View
539
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
BIOTEKNOLOGI SANDANG
Secara umum Bioteknologi dibagi menjadi dua, yaitu: Bioteknologi
Konvensional dan Bioteknologi Modern. Dalam makalah ini kami hanya membahas
tentang Bioteknolgi Sandang yang dikelompokkan dalam Bioteknologi Modern.
Bioteknologi Sandang adalah teknologi yang memanfaatkan ilmu biologi yang
digunakan untuk menciptakn terobosan baru yang disesuaikan dengan kebutuhan
manusia. Bioteknologi sandang melibatkan agen biologi yang berupa tanaman
penghasil bahan sandang. Teknologi yang dikembangkan adalah rekayasa genetika
(teknologi) plasmid. Hasil yang diinginkan berupa tanaman transgenik yang tahan
terhadap hama penyakit sehingga dapat mengoptimalkan produktivitasnya.
Kapas Bt adalah istilah untuk tanaman kapas transgenik yang tahan terhadap
serangga tertentu. Bt singkatan dari Bacillus thuringiensis, merupakan bakteri tanah
yang dapat membunuh serangga tertentu. Bakteri Bt dapat menghasilkan kristal
paraspora (protein cry). Protei cry tidak beracun karena masih berupa paratoksin
(senyawa awal yang membutuhkan proses biokimia untuk menjadi toksin). Protein
Cry akan menjadi toksin apabila pada saat kondisi alkali dan mengandung protease
pada usus serangga. Apabila menjadi toksin, maka usus akan bocor, sehingga
serangga menjadi malas makan dan mati. Serangga dapat menjadi pembentukan
toksin dan peka terhadap toksin. Kelompok yang peka terhadap toksin adalah
kelompok Lepidoptera dan Coleoptera.
Ulat buah (Helicoverpa armigera) merupakan musuh utama tanaman kapas
Indonesia. Padahal kapas merupakan bahan mentah industri tekstil di Indonesia untuk
memenuhi kebutuhan sandang. Ulat ini akan memakan buah kapas yang masih muda
sehingga berlubang. Seiring pertumbuhannya, ulat ini akan membuat kapas dewasa
kehilangan serat ( karena terpotong-potong). Perlu melakukan upaya untuk
mematikan hama ulat pada tanaman kapas tanpa mencemari lingkungan. Sehingga
ditemukan upaya memotong gen protein Cry dari bakteri Bt yang disatukan gen
kapas. Kapas yang mengandung protein Cry inilah yang disebut kapas Bt. Protein Cry
menyebar ke seluruh bagian tanaman terutama bagian daun dan bunga yang
menyebabkan ulat mati.
Proses penyisihan protein Cry kedalam gen kapas
Bacillus thuringiensis
?Bacillus thuringiensis
Spora dan kristal Bacillus thuringiensis morrisoni strain
T08025
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan: Eubacteria
Filum: Firmicutes
Kelas: Bacilli
Ordo: Bacillales
Famili: Bacillaceae
Genus: Bacillus
Spesies: thuringiensis
Nama binomial
Bacillus thuringiensis
Berliner 1915
Bacillus thuringiensis adalah bakteri gram-positif, berbentuk batang, yang tersebar
secara luas di berbagai negara.[1] Bakteri ini termasuk patogen fakultatif dan dapat
hidup di daun tanaman konifer maupun pada tanah.[1] Apabila kondisi lingkungan
tidak menguntungkan maka bakteri ini akan membentuk fase sporulasi.[1] Saat
sporulasi terjadi, tubuhnya akan terdiri dari protein Cry yang termasuk ke dalam
protein kristal kelas endotoksin delta.[1] Apabila serangga memakan toksin tersebut
maka serangga tersebut dapat mati.[1] Oleh karena itu, protein atau toksin Cry dapat
dimanfaatkan sebagai pestisida alami.[2]
Informasi umum
Sejarah
B. thuringiensis ditemukan pertama kali pada tahun 1911 sebagai patogen pada
ngengat (flour moth) dari Provinsi Thuringia, Jerman. Bakteri ini digunakan sebagai
produk insektisida komersial pertama kali pada tahun 1938 di Perancis dan kemudian
di Amerika Serikat (1950). Pada tahun 1960-an, produk tersebut telah digantikan
dengan galur bakteri yang lebih patogen dan efektif melawan berbagai jenis insekta.[3]
Keberadaan inklusi paraspora dalam B. thuringiensis telah ditemukan sejak tahun
1915, namun komposisi protein penyusunnya baru diketahui pada tahun 1915. Pada
tahun 1953, Hannay, mendeteksi struktur kristal pada inklusi paraspora yang
mengandung lebih dari satu macam protein kristal insektisida (insecticidal crystal
protein, ICP) atau disebut juga delta endotoksin. Berdasarkan komposisi ICP
penyusunnya, kristal tersebut dapat membentuk bipimiramida, kuboid, romdoid datar,
atau campuran dari beberapa tipe kristal.[4]
Habitat
Berbagai macam spesies B. thuringiensis telah diisolasi dari serangga golongan
koleoptera, diptera, dan lepidoptera, baik yang sudah mati ataupun dalam kondisi
sekarat. Bangkai serangga sering mengandung spora dan ICP B. thuringiensis dalam
jumlah besar. Sebagian subspesies juga didapatkan dari tanah, permukaan daun, dan
habitat lainnya. Pada lingkungan dengan kondisi yang baik dan nutrisi yang cukup,
spora bakteri ini dapat terus hidup dan melanjutkan pertumbuhan vegetatifnya.[4] B.
thuringiensis dapat ditemukan pada berbagai jenis tanaman, termasuk sayuran, kapas,
tembakau, dan tanaman hutan.[5]
Deskripsi
B. thuringiensis dibagi menjadi 67 subspesies (hingga tahun 1998) berdasarkan
serotipe dari flagela (H). Ciri khas dari bakteri ini yang membedakannya dengan
spesies Bacillus lainnya adalah adalah kemampuan membentuk kristal paraspora yang
berdekatan dengan endospora selama fase sporulasi III dan IV. Sebagian besar ICP
disandikan oleh DNA plasmid yang dapat ditransfer melalui konjugasi antargalur B.
thuringiensis , maupun dengan bakteri lain yang berhubungan. Selama pertumbuhan
vegetatif terjadi, berbagai galur B. thuringiensis menghasilkan bermacam-macam
antibiotik, enzim, metabolit, dan toksin, yang dapat merugikan organisme lain. Selain
endotoksin (ICP), sebagian subspesies B. thuringiensis dapat membentuk beta-
eksotoksi yang toksik terhadap sebagian besar makhluk hidup, termasuk manusia dan
insekta.[4]
Toksin Bt
Struktur tiga dimensi dari toksin Bt.
Protein atau toksin Cry tersebut akan dilepas bersamaan dengan spora ketika terjadi
pemecahan dinding sel.[1] Apabila termakan oleh larva insekta, maka larva akan
menjadi inaktif, makan terhenti, muntah, atau kotorannya menjadi berair. Bagian
kepala serangga akan tampak terlalu besar dibandingkan ukuran tubuhnya.
Selanjutnya, larva menjadi lembek dan mati dalam hitungan hari atau satu minggu.
Bakteri tersebut akan menyebabkan isi tubuh insekta menjadi berwarna hitam
kecoklatan, merah, atau kuning, ketika membusuk.[5]
Toksin Cry sebenarnya merupakan protoksin, yang harus diaktifkan terlebih dahulu
sebelum memberikan efek negatif. Aktivasi toksin Cry dilakukan oleh protease usus
sehingga terbentuk toksin aktif dengan bobot 60 kDA yang disebut delta-endotoksin.
Delta-endotoksin ini diketahui terdiri dari tiga domain. Toksin tersebut tidak larut
pada kondisi normal sehingga tidak membahayakan manusia, hewan tingkat tinggi,
dan sebagian insekta. Namun. pada kondisi pH tinggi (basa) seperti yang ditemui di
dalam usus lepidoptera, yaitu di atas 9.5, toksin tersebut akan aktif.[3] Selanjutnya,
toksin Cry akan menyebabkan lisis (pemecahan) usus lepidoptera.[1][2]
B. thuringiensis dapat memproduksi dua jenis toksin, yaitu toksin kristal (Crystal,
Cry) dan toksin sitolitik (cytolytic, Cyt). Toksin Cyt dapat memperkuat toksin Cry
sehingga banyak digunakan untuk meningkatkan efektivitas dalam mengontrol
insekta. Lebih dari 50 gen penyandi toksin Cry telah disekuens dan digunakan sebagai
dasar untuk pengelompokkan gen berdasarkan kesamaan sekuens penyusunnya. Tabel
di bawah ini merupakan klasifikasi toksin Bt pada tahun 1995 :[3]
GenBentuk
Kristal
Bobot
Protein
(kDa)
Insekta yang
dipengaruhi
cry I [several subgrup:A(a),
A(b), A(c), B, C, D, E, F, G]bipiramida 130-138 larva lepidoptera
cry II [subgrup A, B, C] kuboid 69-71lepidoptera and
diptera
cry III [subgrup A, B, C]Datar/tidak
teratur73-74 koleoptera
cry IV [subgrup A, B, C, D] bipiramida 73-134 diptera
cry V-IXberbagai
macam35-129 berbagai macam
Keuntungan dan Kerugian
Larvasida, produk untuk membunuh larva nyamuk yang terbuat dari kompleks protein
B. thuringiensis israelensis.
Menurut laporan WHO pada tahun 1999, sebanyak 13.000 ton produk B. thuringiensis
diproduksi setiap tahunnya melalui teknologi fermentasi aerobik. Sebagian besar
produk tersebut yang mengandung ICP dan spora hidup, sedangkan sebagian lainnya
mengandung spora yang telah diinaktivasi. Produk B. thuringiensis konvensional
hanya dibuat untuk mengatasi hama lepidoptera yang menyerang tanaman pertanian
dan perhutanan. Namun, sekarang ini, banyak galur B. thuringiensis yang diproduksi
untuk mengatasi golongan koeloptera dan diptera (perantara penyakit yang
diakibatkan parasit dan virus). B. thuringiensis komersil juga telah diformulasikan
sebagai insektisida untuk dedaunan, tanah, lingkungan perairan, dan fasilitas
penyimpanan makanan. Contoh penggunaan B. thuringiensis pada lingkungan
perairan adalah mengontrol nyamuk, lalat, dan larva serangga pengganggu lain pada
waduk penampung air minum. Setelah diaplikasikan ke suatu ekosistem tertentu, sel
vegetatif dan spora akan bertahan pada lingkungan sebagai komponen alami
mikroflora dalam hitungan minggu, bulan, atau tahunan dan perlahan-lahan akan
berkurang jumlahnya. Namun, ICP secara biologis akan inaktif dalam hitungan jam
atau hari.[4]
Aplikasi produk B. thuringiensis dapat menyebabkan pekerja lapangan terpapar secara
aerosol ataupun melalui kontak dermal, serta mengkontaminasi makanan dan
minuman pada lahan pertanian. Namun, menurut hingga tahun 1999, belum ada
laporan yang menunjukkan efek parah dari kontaminasi B. thuringiensis pada
manusia, kecuali terjadinya iritasi mata dan kulit. Namun, sel vegetatif B.
thuringiensis berpotensi memproduksi racun yang mirip dengan yang dihasilkan oleh
Bacillus cereus dan belum diketahui apakah dapat menyebabkan penyakit manusia
atau tidak. Penggunaan produk B. thuringiensis juga diketahui menimbulkan resitensi
pada sebagian insekta, seperti Plodia interpunctella, Cadra cautella, Leptinotarsa
decemlineata, Chrysomela scripta, Spodoptera littoralis, Spodoptera exigua, sehingga
penggunaan produk tersebut untuk tujuan pengendalian hama harus lebih diperhatikan
Rami atau haramai (Boehmeria nivea) berbeda dengan kenaf (Hibiscus cannabinus),
dan yute (Corchorus olitorius dan Corchorus capsularis). Meskipun tiga tanaman ini
sama-sama penghasil serat nabati untuk berbagai keperluan. Serat rami, digunakan
untuk bahan kain. Sementara kenaf dan yute untuk tali atau karung goni. Sebab serat
kenaf dan yute relatif lebih kaku dan kasar dibanding dengan rami. Ada dua kain yang
berasal dari serat rami. Apabila serat rami diproses pertama yang disebut dekortikasi,
maka serat yang dihasilkan bernama china grass (rumput china). Apabila china grass
dipintal dan ditenun, akan dihasilkan kain lenan. Kain lenan berwarna cokelat khaki
yang merupakan warna asli dari serat rami. Apabila china grass diproses lebih lanjut
(proses II) yang disebut deguming, maka serat yang dihasilkan akan menjadi putih
dan halus yang disebut sebagai rami top (rami super). Serat rami top lebih putih dan
lebih halus dari serat kapas. Kalau serat ini dipintal dan ditenun, maka kain yang
dihasilkan adalah kain satin yang halus. India merupakan penghasil serat rami
terkemuka di dunia. Hingga tingkat ketergantungannya pada serat kapas menjadi kecil
sekali. Berbeda dengan Indonesia yang meskipun merupakan negara penghasil tekstil
terkemuka di dunia, namun kapasnya harus diimpor dari AS dan Kazakstan. Sebab
kapas memang tidak mungkin ditanam dengan hasil sempurna di kawasan tropis yang
panjang harinya maksimal hanya 12 jam.
Kapas menghendaki panjang hari sampai 17 jam di musim panas untuk memperoleh
hasil serat yang optimal. Sebagai kawasan tropis, Indonesia mestinya memang harus
mengandalkan kebutuhan seratnya dari rami. Bukan dari kapas. Tetapi mesin-mesin
pemintalan dan tekstil yang ada di Indonesia, saat ini sudah dirancang untuk memintal
dan menenun kapas. Bukan untuk mengerjakan serat rami. Industri tekstil yang
dibangun di Indonesia, modalnya juga dari World Bank dan bantuan-bantuan
(pinjaman) dari negeri penghasil kapas di dunia. Karenanya tingkat ketergantungan
kita pada kapas menjadi tinggi sekali. Lain dengan India yang sangat jeli karena di
kawasan sub tropisnya mereka mengembangkan kapas, sementara di kawasan tropis
mereka mananam rami.
# # #
RRC merupakan penghasil kapas terbesar di dunia, tetapi akhir tahun 1990an masih
terpaksa impor, karena jumlah penduduknya yang di atas 1 milyar jiwa. Menyadari
hal ini, sekarang mereka mulai mengembangkan rami di kawasan selatan yang relatif
masih beriklim tropis. Beberapa waktu yang lalu Monsanto melakukan ujicoba kapas
transgenik di Sulsel. LSM Indonesia pun heboh dan memprotes kegiatan tersebut.
Petani merasa dikibuli oleh Monsanto sebab hasil kapas yang diharapkan beberapa
kali lipat ternyata jeblok. Padahal kata Monsanto, kapas transgenik ini telah
dikembangkan di RRC dengan hasil sangat bagus. Sebenarnya kegiatan memasukkan
kapas transgenik ke Indonesia ini hanyalah merupakan upaya “mengalihkan”
perhatian masyarakat dan juga LSM dari komoditas rami.
Di sinilah letak kebodohan aktivis LSM Indonesia. Transgenik memang sedang
menjadi isu internasional. Teknologi ini merupakan hasil rekayasa genetika yang
dilakukan oleh (terutama) para ahli pertanian AS. Ke dalam gen kedelai, kacang tanah
dan jagung misalnya, disusupkan gen bakteri, yang mengakibatkan sel-sel tanaman
tersebut menggelembung, untuk mempertahankan diri dari desakan gen bakteri yang
disusupkan ke dalamnya. Akibatnya biji kedelai, kacang tanah dan jagung pun ikut
pula menggelembung jadi sangat besar. Mereka melakukan hal ini dengan enteng
sebab kedelai, kacang tanah dan jagung adalah bahan utama pakan ternak. Bukan
untuk tempe sebagai pakan manusia seperti di negeri kita.
Yang lebih sadis lagi, mereka juga menyusupkan gen manusia pada ternak sapi perah.
Sebab selama ini ada keluhan dari konsumen bahwa sebaik-baiknya susu sapi, masih
lebih baik air susu ibu. Maka dengan menyusupkan gen manusia ke dalam gen sapi
perah, para ahli berharap bahwa susu sapi yang dihasilkan akan sama dengan air susu
ibu. Masayarakat Ekonomi Eropa (MEE) menolak keras upaya transgenik ini. Isu
inilah yang telah dimanfaatkan oleh konglomerasi agroindustri kapas dunia untuk
membodohi LSM Indonesia. Dan ternyata LSM kita telah terpancing. Sebab yang
menjadi permasalahan pada kapas, bukan soal transgenik atau bukan. Indonesia
memang tidak mungkin menanam kapas karena panjang harinya hanya 12 jam.
Meskipun Monsanto telah mengatakan bahwa kapas transgenik ini, telah melalui
ujicoba di RRC, namun justru hal itu lebih menunjukkan kebodohan kita. RRC adalah
negara sub tropis yang panjang harinya memang bisa sampai 17 jam. Indonesia lebih
pas mengembangkan rami untuk andalan bahan baku industri tekstil. Tetapi niat
demikian niscaya akan ditentang oleh para pelaku bisnis kapas di AS. Sebab dengan
demikian maka pangsa pasar mereka akan terkurangi. Indonesia sebagai negara
dengan jumlah penduduk terbesar nomor empat di dunia (setelah RRC, India, dan AS)
tentu sangat potensial diperlakukan sebagai buruh pada industri tekstil. Kita harus
ingat bahwa sebagian dari industri tekstil kita didanai dari pinjaman asing termasuk
paling besar dari World Bank.
# # #
Semua itu merupakan serangkaian upaya guna mengamankan bisnis kapas di negeri
AS. Kalau tiba-tiba kita ingin mengembangkan rami, pasti World Bank dan IMF tidak
akan bersedia untuk mendanai. Bahkan jauh-jauh hari, pabrik pemintalan dan pabrik
tekstil di Indonesia telah menolak segala usulan untuk mengembangkan rami. Dengan
alasan bahwa mesin-mesin mereka sejak awal telah dirancang khusus untuk
menangani kapas. Bukan rami. Tetapi inilah salah satu indikasi bahwa kita memang
telah benar-benar dicengkeram oleh kapitalis dunia yang menangani bisnis kapas.
Selain lebih cocok dengan agroklimat kawasan tropis, rami juga memiliki sifat sangat
bandel. Tahan ditanam di lahan tandus, tahan hama serta penyakit dan daunnya bisa
untuk pakan ternak.
Rami juga bisa ditanam secara tumpang sari di bawah tegakan albisia, jati, dan
tanaman keras lainnya. Tanaman rami berupa perdu setinggi antara 1,5 sampai dengan
2,5 meter. Batangnya sebesar kelingking, berkayu namun berongga di bagian
dalamnya. Daunnya mirip dengan bentuk daun murbei dan berbulu. Tanaman rami
menumbuhkan rizome, yakni batang di dalam tanah yang lazim pula disebut sebagai
akar tinggal. Dari rizome ini akan tumbuh individu tanaman baru. Hingga
pengembangbiakan rami yang paling tepat dilakukan dengan rizomenya. Bukan
melalui stek batang, meskipun hal ini juga bisa dilakukan. Tanaman rami mulai
menghasilkan rizome pada umur 3 bulan semenjak tanam. Selanjutnya pada umur 6
bulan pertama seratnya sudah bisa dipanen.
Panen berikutnya bisa dilakukan selang 3 bulan sekali. Dengan catatan pengairannya
cukup baik. Dengan kondisi pengairan yang cukup baik, dalam setahun satu rumpun
tanaman rami bisa dipanen sampai 4 kali. Namun kalau pengairan hanya
mengandalkan curah hujan, maka rami hanya bisa dipanen 2 kali dalam setahun.
Tanaman ini bisa tumbuh baik mulai dari dataran rendah (0 m. dpl) sampai dengan
1.500 m. dpl). Tetapi pada ketinggian 1.000 m. dpl. Umur penennya akan semakin
panjang. Tempat tumbuh ideal bagi tanaman rami adalah dataran menengah dengan
ketinggian antara 300 sampai dengan 700 m. dpl. Di lokasi ini pertumbuhan rami
akan mengalami titik optimal.
Serat rami diambil dari batang. Cara pengambilannya dengan memotong pangkal
batang, membuang pucuk serta daunnya (untuk pakan ternak) serta mengelupas
kulitnya. Kayu rami yang telah dikuliti bisa dijemur untuk kayu bakar dalam proses
dekortikasi (perebusan kulit). Tiap hektar lahan yang ditanami rami secara
monokultur, akan menghasilkan serat basah sebanyak 5 ton sekali panen. Hingga
dengan pengairan yang baik, tiap hektar lahan dalam setahun akan dapat
menghasilkan serat basah sampai 20 ton. Harga serat basah ini Rp 1.000 per kg.
sampai ke lokasi prosesing. Serat basah ini setelah mengalami proses perebusan yang
disebut dekortikasi, akan menjadi serat rami atau china grass. Disebut demikian
karena di jaman RRC dibawah kekuasaan Ketua Mao, maka china grass inilah bahan
baku utama pakaian rakyat RRC.
# # #
Dari 5 ton serat basah, akan dihasilkan 2,5 ton china grass kering. Harga china grass
meningkat menjadi Rp 4.000,- per kg. Selanjutnya china grass bisa langsung dipintal
dan ditenun menjadi kain lenan atau diproses lebih lanjut melalui deguming
(penghilangan getah) menjadi rami top atau kapas rami. Dari 2,5 ton china grass, akan
dihasilkan hanya 1 ton rami top. Tetapi harga rami top ini mencapai Rp 15.000,- per
kg. Hingga dari 1 hektar kebun rami berpengairan baik, tiap tahunnya akan dapat
dihasilkan 4 ton rami top dengan nilai Rp 60.000.000,- Semua proses mulai dari
pengulitan (menghasilkan kulit basah), dekortikasi (menghasilkan china grass) sampai
ke deguming (menghasilkan rami top), bisa dikerjakan oleh para petani sendiri.
Hingga agribisnis rami merupakan kegiatan yang sangat padat karya.
Tiap hektar lahan yang akan ditanami rami secara monokultur, memerlukan 40.000
bibit rizome. Harga bibit rizome saat ini sekitar Rp 250.000,- (ambil) atau sekitar Rp
300,- (pranko kebun). Hingga dalam tiap hektar kebun rami diperlukan biaya
pembelian bibit Rp 12.000.000,- Namun dalam waktu 3 bulan, areal ini akan
menghasilkan bibit minimal 80.000 rizome (per rumpun menghasilkan 2 rizome).
Hingga selang tiga bulan semenjak tanam, petani sudah bisa mengembangkan bibit
sendiri untuk perluasan areal tanam. Sebenarnya, pengembangan rami bisa berlanjut
ke pemintalan dan penenunan dengan Alat Tenun Bukan Mesin (ATBM), dan
dilanjutkan ke pembatikan. Sebab, nilai tambah yang akan didapat oleh para petani
akan semakin tinggi. Sementara tingkat ketergantungan perajin tenun dan batik pada
kapas impor juga bisa teratasi.
Kawasan yang potensial untuk pengembangan tanaman rami antara lain Riau, Jambi,
Sulsel, Kalimantan (seluruhnya) dan beberapa kawasan lain yang bertanah basah.
Tetapi, penanaman rami di areal pasang surut, harus menggunakan teknologi tabukan
atau sistem surjan. Sebab meskipun rami tidak tahan kekeringan, sekaligus dia juga
peka genangan. LSM Indonesia, mestinya agak kritis dalam menanggapi isu yang
dilempar oleh kaum Kapitalis. Ketika LSM kita tersebut hiruk pikuk menentang kapas
transgenik, sebenarnya kaum kapitalis tertawa-tawa. Sebab dengan perilaku tersebut,
sebenarnya LSM kita telah menari-nari mengikuti genderang yang ditabuh oleh
konglomerat dunia dengan bisnis utama kapas. Mestinya LSM kita harus lebih banyak
belajar dari India. Diam-diam mereka menanam rami dan sekaligus memintal serta
menenunnya dengan mesin-mesin sederhana yang mereka ciptakan serta mereka rakit
sendiri. Itulah satu-satunya cara untuk melawan dominasi kapas yang dihasilkan oleh
para petani dari Texas, Amerika Serikat.
Bioteknologi
Sandang
Kelompok 4:Defi Astriani (08)
Dyah Kiki L.C (11)Niken Candra B (24)
Safita Anggi S (31)Zulfa Qonita R.W (40)
SMA NEGERI 1 GENTENG2010-2011
Recommended