BIOTEKNOLOGI

 BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi sering diartikan sebagai cabang biologi yang mempelajari penggunaan organsime khususnya mikroorganisme dan produk-produknya dengan bantuan teknologi untuk menyediakan barang dan pelayanan bagi kepentingan manusia. Sedangkan menurut Perhimpunan Bioteknologi Eropa, bióteknologi di definisikan sebaga penggunaan biokimia, mikrobiologi dan rekayasa kimia secara terpadu dengan tujuan untuk mencapai penerapan teknologi dari kapasitas mikroba dan sel-sel jaringan yang dibiakkan. Berdasarkan definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa objek kajian dan aplikasi bioteknologi menyangkut masalah mulai dan produksi makanan yang difermentasi, bahan kinmia seperti antibiotika, enzini, etanol, asam cuka, asam sitrat, vitamin B12 serta pengelolaan limbah air, pengembangan sel, produksi energi seperti biogas, fiksasi nitrogen dan penemuan kembali minyak.

Penerapan bioteknologi dilakukan melalui pengintegrasian berbagai disiplin ilmu pengetahuan alam dan teknologi, termasuk mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi molekuler, kimia, rekayasa genetika, dan teknik kimia.

Pengembangan Bioteknologi

Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai tambah bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagianbagiannya. Bioteknologi dimanfaatkan di segala bidang, oleh sebab itu, objek kajian amat luas, berkembang secara bertahap sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi serta meningkatnya kebutuhan manusia. Bioteknologi telah dimanfaatkan semenjak ribuan tahun yang lampau di segala bidang seperti di bidang industri pangan, obat-obatan, pertanian, kesehatan, pengelolaan lingkungan.

Secara garis besarnya perkembangan bioteknologi dibedakan menjadi empat langkah, yaitu: (1) Bioteknologi produksi makanan dan tanaman; (2) Bioteknologi di bawah kondisi nonsteril; (3). Bioteknologi di bawah kondisi steril; dan (4) Aplikasi hasil-hasil keilmuan baru dalam bioteknologi.

Pemanfaatan Bioteknologi

Produksi Makanan dan Tanaman.

Produk yang banyak dikenal konsumen, misalnya tempe, tape, brem bali, produk bir, anggur, cuka, yogurt, keju,. roti dan minuman dan susu yang telah difermentasi.

Bioteknologi tahap ini telah berkembang ratusan hingga ribuan tahun yang lampau. Pada masa lampau bioteknologi tersebut baru dilakukan secara kecil-kecil dan dengan cara yang amat sederhana. Perkembangan yang pesat setelah diselidiki kemampuan mikroorganisme melakukan fermentasi. Penelitian mi dipelopori oleh Louis Pasteur, sehingga beliau mendapat julukan sebagai Bapak bioteknologi.

Kini bioteknologi telah dikembangkan secara besar-besaran, dengan teknologi yang canggih, misalnya dalam produksi makanan dan minuman. Proses bioteknologi selalu melalui fermentasi dengan bantuan mikroflora alami.

Dalam bidang pertanian telah dikembangkan tanaman yang mampu memanfaatkan mikroorganisme dalam fisasi nitrogen, sehingga dapat membuat pupuknya sendiri. Dengan demikian tanaman tersebut dapat dikembangkan pada lahan gersang dan tentunya hal tersebut sangat menguntungkan para petani

Semula bioteknologi dikembangkan dalam kondisi tidak steril artinya proses fermentasinya menggunakan metode fermentasi terbuka terhadap lingkungan sehingga memungkinkan terkontaminasinya mikroorganisme lain.

Proses fermentasi tidak steril mi rnisalnya pada proses pembuatan aseton, butanol, asam asciat, etanol, asam sitrat, asam laktat dan gliserol. Bioteknologi tidak steril juga biasa digunakan dalam pengolahan air limbah dan pembuatan kompos padat dan sampah. Bioteknologi yang dikembangkan di bawah kondisi steril dimulai sekitar tahun 1940. Proses ini didahului tindakan sterilisasi terhadap media maupun bioreaktor. Tujuannya adalah agar proses fermentasi dapat berlangsung tanpa kontaminasi mikioorganisme Iainnya. Dengan bantuan alat-alat yang canggih kemungkinan terjadinya kontaminasi oleh mikroorganisme lain dapat dicegah. Dengan cara ini pertumbuhan organisme yang diinginkan dalam akhir kondisi optimal agar membentuk produk secara maksimal dapat diatur. Produk yang diproses di bawab kondisi irmi aretara lain pen islim, st reptornisin, tetrasikhn, dan antibiotik lainnya. vitamin B12, kortison, giberelin, steroid, asam amino, dan enzim. Penemuan antibiotika telah menurunkan angka kematian dan menyelamatkan berjuta juta manusia yang menderita sakit karena infeksi.

Produk bioteknologi yang sangat penting dalam program penjarangan kelahiran adalah zat penghambat estrogen. Keberhasilan penemuan zat tersebut memberikan sumbangan besar kepada penurunan angka pertumbuhan penduduk

Setelah melalui penelitian selama bertahun-tahun akhirnya berkembanglah bioteknologi modern, yang mengembangkan biomolekuler dan pengendalian proses dengan menerapkan rekayasa genetika. Rekayasa genetika tersebut merupakan komposisi teknologi molekuler untuk mengubah komposisi genetika suatu organisme.

Ini merupakan hasil penemuan baru telah mendorong pengembangan bioteknologi, misalnya: (a) Penelitian tentang enzim telah mengarah ke pengenalan proses-proses baru yang meliputi enzim-enzim yang dihentikan aktivitasnya; (b) Hasil bidang biologi molekuler dan teknologi gen telah mengarah ke proses dengan memanfaatkan mikroorganisme yang struktur gennya telah diuhah, Kebanyakan mikroorganisme yang digunakan dalam produksi metabolit sekunder adalab mutan-mutan. Metabolit sekunder adalah substansi yang dihasilkan karena proses metabolisme. Metabolit sekunder adalah metabolit yang tidak memainkan peranan langsung dalam kehidupan mikroorganisme; (c) Hasil proses rekayasa untuk metode bioteknologi telah mengarah ke pengembangan reaktor-reaktor baru serta optimasi proses fermentasi dalarn reaktor-reaktor baru dan lama. Berkat bantuan berbagal penemuan baru tersebut, bioteknologi memberikan harapan pengembangan lebih lanjut yang menarik

Keberhasilan pengembangan bioteknologi mi diharapkan dapat meningkatkan kesejahteraan manusia. Beberapa contoh produk bioteknologi modern antara lain: a) Hormon insulin dalam skala besar. Hormon berguna untuk menolong penderita kencing manis atau diabetes mielitus; b) Interferon, yaitu senyawa yang berguna untuk mengobati berbagai penyakit yang disebabkan oleh virus dan beberapa jenis kanker tertentu. Interferon adalah sitokin (mediator sistem kekebalan) yang dibuat oleh sel-sel tertentu dan sistem kekebalan dan mencegah terjadi infeksi oleh virus; c) Bahan mentah bagi industri plastik dan mikroba; d) Hormon tumbuh untuk meningkatkan produksi daging dan susu ternak; e) Dikembangkannya varietas tanaman yang tahan terhadap kekeringan dan penyakit serta mampu membuat pupuk sendiri; f) Antibodi monklonal, berguna untuk: mendiaknosis jenis penyakit yang di derita pasien, dan meningkatkan ketahanan tubuh terhadap kanker dan penyakit lainnya; g)

Pengenalan antibodi bani, merupakan hasil dan fusi/peleburan sel; h) Protein hasi lrekayasa genetika, penting untuk pengobatan serangan jantung dan stroke; i) Vaksin hepatitis, sebagai hasil rekayasa genetika; j) Penggunaan mikroba dalam industri pangan, kimia dan pengolahan limbah/ polutan; k) Penggunaan mikroba untuk mengestrak logam dan limbah pabrik.

Penggunaan mikroba dalam berbagai bidang seperti industri, pertanian, mengestrak logam dan limbah pabrik dan lain- lain akan menghasilkan produk yang lebih ekonomis, sedikit dalam pemakaian energi dan lebih aman bila dibandingkan metode tradisional yang telah ada. Sebagian besar proses bioteknologi menghasilkan residu yang dapat terurai secara biologis dan tidak beracun.