Prinsip Ciri Jenis Contoh Produk Bioteknologi Konvensional – Modern Peternakan Pertanian Kesehatann – Kedokteran Industri Energi Pangan – Makanan dan Minuman

Pengertian Bioteknologi,  Bioteknologi berasal dari bahasa latin, yaitu kata bio yang artinya hidup, teknos yang berarti teknologi = terapan dan logos yang artinya ilmu,  yang secara keseluruhan berarti ilmu yang menerapkan prinsip prinsip biologi.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa kimia secara terpadu dengan tujuan untuk penerapan teknologi dari kapasitas mikroba dan sel-sel jaringan yang dibiakkan.

Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang mempelajari prinsip- prinsip ilmu biologi yang digunakan oleh manusia untuk tujuan tertentu.

Prinsip Prinsip Bioteknologi

Prinsip dasar dari bioteknologi adalah memanipulasi atau merekayasa bahan hayati dengan unsur teknologi untuk menghasilkan suatu produk atau jasa yang dapat dipergunakan bagi kebutuhan manusia.

Ciri – Ciri Bioteknologi

Beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi adalah sebagai berikut.

1). Adanya agen biologi yang dipergunakan dalam bentuk fisik, metabolit sekunder atau enzim yang dihasilkan.

2). Penggunaan agen biologi dilakukan dengan suatu cara atau metode tertentu.

3). Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses penggunaan agen biologi tersebut.


Jenis Bioteknologi Konvensional – Modern

Secara umum bioteknologi dapat dikatagorikan menjadi bioteknologi konvensional atau tradisional dan bioteknologi modern.

Bioteknologi konvensional umumnya dilakukan denga cara sederhana. Diptoduksi dalam jumlah kecil atau tidak diproduksi secara terbatas. Selain itu tidak menggunakan prinsip -prinsip keilmiahan.

Perbedaan Bioteknologi Konvensional dengan Bioteknologi Modern

Pengertian Bioteknologi Konvensional,

Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produk baru – lain, yang sesuai dengan kebutuhan manusia melalui proses fermentasi.

Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang dalam pelaksanaannya memanfaatkan organisme atau mikroba untuk menghasilkan suatu produk seperti senyawa kimia atau produk lainnya dengan memanfaatkan aktivitas- aktivitas mikroba dan belum menggunakan enzim.

Ciri CIri Bioteknologi Konvensional

Adapun Ciri -ciri bioteknologi konvensional diantaranya adalah:

1). Sudah dikenal sejak awal peradaban manusia.

2). Dilakukan secara turun menurun dan tradisional

3). Menggunakan mikroorganisme secara langsung

4). Dimanfaat untuk kebutuhan pangan sehari hari

5). Peralatan yang digunakan relative sederhana dengan fermentasi.

6). Mikroorganisme yang digunakan relative terbatas.

Contoh Produk Bioteknologi Konvensional

Contoh produk bioteknologi konvensional yang telah lama ada diantaranya pembuatan tempe, oncom, tape, tuak, dan kecap. Dalam bioteknologi konvensional biasanya hanya memanfaatkan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur.

Jenis mikroorganime dan produk yang dihasilkan melalui proses fermentasi dapat dilihat pada table berikut:

Contoh Produk Bioteknologi Konvensional2
Contoh Produk Bioteknologi Konvensional2

Produk tradisional tape dihasilkan dengan bantuan jenis mikroorganisme Saccharomyces cerviseae. Mikroorgnisme Rhizopus oryzae digunakan dalam pembuatan tempe.

Kelebihan Kekurangan Bioteknologi Konvensional

Beberapa kelebihan dan kekuragan bioteknologi konvensional adalah sebagai berikut

Kelebihan Bioteknologi Konvensionl

1). Relatif mudah untuk dilakukan

2). Teknologi relative sederhana

3). Pengaruh atau dampak jangka panjang umumnya sudah diketahui karena sistemnya sudah mapan.

Kekurangan  Bioteknologi Konvensionl

1). Perbaikan sifat genetis kurang – tidak terarah

2). Tidak dapat mengatasi masalah ketidaksesuaian – inkompatibilitas genetik

3). Hasil yang akan diperolah tidak dapat diperkirakan sebelumnya

Butuh  waktu yang  relatif lebih lama untuk mendapatkan alur baru

4). Kurang dapat mengatasi masalah atau kendala alam dalam sistem budidaya tanaman, misalnya masalah hama.

Pengertian Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern umumnya dilakukan dengan menggunakan peralatan yang lebih modern atau canggih. Diproduksi dalam jumlah besar dan menggunakan prinsip- prinsip ilmiah.

Selain menggunakan mikroorganisme, Bioteknologi modern juga dapat menggunakan bagian- bagian tubuh organisme seperti tumbuhan dan hewan.

Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang menggunakan biologi molekuler dan sel untuk menghasilkan produk yang berguna bagi manusia. Penerapan bioteknologi modern berlandaskan pada rekayasa genetika dan rekayasa biokimia.

Rekayasa genetika adalah metoda atau teknik pengambilan gen tertentu untuk menghasilkan organisme yang mempunyai keunggulan atau kelebihan secara genetik.

Sedangkan, rekayasa biokimia seperti penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu agar tidak terpengaruh atau terkontaminasi oleh mikroorganisme lain.

Ciri – Ciri Bioteknologi Modern:

Adapun Ciri -ciri bioteknologi modern diantaranya adalah:

1). Bioteknologi modern Mulai berkembang sejak ditemukan DNA.

2). Mikroorganisme atau Organisme digunakan dengan tujuan untuk memperbaiki dan meningkatkan kinerja genetik suatu organisme yang berguna bagi manusia

3). Umumnya digunakan untuk kebutuhan industry skala menengah dan besar

4). Peralatan – peralatan yang digunakan lebih modern.

5). Pemanfaatan mikroorganisme menggunakan teknologi yang modern.

6). Melibatkan beragam Teknik dan pegetahuan yang saling mendukung

Contoh Produk Bioteknologi Modern

Contoh produk bioteknologi modern misalnya produksi vaksin, antibody, hormone pertumbuhan, protein set tunggal, microprotein, kultur jaringan, asam amino, obat, pengolahan limbah, pembasmi hama tanaman, dan penghasil logam.

Kelebihan Kekurangan Bioteknologi Modern

Beberapa kelebihan dan kekuragan bioteknologi modern adalah sebagai berikut

Kelebihan Bioteknologi Modern

1). Perbaikan sifat – sifat genetis dapat dilakukan dengan terarah.

2). Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik

3). Hasil – atau produk dapat diperhitungkan sebelumnya

4). Dapat menghasilkan jasad baru dengan sifat baru yang tidak ada pada jasad alami

5). Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur jasad tanaman baru

6). Dapat meningkatkan kualitas dan mengatasi kendala alam dalam sistem budidaya tanaman.

Kekurangan Bioteknologi Modern

1). Membutuhkan biaya yang relatif lebih mahal

2). Memerlukan perangkat mesin alat teknologi yang lebih maju rumit

3). Pengaruh jangka Panjang masih sulit atau belum diketahui dengan sempurna

Fungsi – Manfaat Mikroorganime Pada Bioteknologi

Beberapa fungsi – manfaat – peran  mikroorganisme dalam bidang bioteknologi adalah sebagai berikut.

1). Mikroorganisme berfungsi dalam pembuatan Makanan atau Minuman

2). Mikroorganisme berfungsi dalam pembuatan Protein Sel Tunggal (PST)

3). Mikroorganisme berfungsi dalam pembuatan Zat- Zat Organik

4). Mikroorganisme berfungsi dalam menghasilkan Obat – Vaksin – Hormon

5). Mikroorganisme berfungsi dalam pemisahan Logam dari Bijihnya

6). Mikroorganisme berfungsi dalam menghasilkan Energi

7). Mikroorganisme berfungsi dalam mengurai Limbah

Manfaat Bioteknologi Dalam Kehidupan Sehari Hari

Bioteknologi dalam kehidupan sehari hari dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang seperti: bidang perternakan, Kesehatan, kedokteran, pertanian, pengolahan limbah, makanan dan minuman. Energi, Industri,

Bioteknologi dalam Bidang Peternakan

Bioteknologi dapat digunakan untuk memproduksi dan mengembangkan produk -produk yang digunakan dalam bidang peternakan, seperti vaksin dan antibodi. Selain itu, bioteknologi dimanfaatkan untuk mengobati berbagai penyakit hewan dan hormone pertumbuhan untuk merangsang pertumbuhan hewan ternak melalui rekombinasi DNA.

Contoh Bioteknologi Bidang Peternakan

Contoh bioteknologi peternakan adalah vaksin untuk ternak yang digunakan untuk penyakit mulut, kuku dan lidah  pada mamalia,  vaksin NCD –  New Castle Disease untuk mengobati penyakit tetelo pada unggas, dan vaksin untuk penyakit flu burung.

Kegiatan bioteknologi telah mengembangkan hormon pertumbuhan yang diberikan pada ternak untuk meningkatkan produksi daging, susu, atau telur.

Bovine Growth Hormone – BGH yang diberikan pada sapi perah dapat meningkatkan produksi susu dan daging hingga 20%.

Selain itu, bioteknologi melakukan kegiatan rekayasa genetika yang bertujuan untuk manipulasi sifat makhluk hidup agar menghasilkan makhluk hidup dengan sifat yang diinginkan.

Manipulasi sifat genetik ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. DNA rekombinan merupakan proses menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda.

Bioteknologi juga mengembangkan organisme transgenetik, yaitu organisme yang mengandung gen dari spesies lain.

Organisme transgenetik dilakukan dengan cara menyuntikkan DNA asing ke dalam sel -sel telur atau sel- sel embrio awal sehingga dihasilkan organisme yang baru dengan kualitas sesuai yang  diharapkan.

Kloning Reproduksi

Contoh lain penerapan bioteknologi modern dalam bidang peternakan adalah kloning.  Kloning adalah proses untuk membuat salinan molekul, elektron atau organisme multiseluler yang identik.

Cloning reproduksi dilakukan untuk menghasilkan individu yang sama dengan induknya. Kloning reproduksi pada peterakan digunakan untuk menghasilkan turunan ternak yang identik dengan induknya.

Bioteknologi dalam Bidang Pertanian

Bioteknologi bidang pertanian digunakan untuk meningkatkan hasil pertanian dengan mengembangkan bioteknologi modern.

Contoh Bioteknologi Bidang Pertanian

Contoh produk bioteknologi bidang pertanian adalah tanaman transgenic, kultur jaringan, biopestisida, dan sebagainya. Tanaman transgenic adalah tanaman yang gennya telah dimodifikasi -direkayasa

Rekayasa genetika merupakan bioteknologi yang menerapkan perubahan sifat suatu makhluk hidup, misalnya perubahan sifat dari padi pada jagung.

Kultur jaringan dikembangkan untuk memperoleh jenis bibit tumbuhan baru dalam jumlah besar dan seragam sifat genetikny dalam wktu realtif singkat. misalnya bibit jati, anggrek, dan kelapa sawit.

Kultur jaringan dimanfaatkan untuk menghasilkan tanaman tahan hama sehingga dapat meningkatakan produktivitas pertanian.

Kultur jaringan memanfaatkan sifat totipotensi sel, yaitu setiap sel membawa informasi genetik yang lengkap sehingga berpotensi untuk berkembang menjadi individu baru yang lengkap.

Pengembangan tanaman dilakukan dengan menggunakan media selain tanah yang dikenal dengan nama istilah hidroponik. Penerapan hidroponik dilakukan dengan menggunakan media air atau pasir.

Hidroponik dengan media air, Tumbuhan ditanam di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut.

Hidroponik dengan media pasir. Media yang digunakan dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batubatuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan unsur -unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas cahaya supaya tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengann baik.

Bioteknologi dalam Bidang Kesehatann – Kedokteran

Bioteknologi bidang Kesehatan atau kedokteran bertujuan untuk meningkatkan kualitas hidup dari manusia dengan memanfaatkan alam.

Contoh Bioteknologi Bidang Kesehatan – Kedokteran

Bioteknologi di bidang kesehatan dan bidang kedokteran dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, di antaranya adalah pembuatan antibody monoclonal, terapi gen manusia, dan pembuatan obat dan vaksin,

Pembuatan Antibodi Monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi sejenis yang dihasilkan oleh plasma klon sel-sel yang sejenis. Antibodi monoklonal dihasilkan dari sel sel hibridoma atau sel hasil penggabungan dari dua sel yang berbeda.

Bioteknologi dibidang Kesehatan telah mengembangkan antibodi berupa protein yang dihasilkan oleh sel limfosit B atau sel T yang digunakan untuk melawan antigen atau benda asing yang masuk ke dalam tubuh.

Pada dasaranya tubuh memiliki kemampuan untuk memproduksi antibodi. Fusi atau penggabungan antara sel limfosit B dan sel myeloma menghasilkan sel hibridoma. Sel ini berfungsi untuk mengatasi penyakit kanker.

Insulin

Insulin adalah hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Hormon ini berperan dalam mengatur kadar gula dalam darah (glukosa).

Insulin digunakan untuk menderita penyakit kencing manis (diabetes mellitus). Penderita diabetes akan mengalami kekurangan hormone insulin. Sehingga pasien diabetes memerlukan suntikan insulin tambahan.

Interferon

Interferon adalah jenis antibodi yang digunakan untuk melawan virus. Walaupun secara alami Tubuh mampu membentuk antibodi, namun sangat lambat dibandingkan kecepatan virus dalam berkembang biak.

Oleh karena itu, dibuatkan  digunakan interferon dihasilkan melalui rekayasa genetika.

Terapi Gen Manusia

Proses terapi gen adalah porses pengobatan penyakit yang bersifat menurun dengan cara menyisipkan gen normal dalam sel yang memiliki gen penyebab sakit.

Rekayasa genetik melalui bioteknologi mempunyai potensi untuk memperbaiki kelainan genetik secara individual. Terapi gen merupakan perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen.

Untuk kelainan genetik yang diakibatkan oleh tidak berfungsinya satu alela, secara teoritis dapat diperbaiki dengan mengganti gen yang tidak normal dengan gen normal dengan menggunakan teknik rekombinasi DNA.

Alela yang baru dapat disisipkan ke dalam sel- sel somatis pada anak- anak dan dewasa, sel-sel germ (se l-sel yang memproduksi gamet), atau sel- sel embrio.

Pembuatan Obat dan Vaksin

Bioteknologi dimanfaatkan terhadap beberapa jenis mikroorganisme untuk penghasilkan beragam obat obatan. Obat- obatan yang dihasilkan digunakan untuk menyembuhkan berbagai penyakit terutama penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme.

Beberapa jenis mikroorganisme mampu menghasilkan antibiotika.

Antibiotika

Antibiotika adalah suatu senyawa organik yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat memperlabat atau mematikan mikroorganisme lain atau bakteri penyebab penyakit.

Vaksin

Vaksin adalah mikroorganisme atau bagian dari suatu mikroorganisme yang telah dilemahkan sehingga tidak membahayakan.

Contoh Antibiotika – Vaksin Bioteknologi

Beberapa antibiotik diantaranya adalah pinisilin, streptomisin, sefalosporin, tetrasiklin, tetramisin, pasitrosin, neomisin, dan amfisilin.

Penyakit yang disebabkan oleh virus tidak dapat diobati sehingga perlu dilakukan pencegahan dengan menggunakan vaksin.

Vaksin bisa berasal dari mikroorganisme yang telah dilemahkan atau dimatikan bahkan berasal dari zat yang dihasilkan mikroorganisme tersebut kemudian dilemahkan

Ada dua jenis vaksin tradisional untuk penyakit yang disebabkan oleh virus, yaitu Partikel virus dan virus aktf,. Kedua virus tersebut dapat merangsang tubuh menghasilkan antibodi untuk melawan penyakit.

Bioteknologi telah mengembangkan dan melakukan modifikasi terhadap vaksin sehingga diperoleh vaksin yang lebih efektif melalui DNA rekombinan dan Rekayasa genetika.

DNA rekombinan dapat menstimulasi pembuatan suatu protein khusus dalam jumlah besar dari selubung protein virus, bakteri, dan mikroba lain. Protein ini dapat memicu terbentuknya respon kekebalan untuk melawan penyakit.

Rekayasa genetika dapat digunakan untuk memodifikasi genom patogen sehingga menjadi lemah. Vaksinasi dengan makhluk hidup yang lemah lebih efektif dari protein vaksin karena hanya dengan memasukkan sedikit saja akan menghasilkan respon kekebalan yang besar.

Bioteknologi dalam Bidang Industri

Dalam bidang industry, bioteknologi seperti Proses fermentasi digunakan untuk pembuatan anggur, antibiotik dan senyawa lain dapat ditingkatkan dan dikembangkan dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.

Contoh Bioteknologi bIdang Industri

Contoh bioteknologi bidang industri adalah penambahan gen pada sintetis amilase ke dalam ragi Saccharomyces. Penambahan gen ini memungkinkan mikroorganisme Saccharomyces dapat  mengkonversi tepung menjadi alkohol.

Mikroba hasil pengembangan mampu melakukan penguraian selulose atau lignin, pembuatan bahan bakar, membersihkan lingkungan dari polutan, menambang logam dari bijih yang berkadar rendah.

Strain bakteri Pseudomonas putida telah dikenal sebagai bakteri yang dapat mendegradasi komponen – komponen minyak yang tumpah di laut.

Pada industry logam, teknik leaching atau ekstraksi logam mulai dari bijih tembaga sampai ke uranium telah dilakukan dengan menggunakan bakteri tertentu dari genus Thiobacillus.

Bioteknologi dalam Bidang Energi

Melalui pemanfaatan bioteknologi, mikroorganisme dapat digunakan untuk mengkonversi kotoran hewan, sampah, dan limbah pertanian menjadi energi dalam bentuk gas.

Prinsip pembuatan energi dalam bentuk gas adalah fermentasi dari kotoran  yang berisi serat dari rumput yang bercampur air diubah oleh bakteri menjadi asam organik. Kemudian asam organik dirubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan bantuan mikroorganisme.

Mikroorganisme yang terlibat dalam pembentukan biogas diataranaya adalah jenis Bacterioides, Clostridium butyrinum, Methanobacterium, Methanobacillus, dan Eschericia coli.

Contoh Bioteknologi Di Bidang Energi

Contoh energi yang dihasilkan dari kotoran hewan atau sampah adalah biogas. Gas bio atau biogas adalah hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung  karbon dioksida (CO2) dan metana (CH4). Metana ini merupakan sumber energi yang kemudian disebut sebagai gas bio.

Dengan menggunakan metoda atau teknik sederhana, limbah pertanian atau limbah peternakan dan sampah – sampah yang mengandung selulosa dapat difermentasikan menggunakan bakteri pengurai berubah menjadi gas bio.

Gas bio dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar kompor. Adapun sisa limbahnya dapat digunakan untuk pupuk. Bakteri pengurai tersebut terdapat melimpah dan ditemukan di mana- mana.

Bioteknologi dalam Bidang Pangan – Makanan dan Minuman

Berbagai mikroorganisme dapat mengubah makanan tertentu menjadi bentuk makanan lain melalui proses fermentasi.

Fermentasi memanfaatkan proses metabolisme suatu mikroorganisme tertentu atau campuran dari berbagai spesies mikroorganisme

Contoh Makanan – Minuman Hasil Bioteknologi – Fermentasi

Berbagai jenis makanan dan minuman fermentasi antara lain tempe, kecap, tauco, asinan, tape, brem, cuka, keju, mentega, yoghurt, nata de coco, roti, produk bir, dan anggur.

Contoh Mikroorganisme Pengubah Bahan Pangan

Beberapa mikroorganisme yang dapat mengubah bahan makanan diantaranya adalah

1).  Mikroorganisme untuk fermentasi pada pembuatan kecap adalah Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama Saccharomyces rouxii atau Pediococcus soyae atau Torulapis sp.

Mikroorganisme tersebut mengubah campuran kedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia), Shoyu (Jepang), Chiang-Yu (Cina), dan Soy-Sauce (Eropa).

2). Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasikan serelia, kedelai dan garam menjadi tauco.

3). Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R. chlamydosporus dimanfaatkan untuk fermentasi kedelai yang sudah dikupas kulitnya.

Miselium jamur tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai membentuk produk yang disebut tempe.

4) Mikroorganisme lainnya yang digunakan melalui proses fermentasi adalah

– Acetobacter xylinum dimanfaat dalam pembuatan nata de coco

– Saccharomyces cerevisiae berperan dalam pembuatan roti dan tapai

– Penecilium camemberti dan Penecillium requeforti (keju)

– Lactobacillus bulgaricus digunkan dalam pembuatan keju dan yoghur

– Neurospora digunakan untuk pembuatan oncom

Contoh Produk dari Mikroorganisme Jadi Bahan Pangan

Beberapa mikroorgnisme dapat dikonversi menjadi sumber bahan pangan dengan kandungan protein tinggi seperti protein sel tunggal PST dan Mikroprotein.

Istilah protein sel tunggal digunakan untuk menyatakan protein mikroba dan membedakannya dengan protein yang berasal dari hewan dan tumbuhan.

1). Protein Sel Tunggal (PST). I

Protein Sel Tunggal PST mengacu kepada sel mikrobia yang dikeringkan seperti bakteri, alga, dan jamur yang sebelumnya ditumbuhkan di dalam sistem biakan yang berskala besar.

Protein Sel Tunggal (PST) disebut juga dengan Single Coll Protein (SCP) mempunyai kadar protein yang lebih tinggi bila dibandingkan kadar protein kedelai.

Contoh  Mikroorganisme yang Dijadikan Bahan Pangan

Beberapa contoh mikroorganisme untuk pembuatan protein sel tunggal misalnya Spirullina, Chlorella, dan Saccharomyces cereviceae.

  • Spirulina

Spirulina adalah mikroorganisme termasuk jenis Cyanobacteria atau ganggang biru yang dapat melakukan fotosintesis. Mikroorganisme Spirulina telah dikembangkan menjadi sumber bahan makanan di beberapa negara, seperti Perancis, Amerika Serikat,  dan Meksiko.

  • Chlorella

Chlorella adalah ganggang hijau bersel tunggal yang mengandung sekitar 50% berat protein dalam keadaan kering. Chlorella digunakan sebagai bahan makanan suplemen yang biasanya dikemas dalam bentuk tablet.

  • Saccharomyces Cerevicae – Ragi dan Candida Utilus

Saccharomyces cerevicae (ragi) dan Candida utilus merupakan dua jenis mikroorganisme yang dapat menghasilkan protein dengan kandungan asam nukleat tinggi.

2). Mikroprotein.

Mikoprotein adalah bahan makanan sumber protein yang dihasilkan melalui proses fermentasi secara berkesinambungan dari miselium jamur Fusarium graminearum.

Jamur Fusarium graminearum ditumbuhkan pada substrat yang mengandung glukosa dan zat hara lain. Jamur Fusarium graminearum juga membutuhkan gas amonia serta garam amonia sebagai sumber nitrogen

Dalam skala pabrik mikroprotein dihasilkan melalui fermentasi berkesinambungan, menggunakan glukosa sebagai substrat dan zat hara lain serta gas amoniak dan garam amoniak sebagai sumber nitrogen.

Mikoprotein mempunyai nilai gizi yang tinggi dengan kandungan 47% protein, 14% lemak, 25% serat untuk diet, 10% karbohidrat, 1% RNA, dan 3% abu.

Dampak Positif – Negatif Bioteknologi

Bioteknologi memiliki dampak positif maupun negative yang diantaranya adalah sebagai berikut

Dampak Positif Bioteknologi

1). Dapat meningkatkan kesejahteraan manusia.

2). Dapat membantu mengatasi masalah- masalah lingkungan terutama pencemaran lingkungan

3). Dapat meningkatan produksi dan kesehatan hasil pertanian – peternakan untuk memenuhi kebutuhan manusia.

4). Meningkatan Kesehatan manusia dengan penemuaan obat, vaksin, antibody

5). Mendapat bahan dan sumber bahan pangan yang sehat dalam jumlah banyak

6). Mendapatkan sumber energi yang lebih ramah lingkungan

Dampak Negatif Bioteknologi

1). Menjadi kontroversi dalam masyarakat.

2). Dalam bidang kesehatan, timbulnya alergi yang diakibatkan karena mengonsumsi produk tanaman transgenik.

3). Adanya ketergantungan pada teknologi.

4). Terdesaknya atau bahkan menyebabkan kepunahan sebagian plasma nutfah asli karena yang dikembangkan sekarang hanyalah produk hasil rekayasa genetika saja.

5). Budidaya organisme cenderung seragam, sehingga sangat mempengaruhi mekanisme keberagaman alam.

6). Pembudidayaan makhluk transgenik dalam jumlah melimpah dan seragam (sama) dapat menimbulkan ketidakseimbangan ekosistem.

7). Terjadinya pergeseran- pergeseran kelangsungan makhluk hidup, lingkungan, dan ekosistem

8). Pproduk- produk hasil rekayasa genetika akan menggusur penghasilan petani maupun peternak kecil

9). Produksi besar – besaran hasil varietas baru  akan membuat terpuruknya nasib petani

10). Buah hasil rekayasa genetika dapat mengandung gen yang resistan terhadap antibiotik

Contoh Penerapan Bioteknologi Konvensional Pembuatan Tempe

Tempe kedelai adalah bahan makanan yang dihasilkan dari fermentasi biji kedelai oleh kapang (jamur).

Jenis jamur yang digunakan umumnua adalah  jenis Rhizopus oligosporus, karena memiliki aktivitas enzim proteolitik (pengurai protein) tinggi.

Langkah Pembuatan Tempe Cara Tradisional – Konvensional

Secara tradisional tempe dibuat dengan tahapan berikut.

1). Penyortiran – Pemisahan – Biji Kedelai

Tujuannya penyortiran dan pemisaham adalah untuk memilih biji yang baik dan memisahkan kotoran – benda asing yang tidak diinginkan dari kedelai

Caranya, biji kedelai diletakkan pada tampah nyiru kemudian ditampi.

2). Pencucian Tahap I – Pembuatan Tempe Biji Kedelai

Cuci biji kedelai dengan cara dimasukkan ke dalam ember berisi air, dan sebaiknya pada air yang mengalir. Tujuan pencucian ini adalah menghilangkan kotoran yang melekat atau bercampur dengan biji kedelai.

3). Perebusan Tahap I  – Pembuatan Tempe Biji Kedelai

Biji kedelai selanjutnya direbus selama kurang- lebih 30 menit, sehingga diperoleh biji kedelai setengah matang.

4). Perendaman – Biji Kedelai Setengah Matang

Biji kedelai setengah matang kemudian diredam semalam atau kurang lebih 8 jam hingga menghasilkan kondisi asam.

Tujuan perendaman adalah selain untuk melunakkan kedelai juga untuk mencegah pertumbuhan bakteri pembusuk selama fermentasi.

5). Pengupasan Kulit – Kedelai Hasil Peredaman

Kedelai yang sudah direndam keesokan harinya dikupas kulitnya. Caranya, kedelai diremas- remas dalam air sampai kulitnya terkelupas. Tujuan pengupasan kulit ini adalah agar ragi tumbuh dengan baik.

6). PencucianTahap  II – Kedelai Hasil Kupas Kulit

Kedelai yang sudah dikupas kulitnya dicuci. Caranya, pencucian seperti mencuci beras yang akan dimasak.

Tujuan pencucian tahap du aini adalah untuk menghilangkan kotoran yang masih ada dan kulit kedelai yang terkelupas

7). Perebusan Tahap II – Kedelai Hasil Cucian Tahap 2

Kedelai hasil cucian kedua kemudian direbus hingga kedelai sampai matang. Tujuannya adalah agar kedelai lebih lunak, menghilangkan bau, menambah rasa, dan membunuh bakteri yang mungkin tumbuh selama perendaman.

8). Penirisan dan Pendinginan – Kedelai Matang

Kedelai yang sudah masak dituang ke tampah/ nyiru dan diratakan tipis- tipis. Kemudian diiarkan dingin dan permukaan kedelai tampak kering agar terhindar dari pertumbuhan mikroorganisme yang tidak diinginkan.

Tampah yang dipakai untuk penirisan dan pendinginan harus benar- benar bersih dan bebas dari kotoran dan zat yang akan menghambat pertumbuhan ragi, seperti  garam.

9). Peragian – Kedelai Masak

Tahap peragian merupakan tahap utama yang menentukan keberhasilan dalam membuat tempe kedelai.

Taburkan ragi pada kedelai dan aduk sampai rata. kemudian, diangin- anginkan sebentar. Fungsi ragi adalah untuk fermenter, dan sebagai pengikat biji kedelai oleh miselium.

10). Pembungkusan – Kedelai Sudah Diragi

Adonan kedelai dan ragi dibungkus dengan menggunakan daun pisang yang bagian luarnya dilapisi kertas atau dibungkus menggunakan plastik dengan ukuran tertentu.

Tujuan pembungkusan adalah untuk menciptakan kondisi anaerob. Jamur Rhizopus akan bekerja dengan baik ketika menguraikan kedelai dalam keadaan anaerob (tanpa oksigen).

11). Pemeraman – Kedelai Terbungkus

Jika kedelai dibungkus daun, maka pemeraman dilakukan dalam bakul bambu yang ditutup karung goni dengan suhu kurang lebih 30°C.

Namun jika dibungkus oleh plastik, maka pemeramannya diletakkan di rak- rak bambu.

Kedelai diperam selama semalam, jika pembungkusnya plastik, maka plastik pembungkus tersebut dilubangi dengan cara ditusuk- tusuk dengan lidi.

Tujuan dilubangi adalah agar udara segar dapat masuk dalam bahan tempe, setelah itu tempe diperam satu malam lagi.

Ringkasan Rangkuman Bioteknologi:  Prinsip dasar dari bioteknologi adalah adanya penggunaan agen biologi, menggunakan metoda tertentu, dihasilkannya suatu produk turunan, dan melibatkan banyak disiplin ilmu.

Mikroorganisme banyak digunakan dalam proses bioteknologi karena perkembangbiakannya yang relatif cepat, mudah dimodifikasi, dan mampu memproses bahan baku lebih cepat.

Bioteknologi dapat diterapkan dalam berbagai bidang, misalnya bidang pengolahan makanan, bidang kesehatan, bidang pertaniaan dan perkebunan, serta bidang lingkungan.

Bioteknologi memiliki pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Bioteknologi memberikan harapan baru bagi penyembuhan penyakit serta peningkatan kualitas dan kuantitas produksi dalam bidang lainnya.

Produk bioteknologi dapat menyebabkan perdebatan di masyarakat. Berbagai produk bioteknologi, seperti kloning menimbulkan perdebatan besar terutama jika teknologi tersebut dilakukan pada manusia.

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  2. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  3. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam Artikel aplikasi penerapan bioteknologi konvensional atau tradisional dan bioteknologi modern. Ciri bioteknologi konvensional tradisional dan modern dan Contoh produk bioteknologi di bidang lingkungan dan perternakan.
  4. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Ardra.Biz, 2019, “Contoh produk bioteknologi kesehatan dan kedokteran. Contoh produk bioteknologi konvensional tradisional dan modern. Contoh produk bioteknologi pangan makanan dan pertanian.
  7. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  8. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  9. Ardra.Biz, 3Mikroorganisme dalam bioteknologi serta Pengertian antibodi monoklonal adalah peran bakteri dalam bioteknologi dan peran bioteknologi bidang pangan makanan dan pertanian.
  10. Ardra.Biz, 2019, “Peran bioteknologi dalam bidang kedokteran dan kesehatan atau peran bioteknologi di bidang lingkungan dan perternakan

Kultur Jaringan, Hidroponik, Aeroponik, dan Kloning pada Tanaman,

Bioteknologi telah mampu mengembangkan suatu sistem cara perbanyakan tanaman (cara berkembang biak) secara vegetatif yang lebih cepat jika dibandingkan dengan cara konvensional, dan dengan hasil yang jauh lebih banyak yaitu dengan melalui sistem kultur jaringan.

Selain itu bioteknologi telah mengembangkan juga system pertanian tanpa menggunakan lahan atau tanah yaitu melalui sistem hidroponik dan aeroponik. Produk bioteknologi juga dapat berupa rekayasa genetika

Kultur Jaringan (Tissue Culture)

Kultur jaringan adalah menambahkan bagian tanaman yang ditumbuhkan dalam media buatan sehingga tumbuh menjadi tanaman sempurna. Teknik ini juga dikenal dengan nama kultur in vitro. Pada dasarnya, prinsip kultur jaringan tidak berbeda dengan cara reproduksi vegetatif, yaitu menyetek.

Keuntungan Kultur Jaringan.

Kultur jaringan dimanfaatkan untuk mengatasi atau memenuhi kebutuhan pangan yang semakin meningkat. Dengan diterapkannya kultur jaringan dapat diperoleh beberapa keuntungan seperti berikut :

  • menghasilkan tanaman atau tumbuhan jenis baru dalam jumlah yang banyak dengan waktu relative singkat.
  • menghasilkan tanaman tumbuhan baru yang mempunyai sifat fisiologi dan morfologi sama persis dengan induknya. Bila induk memiliki buah yang besar dan manis, maka tanaman hasil kultur jaringan juga memliki buah yang besar dan manis.

Hal ini berbeda dengan reproduksi melalui biji (generatif), tanaman baru mungkin menghasilkan buah yang mutunya lebih rendah dari tanaman induk.

  • menghasilkan jenis tanaman baru yang bebas virus dalam jumlah besar. Contohnya tanaman anggrek yang tercemar virus masih dapat ditanam dengan mengambil jaringan meristem yang bebas virus dan ditanam kembali dengan cara kultur jaringan. Hal serupa juga dapat dilakukan pada tanaman lain.
  • digunakan untuk upaya konservasi tanaman atau tumbuhan langka. Cara kultur jaringan, Tanaman atau tumbuhan yang sudah langka jarang langka dapat dikembang biakkan lebih banyak.

Hidroponik

Hidroponik adalah suatu metoda teknik bercocok tanam tanpa menggunakan media tanah sebagai tempat menanam tanaman atau tumbuhan. Sumber makanan zat hara Tumbuhan yang ditanam dengan metoda hidroponik diperoleh dari air yang mengandung zat zat anorganik yang diberikan melalui pipa- pipa air,  atau bisa juga dengan cara menyiramkan air yang sudah mengandung zat makanan yang dibutuhkan tumbuhan.

Untuk menancapkan tanaman agar bisa tegak dan tidak mudah roboh, maka diberi media lain sebagai pengganti tanah. Yang Umum digunakan sebagai media tanam pada hidroponik adalah pasir, keri-kil, atau batu apung.


Metoda bercocok tanam dengan media tanah, zat-zat makanan atau zat hara yang dibutuhkan tanaman diperoleh  dari dalam tanah. Sedangkan pada metoda  hidroponik zat makanan diperoleh tanaman dari air yang sudah mengandung zat-zat anorganik.

Keuntungan Metoda Hidroponik.

Beberapa keuntungan bercocok tanam secara hidroponik antara lain sebagai berikut.

  • Bercocok tanam dengan cara hidroponik tidak bergantung pada luas tanah. Pada Tempat atau lahan yang lebih sempit dapat ditanami tumbuhan dalam jumlah yang cukup banyak.
  • Zat Hara atau Mineral atau pupuk yang diberikan atau dibutuhkan oleh tanaman ditentukan dengan cermat sesuai keperluannya. Sehingga penggunaan pupuk atau zat hara menjadi lebih efisien.
  • Sumber atau Bibit penyakit seperti bakteri, jamur, dan cacing yang berasal dari tanah dapat dihindari. Selain itu juga, hama seperti serangga, dapat dicegah karena dikelola secara khusus. Gulma, seperti rumput teki dan alang- alang dapat dihindari keberadaannya.
  • Kualitas buah dan tanaman yang dihasilkan lebih baik sehingga dapat meningkatkan produksi panen dengan kualitas yang terjamin..
  • Metoda hidroponik Tidak tergantung pada musim. Ini artinya baik musim kemarau atau hujan tanaman dapat tumbuh berkembang karena dikelola secara khusus.

Metoda Aeroponik

Metoda Aeroponik merupakan modifikasi dari sistem tanam metoda hidroponik. Pada metoda hidroponik, media yang digunakan adalah air dan ditambah dengan media lain seperti kerikil atau pasir. Sedangkan pada aeroponik tidak menggunakan media sama sekali. Akar tanaman diletakkan menggantung dalam suatu wadah yang dijaga kelembabannya.

Zat makanan pada metoda aeroponic diperoleh melalui larutan nutrien yang disemprotkan ke bagian akar tanaman.

Keuntungan Metoda Aeroponik.

Sistem aeroponik memiliki kelebihan dibandingkan sistem hidroponik. Pada sistem aeroponik, akar yang menggantung akan lebih banyak menyerap oksigen sehingga meningkatkan metabolisme. Peningkatan metabolisme dapar miningkatkan kecepatan pertumbuhan tanaman. Selain itu tidak ada air yang hilang akibat penguapan.

Kloning

Pengertian kloning merupakan cara memperbanyak sel maupun individu secara vegetative (aseksual) sehingga menghasilkan individu yang identik sama dan seragam dengan induknya.

Kloning dapat dilakukan pada tumbuhan maupun hewan. Kloning Pada tumbuhan misalnya pada ketela rambat, pisang, jahe, tebu, nanas, teh, kopi, mangga, dan kunyit. Contoh Kegiatan lain yang termasuk kloning seperti menyetek, menyangkok, dan menyambung secara kovensional atau cara sederhana.

Kloning dapat juga dilakukan dengan cara modern. Teknologi kloning modern dilakukan melalui teknik kultur jaringan. Kultur jaringan adalah pengembangbiakan tanaman secara vegetatif dari bagian-bagian jaringan badan (somatie) tanaman di dalam kultur aseptik (bebas kuman) dengan lingkungan yang terkontrol.

Contoh tumbuhan yang sering digunakan untuk kultur jaringan (invitro) misalnya ubi batang dan tanaman anggrek. Umumnya bagian tanaman yang akan dikultur masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem seperti daun muda, ujung akar, ujung batang, atau keping biji.

Cara Membuat Kultur Jaringan Sederhana.

Langkah -langkah atau tahapan sederhana membuat kultur jaringan invitro adalah sebagai berikut:

  1. Pilihlah bagian meristem tanaman yang akan dikultur.
  2. Potonglah kecil- kecil bagian tanaman yang dikultur, dan ini menjadi bagian tanaman yang disebut eksplan. Dan tentunya dalam keadaan aseptik,
  3. Letakkan potongan kecil eksplan tersebut ke dalam medium botol atau cawan yang sudah berisi nutrisi dan hormone, dan tentunya dalam keadaan steril.
  4. Setelah beberapa waktu bagian permukaan akan terjadi pembelahan dan membentuk gumpalan seragam (ini biasa disebut dengan kalus).
  5. Setelah terbentuk kalus kemudian pindahkan ke medium yang cocok dan selanjutnya kalus akan menjadi tanaman kecil yang lengkap (ini biasaya disebut dengan planet).
  6. tahap terakhir, Tanaman kecil ini siap ditanam di medium tanah.

Contoh Soal Ujian Bioteknologi Terapan

Usaha manusia untuk memperbaiki kualitas lahan dari pencemaran menggunakan mikroorganisme tertentu dipelajari dalam ….

  1. bioteknologi
  2. bioremediasi
  3. biokimia
  4. biofisika

Suatu cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman, disebut ….

  1. hidroponik
  2. aeroponik
  3. kultur jaringan
  4. kepulasi

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  2. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  3. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  4. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  7. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  8. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  9. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  10. Biz, 2019, “Produk Bioteknologi Modern, Contoh Produk Bioteknologi Modern,  Pengertian Kultur Jaringan, Hidroponik, Aeroponik, Kloning, Contoh Kultur Jaringan (Tissue Culture), prinsip kultur jaringan, Keuntungan Kultur Jaringan, Manfaat Kultur jaringan, Contoh Tanaman kultur jaringan,
  11. Biz, 2019, “Produk hasil kultur jaringan, sifat fisiologi dan morfologi kultur jaringan, Contoh Hidroponik, Pengertian Hidroponik, Media Hidroponik, Contoh tumbuhan untuk hidroponik, manfaat hidroponik, fungsi hidroponik, keuntungan hidroponik, media tanam hidroponik,
  12. Biz, 2019, “Metoda Aeroponik, Contoh tanaman aeroponic, keuntungan aeroponic, manfaat aeroponic, Cara memelihara aeroponic, membuat aeroponic, cara tanam hidroponik, cara tanam kultur jaringan, jenis kultur jaringan, cara tanam aeroponic, kelebihan kultur jaringan, kelebihan hidroponik,
  13. Biz, 2019, “kelebihan aeroponic, pengertian cloning tumbuhan, cloning tumbuhan, cara cloning tanaman, manfaat cloning tumbuhan, contoh cloning tumbuhan, kembang biak aseksual vegetative, contoh kultur jaringan invitro, meristem tumbuhan,