PERANAN BIOTEKNOLOGI DALAM KEHIDUPAN MANUSIA

Peranan Bioteknologi Tehadap Kehidupan Manusia

Bioteknologi secara harafiah berarti ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip biologi. Pengertian bioteknologi yang lebih lengkap adalah pemanfaatan teknik rekayasa terhadap makhluk hidup, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi makhluk hidup maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Bioteknologi tidak terlepas dari mikroorganisme sebagai subyek (pelaku). Mikroorganisme yang dimaksud adalah virus, bakteri, cendawan, alga,protozoa, tanaman maupun hewan. Mikroorganisme menjadi subyek pada proses bioteknologi karena beberapa hal berikut ini:

1. Reproduksinya sangat cepat.
    Dalam hitungan menit telah dapat berkembang biak sehingga merupakan sumber daya hayati yang sangat potensial.Mikroorganisme dapat memproses bahan-bahan menjadi suatu produk dalam waktu yang singkat.
2. Mudah diperoleh dari lingkungan kita.
3. Memiliki sifat tetap, tidak berubah-ubah.
4. Melalui teknik rekayasa genetik para ahli dapat dengan cepat memodifikasi/ mengubah sifat mikroorganisme sehingga dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan yang kita inginkan.
5. Dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia dan tidak tergantung musim/iklim.

Pemanfaatan mikroorganisme untuk bioteknologi sangat membantu manusia untuk mengatasi berbagai masalah, misalnya di bidang makanan, pertanian, pengobatan, limbah, industri, dan lainnya. Sejak tahun 6000 SM, orang telah mengenal proses fermentasi pada bahan makanan misalnya untuk membuat bir. Namun, bukti bahwa mikroorganisme inilah yang melakukan fermentasi baru diketahui setelah penelitian yang dilakukan oleh Louis Pasteur (1857-1876). Saat ini, teknologi produksi bahan makanan melalui fermentasi dikategorikan dalam bioteknologi konvensional/klasik. Coba kalian sebutkan produk/bahan makanan atau minuman yang diproduksi melalui proses fermentasi. Teknologi yang telah diterapkan untuk menghasilkan produk dalam skala industri dengan menggunakan makhluk hidup, sistem atau prose bioteknologi dikategorikan sebagai bioteknologi modern. Bioteknologi modern ini sangat tergantung pada mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika.

Dampak pengembangan bioteknologi
Perkembangan bioteknologi telah melalui sejarah yang panjang sebelum manipulasi genetik mulai berkembang. Secara tidak langsung masyarakat telah banyak melakukan kegiatan bioteknologi, walaupun tanpa sebutan bioteknologi, seperti: pemanfaatkan mikroba pada proses fermentasi untuk membuat minuman, roti, keju. Proses seleksi tanaman yang dilakukan oleh para petani untuk mendapatkan tanaman unggul maupun melalui persilangan juga merupakan kegiatan bioteknologi, demikian juga dengan penangkaran hewan. Kegiatan seperti diatas ini juga disebut sebagai bioteknologi tradisional. Sebaliknya, bioteknologi modern yang menggunakan proses rekayasa genetika mulai berkembang setelah penemuan struktur DNA sekitar tahun 1950, yang diikuti dengan penemuan-penemuan lainnya,  seperti: enzim pemotong DNA (enzim restriksi endonuklease), enzim yang dapat menggabungkan DNA (enzim ligase). Selanjutnya ditunjukkan dengan keberhasilan menciptakan DNA rekombinaan melalui penggabungan DNA dari dua makhluk hidup yang berbeda. Teknologi DNA rekombinan atau yang juga dikenal dengan teknik kloning merupakan contoh bioteknologi modern. Bioteknologi pada saat ini lebih didasarkan kepada teknik manipulasi atau rekayasa DNA. Manipulasi DNA dimulai dengan mengisolasi DNA yang bertanggung jawab untuk sifat tertentu dengan bantuan enzim pemotong DNA, selanjutnya digabungkan dengan bantuan enzim ligase dan memindahkannya pada makhluk hidup yang berbeda seperti bakteri, hewan dan tumbuhan. Hasil dari teknik tersebut diantaranya adalah insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan bakteri E. coli, kloning domba Dolly, tanaman kapas tahan insektisida.

Bioteknologi tradisional
Aplikasi bioteknologi tradisional mencakup berbagai aspek pada kehidupan manusia, seperti aspek pangan, pertanian, peternakan, hingga kesehatan dan pengobatan.

Bidang pangan
Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan.

1. Pembuatan roti
Pada pembuatan roti, biji-bijian serelia dipecah dahulu untuk membuat tepung terigu. Selanjutnya oleh enzim amilase tepung dirubah menjadi glukosa. Selanjutnya khamir Saccharomyces cerevisiae, yang akan memanfaatkan glukosa sebagai substrat respirasinya sehingga akhirnya membentuk gelembunggelembung yang akan terperangkap pada adonan roti. Adanya gelembung ini menyebebkan roti bertekstur ringan dan mengembang. Sedangkan jika ditambah protease maka roti yang dihasilkan akan bertekstur lebih halus.
2. Pengolahan hasil susu
Susu dapat diolah dengan bioteknologi sehingga menghasilkan produk-produk baru, seperti keju, mentega dan yogurt.
'a. Keju
Pada pembuatan keju, kelompok bakteri yang dipergunakan adalah bakteri asam laktat. Bakteri ini berfungsi
memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat menurut reaksi berikut.
C12H22O11 + H2O   →4CH3CHOHCOOH
Laktosa Air Asam laktat
Bakteri asam laktat yang bisa digunakan adalah Lactobacillus dan Sterptococcus. Di dalam proses pembuatan keju, susu terlebih dahulu di panaskan 90°C atau dipesteurisasikan melalui pemanasan sebelum kultur bakteri asam laktat dinokulasikan (di tanam). Akibat aktivitas bakteri, pH menjadi turun dan mengakibatkan susu terpisah menjadi dadih padat dan cairan whey; proses ini disebut pedadihan. Kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk menggumpalkan dadih. Pada saat ini, enzim rennin dari sapi sudah digantikan dengan enzim buatan yaitu kimosin. Whey yang terbentuk dimanfaatkan sebagai makanan sapi, sedangkan dadih yang terbentuk dipanaskan dengan suhu 32- 42°C sehingga menghasilkan keju. Selain itu pada pembuatan keju juga digunakan cendawan agar kualitas lebih baik. Ada 4 macam jenis keju, yaitu :
1. keju sangat keras, contoh: keju Romano, keju Permesan.
2. keju keras , contoh: keju Cheddar, keju Swiss.
3. keju setengah lunak, contoh: keju Requefort (keju biru).
4. keju lunak, contoh: keju Camembert.
 b. Yoghurt
Pada yoghurt, susu dipasteurisasi dahulu, lalu sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganime yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobaphillus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri ini ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, lalu disimpan dalam suhu 45°C selama 5 jam. Dalam penyimpanan ni pH turur jadi 4,0 akibat didinginkan dan bisa ditambahkan cita rasa buah jika diinginkan. Yoghurt berasal dari bahasa Turki serta memiliki nama lain seperti mast (Iran), kiselmleka (Balkan), mauzun (Armenia), cieddu (Italia). Yoghurt yang cukup terbaik adalah tanpa rasa tanpa warna (cukup ditambah gula saja).
c. Mentega
Pada pembuatan mentega, mikroorganisme yang digunakan adalah Streptococcuslactis dan Leuconostoc cremoris yang membantu proses pengasaman. Setelah itu, susu ditambah dengan cita rasa tertentu, kemudian lemak mentega dipisahkan. Pengadukan lemak mentega menghasilkan mentega yang siap makan.
3. Produk makanan lain
Pengolahan produk makanan lain dapat berupa sayur, buah dan sebagainya. Di antaranya akan dijelaskan berikut ini:
a. Sauerkraut
Sauerkraut adalah sayuran yang' diasamkan agar dapat awet di simpan. Cara membuatnya, sayuran seperti kol atau sawi diirisi kemudian dicampur dengan garam lalu di tekan dalam tempat penyimpanan untuk mengeluarkan udara. Kemudian di tambahkan bakteri asam laktat. Aktivitas bakteri ini
meurunkan pH menjadi 5.0. pH ini mencegah mikroorganisme lain tumbuh, selain itu dapat menimbulkan cita rasa unik akibat akumulasi zat organik yang oleh bakteri.

'b. Penyimpanan zaitun dan timun
Zaitun dan timun dapat diawetkan dengan menyimpannya dalam larutan garam yang ditambah bakteri asam laktat. Dalam kondisi anaerob, bakteri tumbuh dengan subur danmenurukan pH hingga 4.0. Dengan pH rendah ini aktivitas mikroba lain dapat dicegah.
c. Tahu kuning, tahu putih, dan temp'e dibuat dari kedelai menggunakan cendawan Rhizopus.

d. Oncom, dibuat dari bungkil kacang tanah menggunakan cendawan Neurospora sithopila.
e. Tapai, dibuat dari ketela pohon dengan menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae.

Bidang pertanian
Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian ialah:
1. Hidroponik, merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman.

2. Seleksi tanaman yang memiliki karakter yang unggul seperti biji besar atau tinggi maupun produksi yang besar.

Bidang peternakan
Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang peternakan misalnya pada:
1. Domba ankon, merupakan domba berkaki pendek dan bengkok, hasil mutasi alami.
2. Sapi yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu berkrim banyak.

Kesehatan dan pengobatan
Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pengobatan, misalnya:
1. Antibiotik yang digunakan manusia untuk pengobatan diisolasi dari bakteri dan jamur.

2. Vaksin merupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganisme yang sifat virulensinya telah dimatikan, bermanfaat untuk meningkatkan imunitas.

Bioteknologi modern
Aplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, peternakan hingga kesehatan dan pengobatan.

Pangan
Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang pada bidang pangan, misalnya:
1. Kandungan vitamin A pada tanaman padi Golden rice.
2. Kentang yang telah mengalami mutasi genetik sehingga kadar pati kentang meningkat 20% dari kentang biasa.

Bidang pertanian
Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang pertanian, misalnya:
1. Tanaman jagung, kapas dan tomat yang resisten terhadap serangan penyakit gen tertentu (setelah gennya dimanipulasi menggunakan teknologi DNA rekombinan).

Bidang peternakan
Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang peternakan, yaitu:
1. Pembelahan embrio secara fisik (spilitting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda.

2. Ternak unggul hasil manipulasi genetik, contohnya unggul pada daging dan susunya
3. Ikan salmon yang disisipkan hormon pertumbuhan menjadi 2 kali lipat besarnya.

Kesehatan dan pengobatan
Beberapa contoh bioteknologi modern di bidang kesehatan dan pengobatan antara lain:
1. Hormon insulin manusia yang dihasilkan dengan bantuan Escherechia coli.
2. manipulasi produk vaksin dengan menggunakan E. coli agar lebih efisien.

 

Sumber :

Wikipedia.org