8/15/2019 Bioteknologi Uda
1/70
Posts tagged ‘BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN
MODERN’
Bioteknologi
A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa
guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi
meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik
kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan
mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai
tambah suatu bahan
B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERN
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/
tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. roses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya
antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju
https://winaraku.wordpress.com/2009/04/12/bioteknologi/https://winaraku.wordpress.com/2009/04/12/bioteknologi/
8/15/2019 Bioteknologi Uda
2/70
dan yoghurt. roses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. !iri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim
". engolahan Bahan Makanan
a. engolahan produk susu
#usu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
"$ %oghurt
&ntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu,
selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme
yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu 'actobacillus
bulgaricusdan #treptococcus thermophillus. (edua bakteri tersebut
ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya
disimpan selama ) * jam pada temperatur +*o!. #elama penyimpanan
tersebut p akan turun menjadi +, sebagai akibat dari kegiatan
bakteri asam laktat. #elanjutnya susu didinginkan dan dapat
diberi cita rasa.
$ (eju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu
'actobacillus dan #treptococcus. Bakteri tersebut berfungsi
8/15/2019 Bioteknologi Uda
3/70
memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
roses pembuatan keju dia/ali dengan pemanasan susu
dengan suhu 0o! atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai
1o!. #elanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. 2kibat dari
kegiatan bakteri tersebut p menurun dan susu terpisah menjadi
cairan /hey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. 3nzim renin
de/asa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.
Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur
1o! 4 +o! dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk
membuang air dan disimpan agar matang. 2dapun /hey yang
terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
1$ Mentega
embuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus
lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut
membentuk proses pengasaman. #elanjutnya, susu diberi cita rasa
tertentu dan lemak mentega dipisahkan. (emudian lemak mentega
diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
b. roduk makanan nonsusu
"$ (ecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan
8/15/2019 Bioteknologi Uda
4/70
pada kulit gandum terlebih dahulu. 5amur Aspergillus oryzae
bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.
#etelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama
akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
$ 6empe
6empe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan
masyarakat golongan menengah ke ba/ah, sehingga masyarakat
merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya.
2kan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan,
tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam
maupun luar negeri. 5enis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung
pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya
adalah tempe kedelai.
6empe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe
mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan
diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar
pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat
mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung
koroner, penyakit gula, dan kanker.
&ntuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai
juga diperlukan ragi. 7agi merupakan kumpulan spora mikroorganisme,
8/15/2019 Bioteknologi Uda
5/70
dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe
paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,
yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer , Rhyzopus
arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan
mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya
menjadi produk tempe. roses fermentasi tersebut menyebabkan
terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
erubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai
sembilan kali lipat.
c$ 6ape
6ape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan
menggunakan sel-sel ragi. 7agi menghasilkan enzim yang dapat
mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan
alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan
pengalaman.
. Bioteknologi Bidang ertanian
a. enanaman secara hidroponik
idroponik berasal dari kata bahasa %unani hydro yang berarti
air dan ponos yang berarti bekerja. 5adi, hidroponik artinya
pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik
dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan.
2dapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara
lain metode kultur air 8menggunakan media air$, metode kultur pasir
8/15/2019 Bioteknologi Uda
6/70
8menggunakan media pasir$, dan metode porus 8menggunakan
media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain$. Metode yang tergolong
berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.
ada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.
9amun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya
dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi
tanaman. 2pakah cukup dengan air dan nutrien: Bahan dasar yang
dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan !;.
!ahayatelah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula !; sudah
cukup melimpah di udara. #ementara itu kebutuhan air dan mineral
dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah
sebenarnya bukanlah hal yang utama.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,
antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat< risiko
kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada<
tidak perlu lahan yang terlalu luas< pertumbuhan tanaman lebih
cepat< bebas dari hama< hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi<
hemat biaya pera/atan.
5enis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari
golongan tanaman hias antara lain hilodendron, Dracaena, 2glonema,
dan #patyphilum. =olongan sayuran yang dapat dihidroponikkan,
antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sa/i, kangkung,
dan bayam. 2dapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan,
8/15/2019 Bioteknologi Uda
7/70
antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, dan
belimbing.
b. enanaman secara aeroponik
2eroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan
ponos yang berarti daya. 5adi, aeroponik adalah pemberdayaan
udara. #ebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik 8memberdayakan
air$, karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan
dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. 2kar
tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara
tersebut.
rinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. elaian
styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak "* cm. Dengan
menggunakan ganjal busa atau rock/ool, anak semai sayuran
ditancapkan pada lubang tanam. 2kar tanaman akan menjuntai
bebas ke ba/ah. Di ba/ah helaian styrofoam terdapat sprinkler
8pengabut$ yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga
mengenai akar.
1. Bioteknologi Modern
#eiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli
telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi
modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif
dan efisien.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
8/70
De/asa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam
industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti
rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,
dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin
besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa
penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.
a. 7ekayasa genetika
7ekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan
gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang
diinginkan. 7ekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau
rekombinasi D92.
Dalam rekayasa genetika digunakan D92 untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. al itu karena D92 dari setiap
makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat
direkomendasikan. #elanjutnya D92 tersebut akan mengatur sifatsifat
makhluk hidup secara turun-temurun.
&ntuk mengubah D92 sel dapat dilakukan melalui banyak
cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,
dan rekombinasi D92.
"$ 6ransplantasi inti
6ransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel
8/15/2019 Bioteknologi Uda
9/70
yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan
inti yang diterimanya. 6ransplantasi inti pernah dilakukan terhadap
sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak
yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum
tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. #etelah
diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali
sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.
Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel
dan diambil intinya. (emudian inti-inti tersebut dimasukkan ke
dalam ovum tanpa inti yang lain. ada akhirnya terbentuk ovum
berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin
yang sama.
$ >usi sel
>usi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama
maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. >usi
sel dia/ali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh
peleburan sitoplasma 8plasmogami$ dan peleburan inti sel 8kariogami$.
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,
membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di
dalam fusi sel diperlukan adanya?
a$ sel sumber gen 8sumber sifat ideal$<
b$ sel /adah 8sel yang mampu membelah cepat$
8/15/2019 Bioteknologi Uda
10/70
c$ fusigen 8zat-zat yang mempercepat fusi sel$.
1$ 6eknologi plasmid
lasmid adalah lingkaran D92 kecil yang terdapat di dalam
sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. #ifat-sifat plasmid, antara
lain?
a$ merupakan molekul D92 yang mengandung gen tertentu<
b$ dapat beraplikasi diri<
c$ dapat berpindah ke sel bakteri lain<
d$ sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
(arena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.
+$ 7ekombinasi D92
7ekombinasi D92 adalah proses penggabungan D92-D92
dari sumber yang berbeda. 6ujuannya adalah untuk menyambungkan
gen yang ada di dalamnya. ;leh karena itu, rekombinasi
D92 disebut juga rekombinasi gen.
7ekombinasi D92 dapat dilakukan karena alasan-alasan
sebagai berikut.
"$ #truktur D92 setiap spesies makhluk hidup sama.
$ D92 dapat disambungkan
b. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran,
misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
8/15/2019 Bioteknologi Uda
11/70
antibiotika dan hormon.
"$ embuatan antibodi monoklonal
2ntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain?
a$ untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam
urine /anita hamil<
b$ mengikat racun dan menonaktifkannya<
c$ mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan
lain.
$ embuatan vaksin
@aksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap
tubuh yang berasal dari mikroorganisme. @aksin didapat dari
virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil
dari mikroorganisme tersebut.
1$ embuatan antibiotika
2ntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme
tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme
lain yang ada di sekitarnya. 2ntibiotika dapat diperoleh dari jamur
atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Aat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran
pada erang Dunia II oleh para ahli dari 2merika #erikat dan
Inggris.
+$ embuatan hormon
8/15/2019 Bioteknologi Uda
12/70
Dengan rekayasa D92, de/asa ini telah digunakan mikroorganisme
untuk memproduksi hormon. ormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,
dan testosteron.
. Bioteknologi !idang "e#tanian
De/asa ini perkembangan industri maju dengan pesat.
2kibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di
daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian
harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.
&ntuk mendukung hal tersebut, de/asa ini telah dikembangkan
bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi
pertanian sebagai berikut.
"$ embuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen
9itrogen 89$ merupakan unsur esensial dari protein D92
dan 792. ada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul
pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium
yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan
polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.
Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan
agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan
polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan
kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik
8/15/2019 Bioteknologi Uda
13/70
rekombinasi gen.
(edua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan
penggunaan pupuk nitrogen yang de/asa ini banyak
digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang
merugikan.
$ embuatan tumbuhan tahan hama
6anaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa
genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. !ontohnya, untuk
mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukan
gen yang menentukan sifat kebal penyakit. =en tersebut, kemudian
disisipkan pada sel tanaman kentang. #el tanaman kentang
tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang
tahan penyakit. #elanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak
dan disebarluaskan.
d. Bioteknologi !idang "ete#nakan
Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk
peternakan. roduk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan
yang dapat merangsang pertumbuhan he/an ternak. Dengan
rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan he/an
buatan atau B#6 8Bovin #omatotropin ormon$. ormon tersebut
direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada he/an dapat
mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai
8/15/2019 Bioteknologi Uda
14/70
.
e. Bioteknologi !a$an !aka# %asa de"an
(amu sudah mengetahui bah/a bahan bakar minyak
termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. ;leh karena itu,
suatu saat akan habis. al itu merupakan tantangan bagi para
ilmu/an untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi
melalui bioteknologi.
#aat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi
dari fermentasi limbah, yaitu gasbio 8metana$ dan gasahol
8alkohol$.
2lternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan
minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam
fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. ada
fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan
untuk bahan bakar.
Di negara !ina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat
yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi
fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi
fermenter tersebut adalah feses he/an, daun-daunan, kertas,
dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.
#edangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh
negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun "0C.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
15/70
=asohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang
melimpah. =asohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak
menimbulkan polusi.
&. Bioteknologi "engola$an li%!a$
(aleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas
pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak
dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah
atau sampah. (eberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.
;leh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. enanganan
sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan
ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut
yang paling baik adalah dengan daur ulang.
#alah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji
pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. roses
pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan
suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah
dapat diubah menjadi arang, gas 8misal? metana$ dan bahan
anorganik.
Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai
bahan bakar. (elebihan bahan bakar hasil proses ini adalah
rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat
pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik 8dari
8/15/2019 Bioteknologi Uda
16/70
he/an, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya$ secara biologiskimia/i
dengan bantuan mikroorganisme 8misalnya bakteri, jamur$
serta oleh he/an-he/an kecil disebut kompos.
Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.
5enis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos
bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses
yang berlangsung 8misalnya proses itu secara aerob atau anaerob$.
#elama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya
selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang
penting dalam pembuatan humus. asil pengomposan bermanfaat
sebagai pupuk.
Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,
misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. !ara lain
dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan
pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air
sehingga dapat dipecah oleh mikroba. #alah satu zat pengemulsi,
yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri
2cinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan
limbah menjadi terkontrol dan efektif. engolahan limbah secara
bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.
Macam-Macam Produk BioteknologiBioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu,
untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari
struktur kimia/i organisme. 7ekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi
gen dari satu organisme ke organisme lain.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
17/70
'i#i (ta%a !ioteknologi?
". 2danya Benda biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau he/an.
. 2danya pendayagunaan secara teknologi dan industri
1. roduk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian
A. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. roses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya
antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk kejudan yoghurt. roses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. !iri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim.
). Pengola$an Ba$an Makanan
a. Pengola$an "#od(k s(s(
)* +og$(#t
&ntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak
dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu 'actobacillus
bulgaricus dan #treptococcus thermophillus. (edua bakteri tersebut ditambahkan pada susu
dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ) * jam pada temperature +*o!.
#elama penyimpanan tersebut p akan turun menjadi +, sebagai akibat dari kegiatan bakteri
asam laktat. #elanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
,* Ke-(
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu 'actobacillus dan #treptococcus.
Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. roses
pembuatan keju dia/ali dengan pemanasan susu dengan suhu 0o! atau dipasteurisasi,
kemudian didinginkan sampai
1o!. #elanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. 2kibat dari kegiatan bakteri tersebut p
menurun dan susu terpisah menjadi cairan /hey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim
renin
8/15/2019 Bioteknologi Uda
18/70
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. 3nzim renin de/asa ini telah digantikan
dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada
temperatur
1o! 4 +o! dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar
matang. 2dapun /hey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
* Mentega
embuatan mentega menggunakan mikroorganisme #treptococcus lactis dan
'ectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman. #elanjutnya, susu
diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. (emudian lemak mentega diaduk untuk
menghasilkan mentega yang siap dimakan
!. P#od(k %akanan nons(s(
)* Kea"
Dalam pembuatan kecap, jamur, 2spergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum terlebih
dahulu. 5amur 2spergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada
kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. #etelah proses fermentasi karbohidrat
berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
$6empe
Te%"e kadang/kadang diangga" se!agai !a$an %akanan %as0a#akat golongan %enenga$
ke !a1a$2 se$ingga %as0a#akat %e#asa gengsi %e%as(kkan te%"e se!gai sala$ sat( %en(
%akanann0a. Akan teta"i2 setela$ diketa$(i %an&aatn0a !agi kese$atan2 te%"e %(lai
!an0ak dia#i dan dige%a#i %as0a#akat dala% %a("(n l(a# nege#i. 3enis te%"ese!ena#n0a sangat !e#aga%2 !e#gant(ng "ada !a$an dasa#n0a2 na%(n 0ang "aling l(as
"en0e!a#ann0a adala$ te%"e kedelai. Te%"e %e%"(n0ai nilai gi4i 0ang !aik. Di sa%"ing
it( te%"e %e%"(n0ai !e!e#a"a k$asiat2 se"e#ti da"at %enega$ dan %engendalikan dia#e2
%e%"e#e"at "#oses "en0e%!($an d(odenitis2 %e%"e#lana# "ene#naan2 da"at
%en(#(nkan kada# koleste#ol2 da"at %eng(#angi toksisitas2 %eningkatkan 5italitas2
%enega$ ane%ia2
%eng$a%!at ket(aan2 se#ta %a%"( %eng$a%!at #esiko -ant(ng ko#one#2 "en0akit g(la2
dan kanke#.
6nt(k %e%!(at te%"e2 selain di"e#l(kan !a$an dasa# kedelai
-(ga di"e#l(kan #agi. Ragi %e#("akan k(%"(lan s"o#a %ik#oo#ganis%e2 dala% $al inika"ang. Dala% "#oses "e%!(atan te%"e "aling sedikit di"e#l(kan e%"at -enis ka"ang da#i
gen(s R$i4o"(s2 0ait( R$04o"(s oligos"o#(s2 R$04o"(s stoloni&e#2 R$04o"(s a##$i4(s2 dan
R$04o"(s o#04ae. Miseli(% da#i ka"ang te#se!(t akan %engikat ke"ing/ke"ing !i-i kedelai
dan %e%&e#%entasikann0a %en-adi "#od(k te%"e. P#oses &e#%entasi te#se!(t
%en0e!a!kan te#-adin0a "e#(!a$an ki%ia "ada "#otein2 le%ak2 dan ka#!o$id#at.
Pe#(!a$an te#se!(t %eningkatkan kada# "#otein te%"e sa%"ai se%!ilan kali li"at.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
19/70
*Ta"e
6ape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. 7agi menghasilkan
enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol.
Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
B.BIOTEKNOLOGI MODERN
#eiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli teknlogi mulai mengembangkan
bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip ilmiah melalui penelitian dan berupaya
menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Bioteknologi tidak hanya di manfaatkan dalam
industri makanan, tetapi telah mencakup berbagai bidang seperti rekayasa genetika, penanganan
polusi, penciptaan sumber energi dan lainnya. Dengan adanya penelitian serta perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa yang
akan datang.
Berikut beberapa penerapan bioteknologi yang akan di bahas?
)*. Reka0asa Genetika
7ekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan mahluk
hidup baru dengan sifat yang diinginkan. 7ekayasa genetika disebut juga pencakokan gen atau
rekombinasi D92. Dalam rekayasa genetika digunakan D92 untuk menggabungkan sifat
mahluk hidup. al itu karena D92 dari setiap mahluk hidup mempunyai struktur yang sama,
sehingga dapat direkomendasikan. #elanjutnya D92 tersebut akan mengatur sifat mahluk hidup
secara turun temurun. &ntuk mengubah D92 sel dapat dilakukan dengan beberapa cara,
misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid dan rekomendasi D92. Berikut
penjelasannya ?
a. T#ans"lantasi Inti
6ransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu
baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang di terimanya. #ebagai contoh, tansplantasi inti
pernah di lakukan pada sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel usus katak yang
bersifat diploid, inti sel tersebut di masukan ke dalam ovum tanpa inti sehingga terbentuk
terbentuk ovum dengan inti diploid. #etelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali 4 kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut
selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan d iambi intinya. (emudian inti-inti tersebut
dimasukan ke dalam ovum tanpa inti. ada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam
jumlah yang banyak. Dan masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan
sifat dan jenis kelamin yang sama.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
20/70
!. 7(si Sel
>usi sel adalah peleburan sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda agar terbentuk sel
bastar atau hibridoma. >usi sel di a/ali oleh pelebaran membrane dua sel lalu diikuti oleh
peleburan sitoplasma 8plasmogami$ dan peleburn inti sel 8kariogami$.
Manfaat fusi sel antara lain untuk pemetaan kromosom, lalu membuat antibody monoclonal dan
membentuk spesies baru. Dan di dalam fusi sel diperlukan adanya?
". #el sumber gen 8sumber sifat ideal$.
. #el /adah 8sel yang mampu membelah cepat$.
1. >usigen 8zat-zat yang mempercepat fusi sel$.
. Teknologi Plas%id
lasmid adalah lingkaran D92 kecil yang terdapat dalam sel bakteri atau ragi di luar
kromosomnya. #ifat-sifat plasmid antara lain ?
". Merupakan molekul D92 yang mengandung D92 tertentu.
. Dapat beraplikasi diri.
1. Dapat berpindah ke sel bakteri lain.
+. #ifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan pasmid induk.
(arena sifat-sifat tersebut plasmid digunakan sebagai vector atau pemindah gen ke dalam sel
target.
,. Reko%!inasi DNA
7ekombinasi D92 adalah proses penggabungan D92 4D92 dari sumber yang berbeda.
6ujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. ;leh karena itu,
rekombinasi D92 disebut juga rekombinasi gen.
7ekombinasi D92 dapat dilakukan karena mempunyai alasan sebagai berikut?
". #truktur D92 setiap mahluk hidup sama.
. D92 dapat di sambungkan.B . Bioteknologi Bidang (edokteranBioteknologi mempunyai
peranan penting dalam bidang kedokteran, misalnya pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
antibiotika dan hormon. Dan berikut penjelasannya?". 2ntibodi Monoklonal2ntibodi monoklonal
adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.
Manfaat antibody monoclonal antara lain ?
". &ntuk mendeteksi kandungan hormon kronik gonadotropin dalam urine /anita hamil.
. Mengikat racun dan menonaktifkannya.
1. Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
*. Pe%!(atan Vaksin
8/15/2019 Bioteknologi Uda
21/70
@aksin digunakan untuk mencegah serangan tubuh yang berasal dari mikro organisme. @aksin di
dapat dari virus dan bakteri yang telah di lemahkan atau racun yang di ambil dari
mikroorganisme tesebut.
8*. Pe%!(atan Anti!iotika
2ntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk
menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya. 2ntibiotika dapat diperoleh
dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
9*. Pe%!(atan :o#%on
Dengan rekayasa D92, telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. ormon-
hormon yang telah diproduksi misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison dan tertosteron.
PROSES PEMB6ATAN KE'AP onto$ BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
PROSES PEMB6ATAN KE'AP
A. De&enisi kea"
(ecap merupakan ekstrak dari hasil fermentasi kedelai yang dicampurkan dengan bahan-
bahan lain 8gula, garam, dan bumbu$ untuk meningkatkan cita rasa makanan. Bahan baku utama
kecap pada umumnya adalah kedelai. al ini memiliki keunggulan tersendiri karena kedelai
memiliki kandungan gizi yang cukup tinggi, terutama protein dan karbohidrat.asam amino yang
terdapat pada kedelai adalah leusin dan lisin. (eduanya merupakan asam amino yang sangat
8/15/2019 Bioteknologi Uda
22/70
diperlukan oleh enzim pemecah kedelai untuk menghasilkan. (ecap merupakan bioteknologi
konvensional karena dilakukan secara sederhana, tidak diproduksi dalam jumlah besar, tidak
menggunakan prinsip-prinsip ilmiah dan hanya menggunakan mikroorganisme seperti jamur dan
bakteri. !iri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional yaitu, adanya penggunaan
makhluk hidup secara langsung dan belum perlu adanya penggunaan enzim.
B. Pe%ili$an Ba$an dan kand(ngann0a
5enis kedelai yang umum digunakan dalam pembuatan kecap adalah kedelai hitam dan
kedelai kuning. erbedaan tersebut hanya terletak pada ukuran biji dan /arna kulit.
(edelai hitam berukuran lebih kecil dibanding kedelai kuning, tetapi tidak ada perbedaan
komposisi gizi di antara keduanya. #elain itu, perbedaan jenis kedelai tersebut tidak berpengaruh
terhadap efektivitas fermentasi.
(epopuleran kacang kedelai didasarkan pada nilai gizinya yang tinggi. Mutu protein
kedelai termasuk paling unggul dibandingkan dengan jenis tanaman lain, bahkan hampir
mendekati protein he/ani. al ini disebabkan oleh banyaknya asam amino essensial yang
terkandung dalam kedelai, seperti arginin, fenilalanin, histidin, isoleusin, leusin, metionin,
treonin, dan triptopan.
'. 3enis Kea" di indonesia
ada dasarnya ada dua jenis kecap yang utama, yaitu kecap cina dan jepang. (ecap cina
ber/arna lebih gelap dan lebih manis karena adanya penambahan gula tebu. #elain itu, kecap
cina mempunyai berat jenis, kekentalan, dan kandungan nitrogen lebih tinggi. 9amun, kecap
jepang mempunyai kandungan asam amino, terutama asam amino glutamat, yang lebih tinggi.
Dari segi pembuatan, keduanya memiliki perbedaan dalam hal bahan baku dan teknologi.
(ecap di Indonesia termasuk salah satu jenis kecap cina. (ecap cina menggunakan gula
tebu, sedangkan kecap indonesia menggunakan gula palma. #ecara umum kecap di Indonesia
dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu kecap asin dan kecap manis.
D. P#od(ksi kea"
(ecap dapat diproduksi dengan tiga cara, yaitu ?
". fermentasi kedelai,
Di Indonesia, pembuatan kecap pada umumnya dilakukan secara fermentasi. roduksi kecap
secara fermentasi menyebabkan produk yang dihasilkan mempunyai aroma yang baik.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
23/70
>ermentasi dibuat dengan bantuan jamur kapang 2spergillus oryzae, 2spergilus niger, ansenula
sp, dan 7hizopus sp. #elain itu kecap dapat juga di fermentasi menggunakan bakteri, yaitu
'actobacillus delbucki.
. hidrolisis asam(ecap hidrolisis kurang populer dibanding kecap hasil fermentasi karena flavornya
kurang baik, hal ini disebabkan selama proses hidrolisis, beberapa asam amino dan gula rusak,
serta timbulnya senya/a off flavor seperti asam levulinat dan # dan beberapa komponen
lainnya yang pada kecap fermentasi tidak terbentuk
1. kombinasi dari keduanya.
3. PROSES PEMB6ATAN KE'AP
). Alat dan Ba$an
Alat ;
6ampah
(ompor
anci
(ain saring
Botol
#endok
Baskom dan engaduk
Ba$an;
(edelai hitam
2ir
Bumbu 8daun saalm, daun jeruk. 3ngkuaskemiri, /ijen$
=aram dan 5amur 8laru$
P#osed(# "e%!(atan
). Pen0o#ti#an
Menyiapkan biji kedelai hitam yang tua. Bebas dari sisa tanaman batu, kerikil, tanah, biji
kedelai tidak luka, bebas serangan hama dan penykit, tidak memar atau rusak, kulit biji tidak
keriput. !aranya biji kedelai diletekan pada tampah kemudian di tampi.
,. Pen(ian
8/15/2019 Bioteknologi Uda
24/70
#etelah disortir, kedelai dicuci dengan air bersih. 6ujuannya agar kotoran 4 kotoran yang masih
melekat atau tercampur dapat hilang.
. Pe#e!(san
erebusan dilakukan selama jam. !aranya biji kedelai dimasukan ke dalam panci kemudian
direbus dengan kompor. Banyaknya air dalam perebusan sampai terendam atau sekitar ,* kali
volume bahan. 6ujuannya agar mendapatkan biji kedelai yang lunak dan kulitnya mudah
dikupas.
8. Peni#isan
enirisan dilakukan dengan menggunakan kalo selama ,* 4 " jam sampai kedelai dingin.
9. Pen-a%(#an
#etelah kedelai dingin dilakukan penjamuran menggunakan laru kecap dengan perbandingan "
kg bahan membutuhkan " gram laru jenis Rhizopus. Sp.
. Pe#e!(san II
#ebelum direbus, kedalam filtrat ditambahkan gula kelapa yang dicairkan, bumbu-bumbu
penyedap dan air bersih. #ebagi patokan untuk " liter filtrat membutuhkan kg gula kelapa
yang telah dicairkan atau larutkan dalam ,* liter air.
?. Pen0a#ingan II
#elanjutnya dilakukan penyaringan II dengan menggunakan kain penyaring.
)@. Pe%!otolan
embotolan dengan menggunakan botol yang bersih. (emudian cairan kecap dimasukan ke
dalam botol dan di tutup rapat.Catatan :
"$ emberian jamur harus sesuai jumlahnya dengan banyaknya kedelai, agar
tidak menimbulkan kegagalan jamur yang tumbuh.$ #etelah direbus dan ditiriskan, kedelai harus didinginkan dengan sempurna.
Bila tidak, jamur yang ditebarkan diatasnya akan mati.
1$ Bahan baku untuk pembuatan kecap, selain dari kacang kedelai dapat jugadari biji kecipir, dengan proses pembuatan yang sama.
8/15/2019 Bioteknologi Uda
25/70
BI;63(9;';=I (;9@39#I;92' - M;D379 Bioteknologi adalah cabang ilmu yang
mempelajari pemanfaatan makhluk hidup 8bakteri, fungi, virus, dan lain-lain$ maupun produk
dari makhluk hidup 8enzim, alkohol , metabolit sekunder$ dalam proses produksi untukmenghasilkan barang dan jasa. 6entu barang yang diproduksi baik lokalan , hand made maupun
skala industri lebih berguna dan lebih a/et serta sehat bagi konsumernya sehingga keduanya bisa
sejahtera karena keduanya sehat dan bisa beraktivitas. Ilmu ini tergolong baru namun perkembangannya sangat cepat , karena didesak oleh aplikasi hasil yang segera memenuhi
kebutuhan manusia yang meningkat ketika penghuni bumi meningkat cepat . 6entu diharapkan
pengembang ilmu ini pasti semua untuk kebaikan bumi dan kesejahteraan komunitasnya8armoni manusia alam dan teknologinya$ ;( De/asa 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 berbagaicabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa. Biologi !enrtre of science hehehe
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. #ebagai
contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal
sejak abad ke-"0, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi he/an. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di
masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin /alaupunmasih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. erubahan
signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh 'ouis asteur. Dengan alat ini, produksi
antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal. ada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. (emajuan ini ditandai dengan
ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan
D92, pengembang biakan sel induk, kloning, dan lain-lain. 6eknologi ini memungkinkan kita
untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapatdisembuhkan, seperti kanker ataupun 2ID#. enelitian 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, denganmenggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan D92, 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.enerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari
polusi. #ebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan
penguraian zat-zat yang bersifat toksik 8racun$ di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri
jenis baru. (emajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. #ebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap
tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan. Bioteknologi dapat
digolongkan menjadi bioteknologi konvensionalEtradisionaldan modern. BI;';=I(;9@39#I;92'E 672DI#I;92' bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan
kecap.yang nanti akan disuruh makan batu 8litotrop$ sehingga bijih logam E besi atau yembagadan lainnya bisa terpisah dengan batuannya tanpa membayar tenaganya hehe Mikroorganisme
sebagai tenaga kerja gratis hanya perlu diberi stater agar ia bekerja optimal , tanpa gaji harian
maupun bukanan Mikroorganisme itu dapat mengubah bahan pangan atau lainnya menjadi bahan
yyang lebih baik dari yang sebelumnya yang bisa dimanfaatkan . roduk Bioteknologi yang
8/15/2019 Bioteknologi Uda
26/70
dibantu mikroorganisme, misalnya pada proses fermentasi, (edelai singkong yang begitu saja
bisa disulap atau dirubah bentuk dan performance menjadi tempe, kecap, tape dan sebagainya
termasuk susu segar yang mudah basi dirubah menjadi keju dan yoghurt. roses Bioteknologidiatas tersebut , sekarang sudah dianggap sebagai bioteknologi masa lalu atau kemudian ada
orang yang menyebutkan rogram bioteknologi (onvensional !iri khas yang tampak pada
bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belumtahu adanya penggunaan enzim dan (lon =en yang sophisticated Meskipun Bioteknologi
konvensional itu produk kuno, Ia yang mendasari munculnya Ilmu variasi Bioteknologi modern
maka tentu kita harus tahu (arena yang ini aja kami belum tahu detailnya apalagi yang canggihlagi hehehe !ool Berikut akan dibahas secara santai ye engolahan produk susu #usu dapat
diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega. %oghurt &ntuk membuat
yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang.
Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu 'actobacillus bulgaricus dan#treptococcus thermophillus. (edua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang
seimbang, selanjutnya disimpan selama ) * jam pada temperatur +*o!. #elama penyimpanan
tersebut p akan turun menjadi +, sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. #elanjutnya
susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa. 5adi deh %oghurt (eju Dalam pembuatan kejudigunakan bakteri asam laktat, yaitu 'actobacillus dan #treptococcus. Bakteri tersebut berfungsi
memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. roses pembuatan keju dia/alidengan pemanasan susu dengan suhu 0 derajad ! atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan
sampai 1 derajad !. #elanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. 2kibat dari kegiatan bakteri
tersebut p menurun dan susu terpisah menjadi cairan /hey dan dadih padat, kemudianditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. 3nzim renin
de/asa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang terbentuk
selanjutnya dipanaskan pada temperatur 1o! 4 +o! dan ditambah garam, kemudian ditekan
untuk membuang air dan disimpan agar matang. 2dapun /hey yang terbentuk diperas laludigunakan untuk makanan sapi. ;( Mentega embuatan mentega menggunakan
mikroorganisme #treptococcus lactis dan 'ectonosto ceremoris. Bakteri-bakteri tersebut
membentuk proses pengasaman. #elanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentegadipisahkan. (emudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
roduk makanan nonsusu (ecap Dalam pembuatan kecap, jamur, 2spergillus /entii dibiakkan
pada kulit gandum terlebih dahulu. 5amur 2spergillus /entii bersama-sama dengan bakteri asamlaktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. #etelah
proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
embuatan (ecap embuatan kecap dengan cara fermentasi di Indonesia, secara singkat adalah
sebagai berikut? kedelai dibersihkan dan direndam dalam air pada suhu kamar selama " jam,kemudian direbus selama +-* jam sampai lunak. #etelah direbus, kedelai ditiriskan dan
didinginkan di atas tampah. 6ampah tersebut ditutup dengan lembaran karung goni, karung
terigu, atau lembaran plastik. (arena terus berulang kali dipakai, bahan yang digunakan sebagai penutup ini biasanya mengandung spora, sehingga berfungsi sebagai inokulum. #pora kapang
2spergillus /entii akan bergerminasi dan tumbuh pada substrat kedelai dalam /aktu 1 sampai
" hari pada suhu kamar. (apang dan miselium yang terbentuk akibat fermentasi inilah yangdinamakan koji. #elanjutnya, koji diremas-remas, dijemur, dan kulitnya dibuang. (oji
dimasukkan ke dalam /adah dari tanah, tong kayu, atau tong plastik yang berisi larutan garam
-1 persen. !ampuran antara kedelai yang telah mengalami fermentasi kapang 8koji$ dengan
larutan garam inilah yang dinamakan moromi. >ermentasi moromi dilanjutkan selama "+-"
8/15/2019 Bioteknologi Uda
27/70
hari pada suhu kamar. #etelah itu, cairan moromi dimasak dan kemudian disaring. &ntuk
membuat kecap manis, ke dalam filtrat ditambahkan gula merah dan bumbu-bumbu lainnya,
diaduk sampai rata dan dimasak selama +-* jam. &ntuk membuat kecap asin, sedikit gula merahditambahkan ke dalam filtrat, diaduk, dan dimasak selama " jam. (ecap yang telah masak,
selanjutnya disaring dengan alat separator untuk memisahkan kecap dari berbagai kotoran,
kemudian didinginkan. 'angkah akhir pembuatan kecap adalah memasukkannya ke dalam botolgelas, botol plastik, atau botol pet. Beres Deh ;( #ecara tradisional, kecap dibuat dengan proses
fermentasi, yaitu menggunakan jasa mikroorganisme kapang, khamir, dan bakteri untuk
mengubah senya/a makromolekul kompleks yang ada dalam kedelai 8seperti protein, lemak, dankarbohidrat$ menjadi senya/a yang lebih sederhana, seperti peptida, asam amino, asam lemak
dan monosakarida. 2danya proses fermentasi tersebut menjadikan zat-zat gizi dalam kecap
menjadi lebih mudah dicerna, diserap, dan dimanfaatkan oleh tubuh. 6empe 6empe kadang-
kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah ke ba/ah, sehinggamasyarakat merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya. 2kan tetapi,
setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari
masyarakat dalam maupun luar negeri. 5enis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung pada
bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai. 6empemempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat seperti
dapat mencegah dan mengendalikan diare mempercepat proses penyembuhan duodenitismemperlancar pencernaan dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat mengurangi toksisitas
meningkatkan vitalitas mencegah anemia menghambat ketuaan serta mampu menghambat resiko
jantung koroner, penyakit gula, dan kanker. &ntuk membuat tempe, selain diperlukan bahandasar kedelai juga diperlukan ragi. 7agi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal
ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari
genus 7hizopus 7hyzopus oligosporus 7hyzopus stolonifer 7hyzopus arrhizus 7hyzopus oryzae.
Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai danmemfermentasikannya menjadi produk tempe. roses fermentasi tersebut menyebabkan
terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. erubahan tersebut
meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat. 6ape 6ape dibuat dari bahan dasarketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi dari spora 2spergillus oryzae 7agi menghasilkan
enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol.
Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman. BI;63(9;';=I M;D379#eiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan
bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam
bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasaD92, selain memanfaatkan dasar mikrobiologi dan biokimia. 2plikasi bioteknologi modern juga
mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian,
peternakan, hingga kesehatan dan pengobatan. De/asa ini, bioteknologi tidak hanyadimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa
genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya. Dengan adanya
berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologimakin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi
modern sebagai berikut. 73(2%2#2 =3936I(2 7ekayasa genetika merupakan suatu cara
memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan.
7ekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi D92. Dalam rekayasa
8/15/2019 Bioteknologi Uda
28/70
genetika digunakan D92 untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. al itu karena D92 dari
setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan.
#elanjutnya D92 tersebut akan mengatur sifatsifat makhluk hidup secara turun-temurun. &ntukmengubah D92 sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti,
fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi D92. 6ransplantasi inti 6ransplantasi inti adalah
pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuaidengan inti yang diterimanya. 6ransplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel
yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut
dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. #etelahdiberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang
berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel
dan diambil intinya. (emudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain.
ada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama. >usi
selEibridoma >usi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda
supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. >usi sel dia/ali oleh pelebaran membran dua sel
serta diikuti oleh peleburan sitoplasma 8plasmogami$ dan peleburan inti sel 8kariogami$. Manfaatfusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk
spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan adanya? sel sumber gen 8sumber sifat ideal$ sel /adah8sel yang mampu membelah cepat$ fusigen 8zat-zat yang mempercepat fusi sel$. 6eknologi
plasmid lasmid adalah lingkaran D92 kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar
kromosomnya. #ifat-sifat plasmid, antara lain? merupakan molekul D92 yang mengandung gentertentu dapat beraplikasi diri dapat berpindah ke sel bakteri lain sifat plasmid pada keturunan
bakteri sama dengan plasmid induk. (arena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke dalam sel target. 7ekombinasi D92 7ekombinasi D92 adalah
proses penggabungan D92-D92 dari sumber yang berbeda. 6ujuannya adalah untukmenyambungkan gen yang ada di dalamnya. ;leh karena itu, rekombinasi D92 disebut juga
rekombinasi gen. 7ekombinasi D92 dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut.
#truktur D92 setiap spesies makhluk hidup sama D92 dapat disambungkan Bioteknologi bidang kedokteran Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya
dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon. embuatan antibodi
monoklonal 2ntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.Manfaat antibodi monoklonal, antara lain? untuk mendeteksi kandungan hormon korionik
gonadotropin dalam urine /anita hamil mengikat racun dan menonaktifkannya mencegah
penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain. embuatan vaksin @aksin digunakan
untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. @aksindidapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari
mikroorganisme tersebut. embuatan antibiotika 2ntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan
oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang adadi sekitarnya. 2ntibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara
tertentu. Aat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada erang Dunia II oleh
para ahli dari 2merika #erikat dan Inggris. embuatan hormon Dengan rekayasa D92, de/asaini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. ormon-hormon yang telah
diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan testosteron. 6292M29
6729#=39I! 7; D2#27 (3752 BI;63(9;';=I M;D379 #ebagai metode in vitro,
!7 menggunakan dua primer oligonukleotida yang menghibridisasi pita yang berla/anan dan
8/15/2019 Bioteknologi Uda
29/70
mengapit dua target D92. (esederhanaan dan tingginya tingkat kesuksesan amplifikasi sekuens
D92 yang diperoleh, menyebabkan teknik ini semakin luas digunakan. ada dasarnya, reaksi
!7 merupakan tiruan dari proses replikasi D92 in vivo, yakni melalui proses pembukaanrantai D92 utas ganda 8denaturasi$, penempelan primer 8annealing$, dan perpanjangan rantai
D92 baru 8eFtension$ oleh D92 polimerase dari terminal *G ke 1G. Bedanya dengan replikasi in
vivo, teknik ini tidak menggunakan enzim ligase dan primer 792. #ecara sederhana, teknik !7 dilakukan dengan mencampurkan sampel D92 dengan primer oligonukleotida trifosfat 8d96$,
enzim termostabil 6aH D92 polimerase dalam larutan D92 yang sesuai < dan kemudian
menaikan dan menurunkan suhu campuran secara berulang dalam beberapa puluh siklus hinggaakhirnya diperoleh jumlah sekuens D92 yang diinginkan. D362I'9%2 D3MI(I29 rinsip
(erja olymerase !hain 7eaction 8!7$ adalah metode untuk amplifikasi 8perbanyakan$ primer
oligonukleotida diarahkan secara enzimatik urutan D92 spesifik. 6eknik ini mampu
memperbanyak sebuah urutan "*-"-kali lipat dari jumlah nanogram D92 template dalamlatar belakang besar pada seHuence yang tidak relevan 8misalnya dari total D92 genomik$.
#ebuah prasyarat untuk memperbanyak urutan menggunakan !7 adalah memiliki pengetahuan,
urutan segmen unik yang mengapit D92 yang akan diamplifikasi, sehingga oligonucleotides
tertentu dapat diperoleh. al ini tidak perlu tahu apa-apa tentang urutan intervening antara primer. roduk !7 diamplifikasi dari template D92 menggunakan D92 polimerase stabil-
panas dari 6hermus aHuaticus 86aH D92 polimerase$ dan menggunakan pengatur siklus termalotomatis 8erkin-3lmerE!etus$ untuk menempatkan reaksi sampai 1 atau lebih siklus
denaturasi, anil primer, dan polimerisasi. #etelah amplifikasi dengan !7, produk ini dipisahkan
dengan elektroforesis gel poliakrilamida dan secara langsung divisualisasikan setelah pe/arnaandengan bromida etidium. !7 8olymerase !hain 7eaction$ merupakan suatu teknik
perbanyakan 8amplifikasi$ potongan D92 secara in vitro pada daerah spesifik yang dibatasi oleh
dua buah primer oligonukleotida. rimer yang digunakan sebagai pembatas daerah yang
diperbanyak adalah D92 untai tunggal yang urutannya komplemen dengan D92 templatnya.roses tersebut mirip dengan proses replikasi D92 secara in vivo yang bersifat semi konservatif.
!7 memungkinkan adanya perbanyakan D92 antara dua primer, hanya di dalam tabung reaksi,
tanpa perlu memasukkannya ke dalam sel 8in vivo$. ada proses !7 dibutuhkan D92 untaiganda yang berfungsi sebagai cetakan 8templat$ yang mengandung D92-target 8yang akan
diamplifikasi$ untuk pembentukan molekul D92 baru, enzim D92 polimerase,
deoksinukleosida trifosfat 8d96$, dan sepasang primer oligonukleotida. ada kondisi tertentu,kedua primer akan mengenali dan berikatan dengan untaian D92 komplemennya yang terletak
pada a/al dan akhir fragmen D92 target, sehingga kedua primer tersebut akan menyediakan
gugus hidroksil bebas pada karbon 1J. #etelah kedua primer menempel pada D92 templat, D92
polimerase mengkatalisis proses pemanjangan kedua primer dengan menambahkan nukleotidayang komplemen dengan urutan nukleotida templat. D92 polimerase mengkatalisis
pembentukan ikatan fosfodiester antara ; pada karbon 1J dengan gugus *J fosfat d96 yang
ditambahkan. #ehingga proses penambahan d96 yang dikatalisis oleh enzim D92 polimeraseini berlangsung dengan arah *JK1J dan disebut reaksi polimerisasi. 3nzim D92 polimerase
hanya akan menambahkan d96 yang komplemen dengan nukleotida yang terdapat pada rantai
D92 templat. !7 melibatkan banyak siklus yang masing-masing terdiri dari tiga tahap berurutan, yaitu pemisahan 8denaturasi$ rantai D92 templat, penempelan 8annealing$ pasangan
primer pada D92 target dan pemanjangan 8eFtension$ primer atau reaksi polimerisasi yang
dikaalisis oleh D92 polimerase. (egunaan olymerase !hain 7eaction 8!7$ dapat digunakan
untuk? amplifikasi urutan nukleotida. menentukan kondisi urutan nukleotida suatu D92 yang
8/15/2019 Bioteknologi Uda
30/70
mengalami mutasi. bidang kedokteran forensik. melacak asal-usul sesorang dengan
membandingkan Lfinger print. Naktu yang Dibutuhkan "- hari !7? 1- jam atau semalam
olyacrylamide gel electrophoresis using LMighty-small II gel apparatus? .* hours poliakrilamid gel elektroforesis menggunakan LMighty-small II bahan gel? ,* jam 3tidium
bromide staining dan fotografi? +* menit 7eagen (husus asangan primer oligonukleotida
sintetik mengapit urutan yang akan diamplifikasi Buffer !7 *O 8* mM (!l, * mM 6ris-!l p P,1, C,* mM Mg!l$ !ampuran dari empat d96 8d=6, d26, d66, d!6$ masing-
masing sebesar ,* mM 8ultra murni D96 set, harmacia Q C-1*-"$. D96 campuran
dibuat dengan volume " mM larutan dari masing-masing empat d96 terpisah yang digabung.6aH D92 olymerase 82mpli6aH6M, erkin-3lmerE!etus$ Minyak mineral ringan 2krilamida
8grade elektroforesis$ 9, 9J-Methylenebisacrylamide 8grade elektroforesis, <ra-ureEB7', Q
**"&B$ 2monium persulfat 8<ra-ureEB7', Q **1&2$ 63M3D 89, 9, 9J9
R6etramethylethylenediamine, <ra-Murni E B7', Q **+&B$ eralatan (husus Mighty-small II#3-* vertical gel electrophoresis unit 8oefer$ erkin-3lmerE!etus 6hermal !ycler #terile
6hin-/all .* ml 6hermocycler microfuge tubes? 86!-*, Mid/est #cientific$ (omponen !7
lainnya? 3nzim D92 olymerase Dalam sejarahnya, !7 dilakukan dengan menggunakan
(leno/ fragment D92 olimerase I selama reaksi polimerisasinya. 3nzime ini ternyata tidakaktif secara termal selama proses denaturasi, sehingga peneliti harus menambahkan enzim di
setiap siklusnya. #elain itu, enzim ini hanya bisa dipakai untuk perpanjangan bp danhasilnya menjadi kurang spesifik. &ntuk mengatasi kekurangan tersebut, dalam
perkembangannya kemudian dipakai enzim 6aH D92 polymerase yang memiliki keaktifan pada
suhu tinggi. ;leh karenanya, penambahan enzim tidak perlu dilakukan di setiap siklusnya, dan proses !7 dapat dilakukan dalam satu mesin rimer rimer merupakan oligonukleotida pendek
rantai tunggal yang mempunyai urutan komplemen dengan D92 templat yang akan diperbanyak.
anjang primer berkisar antara -1 basa. &ntuk merancang urutan primer, perlu diketahui
urutannukleotida pada a/al dan akhir D92 target. rimer oligonukleotida di sintesismenggunakan suatu alat yang disebut D92 synthesizer. 7eagen lainnya #elain enzim dan
primer, terdapat juga komponen lain yang ikut menentukan keberhasilan reaksi !7. (omponen
tersebut adalah d96 untuk reaksi polimerisasi, dan buffer yang mengandung Mg!l.(onsentrasi ion MgSdalam campuran reaksi merupakan hal yang sangat kritis. (onsentrasi ion
MgS ini sangat mempengaruhi proses primer annealing, denaturasi, spesifisitas produk,
aktivitas enzim dan fidelitas reaksi. 6ahapan !7 Denaturasi #elama proses denaturasi, D92untai ganda akan membuka menjadi dua untai tunggal. al ini disebabkan karena suhu
denaturasi yang tinggi menyebabkan putusnya ikatan hidrogen diantara basa-basa yang
komplemen. ada tahap ini, seluruh reaksi enzim tidak berjalan, misalnya reaksi polimerisasi
pada siklus yang sebelumnya. Denaturasi biasanya dilakukan antara suhu 0 o! 4 0* o!.enempelan primer ada tahap penempelan primer 8annealing$, primer akan menuju daerah yang
spesifik yang komplemen dengan urutan primer. ada proses annealing ini, ikatan hidrogen akan
terbentuk antara primer dengan urutan komplemen pada template. roses ini biasanya dilakukan pada suhu * o! 4 o!. #elanjutnya, D92 polymerase akan berikatan sehingga ikatan
hidrogen tersebut akan menjadi sangat kuat dan tidak akan putus kembali apabila dilakukan
reaksi polimerisasi selanjutnya, misalnya pada C o!. 7eaksi polimerisasi 8eFtension$&mumnya, reaksi polimerisasi atau perpanjangan rantai ini, terjadi pada suhu C o!. rimer
yang telah menempel tadi akan mengalami perpanjangan pada sisi 1Jnya dengan penambahan
d96 yang komplemen dengan templat oleh D92 polimerase. 5ika siklus dilakukan berulang-
ulang maka daerah yang dibatasi oleh dua primer akan diamplifikasi secara eksponensial 8disebut
8/15/2019 Bioteknologi Uda
31/70
amplikon yang berupa untai ganda$, sehingga mencapai jumlah copy yang dapat dirumuskan
dengan 8n$F. Dimana n adalah jumlah siklus dan F adalah jumlah a/al molekul D92. 5adi,
seandainya ada " copy D92 sebelum siklus berlangsung, setelah satu siklus, akan menjadi copy, sesudah siklus akan menjadi +, sesudah 1 siklus akan menjadi P kopi dan seterusnya.
#ehingga perubahan ini akan berlangsung secara eksponensial. !7 dengan menggunakan enzim
6aH D92 polimerase pada akhir dari setiap siklus akan menyebabkan penambahan satunukleotida 2 pada ujung 1J dari potongan D92 yang dihasilkan. #ehingga nantinya produk !7
ini dapat di kloning dengan menggunakan vektor yang ditambahkan nukleotida 6 pada ujung-
ujung *J-nya. roses !7 dilakukan menggunakan suatu alat yang disebut thermocycler.7everse 6ranscription olymerase !hain 7eaction 87t-cr$ 76-!7 merupakan singkatan
7everse 6ranscription olymerase !hain 7eaction. #eperti namanya, proses 76-!7 merupakan
bagian dari proses !7 biasa. erbedaanya dengan !7 yang biasa, pada proses ini berlangsung
satu siklus tambahan yaitu adanya perubahan 792 menjadi cD92 8complementary D92$dengan menggunakan enzim 7everse 6ranskriptase. 7everse 6ranscriptase adalah suatu enzim
yang dapat mensintesa molekul D92 secara in vitro menggunakan template 792. #eperti
halnya !7 biasa, pada pengerjaan 76-!7 ini juga diperlukan D92 olimerase, primer, buffer,
dan d96. 9amun berbeda dengan !7, templat yang digunakan pada 76-!7 adalah 792murni. ;leh karena primer juga dapat menempel pada D92 selain pada 792, maka D92 yang
mengkontaminasi proses ini harus dibuang. &ntuk proses amplifikasi m792 yang mempunyai
poly82$ tail pada ujung 1′ , maka oligo dT, random heksamer, maupun primer spesifikuntuk gen tertentu dapat dimanfaatkan untuk memulai sintesa cD92. Metoda Deteksi roduk
!7 roduk !7 adalah segmen D92 8amplikon$ yang berada dalam jumlah jutaan copy, tetapi
tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. ;leh karena itu !7 perlu diikuti dengan suatu tahapakhir yang bertujuan untuk memvisualisasikan produk !7 serta sekaligus bertujuan untuk
mengetahui ukuran produk !7 dan mengetahui apakah produk yang dihasilkan adalah benar
seperti yang diinginkan. #alah satu metoda deteksi yang umum dilakukan adalah elektroforesisgen agarosa. #elamat mencoba menerapkan bioteknologi selama masih bisa untuk kesejahteraan
dan kedamaian bumi lakukan karena massage kita di bumi memang sebagai kalifah bumi tentuuntuk omeostatis Biosfer
Posts tagged ‘BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN
MODERN’
Bioteknologi
A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
https://winaraku.wordpress.com/2009/04/12/bioteknologi/https://winaraku.wordpress.com/2009/04/12/bioteknologi/
8/15/2019 Bioteknologi Uda
32/70
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa
guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi
meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik
kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan
mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai
tambah suatu bahan
B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERN
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/
tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. roses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya
antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju
dan yoghurt. roses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. !iri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim
". engolahan Bahan Makanan
8/15/2019 Bioteknologi Uda
33/70
a. engolahan produk susu
#usu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
"$ %oghurt
&ntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu,
selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme
yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu 'actobacillus
bulgaricusdan #treptococcus thermophillus. (edua bakteri tersebut
ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya
disimpan selama ) * jam pada temperatur +*o!. #elama penyimpanan
tersebut p akan turun menjadi +, sebagai akibat dari kegiatan
bakteri asam laktat. #elanjutnya susu didinginkan dan dapat
diberi cita rasa.
$ (eju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu
'actobacillus dan #treptococcus. Bakteri tersebut berfungsi
memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
roses pembuatan keju dia/ali dengan pemanasan susu
dengan suhu 0o! atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai
1o!. #elanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. 2kibat dari
kegiatan bakteri tersebut p menurun dan susu terpisah menjadi
cairan /hey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin
8/15/2019 Bioteknologi Uda
34/70
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. 3nzim renin
de/asa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.
Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur
1o! 4 +o! dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk
membuang air dan disimpan agar matang. 2dapun /hey yang
terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
1$ Mentega
embuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus
lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut
membentuk proses pengasaman. #elanjutnya, susu diberi cita rasa
tertentu dan lemak mentega dipisahkan. (emudian lemak mentega
diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
b. roduk makanan nonsusu
"$ (ecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan
pada kulit gandum terlebih dahulu. 5amur Aspergillus oryzae
bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.
#etelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama
akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
$ 6empe
8/15/2019 Bioteknologi Uda
35/70
6empe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan
masyarakat golongan menengah ke ba/ah, sehingga masyarakat
merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya.
2kan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan,
tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam
maupun luar negeri. 5enis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung
pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya
adalah tempe kedelai.
6empe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe
mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan
diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar
pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat
mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung
koroner, penyakit gula, dan kanker.
&ntuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai
juga diperlukan ragi. 7agi merupakan kumpulan spora mikroorganisme,
dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe
paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,
yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer , Rhyzopus
arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan
mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya
menjadi produk tempe. roses fermentasi tersebut menyebabkan
8/15/2019 Bioteknologi Uda
36/70
terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
erubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai
sembilan kali lipat.
c$ 6ape
6ape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan
menggunakan sel-sel ragi. 7agi menghasilkan enzim yang dapat
mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan
alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan
pengalaman.
. Bioteknologi Bidang ertanian
a. enanaman secara hidroponik
idroponik berasal dari kata bahasa %unani hydro yang berarti
air dan ponos yang berarti bekerja. 5adi, hidroponik artinya
pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik
dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan.
2dapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara
lain metode kultur air 8menggunakan media air$, metode kultur pasir
8menggunakan media pasir$, dan metode porus 8menggunakan
media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain$. Metode yang tergolong
berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.
ada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.
9amun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya
dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi
8/15/2019 Bioteknologi Uda
37/70
tanaman. 2pakah cukup dengan air dan nutrien: Bahan dasar yang
dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan !;.
!ahayatelah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula !; sudah
cukup melimpah di udara. #ementara itu kebutuhan air dan mineral
dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah
sebenarnya bukanlah hal yang utama.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,
antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat< risiko
kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada<
tidak perlu lahan yang terlalu luas< pertumbuhan tanaman lebih
cepat< bebas dari hama< hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi<
hemat biaya pera/atan.
5enis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari
golongan tanaman hias antara lain hilodendron, Dracaena, 2glonema,
dan #patyphilum. =olongan sayuran yang dapat dihidroponikkan,
antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sa/i, kangkung,
dan bayam. 2dapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan,
antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, dan
belimbing.
b. enanaman secara aeroponik
2eroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan
ponos yang berarti daya. 5adi, aeroponik adalah pemberdayaan
udara. #ebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik 8memberdayakan
8/15/2019 Bioteknologi Uda
38/70
air$, karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan
dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. 2kar
tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara
tersebut.
rinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. elaian
styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak "* cm. Dengan
menggunakan ganjal busa atau rock/ool, anak semai sayuran
ditancapkan pada lubang tanam. 2kar tanaman akan menjuntai
bebas ke ba/ah. Di ba/ah helaian styrofoam terdapat sprinkler
8pengabut$ yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga
mengenai akar.
1. Bioteknologi Modern
#eiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli
telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi
modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif
dan efisien.
De/asa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam
industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti
rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,
dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin
besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa
8/15/2019 Bioteknologi Uda
39/70
penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.
a. 7ekayasa genetika
7ekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan
gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang
diinginkan. 7ekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau
rekombinasi D92.
Dalam rekayasa genetika digunakan D92 untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. al itu karena D92 dari setiap
makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat
direkomendasikan. #elanjutnya D92 tersebut akan mengatur sifatsifat
makhluk hidup secara turun-temurun.
&ntuk mengubah D92 sel dapat dilakukan melalui banyak
cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,
dan rekombinasi D92.
"$ 6ransplantasi inti
6ransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel
yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan
inti yang diterimanya. 6ransplantasi inti pernah dilakukan terhadap
sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak
yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum
tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. #etelah
diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali
8/15/2019 Bioteknologi Uda
40/70
sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.
Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel
dan diambil intinya. (emudian inti-inti tersebut dimasukkan ke
dalam ovum tanpa inti yang lain. ada akhirnya terbentuk ovum
berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin
yang sama.
$ >usi sel
>usi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama
maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. >usi
sel dia/ali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh
peleburan sitoplasma 8plasmogami$ dan peleburan inti sel 8kariogami$.
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,
membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di
dalam fusi sel diperlukan adanya?
a$ sel sumber gen 8sumber sifat ideal$<
b$ sel /adah 8sel yang mampu membelah cepat$<
c$ fusigen 8zat-zat yang mempercepat fusi sel$.
1$ 6eknologi plasmid
lasmid adalah lingkaran D92 kecil yang terdapat di dalam
sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. #ifat-sifat plasmid, antara
lain?
a$ merupakan molekul D92 yang mengandung gen tertentu
8/15/2019 Bioteknologi Uda
41/70
b$ dapat beraplikasi diri<
c$ dapat berpindah ke sel bakteri lain<
d$ sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
(arena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.
+$ 7ekombinasi D92
7ekombinasi D92 adalah proses penggabungan D92-D92
dari sumber yang berbeda. 6ujuannya adalah untuk menyambungkan
gen yang ada di dalamnya. ;leh karena itu, rekombinasi
D92 disebut juga rekombinasi gen.
7ekombinasi D92 dapat dilakukan karena alasan-alasan
sebagai berikut.
"$ #truktur D92 setiap spesies makhluk hidup sama.
$ D92 dapat disambungkan
b. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran,
misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
antibiotika dan hormon.
"$ embuatan antibodi monoklonal
2ntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain?
a$ untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam
urine /anita hamil
8/15/2019 Bioteknologi Uda
42/70
b$ mengikat racun dan menonaktifkannya<
c$ mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan
lain.
$ embuatan vaksin
@aksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap
tubuh yang berasal dari mikroorganisme. @aksin didapat dari
virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil
dari mikroorganisme tersebut.
1$ embuatan antibiotika
2ntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme
tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme
lain yang ada di sekitarnya. 2ntibiotika dapat diperoleh dari jamur
atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Aat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran
pada erang Dunia II oleh para ahli dari 2merika #erikat dan
Inggris.
+$ embuatan hormon
Dengan rekayasa D92, de/asa ini telah digunakan mikroorganisme
untuk memproduksi hormon. ormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,
dan testosteron.
. Bioteknologi !idang "e#tanian
8/15/2019 Bioteknologi Uda
43/70
De/asa ini perkembangan industri maju dengan pesat.
2kibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di
daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian
harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.
&ntuk mendukung hal tersebut, de/asa ini telah dikembangkan
bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi
pertanian sebagai berikut.
"$ embuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen
9itrogen 89$ merupakan unsur esensial dari protein D92
dan 792. ada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul
pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium
yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan
polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.
Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan
agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan
polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan
kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik
rekombinasi gen.
(edua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan
penggunaan pupuk nitrogen yang de/asa ini banyak
digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang
merugikan.
$ embuatan tumbuhan tahan hama
8/15/2019 Bioteknologi Uda
44/70
6anaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa
genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. !ontohnya, untuk
mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukan
gen yang menentukan sifat kebal penyakit. =en tersebut, kemudian
disisipkan pada sel tanaman kentang. #el tanaman kentang
tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang
tahan penyakit. #elanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak
dan disebarluaskan.
d. Bioteknologi !idang "ete#nakan
Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk
peternakan. roduk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan
yang dapat merangsang pertumbuhan he/an ternak. Dengan
rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan he/an
buatan atau B#6 8Bovin #omatotropin ormon$. ormon tersebut
direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada he/an dapat
mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai
.
e. Bioteknologi !a$an !aka# %asa de"an
(amu sudah mengetahui bah/a bahan bakar minyak
termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. ;leh karena itu,
suatu saat akan habis. al itu merupakan tantangan bagi para
8/15/2019 Bioteknologi Uda
45/70
ilmu/an untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi
melalui bioteknologi.
#aat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi
dari fermentasi limbah, yaitu gasbio 8metana$ dan gasahol
8alkohol$.
2lternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan
minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam
fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. ada
fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan
untuk bahan bakar.
Di negara !ina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat
yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi
fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi
fermenter tersebut adalah feses he/an, daun-daunan, kertas,
dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.
#edangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh
negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun "0C.
=asohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang
melimpah. =asohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak
menimbulkan polusi.
&. Bioteknologi "engola$an li%!a$
(aleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas
8/15/2019 Bioteknologi Uda
46/70
pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak
dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah
atau sampah. (eberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.
;leh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. enanganan
sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan
ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut
yang paling baik adalah dengan daur ulang.
#alah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji
pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. roses
pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan
suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah
dapat diubah menjadi arang, gas 8misal? metana$ dan bahan
anorganik.
Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai
bahan bakar. (elebihan bahan bakar hasil proses ini adalah
rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat
pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik 8dari
he/an, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya$ secara biologiskimia/i
dengan bantuan mikroorganisme 8misalnya bakteri, jamur$
serta oleh he/an-he/an kecil disebut kompos.
Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.
5enis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos
bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses
8/15/2019 Bioteknologi Uda
47/70
8/15/2019 Bioteknologi Uda
48/70
Bioteknologi kon#ensional merupakan bioteknologi yang meman$aatkan
mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
%ikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. "roses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan $ermentasi, hasilnyaantara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju
dan yoghurt. "roses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. &iri khas yang tampak pada bioteknologi kon#ensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan en'im.
1. "engolahan Bahan %akanan
a. "engolahan produk susu
(usu dapat diolah menjadi bentuk)bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
1* +oghurt
ntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian
besar lemak dibuang. %ikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt,
yaitu -actobacillus bulgaricus dan (treptococcus thermophillus. edua bakteri
tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya
disimpan selama / 0 jam pada temperature 0o&. (elama penyimpanan tersebut
p2 akan turun menjadi ,3 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat.
(elanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
* eju
4alam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu -actobacillus dan
(treptococcus. B