(Diktat Bioteknologi, Dr. drh. Heru Nurcahyo, M.Kes)
Perkembangan Bioteknologi
1. Bioteknologi konvensional
Ciri-ciri bioteknologi konvensional; kurang steril, jumlah sedikit (terbatas), kualitas belum terjamin. Contoh: industri tempe, tape, anggur, yoghurt, dsb.
2. Bioteknologi modern
Ciri-ciri bioteknologi modern; steril, produksi dalam jumlah banyak (massal), kualitas standar dan terjamin. Selain itu, bioteknologi modern tidak terlepas dengan aplikasi metode-metode mutakhir bioteknologi (current methods of biotecnology) seperti:
1) Kultur jaringan merupakan suatu metode untuk memperbanyak jaringan/sel yang berasal atau yang didapat dari jaringan orisinal tumbuhan atau hewan setelah terlebih dahulu mengalami pemisahan (disagregasi) secara mekanis, atau kimiawi (enzimatis) secara in vitro (dalam tabung kaca).
2) Teknologi DNA rekombinan (recombinant DNA technology) adalah suatu metode untuk merekayasa genetik dengan cara menyisipkan (insert) gena yang dikehendaki ke dalam suatu organisme. Transgenik adalah suatu metode untuk. Rekayasa protein (protein engineering).
3) Hibridoma adalah suatu metode untuk menggabungkan dua macam sel eukariot dengan tujuan mendapatkan sel hibrid yang memiliki kemampuan kedua sel induknya.
4) Kloning adalah suatu metode untuk menghasilkan keturunan yang dikehendaki sama persis dengan induknya.
5) Polymerase chains reaction (PCR) merupakan metode yang sangat sensitif untuk mendeteksi dan menganalisis sekuen asam nukleat. RT-PCR untuk memperbanyak (amplifikasi) rantai RNA menjadi DNA; tissue/cells → extracted → RNA/mRNA → rT-PCR → copy DNA (cDNA).
6) Hibridisasi DNA adalah metode untuk menyeleksi sekuen DNA dengan menggunakan probes DNA untuk hibridisasi (pencangkokan) rantai DNA.
Aplikasi Bioteknologi
1. Aplikasi pada bidang pertanian:
Aplikasi bioteknologi untuk pertanian menawarkan berbagai keuntungan. Perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik modifikasi genetic dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika. Aplikasi bioteknologi dalam bidang pertanian melalui teknologi perbaikan sifat tanaman dengan teknik rekayasa genetika.
Keuntungan bioteknologi pertanian antara lain:
1. Meningkatkan produksi pangan misalnya dengan menciptakan kultivar unggul seperti tanaman padi tahan wereng, kapas tahan hama sehingga dapat meningkatkan hasil panen.2. Ternak yang dapat memproduksi asam amino tertentu.
3. Pengolahan makanan; tempe, tape, oncom, kecap.
4. Pengolahan minuman; anggur, bir, yoghurt, tuak, brem, dsb.
Sehingga akan:
1. Meningkatkan produksi pangan misalnya dengan menciptakan kultivar unggul seperti tanaman padi dan tanaman semusim sehingga dapat memenuhi kebutuhan pangan masyarakat.2. Meningkatkan produksi dan kualitas melalui transgenic antara lain kapas, jagung, dll.
3. Mempercepat swasembada jagung dengan jagung yang dihasilkan mempunyai kualitas yang lebih baik dan kebal terhadap hama
2. Aplikasi pada bidang peternakan:
Aplikasi bioteknologi dalam bidang peternakan menawarkan berbagai keuntungan antara lain:
1. Meningkatkan produksi peternakan2. Meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba rumen
3. Menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi
4. Ternak yang dapat memproduksi asam amino tertentu
5. Menciptakan jenis ternak unggul
3. Aplikasi pada bidang perikanan:
Aplikasi bioteknologi dalam bidang periakanan menawarkan berbagai keuntungan antara lain:
1. Menyediakan benih dan induk ikan2. Meningkatkan system kekbalan ikan dengan menggunkana vaksin, imunostimulan, probiotik dan bioremediasi.
3. Aplikasi probiotik pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.
4. Aplikasi pada bidang kesehatan dan pengobatan:
Aplikasi bioteknologi dalam bidang kesehatan dan pengobatan telah mandatangkan manfaat antara lain:
1. Memproduksi obat-obatan terhadap penyakit infeksi (antibiotik) seperti; penisilin, streptomysin.2. Memproduksi vaksin untuk pencegahan jenis penyakit tertentu sesuai dengan jenis vaksinnya seperti; polio, cacar, hepatitis-B, TBC dsb. Selain pada manusia, vaksin juga digunakan untuk melindungi ternak (ayam, sapi dsb) dari serangan berbagai penyakit menular.
3. Memproduksi zat kebal antibody untuk diagnosis penyakit, penelitian dan terapi. Antibodi monoclonal.
4. Untuk terapi gen misalnya untuk terapi penyakit genetis (bawaan).
5. Untuk memproduksi hormon; Insulin untuk terapi penderita kencing manis.
6. Untuk terapi gen; Sel somatis (somatic gene therapy); sel darah atau otot, terapi penyakit genetis (bawaan). Sel embrional (Germ line gene therapy);
5. Aplikasi pada bidang lingkungan
Aplikasi bioteknologi dalam bidang lingkungan adalah untuk penanganan dan pemanfaatan material sampah organik yang volumenya cenderung bertambah dengan pesat. Pemanfaatan sampah berdampak dapat mengeliminasi sumber polusi terutama pencemaran air, dan dengan penerapan proses biotek dapat mengubah limbah menjadi produk-produk yang bermanfaat. Beberapa limbah yang dapat digunakan untuk substrat fermentasi:
- Molase, sebagai produk sampingan (limbah) industri gula masih mengandung kadar gula 50 %. Molase digunakan secara luas sebagai bahan baku fermentasi dan untuk produksi antibiotik, asam organic, dan khamir untuk pembuatan roti, bumbu masak (MSG) atau diberikan langsung untuk makanan ternak.
- Whey sebagai produk sampingan (limbah) industri keju digunakan sebagai substrat fermentasi.
- Batang padi (damen) untuk produksi jamur merang.
- Bagase (ampas tebu) banyak mengandung ligno selulose
- Peran biotek dalam pemanfaatan bahan sampah organik:
- Mengubah kualitas makanan limbah agar sesuai untuk konsumsi manusia.
- 6. Memberi makan bahan sampah secara langsung atau setelah pemrosesan ke unggas, babi, ikan, atau ternak lainnya yang dapat mencerna secara langsung.
- Limbah yang banyak mengandung selulose diberikan pada sapi atau ruminansia.
- Produksi biogas methane dan poduk fermentasi lain jika tidak dapat diberikan ternak.
Skema Klasifikasi | Kingdom | Organisme |
Linnaeus (1753) | Plantae Animalia | Bakteri, fungi, alga, tanaman Protozoa dan hewan |
Haeckel (1865) | Plantae Animalia Protista | Alga multiseluler dan tanaman Hewan Mikroorganisme (bakteri, protozoa, alga, kapang dan khamir) |
Whittaker (1969) | Plantae Animalia Protista Fungi Monera | Alga multiseluler dan tanaman Hewan Protozoa dan alga bersel tunggal Kapang dan khamir Semua bakteri (prokariot) |
Whose (1977) | Archaeobacteria Eubacteria Eucaryotes | Bakteri yang menghasilkan gas metan, memerlukan garam dan suhu tinggi Semua bakteri lain, termasuk bakteri penyebab penyakit, bakteri tanah dan air, bakteri fotosintetik Protozoa, alga, fungi, tanaman dan hewan |
0 komentar:
Posting Komentar