View
307
Download
15
Category
Preview:
DESCRIPTION
Biologi
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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 di 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, rekombinan DNA, 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 rekombinan
DNA, 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 di masa ini juga dapat
dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada
1
penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat
yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis
baru.
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.Oleh karena itu, dalam makalah ini yang berjudul “Peran
Bioteknologi bagi Kehidupan Manusia” akan membahas lebih lanjut bagaimana
peranan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari beserta akibat yang ditimbulkan.
1.2. Rumusan Masalah
1.2.1 Bagaimana manfaat perkembangan bioteknologi bagi kehidupan sehari
hari
1.2.2 Bagaimana dampak negatif bioteknologi bagi kehidupan sehari-hari?
1.3. Tujuan
1.3.1 Untuk mengetahui manfaat perkembangan biteknologi bagi kehidupan
sehari-hari
1.3.2 Untuk mengetahui dampak negatif perkembangan teknologi bagi
kehidupan sehari-hari.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah Bioteknologi
Abad ke XXI sering disebut abad bioteknologi dan biomolekuler, yang
diharapkan dapat memecahkan berbagai masalah berkaitan dengan kesejahteraan
manusia. Bioteknologi adalah teknik penggunaan makhluk hidup, atau bahan yang
didapat dari makhluk hidup, untuk membuat suatu produk dan jasa yang bermanfaat
bagi manusia. Perkembangan ilmu selanjutnya membawa manusia mengenal
kromosom. Pada awal tahun 1880-an Wilhelm Roux memperkirakan bahwa
kromosom adalah pembawa bahan hereditas. Ahli lain, Mendel mempelajari perilaku
kromosom sebagai pembawa bahan hereditas ini. Menurut Mendel, organisme
membawa dua unit hereditas bagi setiap sifat keturunan. Selanjutnya teori Mendel
sesuai juga dengan kenyataan, bahwa induk menurunkan hanya separoh separoh
kromosom melalui sel kelamin.
Pada tahun 1860-an Fredrich Miescher berhasil mengisolasi bahan dari inti sel
ini, setelah diidentifikasi diketahui mengandung protein dan asam nukleat.
Selanjutnya diketahui bahwa asam nukleat tersusun atas unit pembangun yang
dikenal dengan nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari gula (ribose), gugus fosfat dan
empat macam basa nitrogen. Untuk kromosom, gulanya adalah deoksiribosa,
sehingga disebut DNA (deoxyibose nucleic acid), dan keempat macam basanya
adalah adenin (A), timin (T), sitosin (C) dan guanin (G).Untaian DNA ini selanjutnya
dikenal dengan gen.
Pada pertengahan tahun 1970, ahli Bioteknologi menemukan teknologi baru
yang dikenal dengan antibodi klon tunggal. Prinsip antibodi klon tunggal berbeda
dengan antibody klon ganda. Kisah antibody klon tunggal dimulai pada tahun 1974,
ketika George Kohler dan Cecar Milstein dari Medical Research Council’s
Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, Inggris, mengamati sesuatu yang
kemudian menjadi masalah menonjol yang belum terpecahkan dalam imunologi.
3
Antibody adalah bagian dari pertahanan tubuh terhadap benda asing yang ingin
masuk ke dalam tubuh, termasuk organisme penyebab penyakit.
Produksi antibody dikendalikan oleh gen, Kohler dan Milstein mempunyai ide untuk
menyatukan sel penghasil antibodi normal dengan sel dari tumor yang mengkanker,
yang disebut mieloma. Teknologi ini menghasilkan sel hybrid yang selanjutnya dapat
dikulturkan dan menghasilkan klon. Semua hybrid klon yang sama menghasilkan
molekul antibodi yang sama pula, oleh karena itu disebut antibodi klon tunggal
(monoclonal antibody).
Perkembangan bioteknologi telah membawa manusia untuk dapat mengobati
penyakit keturunan atau penyakit yang disebabkan adanya kelainan genetis, yaitu
dengan memasukkan gen yang baik ke dalam sumsum tulang belakang, dikenal
dengan metode transfer gen.
Metode transfer gen yang sedang dikembangkan untuk mengobati penyakit
genetic manusia tersebut diatas adalah untuk memasukkan gen baru ke dalam sel
somatic saja. Gen tersebut tidak dapat diturunkan pada anak jika tidak berada pada sel
benih yang menghasilkan sperma dan sel telur.
2.2 Pengertian Bioteknologi
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Erekty, seorang
insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skla
besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakan. Pada perkembangannya
sampai pada tahun 1970 bioteknologi selalu berasosiasi dengan rekayasa biokimia
(biochemical engineering).
Definisi bioteknologi apabila dapat dilihatdari akar katanya berasal dari “bio”
dan “teknologi” maka kalu digabung pengertiannya adalah penggunaan organisme
atau system hidup untuk memecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkan
produk yang berguna.
Pada tahun 1981, Federasi Bioteknologi Eropa mendefinisikan bioteknologi
sebagai berikut, bioteknologi adalah aplikasi terpadu biokimia, mikrobiologi, dan
4
rekayasa kimia dengan tujuan untuk mendapatkan aplikasi teknologi dengan
kapasutas biakan mikroba, sel, atau jaringan di bidang industri, kesehatan, dan
pertanian. Sedangkan menurut Sardjoko (1991), boteknologi didefinisikan sebagai
proses-proses biologi oleh mikroorganisme yang dimanfaatkan oleh dan untuk
kepentingan manusia.
Definisi bioteknologi yang lebih luas dinyatakan oleh Bul,et,al, (1982), yaitu
penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen-agen
biologi seperti mokroorganisme, sel tumbuhan, sel hewan, manusia, dan enzim untuk
menghasilkan barang dan jasa.
2.3 Perbedaan Bioteknologi Konvensional dan Modern
Penerapan bioteknologi sudah dilakukan sejak 6000 SM di Mesir dengan
penggunaan ragi untuk pembuatan anggur dan bir. Kemudian, pada tahun 4000 SM
ditemukan bahwa ragi dapat menyebabkan roti mengembang. Sedangkan, produk-
produk lain ang mengikutinya ialah kecap, brem, keju dan yoghurt. Bioteknologi
yang dikembangkan hanya berdasarkan kebiasaan masyarakat secara turun menurun
disebut sebagai bioteknologi tradisional atau konvensional. Sasaran utama
bioteknologi konvensional adalah produk-produk makanan sedang teknologi yang
dikembangkan teknologi fermentasi ragi dalam kondisi nonsteril. Tujuannya adalah
untuk memenuhi kebutuhan makanan bagi masyarakat.
Pada tahun 1857, Louis Pasteur menemukan bahwa fermentasi merupakan
proses yang dilakukan oleh mikroorganisme hidup. Mikroorganisme hidup yang
dapat melakukan fermentasi adalah ragi. Ragi dapat melakukan fermentasi pada suatu
bahan untuk menghasilkan produk kaena ragi menghasilkan enzim invertase.
Penemuan ini menandai bahwa bahan makanan dan minuman yang dibuat pada tahap
bioteknologi tradisional merupakan hasil fermentasi oleh makhluk hidup. Tahap
penemuan teknologi fermentasi inilah yang mengawali masuknya tahapan
bioteknologi ilmiah. Bioteknologi ilmiah dikembangkan dengan menggunakan
langkah-langkah dalam metode ilmiah. Yang menjadi sasaran dalam bioteknologi
5
adalah bahan makanan, antibiotik dan bahan bakar. Teknologi yang dikembangkan
untuk pembuatan bahan makanan dan bahan akar adalah teknologi fermentasi dalam
kondisi steri dengan contoh produknya berupa aseton, butanol, dan gliserol.
Sedangkan teknologi yang dikembangkan untuk mendapatkan obat (antibiotik) adalah
teknologi screening dan purifikasi, dengan contoh produk penisilin yang ditemukan
oleh Alexander Flemming (1928).
Pada tahun 1953 ditemukan struktur DNA oleh Watson dan Crick dan tahun
1966 dipecahkannya kode-kode genetik, oleh Rossenberg serta telah diketahuinya
proses transkripsi dan translasi. Sedangkan pada tahun 1970 ditemukan enzim
restriksi endonuklease (enzim pemotong gen), enzim ligase (enzim penyambung gen)
dan disusul pada tahun 1973 ditemukan metode DNA rekombinan atau rekayasa
genetika mengawali babak baru bioteknologi modern. Bioteknologi modern
dikembangkan dengan teknologhi rekayasa genetika pada agen-agen biologi tingkat
molekuler. Yang menjadi sasaran bioteknologi modern dengan teknologi rekayasa
genetika adalah seluruh aspek kehidupan mulai dari makanan, kedokteran, pertanian,
peternakan, pertambangan dan penanggulangan pencemaran lingkungan.
Pada 5 Juli 1957 dan akhir 2002 dunia dikejutkan dengan berita lahirnya
domba dan bayi manusia hasil cloning di Inggris, Amerika dan Jepang. Kenyataan itu
sangat mengherankan dan menembus batas fantasia manusia sekaligus menjawab
kekhawatiran banyak pakar bila hewan dapat dikloning mengapa manusia tidak,
bagaimana konsekuensi selanjutnya setelah manusia berhasil dikloning? Siapkah kita
menghadapi dan menangani masalah sosial dan etis yang menyertainya?
Apabila kita memperhatikan beberapa perkembangan bioteknologi, maka
sesungguhnya bukan sesuatu yang baru. Tetapi, mengapa banyak orang menganggap
bioteknologi adalah suatu terobosan teknologi yang revolusioner? Bahkan “Business
Week, 1998” mendeklarasikan bahwa abad XXI merupakan abad bioteknologi. Hal
itu disebabkan semakin dirasakannya oleh manusia bahwa bioteknologi dapat
menembus fantasi manusia dan perannya sangat besar dalam kehidupan mansia.
6
Produk-produk pada tahap bioteknologi modern adalah pembuatan insulin
dengan menggunakan bakteri Esherichia coli, sampai dilahirkan domba kloning Dolly
5 Juli 1996 dan terakhir tahun 2003 telah dilahirkan manusia kloning.
2.4 Bioteknologi Pertanian dan Perkebunan
Bioteknologi di bidang pertanian dan perkebunan difokuskan pada agen
biologi yang berupa tumbuhan budidaya yang menhasilkan bahan makanan dan
sandang. Teknologi yang dikembangkan rekayasa genetik dengan bantuan
mikroorganisme (bakteri). Tujuannya adalah untuk mendapatkan tanaman transgenik
(GMO/Genetic Monipulation Organisme) yang mempunyai sifat-sifat sebagai
berikut:
1) mampu membentuk pestisida sendiri dan tahan terhadap antibiotic tertentu.
2) mampu menfiksasi nitrogen sehingga mampu memupuk diri sendiri, sehingga
dapat ditanam di tempat yang gersang.
3) mampu menghasilkan kandungan gizi yang lebih beranekaragam, tinggi dan
berkualitas baik.
4) mampu mengkode kegiatan metabolismenya sehingga terhindar dari pencemaran
genetis.
a. Tanaman Tahan Antibiotik Kanamisin
Rekayasa genetika di bidang tanaman pertanian dilakukan dengan mentransfer
gen asing ke dalam tanaman. Teknologi yang dikembangkan adalah teknologi
plasmid. Plasmid dan bakteri Agrobacterium tumefaciens yang sudah disisipi gen
asing yang resisten terhadap antibiotic kanamisin (plasmid hasil rekayasa) dibiakkan
agar menduplikasikan diri, baru kemudian disisipka pada kromosom tumbuhan. Pada
kromosom tumbuhan transgenik sekarang sudah mempunyai sifat resisten terhadap
antiotik kanamisin sehingga mampu tumbuh dan berkembang dengan baik.
7
b. Tanaman Penghasil Pestisida
Rekayasa genetika lainnya pada tanaman pertanian dapat dilakukan pada
tumbuhan kapas dengan menyisipkan gen dari Bacillus thuringiensis. Gen yang
disisipkan mempunyai sifat dapat membunuh larva dari berbagai insekta. Gen akteri
ini mengkode protein Cry, di mana protein Cry yang diproduksi oleh tanaman akan
dapat menghasilkan racun di dalam saluran pencernaan Insekta. Gen dari bakteri ini
dapat dikloning dri plasmidnya dan ditransfer ke tanaman, sehingga tanaman
transgenic yang dihasilkan menjadi kebal terhadap serangan insekta. Dengan
demikian gen yang disisipkan pada tanaman kapas akan menghasilkan racun yang
dapat membunuh Insekta ordo Lepidoptera. Selain dari plasmid Bacillus thuringiensis
gen penghasil protein Cry yang berfungsi sebagai pestisida biologi dapat juga
dikloning dari bakteri Bacillus subtilis dan Esherichia colli.
c. Tanaman Transgenik di Indonesia
Rekayasa genetika dapat diakukan pada berbagai jenis tanaman, dan
menghasilkan tanamanan dengan variasi gen yang terpola sesuai yangdikehendaki
manusia. Tanaman yang demikian disebut tanaman transgenik. Tanaman transgenic
telah dikembangkan diIndonesia.
Keberadaan tanaman transgenik di Indonesia ternyata terus berkembang pesat
melalui pusat-pusat penelitian dan karantina tanaman.
Jenis tanaman yang merupakan hasil transgenik sebagai berikut:
1. Kedelai Roundup Ready tanaman tahan herbisida glyposate
2. Tembakau,mempunyai gen bakteri Salmonella tiphimurium sehingga resisten
herbisida blyposate
3. Tomat yang mempunyai enzim pectinase resisten sehingga tomat bertahan lama
dan tidak cepat busuk
4. Kentang yang mempunyai genpati (enzim adp glukosate phyrophorylase) dari
e.coli sehingga dapat meningkatkan kadar pati kentang hingga 20%
8
5. Kentang manis karena mempunyai gen pemanis dari tanaman katempe
(Thaumaticcoccus danielli) sehingga dapat digunakan menggantikan tanaman
tebu dan gula bit.
6. Buah tanpa biji karena tanaman penghasil buah disisipi gen SDLS 2 yang
berfungsi menghancurkan sel-sel biji yang sedang tumbuh.
7. Tanaman Millet (Panicum miliaceum) yang disisipi gen enzim nitrogenase dari
bakteri Rhizobium sehingga tanaman ini dapat mengikat nitrogen tanpa simbiosis
bakteri Rhizobium.
8. Tomat dan tembakau yang tahan terhadap pembekuan karena mengandung gen
mantel protein yang tahan es dari bakteri Pseudomonas syringae.
9. Pisang transgenik yang dapat menghasilkan vaksin hepatitis B.
2.5 Bioteknologi Makanan
Sejak Louis Pasteur (1857) menemukan bahwa fermentasi (peragian) anggur
merupakan kegiatan yang dilakukan oleh mikroorganisme, maka penggunaannya
dalam bidang makanan dan minuman semakin berkurang. Jenis-jenis
makanan/minuman fermentasi jumlahnya banyak sekali.
1. Keju
Keju dibuat dari bahan dasar berupa susu. Susu dipanaskan hingga terbentuk
dadih. Dadih dapat terbentuk dari protein kasein yang terdapat dalam susu dengan
bantuan enzim rennin dalam kondisi asam. Kondisi asam muncul akibat aktivitas
bakteri asam laktat (anaerob) yang mengubah laktosa dalam susu menjadi asam lakat.
Bakteri asam laktat yang dibiakkan pada media keju selain berfungsi menciptakan
suasana aam, juga dapat memberikan cita rasa yang khas serta bau harum pada keju.
Kelompok bakteri yang dikenal sebagai bakteri asam laktat sering digunakan
untuk fermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
Umumnya bakteri asam laktat yang digunakan adalah 2 genera, yaitu
Lactobacillus dan Streptococus.Selain dua genus tersebutdalam perkembangannya
jamur Penicillium camemberti untuk keju Camembert dan Penicillium requerforti
9
juga dapat digunakan untuk membuat keju Reguefort.Sedang keju Swiss dibuat atas
jasa bakteri Propionrbacterium sp.
2. Mentega
Mentega dibuat dengan bahan dasar susu (krim atau kepala susu) dengan
menggunakan cara bakteri asam laktat yaitu Streptococcus lactis dan Leuconostoc
cremonis.Proses pembuatan mentega diawali dengan penanaman (inokulasi) bakteri
asam laktat pada susu skim.Bakteri ini memfermentasikan susu skim dalamwaktu
minimal 12 jamdan akan menjadi asam laktat dan diasetil.Langkah selanjutnya adalah
mendinginkan susu (dimasukkan lemari es) kemudian dibungkus (packing).
3. Yoghurt
Yoghurt dibuat dari bahan dasar susu yang telah dipasteurisasi dan dipisahkan
bagian lemaknya.Seperti keju, produksi yoghurt juga melibatkan kelompok bakteri
asam laktat, terutama Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophilus dan
Streptococcus thermopillus. Bakteri ini ditambahkan ke dalam susu dan dieramkan
pada suhu 45C selama 5 jam.Dalam kurun waktu tersebut akan terjadi penurunan pH
sampai 4,0. Kemudian,simpan dalam lemari es untuk menghentikan fermentasi lebih
lanjut. Bila perlu dapat ditambahkan buah-buahan dan cita rasa lainnya sesuai dengan
selera.
Kefir dan kumiss adalah jenis minuman yang terkenal di Eropa Timur.
Minuman ini dibuat dari susu dengan jasa bakteri asam laktat yang ditambahkan ragi
(Saccharomyces cerriviceae) sehingga terjadi fermentasi laktosa menjadi asam laktat
dan alcohol.
4. Protein sel tunggal
Tujuan fermentasi dalam pembuatan PST (Protein Sel Tunggal) terutama
untuk menghasilkan biomassa yang bergizi tinggi dan relative murah. Sifat-sifat yang
harus dimiliki mikroorganisma sebagai sumber PST sebagai berikut.
a. Mudah dicerna
b. Bergizi tinggi
c. Cita rasanya baik
10
d. Kecepatan tumbuh tinggi
e. Sistem fermentasi sederhana
f. Bila dimakan tidak berbahaya
g. Cara pembenihannya murah dan mudah
h. Sangat efisien dalam penggunaan organism
i. Mempunyai daya tarik secara ekonomi
Kelompok mikroorganisme yang digunakan sebagai sumber PST adalah alga,
ragi, dan bakteri. Alga yang banyak digunakan dalam pembuatan PST adalah genera
Scendesmus, Chlorella, Spirulina. Sedang kelompok ragi dan jamur adalah
Saccharimyces cereviceae, Candida utili, dan Fusarium graminearum, Trichoderma
rassei. Adapun PST dari kelompok bakteri yang banyak mendapat perhatian adalah
Pseudomonas aeruginosa dan Methylopilus methylorophus.
Produk PST yang terkenal pruteen. Pruteen adalah sel-sel bakteri yang
dikeringkan dan dimanfaatkan sebagai makanan ternak, mengandung 80% protein
dan sejumlah vitamin. Proses pembuatan pruteen menggunakan media dari limbah
methanol. Sejumlah bakteri jenis Methylophilus methylotropus mampu hidup
dengan baik di dalamnya. Pruteen tidak berbahaya bagi ternak, tetapi dapat
menimbulkan gout pada manusia. Hal ini karena PST banyak mengandung asam inti.
PST yang banyak mengandung asam inti sehingga dapat menyebabkan gangguan
pada pencernaan manusia juga berasal dari produk ragi seperti Saccaromyces
cereviceae, Candida utilis dan Torula utilis.
Produk PST lainnya bersumber dari jamur jenis Fusarium graminearum yang
dapat tumbuh pada limbah tepung. Produk ini dikenal sebgai mikroprotein, banyak
mengandung protein dan serat dengan kandungan kolesterol yang rendah sehingga
merupakan makanan yang menyehatkan.
5. Makanan Probiotik dan Prebiotik
Makanan probiotik adalah makanan yang mengandung mikroorganisme yang
tidak merugikan bagi tubuh, apabila dikonsumsi justru akan menjaga keseimbangan
11
mikroorganisme pada saluran pencernaan. Contoh makanan ini adalah yakult, yogurt,
dan makan sejenisnya.
Makanan prebiotik adalah makanan yang mengandung serat yang akan
menjadi sumber makanan bagi oranisme probiotik yang terdapat dalam tubuh
manusia, sehingga pertumbuhan mikroorganisme probiotik dapat berlangsung dengan
baik dan menggeser mikroorganisme yang tidak menguntungkan bagi tubuh.Contoh
makanan ini adalah nata de coco, vegeta, dan agar-agar.
2.6 Bioteknologi Peternakan
Biologi di bidang peternakan melibatkan agen biologi berupa hewan ternak
dan mikroorganisme.Teknologi yang dikembangkan berupa rekayasa
genetika,dimana untuk pembuatan hormon pertumbuhan dilakukan dengan teknik
hibridoma dan pembuatan vaksin sedang tujuannya untuk memperoleh vaksin dan
hormone yang dapat meningkatkan produktivitas hewan ternak.
1. Vaksin Hewan
Vaksin pada dunia hewan yang diproduksi dengan teknik rekayasa genetika
hampir sama dengan vaksin pada manusia. Macam vaksin pada hewan hasil rekayasa
genetika adalah sebagai berikut.
a. Vaksin penyakit mulut dan kuku (PMK/FMD) dibuat dari virus anti PMK yang
dikloning ke E-colli sehingga diperoleh antigen PMK dalam jumlah besar.
b. Vaksin Rabies, yang diproduksi dengan teknik rekayasa genetika.
c. Vaksin Blue tongue, yang dikhususkan pada domba.
d. Vaksin white diarrhea, yang dikhususkan pada babi.
e. Vaksin Fish-fibrosis, vaksin yang diperuntukkan bagi ikan.
2. Hormon Pertumbuhan
Selain vaksin teknologi rekayasa genetika di bidang peternakan,juga dihasilkan
hormon perumbuhan untuk ternak,yaitu sebagai berikut.
a. rBST (Recombinant Bovine Somatotropine Hormone), sintesis Rbst dengan
menggunakan gen hipofisis yang dikloning ke dalam bakteri E.colli, langkahnya
12
sama dengan sintesis insulin. Hormone ini tersusun atas 1919 asam amino dan dapat
dikemas dalam suntukan yang dapat diberikan setiap 14 atau 28 hari sekali. Hormon
ini dapat meningkatkan produksi susu 15-40% dan memper5panjang masa laktasinya.
b. Rpst (Recombinant Porcine Somatotropine Hormone), hormon ini tersusun atas
191 asam amino, diberikan paroral pada babi dan berfungsi untuk meningkatkan berat
badan, mengefisienkan penggunaan pakan serta meningkatkan kandungan protein dan
mengurangi kandungan lemak.
2.7 Bioteknologi Lingkungan
Bioteknologi lingkungan dan pertambangan melibatkan agen biologi yang
berupa tumbuhan dan mikroorganisme dengan pengembangan teknologi bioremidasi
(Fitoremidasi dan biofilter) dan rekayasa genetika. Tujuannya untuk menghasilkan
tumbuhan mikroorganisme transgenic yang mampu mengatasi sumber-sumber
pencemaran lingkungan.
1. Biodegradasi Plastik
Plastik yang oleh masyarakat dianggap mempunyai lebih banyak keunggulan
dibandingkan dengan bahan lainnya sebagai pembungkus maupun sebagai bahan
pembuat perabot rumah tangga, ternyata tersusun atas bahan-bahan seperti seperti
polisterin, polietilin, dan polivinil chloride, serta polipropilin yang mempunai sifat
susah diuraikan oleh mikroba yang ada di dalam tanah. Tetapi untuk kelompok
plastik yang lentur masih dapat dibiodegradasi oleh bakteri Clasdoporium resinae.
2. Biodegradasi Minyak Buangan
Tumpahan minyak mentah di laut menjadi masalah yang cukup serius pada
ekosistem laut. Minyak mentah ini bersifat sangat resisten terhadap bakteri pengurai.
Namun, ditemukan jamur Cladosporium resinae dan beberapa bakteri dari genus
Pseudomonas dapat memakan minyak mentah untuk dibiodegradasikan.
3. Detoksifikasi Air Raksa Pencemar
Detoksifikasi racun dari logam berat seperti air raksa organic dapat digunakan
tanaman transgenic Arabidopsis thaliana yang menghasilkan gen bersifat
13
detoksifikasi air raksa (merkuri) organic, sehingga tidak membahayakan hewan dan
manusia. Pencemaran air raksa organic banyak dijumpai pada pantai di Negara-
negara industri, polutan ini sangat beracun bagi manusia dan hewan bahkan dapat
menyebabkan mutasi gen (bersifat karsinogenik).
2.8 Kloning
Secara harfiah, kata “klon” (Yunani: klon, klonos) berarti cabang atau ranting
muda. Kloning berarti proses pembuatan (produksi) dua atau lebih individu (makhluk
hidup) yang identik secara genetik.” Kloning organisme sebenarnya sudah
bcrlangsung selama beberapa ribu tahun lalu dalam bidang hortikultura. Tanaman
baru, misalnya, dapat diciptakan dari sebuah ranting. Dalam dunia hortikultura (dunia
perkebunan), kata “klon” masih digunakan hingga abad ke-20.
Secara mendetail, dapat dibedakan 2 jenis kloning. Jenis pertama adalah
pelipat gandaan hidup sejak awal melalui pembagian sel tunggal menjadi kembar
dengan bentuk identik. Secara kodrati, mereka seperti “anak kembar”. Jenis kedua
adalah produksi hewan dari sel tubuh hewan lain.
Klon pertama manusia dirancang pada bulan November 1998, oleh American
Cell Technologies, yang berasal dari sel kaki seorang manusia, dan sebuah sel lembu
yang DNA-nya dipindahkan. Setelah 12 hari, klon ini rusak. Pada bulan januari 2008,
Dr. Samuel Wood dan Andrew French, kepala pegawai ilmiah laboratoriurn
Stemagen Corporation di California AS, mengumumkan bahwa mereka berhasil
menciptakan 5 embrio manusia dewasa dengan menggunakan DNA dari sel kulit
orang dewasa. Tujuannya adalah menvediakan sebuah sumber bagi tangkai sel
embrio yang dapat hidup. Dr. Wood dan seorang temannya menyumbangkan sel kulit
dan DNA dari sel-sel itu untuk dipindahkan ke dalam sel-sel manusia. Tidak jelas
apakah embrio yang dihasilkan akan sanggup berkernbang lebih lanjut. Namun, Dr.
Wood menyatakan bahwa kalaupun mungkin, menggunakan teknologi untuk kloning
reproduktif adalah tidak etis dan illegal. Kelima embrio yang diklon tersebut akhirnya
rusak.”
14
Secara etis, tak ada masalah dalam kloning pada tumbuhan. Praktek kloning
ini sudah lazim dan lama dilakukan. Sementara itu, terdapat perbedaan pendapat
tentang kloning pada hewan. Ada pro dan kontra. Praktek kloning ini dibolehkan
sejauh hewan tersebut tidak disiksa atau disakiti. Sementara itu, muncul pelbagai
pendapat tentang kloning manusia. Muncul pertanyaan dan diskusi etis. Secara etis,
apakah dibenarkan kalau kemajuan teknologi menghasilkan dan/atau menggunakan
embrio insani yang hidup untuk menyiapkan sel-sel induk embrio? Gereja tidak
membenarkan tindakan ini karena embrio manusia tidak dapat dipandang sebagai
gumpalan sel. Embrio adalah sesosok pribadi. Embrio berhak hidup sebagai individu.
Embrio semestinya dihorrnati. Dengan demikian, intervensi manusia yang merusak,
melecehkan, atau mengobjekkan embrio tidak dapat diterima. Penolakan terhadap
kloning embrio ini berlaku juga terhadap cloning teraupetik. Campur tangan yang
berciri manipulatif ini tidak dapat diterima.
Di kalangan kelompok yang pro dengan kloning, sering muncul dua pendapat
yang sebenarnya kurang membuktikan kebenaran. Adalah tidak wajar kalau
seseorang dijadikan “fotokopi” atau di-”fotokopi”. Setiap pribadi manusia memiliki
hak atas originalitasnya. Dengan kloning, tak mungkin seseorang menjadi original.
Manusia berhak menjadi makhluk hidup secara penuh. Kloning pada dasarnya
merupakan instruinentalisasi. Manusia diobjekkan atau diperalat. Martabatnva
dilecehkan. Manusia tak hanya dijadikan dengan gen, walaupun peranan gen memang
besar. Namun, peran suasana, pendidikan, dan waktu akan ikut membentuk
kepribadian seseorang. Peran seorang ibu waktu hamil dapat menentukan sikap
seorang anak. Betapa pun, kloning tak pernah menjadikan makhluk baru yang sama
persis. Dalam proses kloning, manusia menjadi tujuan, melainkan sebagai sarana uji
coba.
Kloning manusia pada hakikatnva melecehkan manusia sendiri dan berakibat
buruk. Kloning manusia memiskinkan manusia sebab manusia itu hanya berasal dari
satu gen. Ini berbeda dari kepribadian seseorang yang dilahirkan dari proses
kehamilan yang biasa. Campuran gen lelaki dan perempuan tidak ditemukan dalam
15
proses kloning. Kloning membuktikan bahwa gen manusia begitu terbatas. Kloning
berarti melawan secara fundamental persatuan antara pria dan wanita. Ada bahaya
bahwa kloning manusia dipakai sebagai usaha atau cara untuk mengganti seseorang
yang terkenal dalam sejarah atau melestarikan orang-orang dalam sebuah keluarga.
Dengan demikian, muncul wajah-wajah yang sama. Kultus individu akan terus
berlanjut dan manusia akan jatuh ke dalam kesombongan. Manusia dapat
menciptakan homoculus.
Bagaimanakah kita dapat berkatekese tentang penciptaan kepada mereka yang
sudah begitu lama memegang dan menghidupi dogma tentang Tuhan Pencipta langit
dan bumi? Bukankah manusia juga diciptakan oleh Tuhan? Dalam kenyataan,
manusia dapat memproduksi manusia lain dengan mengolah gen manusia? Apakah
tindakan ini tidak bertentangan dengan hak dasar Tuhan yang menciptakan langit dan
bumi? Pertanyaan ini agak sejajar dengan apakah pandangan teori evolusi tidak
bertentangan dengan keyakinan bahwa segala sesuatu diciptakan oleh Tuhan Pencipta
langit dan bumi? Bagaimanapun, bahan dasar yang digunakan oleh manusia untuk
menghasilkan manusia lain berasal dari dan diciptakan oleh Pencipta langit dan bumi.
Dengan akal budinva, manusia mengkloning makhluk hidup lain, termasuk rnanusia.
Dalam hal ini, ajaran Gereja Katolik tetap tidak menerima prosedur objektivisasi
manusia, sebab manusia adalah subjek dalam dirinya yang tidak pernah boleh
diobjekkan. Hingga kini, Kode Etik Internasional tidak menerima teknik kloning
manusia karena prosedur yang ditempuh tidak menghargai manusia sebagai manusia
yang seharusnya dikandung dalam rahim seorang ibu.
2.9 Rekayasa Genetika
Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia mentransfer
(memindahkan ) gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme
kepada susunan gen (DNA) dari organism lain.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam rekayasa genetika genetika secara
sederhan urutannya sebagai berikut :
16
1. Mengindetifikasikan gen dan mengisolasi gen yang diinginkan.
2. Membuat DNA/AND salinan dari ARN Duta.
3. Pemasangan cDNA pada cincin plasmid
4. Penyisipan DNA rekombinan kedalam tubuh/sel bakteri.
5. Membuat klon bakteri yang mengandung DNA rekombinan
6. Pemanenan produk.
Manfaat Rekayasa Genetika
a. Meningkatnya derajat kesehatan manusia, dengan diproduksinya berbagai hormone
manusia seperti insulin dan hormone pertumbuhan.
b. Tresedianya bahan makanan yang lebih melimpah.
c. Tersedianya sumber energy yang terbaharui.
d. Proses industry yang lebih murah.
e. Berkurangnya polusi
2.10 Kultur Jaringan
Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara
vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara
mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-
bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur
tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat
memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari
teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian
vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.
Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak
tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif.
Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara
lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam
jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu
17
menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan
mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan
perbanyakan konvensional.
Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur
jaringan adalah:
1) Pembuatan media
2) Inisiasi
3) Sterilisasi
4) Multiplikasi
5) Pengakaran
6) Aklimatisasi
Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan.
Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan
diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan
hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain.
Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya
maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan.
Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media
yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan
dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan
adalah tunas.
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus
dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat
yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan
etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang
melakukan kultur jaringan juga harus steril.
Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam
eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari
18
adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung
reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat
yang steril dengan suhu kamar.
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya
pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai
berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan
dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun
jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih
atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan
aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan
memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan
serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap
serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan
lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit
dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.
Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai
mengembangkan usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman
kehutanan yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah:
jati, sengon, akasia, dll.
Bibit hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan
pertumbuhan yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan
jati emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan
dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas kayunya
yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha karena
akan memperoleh hasil yang lebih cepat. Selain itu, dengan adanya pertumbuhan
tanaman yang lebih cepat maka lahan-lahan yang kosong dapat c
Keuntungan pemanfaatan kultur jaringan adalah sebagai berikut:
- Pengadaan bibit tidak tergantung musim
19
- Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak
- dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon
dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)
- Bibit yang dihasilkan seragam
- Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)
- Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah
- Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan
lingkungan lainnya.
Kultur jaringan adalah serangkaian kegiatan yang dilakukan untuk
membuat bagian tanaman (akar, tunas, jaringan tumbuh tanaman) tumbuh
menjadi tanaman utuh (sempurna) dikondisi invitro (didalam gelas).
Keuntungan dari kultur jaringan lebih hemat tempat, hemat waktu, dan
tanaman yang diperbanyak dengan kultur jaringan mempunyai sifat sama
atau seragam dengan induknya. Contoh tanaman yang sudah lazim
diperbanyak secara kultur jaringan adalah tanaman anggrek.
2.11 Manfaat Bioteknologi
Secara umum bioteknologi dikembangkan untuk kesejahteraan umat manusia.
Meningkatnya populasi manusia dan menipisnya Sumber Daya Alam yang ada
membuat manusia mau tidak mau harus menciptakan sesuatu yang baru yang dapat
dengan cepat diperoleh dengan meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul.
Pemanfaatan Bioteknologi bagi kehidupan manusia dintaranya digunakan dalam
bidang:
1. Pertanian
2. Kesehatan
3. Lingkungan
20
a. Bidang Pertanian
Di bidang pertanian, bioteknologi diantaranya berperan dalam:
1. Pembentukan tumbuhan tahan hama
2. Pembuatan tumbuhan yang mampu menambat nitrogen
3. Mengendalikan serangga perusak tanaman budidaya
4. Pembiakan tanaman unggul tahan hama
5. Mengatasi produksi bibit yang sama dalam jangka waktu singkat
6. Mengatasi terbatasnya lahan pertanian
b. Bidang Kesehatan
Dalam bidang kesehatan, baik bioteknologi konvensional maupun
bioteknologi modern memiliki peranan yang sangat besar. Melalui bioteknologi,
berbagai produk obat-obatan, vaksin, antibodi dan hormon ditemukan, misalnya
penicilin dan hormon insulin. Beberapa penyakit menurun atau kelainan genetik dapat
disembuhkan dengan cara menyisipkan gen yang kurang pada penderita, cara ini
dikenal dengan istilah terapi gen.
c. Bidang lingkungan
Pencemaran lingkungan merupakan salah satu isu global yang marak
dibicarakan saat ini. Tingginya tingkat pencemaran akan berdampak serius terhadap
kelangsungan hidup umat manusia.
Di bidang lingkungan, bioteknologi diantaranya berperan dalam:
1. Menghasilkan energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan, misalnya
etanol dan biogas (gas metana)
2. Pengolahan berbagai macam limbah, misalnya limbah industri, limbah plastik
dan pencemaran air yang disebabkan oleh minyak melalui bioremediasi.
2. 12 Kerugian Bioteknologi
Bioteknologi (pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan
mahluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia),
21
terutama rekayasa genetika, pada awalnya diharapkan dapat menjelaskan berbagai
macam persoalan dunia seperti: polusi, pertanian, penyakit dan sebagainya. Akan
tetapi dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawa kerugian.
Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?
1. Dampak terhadap Lingkungan
Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke alam bebas dapat
menimbulkan berupa pencemaran biologi yang dapat lebih berbahaya daripada
pencemaran kimia dan nuklir.
Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotipe tidak terjadi secara
alami sesuai dengan dinamika populasi, melainkan menurut kebutuhan pelaku
bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan
kehancuran. “Menciptakan” mahluk hidup yang seragam bertentangan dengan prinsip
di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.
2. Dampak terhadap Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbulkan masalah serius.
Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang
meninggal di Inggris. Tomat Flavr Savrt diketahui mengandung gen resisten terhadap
antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung
bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Beragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung
dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada kehidupan masyarakat.
Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan hormon pertumbuhan
sapi (bovine growth hormone : BGH) dapat meningkatkan produksi sapi sampai 20%
niscaya akan menggusur peternak kecil. Dengan demikian bioteknologi dapat
menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, kopi, cokelat, gula,
kelapa, vanili, ginseng dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika
22
tanaman lain, sehingga akan dapat menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga
sebagai penghasil tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian besar.
4. Dampak terhadap Etika
Menyisipkan gen mahluk hidup lain memiliki dampak etika yang serius.
Menyisipkan gen mahluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap melanggar
hukum alam dan sulit diterima masyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat
bahwa pemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke
hewan, 75% menentang pemindahan gen dari hewan ke hewan lain.
Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi
bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam,
kalau gen babi disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak paten terhadap
mahluk hidup hasil rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas mahluk hidup.
Hal ini bertentangan dengan nilai-nilai budaya yang menghargai nilai intrinsik
mahluk hidup.
Pada intinya, tak ada satupun perbuatan/tindakan yang tidak memiliki
dampak/akibat, sedangkan besar kecilnya dampak/akibat tersebut sudah pasti
dirasakan oleh si pelaku dan orang-orang disekitarnya.
23
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh
agen-agen biologi seperti mokroorganisme, sel tumbuhan, sel hewan, manusia, dan
enzim untuk menghasilkan barang dan jasa. Pemanfaatan bioteknologi digunakan
dalam bidang pertanian, makanan, kesehatan dan lingkungan sehingga sangat
bermanfaat bagi kesejahteraan manusia. Selain memiliki manfaat, penerapan
bioteknologi juga memiliki dampak negatif, di anataranya dalam bidang lingkungan,
kesehatan, sosial-ekonomi dan pada bidang etika.
3.2 Saran
Dalam menerapkan bioteknologi, kita sebagai manusia yang memiliki naluri
seyogiannya dapat menerapkannya sesuai dengan norma-norma agar dampak
negative dari penerapan bioteknologi dapat kita netralisir. Semoga dengan adanya
makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca mengenai bioteknologi.
24
DAFTAR PUSTAKA
1. http://blog.elearning.unesa.ac.id/rika-dian-kurniawan/bioteknologi
2. http://blog.elearning.unesa.ac.id/tag/kelebihan-biotekhnologi-komfensional
3. Pratiwi.D.A., Maryati,Sri., Srikini,Suharno, S. Bambang. 2007. Biologi. Jakarta:
Erlangga.
25
Recommended