BIOTEKNOLOGI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Menghadapi pesatnya kemajuan bioteknologi ini, apa yang sebenarnya harus dilakukan dalam mengantisipasinya, terutama dampak negatif yang mungkin ditimbulkan. Pengkajian mendalam melalui dasar-dasar pengetahuan, penalaran, logika, moral, agama, serta kriteria kebenarannya, tentu akan sangat membantu menuntun kita pada tujuan pengembangn IPTEK yang sebenarnya.

Penerapan bioteknologi akan berhasil jika dilakukan pengintegrasian beberapa disiplin ilmu pengetahuan alam dan teknologi. Ilmu pengetahuan alam tersebut ialah mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi molekuler, kimia, rekayasa genetika dan teknik kimia.

Bioteknologi sebenarnya telah diterapkan manusia sejak jaman dahulu. Tidak dapat dipastikan apakah penerapan bioteknologi tersebut secara sadar atau tidak sadar dan apakah proses mikrobial tersebut diketahui secara kebetulan atau berdasarkan suatu percobaan intuitif. Perkembangan bioteknologi selanjutnya ialah salah satu contoh dari kemampuan manusia menggunakan aktivitas penting suatu mikroorganisme guna memenuhi kebutuhannya.

Bioteknologi yang diterapkan pada jaman dahulu berbeda jika dibandingkan dengan keadaan yang sekarang. Bioteknologi pada jaman dahulu dilakukan dengan cara yang relatif sederhana dan dalam suasana tidak steril. Sebelum munculnya jaman minyak bumi banyak senyawa industri yang penting seperti etanol, asam asetat, butanol, aseton dan asam organik dihasilkan dengan menggunakan metode fermentasi yang terbuka terhadap lingkungan. Untuk membatasi mikroorganisme yang menjadi kontaminan dilakukan dengan memanipulasi lingkungan ekologinya secara hati-hati. Pada saat itu belum dikenal teknik sterilisasi. Bahan-bahan desinfektan juga belum diketahui.

1.2  Rumusan Masalah

Bagaimana dampak dari bioteknologi dalam kehidupan manusia?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

Bioteknologi merupakan kumpulan dari berbagai bidang keahlian, yakni: biokimia, mikrobiologi, biologi molekuler dan seluler, genetika, embriologi, immunologi, biologi reproduksi dan ahli komputer. Semua orang yang menguasai bidang-bidang ilmu tersebut harus dapat bekerja dalam satu tim. Dengan demikian, aktivitas bioteknologi dapat dilakukan untuk memberi nilai tambah bagi industri yang telah memanfaatkan bioteknologi.

2.2 Penerapan Bioteknologi

1. Bidang  Pertanian

Rekayasa genetika dalam bidang pertanian terus dikembangkan. Rekayasa di bidang pertanian terutama ditunjukkan untuk pembentukan tanaman yang dapat menambat Nitrogen (N₂) dari udara sehingga pemberian pupuk nitrogen tidak perlu. Selain itu pembentukan tanaman yang tahan terhadap penyakit juga dikembangkan, misalnya tanaman tembakau yang tahan terhadap infeksi virus mozaik.

Nitrogen ialah unsur yang sangat diperlukan oleh manusia, hewan, tumbuhan dan mikroorganisme. Nitrogen dalam tubuh organisme digunakan untuk membentuk senyawa yang penting seperti protein, ADN dan ARN. Hewan dan manusia mendapatkan sumber N dari makanannya. Tumbuhan mendapatkan unsur N dengan jalan mengekstraksi dari tanah. Sumber N yang terdapat dalam tanah makin lama makin menipis, sehingga tidak mencukupi kebutuhan tanaman.

Oleh sebab itu pupuk nitrogen harus diberikan. Keinginan petani untuk meningkatkan produksi setinggi mungkin dalam lahan yang terbatas, menyebabkan penggunaan pupuk nitrogen yang sangat tinggi. Hal ini mendatangkan beberapa kerugian. Industri pupuk nitrogen harus didirikan. Pendirian industri ini memakan biaya sangat besar. Pembuatan pupuk nitrogen dalam jumlah besar akan mempercepat penipisan cadangan minyak bumi. Seperti diketahui, bahwa minyak bumi merupakan bahan baku industri pupuk. Sebab itu melalui rekayasa genetika dibentuk tanaman yang dapat menambat N₂ dari udara.

Tanaman yang dapat menambat N₂ dari udara sangat menguntungkan sekali. N₂ yang prosentasenya 80% di udara dapat dimanfaatkan. Penghematan minyak bumi dapat dilakukan dan pencemaran air tanah oleh nitrat juga dapat dicegah, karena pemupukan dengan pupuk nitrogen dalam jumlah yang besar dapat meningkatkan kadar nitrat di perairan. Tanaman yang dapat memupuk dirinya sendiri dengan nitrogen akan menghemat biaya yang harus dikeluarkan oleh petani.

Bakteri penambat nitrogen ada yang hidup bebas (Azotobacter) dan ada yang hidup bersimbiosis (Rhizobium). Rhizobium bersimbiosis dengan kelompok tanaman tertentu, yaitu kelompok Leguminosae. Rhizobium yang masuk ke dalam akar tanaman Leguminosae dan menyebabkan terbentuknya bintil akar. Simbiosis ini ialah mutualisme karena bakteri mendapatkan zat-zat yang dibutuhkakn dari inang dan inang mendapat unsur N dari bakteri. Enzim utama dalam penambatan N₂ oleh bakteri ialah Nitrogenase. Enzim ini menambat N₂ dari udara menggunakan tenaga dari fotosintesis tanaman dan selanjutnya enzim ini mengubah N₂ menjadi amoniak. Gen pengkode enzim penambat nitrogen disebut gen nif (nitrogen-fixation). Jumlah gen nif dalam bakteri tidak hanya satu tetapi dapat lebih dari satu lusin.

Hal yang menguntungkan ialah gen-gen ini terletak berdekatan membentuk rantai, sehingga dimungkinkan untuk mengisolasi potongan ADN yang mengandung gen-gen tersebut. Potongan ADN tersebut dapat langsung disisipkan ke dalam ADN jenis tanaman tertentu (misal padi-padian) sehingga padi-padian tersebut dapat menambat nitrogennya sendiri.

2. Bidang Peternakan dan Perikanan

a. Bidang peternakan

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan  meliputi:

a)      Teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting.

b)      Rekayasa genetika, seperti  genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,

c)      Peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan

d)     Bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner 

Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987.  Dengan teknik ini seekor sapi betina mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh.

b. Bidang Perikanan

Dalam bidang perikanan, kebutuhan adanya penerapan teknologi sangat dinantikan, mengingat adanya penangkapan ikan yang melebihi potensi lestari (over fishing), banyaknya terumbu karang yang rusak dan dengan adanya peningkatan konsumsi ikan. Menteri Kelautan dan Perikanan, Sarwono mengakui adanya kebutuhan penerapan teknologi, tetapi ia juga mengakui adanya ketakutan pada dampak penerapan teknologi tinggi.

Penelitian bioteknologi dalam bidang perikanan, di utamakan pada tiga kelompok, yaitu: akuakultur, pemanfaatan produksi alam dan prosesing bahan makanan yang bernilai ekonomi tinggi. Pengembangan bioteknologi di bidang akuakultur meliputi seleksi, hibridasi, rekayasa kromosom dan pendekatan biologi molekuler seperti transgenik sangat dibutuhkan untuk menyediakan benih dan induk ikan.

Pada akuakultur, program peningkatan sistem kekebalan ikan telah dilakukan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, probiotik dan  bioremediasi. Vaksin dapat memacu produksi antibiotik spesifik dan hanya efektif untuk mencegah satu patogen tertentu. Imunostimulan merupakan teknik meningkatkan kekebalan yang non spesifik, misalnya  lipopolysaccharide dan B-glucan yang telah diterapkan untuk ikan dan udang di Indonesia. Probiotik diaplikasikan pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.

Pada tahun 1980 penelitian transgenik pada ikan telah dimulai dengan mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya serta mengamati fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi diinjeksi secara makro ke dalam telur untuk memproduksi galur ikan yang mengandung gen asing tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu: 1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur, 2) identifikasi gen pada anak ikan yang  telah mendapatkan injeksi gen asing tadi,  dan 3) keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

3. Bidang Kesehatan

Bioteknologi di bidang kesehatan dewasa ini difokuskan untuk penemuan obat-obatan dalam hal-hal seperti tersebut di bawah ini :

a)       Memerangi penyakit jantung dan saluran darah, kanker dan kencing manis.

b)       Mendapatkan antibiotika yang lebih baik dan lebih murah untuk melawan penyebaran mikroorganisme menular yang telah menjadi resisten terhadap antibiotika konvensional.

c)       Menemukan vaksin untuk melawan virus (hepatitis, influenza, rabies) dan penyakit malaria serta penyakit tidur.

d)       Dapat melakukan uji diagnosis yang cepat dan tepat untuk membantu dokter dalam menentukan diagnosis berbagai penyakit.

e)       Penyempurnaan metode pencangkokan organ yang sesuai agar tidak terjadi proses penolakan.

f)        Penyempurnaan teknik perbaikan kimia tubuh untuk menyembuhkan penyakit keturunan, misalnya hemofili.

Sebelum rekayasa genetika dikembangkan untuk memerangi diabetes dilakukan ekstraksi insulin dari pankreas babi atau lembu. Hal ini akan memakan banyak sekali biaya dan insulin yang dihasilkan dapat mengakibatkan hipersensitivitas maupun resistensi. Setelah teknik rekayasa genetika dikembangkan, maka sekarang telah dapat dibuat insulin manusia oleh bakteri. Ini dilakukan dengan jalan menyematkan gen pengkode pembentukan insulin manusia pada bakteri.

Untuk membuat insulin, mula-mula membuat rancangan urutan ADN yang mengode asam amino insulin yang telah diketahui. Kemudian diikuti dengan sintesis kimiawi gen rantai A dan gen rantai B insulin, tetapi pembuatannya dilakukan secara terpisah. Masing-masing mengandung kodon metionin pada ujung 5’ (yang tentunya menjadi ujung amino protein yang ditranslasikan) dan menghentikan urutan pada ujung 3’. Masing-masing gen disisipkan ke dalam gen β-galaktosidase plasmid.

Kemudian dimasukkan ke dalam E. coli. E. coli dibiakkan dalam medium yang mengandung galaktosa sebagai sumber C dan sumber energi dan bukan glukosa. Sebab itu bakteri akan mensintesis β-galaktosidase. Bersamaan dengan ini disintesis pula rantai A dan rantai B insulin, yang dilekatkan oleh sisa metionin. Setelah pelarutan bakteri, maka perlakuan dengan sianogen bromida akan memecah protein pada metionin. Dengan demikian rantai insulin akan terpisah dari β-galaktosidase. Rantai-rantai dimurnikan dan digabungkan, maka terjadilah insulin asli manusia.

4. Bidang Pangan

Mikroorganisme sangat besar peranannya dalam bidang pangan. Mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan pangan menjadi bahan pangan lain dengan nilai gizi lebih tinggi, rasa lebih enak, lebih mudah dicerna dan dengan penampilan lebih menarik. Selain pengubahan bahan makanan mikroorgaisme itu sendiri dapat digunakan sebagai sumber makanan oleh manusia maupun hewan.

Dibalik manfaatnya yang besar, mikroorganisme juga dapat menjadi penyebab utama kerusakan makanan kita. Mikroorganisme ialah penyebab makanan menjadi busuk dan beracun.

Hasil pangan yang diproduksi oleh mikroorganisme sangat luas kisarannya, dari pangan hasil fermentasi secara tradisional yang telah ada sejak zaman dahulu sampai pada produk-produk mutakhir. Pangan hasil fermentasi yang telah ada sejak zaman dahulu ialah roti, keju, yoghurt, anggur, bir, tempe, oncom, kecap dan lain-lain. Produk-produk mutakhir, antara lain mikroprotein dan protein sel tunggal.

2.3 Dampak Positif Dan Negatif Dari Bioteknologi

Adapun dampak positif dan negatif dari bioteknologi adalah sebagai berikut :

a. Dampak Negatif Bioteknologi

Bioteknologi seperti juga yang lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekerabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asing, seperti gen cry dari Bacillus thuringiensis maupun Bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia, bahwa insersi (penyisipan) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju. Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi moderen sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.

Selain itu dengan adanya rekayasa genetika yang dapat menghasilkan makhluk hidup baru, masyarakat beranggapan bahwa manusia telah melawan kodrat sehingga masyarakat banyak yang belum dapat menerima. Dengan adanya makhluk hidup hasil transgenik muncul kekhawatiran masyarakat terhadap keseimbangan lingkungan, sehingga berpendapat bahwa muncul dampak negatif terhadap lingkungan. Kasus bayi tabung belum ada perangkat hukum yang mengatur. Apalagi seandainya muncul pengkloningan manusia.

b. Dampak Positif Bioteknologi

Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan juga manusia. Pemilihan donor/resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu, kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusia. Kegiatan tersebut disebut sebagai bioprespecting.

Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi keanekaragaman hayati, (Convetion on Biological Diversity) yang mengikat secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya. Sebagai tindak lanjut penandatanganan konvensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. Pengertian klon bioteknologi moderen adalah pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui stek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ dan embriogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. Tidak seperti pada tumbuhan, kultur pada hewan dan manusia tidak dapat dikembangkan menjadi individu baru.

berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.    

a.       Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi 

b.      Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.         

c.       Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.    

d.      Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan interferon

e.       Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.

f.       Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas)

g.      Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

pemanfaatan bioteknologi dalam kehidupan manusia sehari-hari memiliki dampak positif maupun negatif. dampak positifnya yaitu pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui stek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ dan embriogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. sedang dampak negatifnya yaitu salah satunya dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia, bahwa insersi (penyisipan) gen asing ke genom inang yang dapat menimbulkan interaksi antar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

DAFTAR PUSTAKA

Anatsura. 2011. Dampak Bioteknologi. (Online) Tersedia di            http://anatsurayyadewi.wordpress.com.dampak-bioteknologi. Diakses pada tanggal 15 April 2012

Saputra, Jovi. 2011. Dampak Bioteknologi Bagi Kesejahteraan Manusia. (Online) Tersedia di http://jovisaputra.wordpress.com.dampak-bioteknologi-bagi-kesejahteraan-manusia. Diakses pada tanggal 15 April 2012