Bioteknologi

Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme atau produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan produk barang ataupun jasa. Biteknologi telah dikenal manusia dari jaman prasejarah (biteknologi konvensional) dan terus berkembang hingga sekarang (bioteknologi modern).
Perbedaan bioteknologi konvensional dan modern
NO    PEMBEDA    BITEKNOLOGI KONVENSIONAL    BIOTEKNOLOGI MODERN
1    Perolehan informasi    Turun temurun/warisan, tanpa penelitian ilmiah    Dari hasil penelitian ilmiah
2    Teknik yang difunakan    Fermentasi    DNA rekombinan/transgenik
3    Organisme yang digunakan    Alami    Hasil rekayasa/transgenik
4    Keterlibatan manusia    Terbatas, tidak merubah sifat alami makhluk hidup yang digunakan.    Merubah sifat alami hakhluk hidup yang digunakan.
Fermentasi : penguraian bahan organik dengan bantuan enzim/fermen/ragi (mikroorganisme) tanpa oksigen bebas.
DNA rekombinan : mengubah susunan gen dalam DNA makhluk hidup agar diperoleh sifat organisme yang diinginkan
Contoh produk bioteknologi
NO    BAHAN BAKU    PRODUK    ORGANISME
Konvensional
1.    Kedelai    Tempe (jamur)    Rhizopus oryzae, Rhizopus oligosporus
2    Kedelai    Kecap (jamur)    Aspergilus orizae, Saccaromyces rouxii
3    Karbohidrat (singkong, beras dll)    Tape, alkohol (jamur)    Saccaromyces cereviceae
4    Kacang-kacangan    Tauco (jamur)    Aspergilus wentii
5    Susu    Yakult (bakteri)    Lactobacillus casei
6    Susu    Yogult (bakteri)    L. bulgaricus, Steptococcus lactis, S. Thermophillus
7    Susu    Keju (bakteri)    Propioni bacterium, P. Requeforti, Streptococcus lactis
8    Karbohidrat (terigu)    Roti (jamur)    Saccharomyces cereviceae
9    Air kelapa, rebusan kedelai, sari buah    Nata de coco/nata (bakteri)    Acetobacter xylinum
10    Kacang-kacangan    Oncom (jamur)    Monilia sitophila, Neurospora sitophila
11    Karbohidrat    Asam cuka (bakteri)    Acetobacter
12    Karbohidrat    Metana/bio gas (bakteri)    metanobacterium
13    Susu    Mentega (bakteri)    S. lactis
14    Sayuran    Asinan    Steptococcus, L. Plantarum
           
Moderen
15        Hormon insulin    Escherhia coli
16        Eksptraksi logam    Tiobacilus ferroxidans
17        Bioremidiasi tumpahan minyak    Pseudomonas putida
18        Insektisida    Pseudomonas fluorescens
19        Protein sel tunggal (PTS/PST)    Clorella, Spirulina, Fusarium gramineaum, Saccharomyces cerevisae, Candida utilia
Ekstraki logam : pemisahan logam dari bijihnya. Hasil penambangan masih mendapatkan logam yang bercampur dengan unsur-unsur lain, pada awalnya pemisahan logam dengan cara peleburan dan dipisah secara manual berdasarkan sifat-sifat logam dan campurannya. Cara ini memerlukan biaya dan waktu yang lama. Dengan menggunakan bantuan mikroorganisme pemisahan menjadi lebih singkat dan biaya lebih sedikit. Mikroorganisme akan memecah bijih logam menjadi logam yang terpisah-pisah dan menggunakan energi dari hasil pemisahan untuk metabolisme. Setelah semua logam terpecah, mikroorganisme akan mati karena kehabisan sumber energi.
Bioremidiasi : proses pengemembalian lingkingan ke kondisi awal/menghancurkan zat pencemar dengan menggunakan makhluk hidup. Bioremidiasi minyak dilakukan jika ada tumpahan minyak di laut. Sebelum ditemukan bioremidiasi tumpahan minyak biasanya diisilasi dan diambil sebisanya, cara ini masih menyisakan minyak yang bisa membunuh organisme air maupun masuk ke dalam rantai makanan dan menyebankan akumulasi. Dengan bioremidiasi jika ada tumpahan minyak maka di daerah tersebut akan dilepaskan Psediomonas yang akan memakan minyak sampai habis, setelah ninyak habis bakteri tersebut akan mati.
Insektisida : pseudaomonas fluorescens dapat membunuh serangga, aplikasinya dengan menyemprotkan bakteri ke lahan pertanian yang terserang.
PTS : istilah protein sel tunggal digunakan untuk membedakan protein dari mikroorganisme dengan protein hewani dan nabati. Kelebihan PTS antara lain :
1.    Perkembangan organisme penghasil PTS sangat cepat.
2.    Organisme penghasil PTS mudah dimodifikasi melalui mutasi.
3.    Kandungan protein yang dihasilkan lebih tinggi.
4.    Dapat menggunakan bermacam-macam medium, bahkan dengan limbah organik.
5.    Tidak memerlukan tanah yang luas dan tidak tergantung iklim.
6.    Organisme dapat dipilih dengan tepat dan unggul secara genetis
7.    Campuran PTS dapat disesuaikan dengan kebutukan dan permintaan pasar.
Teknologi Reproduksi
1.    Kultur jaringan : perbanyakan makhluk hidup dengan memanfaatkan sifat totipotensi (setiap sel mampu berkembang menjadi satu individu utuh). Anakan yang dihasilkan banyak, waktu singkat, sifat sama dengan induknya. Tempat yang dibutuhkan sedikit tetapi harus steril (bebas mikroorganisme).
2.    Hidroponik : menanam dengan media bukan tanah (air, pasir, sabut kelapa, dll.). sebagai solusi sempitnya lahan.
3.    Aeroponik : menanam dengan akar tanaman menggantung di udara, nutrisi yang diperlukan disemprotkan ke akar secara berkala.
4.    Pertanian vertikal : menanam dengan bersusun, bisa menggunakan, pralon, bambu, botol bekas dll. Untuk mengatasi sempitnya lahan pertanian.
5.    Inseminasi buatan/kawin suntik : tanpa menghadirkan induk jantan. Sperma dari pejantan unggul disuntikkan ke saluran reproduksi betina. Anakan yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda dengan induknya (lebih unggul).
6.    Bayi tabung : untuk membantu pasangan yang kesulitan memiliki anak. Sel telur dan sel sperma diambil dan dilakukan pembuahan di luar tubuh (in vitro), setelah terjadi pembuahan zigot ditanam ke dalam rahim.
7.    Kloning : sel telur dibuang intinya dan diganti dengan inti sel yang diinginkan. Sifat anakan sama dengan sifat pendonor inti sel.
8.    Rekombinan DNA : menasukkan/menyisipkan DNA sehingga diperoleh sifat baru. Organisme hasil rekombinan DNA disebut GMO (genetikal modified organism)
a.    Pembuatan hormon insulin dari E. coli yang disisipi gen pembentuk insulin manusia
b.    Pembuatan tomat tahan hama
c.    Pembuatan kapas tahan hama dan berwarna warni
d.    Pembuatan kedelai tinggi proteni
e.    Pembuatan gen interveron
f.    Pembuatan vaksin hepatitis
9.    Fusi sel : dengan menggabung sel yang berbeda sehingga anakan memiliki perpaduan sifat kedua induk. Tomat+kentang menjadi tanaman berbuah tomat dan berumbi kentang sekaligus. Fusi sel leukosit dan sel kanker sehingga sel berkembang dengan cepat dan menghasilkan antibodi.
10.    Hibridisasi/pembastaran : mengkawinkan organisme dalam satu spesies dengan sifat berbeda agar mendapat keturunan yang memiliki sifat perpaduan kedua induk, biasanya akan diambil sifat yang baik. Contoh hibridisasi buah mangga besar masam dengan mangga kecil manis yang diharapkan akan diperoleh keturunan mangga besar rasa manis.

Dampak Bioteknologi
1.    Bidang lingkungan
Pelepasan GMO ke lingkungan bisa menimbulkan pencemaran biologi. Contoh : tanaman perkebunan yang tahan hama ternyata juga membunuh organisme bukan pengganggu sehingga banyak makhluk hidup yang dikhawatirkan akan punah, karena banyak organisme tanah yang mati kesuburan tanah menjadi berkurang. Selain itu tanaman GMO juga membutuhkan unsur hara yang lebih banyak sehingga meningkatkan penggunaan pupuk sintetis. GMO memiliki sifat unggul sehingga banyak yang memilih memelihara GMO dan dikhawatirkan akan menyebabkan berkurangnya hewan/tanaman lokal.
2.    Bidang kesahatan
Beberapa hasil rekayasa genetik ternyata beracun atau menimbulkan mutasi jangka panjang pada yang mengkonsumsi sehingga menimbulkan penyakit. Beberapa GMO juga menyebabkan mikroorganisme menjadi resisten/kebal terhadap antibiotik.
3.    Bidang etika dan moral
Rekayasa genetik kadang dianggap tidak etis dan melanggar hukum alam. Misalnya menyisipkan gen manusia ke dalam sel sapi supaya kandungan susu sapi mirip dengan ASI, menyisipkan gen mamae sapi ke kedelai sepaya kandungan proteinnya lebih tinggi, menyisipkan gen manusia kedalam biji-bijian supaya menghasilkan minyak yang lebih banyak. Melakukan kloning manusia.
4.    Sosial ekonomi
Penggunaan bioteknologi dapat mengatasi masalah pangan karena menghasilkan produk yang lebih unggul, waktu singkat, jumlah banyak dan seragam. tetapi mengancam petani/peternak kecil yang masih melakukan usahanya secara tradisional.