Wilmut.
Dolly, Anak Domba Hasil Kloning
2. Hewan Transgenik
Prinsip hewan transgenik sama dengan prinsip tanaman transgenik. Hewan-hewan yang telah berhasil diciptakan, diantaranya tikus, domba, kambing, dan hewan ternak lainnya. Salah satu contohnya yaitu disisipkannya protein antitripsin ke domba atau kambing yang nantinya akan dipanen melalui kelenjar susunya.
Ikan Hasil Transgenik Dengan Macam-Macam Variasi Sifat
E. DAMPAK BIOTEKNOLOGI BAGI MANUSIA DAN LINGKUNGAN
Bioteknologi bertujuan untuk memberikan manfaat bagi kehidupan manusia, diantaranya :
1. BIDANG PANGAN
a. Berbagai produksi bahan pangan khususnya produk
fermentasi banyak berkembang di masyarakat.
b. Dihasilkannya sumber pangan alternatif, seperti
protein sel tunggal.
c. Hewan dan tumbuhan transgenik diharapakan dapat
mengatasi kekurangan bahan pangan.
2. BIDANG PERTANIAN DAN PETERNAKAN
a. Penggunaan pupuk biologi untuk meningkatkan hasil
produksi pertanian.
b. Meningkatnya nilai ekonomi tanaman produksi dengan
menggunakan teknik kultur jaringan.
c. Penggunaan agen biologi pengontrol hama untuk
mengurangi penggunaan pestisida.
3. BIDANG KEDOKTERAN DAN FARMASI
a. Munculnya produk obat-obatan baru dengan rekayasa
genetika.
b. Penemuan teknik-teknik baru kedokteran, seperti
kloning, kultur, dan organisme transgenik.
4. BIDANG LINGKUNGAN
a. Teknologi pembuatan bokashi dapat mengatasi
menumpuknya sampah atau limbah kota.
b. Teknologi bioremediasi mampu mengatasi pencemaran
lingkungan.
c. Mengurangi pencemaran yang dihasilkan oleh
penggunaan obat-obatan pertanian dengan adanya
agen-agen biologi pengendali hama dan penyakit yang
ramah lingkungan.
