MAKALAH BIOTEKNOLOGI

Rijal Habibulloh

Updated: 17 May, 2023 • • min read

Table of Contents

Kali ini admin postingkan makalah bioteknologi silahkan simak di bawah ini.

BAB I

PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Anda tentu pernah memakan tempe, roti, atau keju, bukan? Bagaimana dengan yoghurt, apakah Anda mengenalnya? Jika jawaban Anda adalah ''ya'', berarti Anda telah menggunakan beberapa produk hasil bioteknologi.
Bioteknologi menggunakan makhluk hidup, pada umumnya berupa mikroorganisme (bakteri dan jamur), untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Walaupun terdengar sebagai sesuatu yang sangat baru, bioteknologi sebenarnya sudah digunakan dalam berbagai proses pada zaman dahulu. Misalnya, penggunaan ragi untuk mengembangkan dan membuat adonan roti serta pembuatan keju dan minuman beralkohol adalah merupakan salah satu contoh penerapan bioteknologi. Akan tetapi, bioteknologi yang digunakan masih bioteknologi sederhana atau konvensional. Bioteknologi terus berkembang seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Istilah bioteknologi modern pun muncul sebagai respons dari cepatnya perkembangan bioteknologi. Kloning dan tanaman transgenik merupakan contoh produk bioteknologi modern. Bioteknologi tercipta karena dorongan kebutuhan manusia yang semakin meningkat. Berbagai usaha telah dilakukan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Hal ini tidak hanya terjadi pada bidang pertanian dalam memenuhi kebutuhan pangan saja, tetapi juga dalam bidang-bidang lainnya.

B.Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini adalah,

Apa yang dimaksud dengan Bioteknologi ?
Bagaimana dasar pengembangan Bioteknologi ?
Bagaimana peran bioteknologi ?
Bagaimana pemanfaatan bioteknologi dlm kehidupan manusia ?
Apa saja dampak yang di alami manusia dengan adanya bioteknologi ?

C.Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dari makalah ini adalah:

Mengetahui pengertian Bioteknologi;
Mengetahui dasar pengembangan bioteknologi;
Mengetahui peran biteknologi;
Mengetahui pemanfaatan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari;
Mnegetahui dampak positif dan negative bioteknologi

D. Metode Penulisan
Metode yang kami gunakan dalam penulisan makalah ini adalah diskriftif dan studi kepustakaan atau bersifat kajian pustaka (library research).

BAB II

PEMBAHASAN

A.Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular,mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraianminyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

B.Dasar pengembangan Bioteknologi

Pada masa lalu, bioteknologi selalu diartikan sebagai teknologi fermentasi. Namun, seiring dengan perkembangan zaman, bioteknologi semakin berkembang tidak hanya pada mikroorganisme sehingga definisi bioteknologi berubah menjadi lebih luas.

Dari sekian banyak definisi bioteknologi, salah satu definisi yang dibuat oleh United Nation Convention on Biological Diversity mencakup semua dan paling luas. Definisi tersebut menyebutkan bahwa bioteknologi adalah semua aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk keperluan umum.

Salah satu ciri dari bioteknologi adalah digunakannya agen biologi dalam proses tersebut. Agen biologi tersebut dapat berupa mikro organisme, hewan, tumbuhan, atau bagian dari makhluk hidup tersebut. Dari penjelasan tersebut secara sederhana dapat dibuat alur bioteknologi seperti pada bagan berikut.

Bioteknologi secara sederhana telah dikenal manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Contohnya, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, atau keju. Saat ini, bioteknologi berkembang pesat terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai teknologi, misalnya rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinasi DNA dan kloning.

Perkembangan bioteknologi sangat dipengaruhi oleh perkembangan ilmu-ilmu dasar, seperti perkembangan mikrobiologi, genetika, dan biokimia. Mikrobiologi mempunyai peranan sangat penting karena studi awal mengenai manipulasi genetika dilakukan terhadap kelompok mikroorganisme.

Penelitian awal terhadap mikroorganisme relatif lebih sederhana dibandingkan kelompok makhluk hidup lainnya. Selain itu, kelompok mikroorganisme mudah ditumbuhkan; pertumbuhannya relatif cepat, mudah dilakukan persilangan, analisis genetika, fisiologi, dan biokimia. Penelitian awal mengenai makhluk hidup transgenik hasil persilangan gen juga dilakukan terhadap mikroorganisme.

Mikrobiologi bukan satu-satunya ilmu dasar yang berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika dan biokimia pun berperan penting dalam pengembangan bioteknologi. Genetika beserta pemahaman mengenai pola perwarisan sifat dan substansi genetik menjadi dasar dalam teknologi rekombinasi DNA, persilangan, dan mutasi. Biokimia memberikan dasar pemahaman mengenai struktur genetik dan makromolekul lain, misalnya enzim.

Pada akhirnya, mikrobiologi, genetika, dan biokimia berkembang secara simultan dan saling memengaruhi sehingga mendorong perkembangan bioteknologi. Ketiga ilmu dasar tersebut selanjutnya mendukung perkembangan biologi molekular sebagai suatu disiplin ilmu baru yang melandasi pegetahuan mengenai makhluk hidup dilihat dari molekul pembentuknya. Biologi molekular menjadi ilmu yang mendasari bioteknologi modern.

Ilmu-ilmu dasar dan teknologi yang lain juga mempunyai peranan penting dalam perkembangan bioteknologi. Perkembangan bioteknologi saat ini sudah sedemikian luas sehingga batasan antardisiplin ilmu dan antarteknologi semakin tipis dan sulit dibedakan. Secara ringkas, hubungan antardisiplin ilmu dan teknologi yang turut mengembangkan bioteknologi terangkum dalam Bagan berikut.

Beberapa disiplin ilmu dan teknologi yang mendukung bioteknologi menghasilkan cabang-cabang bioteknologi baru, di antaranya, bioteknologi pertanian, bioteknologi lingkungan, bioteknologi kesehatan, dan bioteknologi industri. Pada saat ini, bioteknologi tidak hanya terbatas pada eksperimen di laboratorium, melainkan sudah berkembang menjadi industri besar.

C.Peran Bioteknologi

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

·Jagung resisten hama serangga

·Kapas resisten hama serangga

·Pepaya resisten virus

·Enzim pemacu produksi susu pada sapi

·Padi mengandung vitamin A

·Pisang mengandung vaksin hepatitis

D.Pemanfaatan Bioteknologi

Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

Dewasa ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek.

Pengendalian hama dewasa ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dpat dilakukan dgn berbagai cara antara lain :

.memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengat untuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa.

.memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman

.menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng )

.Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal

2. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Kesehatan

2. Bioteknologi di bidang kesehatan

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

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

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

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

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

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

.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. colidibiakkan 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.

Saat ini sedang dikembangkan pendekatan sintetik lain, gen untuk molekul pemula insulin atau proinsulin disintesis dan disisipkan ke dalam E. coli. Proinsulin yang dihasilkan dimurnikan. Proinsulin dicerna dengan enzim tripsin dan karboksipeptidase, maka terjadilah insulin manusia .

3. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang pangan

Dalam perkembangan tentang bahan makanan saat sekarang ini banyak dipengaruhi oleh bantuan mikroorga nisme yang menguntungkan. Berdasarkan hasil percobaan, berikut ini ditampilkan tabel pemanfaatan mikroorganisme baik fermentasi substrat padat, hasil, dan mikrobanya.
Mikroorganisme (mikroba) yang bermanfaat

Selain tabel tentang manfaat mikroorganisme, berikut ini juga ditampilkan tabel tentang beberapa manfaat enzim hasil aktivitas dari mikroorganisme (mikroba) beserta peman faatannya

Mikroorganisme, Enzim, dan Pemanfaatannya

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. Pada bab ini hanya dibahas peran positif mikroorganisme dalam bidang pangan khususnya yang berkaitan dengan bioteknologi pangan.

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. Peran yang dimainkan oleh mikroorganisme dalam produksi bahan pangan meliputi penggunaan enzim mikroba atau metabolit yang lain, berbagai proses fermentasi pangan dan pembiakan mikroorganisme tertentu dalam skala besar sebagai bahan pangan .

Penggunaan bioteknologi, sebagaimana ilmu pengetahuan lainnya kadang-kadang bersifat embigu, yakni disatu sisi dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, tetapi disisi lain dapat dimanipulasi untuk tujuan destruktif. Teknik rekayasa genetik misalnya, menjanjikan kepada kita antara lain dapat menghilangkan berbagai jenis penyakit keturunan melalui “penggantian” gen. Pada kondisi yang sama pembelokan tehnik ini bisa saja terjadi akibat munculnya godaan, sehingga manusia melalui percobaannya dapat menciptakan manusia super atau bahkan menciptakan monster maupun penjahat demi mencapai tujuannya.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah dampak bioteknologi terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia. Hewan–hewan yang telah mengalami modifikasi secara genetik belum tentu langsung dapat dikonsumsi oleh manusia karena efek samping resiko genetik atau adanya residu antibiotik pada daging yang akan termakan oleh manusia akibat pengobatan jangka panjang, demikian pendapat sebagian orang. Namun, sebagian lainnya mengatakan bahwa dengan bioteknologi, produk makanan menjadi lebih sehat, contohnya daging dapat diproduksi kandungan lemak dan kolesterol yang rendah atau jenis susu yang lebih mudah dicerna.

Dampak ilmu pengetahuan terhadap cara berpikir manusia dewasa ini sungguh dahsyat. Rasionalitas ilmu pengetahuan itu tidak hanya mengubah cara pandang tradisional kita, tetapi juga teologi yang terlalu theosentris. Ilmu pengetahuan secara umum membantu manusia untuk memecahkan masalahnya, sehingga falsafah Tuhan Allahnya deisme (pandangan yang menegaskan bahwa hanya Tuhan yang dapat memecahkan problem manusia) berangsur-angsur hilang.

Selanjutnya dikatakan bahwa manfaat ilmu pengetahuan dan teknologi akan memperbesar kekuasaan kita atas alam dan masyarakat dan atas diri kita sendiri, sehingga akan muncul lagi bahaya dari teknologi yaitu semakin meningkatnya ilmu pengetahuan, teknologi dan bioteknologi justru akan melayani nafsu terhadap kekuasaan atau keinginan irrasional untuk mendominasi.

Untuk mengurangi bahaya yang mungkin timbul akibat teknologi maupun bioteknologi maka manusia sebagai makhluk Tuhan, mengingat dan menerapkan apa yang ditulis Nasution (1999) yaitu setiap kali seorang ilmuwan akan mengadakan penelitian ia harus sadar akan kedudukannya sebagai manusia di bumi ini.

4. Pemanfaatan Bioteknologi Dalam Bidang Perternakan dan Perikanan.

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi:

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

2)rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,

3)peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan

4)bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner (Gordon, 1994 ; Niemann dan Kues, 2000).

Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah,

a)transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.

b)kloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda.

c)produksi embrio secara in vitro, teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

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. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10-15% dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan presentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

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.

5. Manfaat Bioteknologi Dalam bidang Industri

Dalam bidang industri peranan mikroorganisme dapat dijumpai pada teknologi pemisahan logam. Beberapa jenis bakteri ada yang dapat hidup pada logam, misalnya bakteri besi Thiobacillus ferroxidans yang mampu mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), dengan reaksi sebagai berikut.

4Fe2+ + 3+
+ 4H + O 4Fe + 2H O

Bakteri tersebut mirip dengan Thiobacillus thiooxi dants yang dapat mentoleransi nilai pH hingga 2,5 dengan mendapatkan energi dari senyawasenyawa belerang dan ionion Fe2+ . Habitat bakteri ini di perairan yang asam dari bijih logam, terutama sulfida logam, seperti FeS2.

Dengan proses oksidasi oleh bakteri dari senyawa senyawa belerang tereduksi atau belerang unsur menjadi asam sulfat dari Fe3+, maupun oleh oksidasi secara kimia logam berat yang tidak larut menjadi sulfat logam, maka bakteri yang berada dalam bijih besi mampu memisah dari bijih besinya.

Bakteri juga dapat melakukan penyediaan asam belerang pada pemisahan bijih logam yang dilakukan oleh dua macam bakteri tersebut di atas. Selain bijih besi yang dipisahkan, juga bisa tembaga (Cu), seng (Zn), kobalt (Co), emas (Au), dan uranium.

Contoh bakteri lain yang dapat dimanfaatkan dalam bioteknologi sebagai berikut,

.Gallinella ferruginea, mampu mengoksidasi Fe men jadi Fe 3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan.

.Leptothrix ochracea, mampu mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+, yang hidup di lapisan besi oksidasi pada air buangan.

.Leptothrix discopharus , mampu mengoksidasi Mn2+ menjadi Mn4+ .

6.Manfaat Bioteknologi Dalam Menyelesaikan Masalah Sosial

Molekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi dengan orang tuanya.

E. Dampak Bioteknologi

Dalam kehidupan manusia bioteknologi tidak hanya membawa dampak yang positif saja tetapi juga dampak negative.

1. Dampak Positif

Dampak positif dengan adanya bioteknologi adalah sebagai berikut,

1. Bidang Pangan

Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll) ,vitamin, dan enzim.

2. Bidang Kesehatan

Bioteknologi juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan antibiotik. Proses penambahann DNA asing pada bakteri merupaka prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran. contohnya pada produksi hormon insulin, hormon pertumbuhan dan zat antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri.

3. Bidang Lingkungan

Bioteknologi dapat digunakan untuk perbaikan lingkungan misalnya dalam hal mengurangi pencemaran dengan adanya teknik pengolahan limbah dan dengan memanipulasi mikroorganisme.

4. Bidang Pertanian

Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika untuk memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.

Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani. Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian, demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat nitrogen dari bacteri Rhizobium. Keturunan bacteri yang telah disempurnakan atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mengembangkan turunan dari bacteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan, membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).

Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida. Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara lain matinya organigme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari terobosan untuk mengatasi masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus thuringiensis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran pencemaan serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan dapat dimafaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian pestisida kimia.

Dengan berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin yang dimiliki oleh B. thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman budidaya. Dengan cara ini, diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak diperlukan lagi.

5.Bidang Peternakan

Peningkatan produksi ternak ,meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba rumen, menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi, menciptakan jenis ternak unggul, dan dapat memproduksi asam amino tetentu.

Hewan ternak diberi perlakuan dengan produk-produk yang dihasilkan dari metode DNA rekombinan. Produk ini mencakup vaksin-vaksin baru atau yang didesain ulang, antibodi dan hormon-hormon pertumbuhan. Misalnya, beberapa sapi perah disuntik dengan hormon pertumbuhan sapi (BGH, bovine growth hormone) yang dibuat oleh E.coli untuk menaikkan produksi susu (vaksin ini dapat meningkatkan hingga 10%). BGH juga meningkatkan perolehan bobot dalam daging ternak. Sejauh ini telah lulus dari semua uji keamanan dan BGH sekarang digunakan secara meluas dalam kelompok pabrik susu.

Adapun hewan transgenik, organisme yang mengandung gen dari spesies lain,termasuk ternak penghasil daging dan susu, serta beberapa spesies ikan yang yang dipelihara secara komersial, dihasilkan dengan menyuntikkan DNA asing ke dalam nukleus sel telur atau embrio muda.

6.Bidang Hukum

Dengan teknologi DNA, menawarkan aplikasi bagi kepentingan forensik. Pada kriminalitas dengan kekerasan, darah atau jaringan lain dalam jumlah kecil dapat tertinggal di tempat kejadian perkara. Jika ada perkosaan, air mani dalam jumlah kecil dapat ditemukan dalam tubuh korban. Melalui pengujian sidik jari DNA (DNA finngerprint), dapat diidentifikasi pelaku dengan derajat kepastian yang tinggi karena urutan DNA setiap orang itu unik (kecuali untuk kembar identik). Sampel darah atau jaringan lain yang dibutuhkan dalam tes DNA sangat sedikit (kira-kira 1000 sel).

DNA fingerprint merupakan satu langkah lebih maju dalam proses pengungkapan kejahatan di Indonesia. Keakuaratan hasil yang hampir mencapai 100% menjadikan metode DNA fingerprint selangkah lebih maju dibandingkan dengan proses biometri yang telah lama digunakan kepolisian untuk identifika

2.Dampak Negatif

1.Dampak terhadap kesehatan

Produk-produk hasil rekayasa genetika memiliki resiko potensial sebagai berikut:

.Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan.

. Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi dan bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik.

.Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh rekayasa genetik.

.Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal, membuat tidak menghilangkan infeksi.

.Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama penyebab penyakit.

.DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).

.Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.

2. Dampak terhadap lingkungan

Saat ini, umat manusia mampu memasukkan gen ke dalam organisme lain dan membentuk "makhluk hidup baru" yang belum pernah ada. Pengklonan, transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan sifat baru yang belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan organisme-organisme transgenik ke alam telah menimbulkan dampak berupa pencemaran biologis di lingkungan kita. Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically Modified Organism (GMO), lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya:

.Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetik menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen.

.Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996 sampai 2003 di Amerika Serikat.

.Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil evaluasi pertanian Kerajaan Inggris.

.Bt tahan pestisida dan roundup tahan herbisida yang merupakan dua tanaman rekayasa genetik terbesar praktis tidak bermanfaat.

.Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, mungkin memperburuk kondisi karena adanya permintaan untuk biofuel. Meluasnya kasus bunuh diri di daerah India, meliputi 100.000 petani antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000 petani telah meninggal dalam waktu setahun.

.Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium.

.Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa genetik yang ditanam di seluruh dunia.

.Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan. Ilmuwan menemukan penyerbukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik sejauh 21 kilometer.

3. Dampak terhadap etika moral

Penyisipan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap telah melanggar hukum alam dan kurang dapat diterima oleh masyarakat. Pemindahan gen manusia ke dalam tubuh hewan dan sebaliknya sudah mendapatkan reaksi keras dari berbagai kalangan. Permasalahan produk-produk transgenik tidak berlabel, membawa konskuensi bagi kalangan agama tertentu. Terlebih lagi teknologi kloning yang akan dilakukan pada manusia.

Bioteknologi yang berkaitan dengan reproduksi manusia sering membawa masalah baru, karena masyarakat belum menerimanya. berikut ini beberapa contoh mengenai masalah ini:

.seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan dalam tabung pembeku karena ibunya tidak mampu hamil karena penyakit tertentu. Kemudian di masyarakat timbul sebuah pertanyaan "anak siapa bayi tersebut?"

.pasangan suami istri menunda kehamilan. sperma suami dititipkan di bank sperma. beberapa tahun setelah suami meninggal, sang janda ingin mengandung anak dari almarhum suaminya. Dia mengambil sperma yang dititipkan di bank sperma. bagaimanakah staus dari anak tersebut ?, bolehkah wanita tersebut mengandung anak dari suami yang telah meninggal ?.

.meminta sperma orang lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita merupakan pelanggaran atau bukan ?

4. Dampak ekonomi

Terdapat suatu kecenderungan bahwa bioteknologi tidak terlepas dari muatan ekonomi. Muatan ekonomi tersebut terlihat dari adanya hak paten bagi produk-produk hasil rekayasa genetik, sehingga penguasaan bioteknologi hanya pada lembaga-lembaga tertentu saja. Hal ini memaksa petani-petani kecil untuk membeli bibit kepada perusahaan perusahaan yang memiliki hak paten. Produk Bioteknologi dapat merugikan peternak-peternak tradisional seperti pada kasus penggunaan hormon pertubuhan sapi hingga naik sebesar 20%. hormon tersebut hanya mampu dibeli oleh perusahaan peternakan yang bermodal besar. Hal tersebutmenimbulkan suatu kesenjangan ekonomi. Menyikapi adanya dampak negatif bioteknologi, perlu adanya tindakan-tindakan untuk menanggulangi meluasnya dampak tersebut, antara lain sebagai berikut:

Sejak Stanley Cohen melakukan rekombinasi DNA tahun 1972, telah dikeluarkan peraturan agar ada ijin atau rekomendasi sebelum para pakar melakukan rekombinasi. Ini dilakukan agar rekombinasi DNA yang dilakukan tidak digunakan untuk tujuan yang negatif.

1.Pemerintah Amerika Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya. Namun tidak semua negara mempunyai peraturan seperti Amerika Serikat. Seperti Singapura, tidak melarang cloning tersebut.

2.Undang-undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia.

3.Selain undang-undang dan peraturan, prosedur kerja di laboratorium telah membatasi kemungkinan terjadinya dampak negatif. Misalnya kondisi laboratorium harus suci hama (aseptik), limbah yang keluar dari laboratorium diolah terlebih dahulu.

4.Pengawasan dan pemberian sertifikasi bahwa produk-produk yang berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada kesehatan manusia.

5.Penerapan bioteknologi harus tetap berdasarkan nilai-nilai moral dan etika karena semua makhluk hidup mempunyai kepentingan yang sama dalam menjaga "ekosistem manusia"

6.Penegakkan di bidang hukum dengan jalan menaati UU No.12 tahun 1992 tentang sistem budidaya pertanian, dan UU No.4 tahhun 1994 tentang pengesahan konvensi PBB mengenai keanekaragaman hayati. Bagian penjelasan umum, sub bab Manfaat Konvensi butir 6 menyatakan bahwa "pengembangan dan penaanganan bioteknologi agar Indonesia tidak dijadikan ajang ujicoba pelepasan GMO oleh negara lain.

7.Pada tingkat nasional, pemerintah Indonesia telah mengeluarkan surat keputusan bersama (SKB) Nomor 998.I/ Kpts/ OT.210/ 9/ 99;790.a/ KptsXI/ 1999;1145A/ MENKES/ SKB/ IX/ 1999;015A/ Meneg PHOR/ 09/ 1999 tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan Produk Pertanian Hasil Rekayasa Genetika Tanaman. Surat Keputusan bersama tersebut melibatkan Menteri Pertanian, Menteri Kehutanan dan Perkebunan, Menteri Kesehatan, dan Menteri Negara Pangan dan Hortikultura. Dalam keputusan tersebut mengharuskan adanya pengujian tanaman pangan hasil rekayasa genetika sebelum dikomersialkan sesuai standar protokol WHO. Standar protokol WHO tersebut meliputi uji toksisitas, alergenitas, dan kandungan nutrisi.

8.Pada tingkat internasional, pemerintah Amerika Serikat misalnya telah membentuk badan khusus yang bernama FDA (Food and Drugs Administration). FDA bertugas menangani keamanan pangan, termasuk produk rekayasa genetika. Badan ini telah membuat pedoman keamanan pangan yang bertujuan untuk memberikan kepastian bahwa produk baru termasuk hasil rekayasa genetika, harus aman untuk dikonsumsi sebelum dikomersialkan. Badan Internasional Food and Agriculture Organization (FAO) juga telah mengeluarkan beberapa petunjuk rekomendasi mengenai bioteknologi dan keamanan pangan. Beberapa rekomendasi yang dikeluarkan FAO adalah sebagai berikut :

· .Pengaturan keamanan pangan yang komprehensif sehingga dapat melindungi kesehatan konsumen. Setiap negara harus dapat menempatkan peraturan tersebut seimbang dengan perkembangan teknologi.

· .Pemindahan gen dari pangan yang menyebabkan alerg hendaknya dihindari kecuali telah terbukti bahwa gen yang dipindahkan tidak menunjukkan alergi.

· .Pemindahan gen dari bahan pangan yang mengandung alergen tidak boleh dikomersialkan.

· .Senyawa alergen pangan dan sifat dari alergen yang menetapkan kekebalan tubuh dianjurkan untuk diidentifikasi.

· .Negara berkembang harus dibantu dalam pendidikan dan pelatihan tentang keamanan pangan yang ditimbulkan oleh modifikasi genetika.

Pelaksanaan kloning harus mempertimbangkan beberapa prosedur, antara lain :

1.Riset klinis harus disesuaikan dengan prinsip moral dan ilmu pengetahuan serta didasarkan atas eksperimen dengan fakta-fakta ilmiah yang sudah pasti.

2.Riset klinis hendaknya diadakan secara sah oleh ahli yang berkompeten dan di bawah pengawasan tenaga medis yang ahli di bidangnya.

3.Setiap proyek riset klinis hendaknya didahului oleh suatu observasi yang cermat terhadap bahaya yang mungkin terjadi dibandingkan dengan manfaat yang diperoleh.

4.Dokter seharusnya memberikan perhatian khusus dalam menjalankan riset klinis; yang mengubah kepribadian orang menjadi objek, akibat obat-obatan, atau prosedur percobaan.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika untuk menghasilkan produk dan jasa.

2. Bioteknologi dibedakan menjadi bioteknologi konvesional dan bioteknologi modern.

- Bioteknologi Tradisional dan Konvesional

- Bioteknologi Modern

3. Perkembangan bioteknologi

4. Penerapan bioteknologi

- Pangan

- Bidang Pertanian dan Perternakan

- Bidang Kedokteran

- Bidang Lingkungan

B. Saran

Bioteknologi memiliki dampak positif dan negatif. Akan lebih baik jika penggunaan bioteknologi digunakan secara bijaksana dan semanfaat mungkin tanpa harus memberikan dampak negatif dilingkungan sekitar. Dan diharapkan dengan semakin berkembangnya bioteknologi dapat meningkatkan kesejahteraan umat manusia.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorski & R.B. Jackson. 2010. Biologi (Edisi Kedelapan-Jilid 1). Jakarta : Erlangga.Faidah Rachmawati, Nurul Urifah, dan Ari Wijayati. 2009. Jakarta: Ricardo Publishing and PrintingFahruddin. 2010. Bioteknologi Lingkungan. Bandung: Alfabeta.Rohana Kusumawati, Muhammad Luthfi Hidayat. 2012. Klaten: Intan Pariwara.Sutarno, Nono. 2000. Biologi Lanjutan Umum II. Jakarta: Universitas Terbuka.

Demikianlah yang saya bagikan mengenai bioteknologi semoga bermanfaat.