Pengertian Bioteknologi adalahh
aplikasi organisme atau bagian tubuh organisme ke dalam teknologi untuk
menghasilkan sesuatu yang bermanfaat. Pemanfaatan organisme atau komponen
sbuselulernya dilakukan denga terarah dan terkontrol untuk melibatkan
multidisiplin serta aplikasi yang terpadu dengan mikrobiologi, biokimia,
biologi sel, fisiologi, genetika molekuler, dan teknik kimia.
Sebagian dari keberhasilan bioteknologi yang menarik
perhatian masyarakat adalah rekayasa genetika. Rekayasa genetika merupakan
bagian dari bioteknologi modern yang ditemukan oleh watson dan crik tahun 1953
dari model utas ganda DNA. Sebelumnya masyarakat telah mengetahui bioteknologi
tradisional. Bioteknologi tradisional yaitu diterapkan dengan pembuatan minuman
anggur dan keju dengan menggunakan mikroba, pemulihan tanaman pangan, atau
perkawinan silang pada hewan.
Pengertian
Bioteknologi Menurut Para Ahli
- Perhimpunan Kimia Murni dan Terapan: Menurutnya,
pengertian bioteknologi adalah penerapan bikimia, biologi, mikrobiologi
dan rekayasa kimia dalam proses industri, pembuatan produk baik itu
pelayanan kesehatan, energi dan pertanian serta pada lingkungan.
- OECD (Organization for Economic Cooperation and Development):Pengertian bioteknologi menurut OECD adalah suatu penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi untuk menyediakan barang dan jasa.
Bioteknologi dalam Bidang Pertanian
Selain berperan penting dalam bidang kesehatan dan produksi
pengolahan makanan, bioteknologi juga dapat diterapkan dalam menunjang
keberhasilan budidaya pertanian. Beberapa contoh penerapan bioteknologi dalam
bidang pertanian misalnya dapat kita temukan pada produksi pupuk kompos
(bokashi), kultur jaringan, pemuliaan varietas unggul, pupuk hayati,
insektisida hayati, produksi perikanan, hingga produksi peternakan.
1. Pembuatan
Kompos (Bokashi)
Contoh penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pertanian dapat
dengan mudah kita temui pada proses pembuatan pupuk kompos atau pupuk bokashi.
Untuk mempercepat proses dekomposisi bahan organik yang berasal dari dedaunan
atau rerumputan, para pembuat pupuk kompos umumnya akan menambahkan
mikroorganisme pengurai bahan organik. Dalam hal ini, mikroorganisme yang
digunakan misalnya bakteri fotosintetik, actinomicetes, bakteri asam laktat,
ragi, dan jamur fermentasi . Dengan penambahan mikroorganisme tersebut,
fermentasi bahan organik berlangsung lebih cepat sehingga produksi pupuk kompos
dapat terus tersedia.
2. Kultur
Jaringan
Kultur jaringan adalah teknik produksi bibit menggunakan organ-organ
vegetatif tanaman secara in vitro. Melalui teknik ini, petani dapat dengan
mudah memperoleh bibit-bibit yang seragam dan bibit-bibit yang sulit disemaikan
menggunakan benih seperti bunga anggrek. Teknik kultur jaringan juga dapat
menyediakan bibit dalam jumlah banyak sekaligus.
3. Pemuliaan Varietas Unggul
Rekayasa genetika yang merupakan salah satu cabang
bioteknologi berperan sangat besar terhadap hadirnya berbagai jenis varietas
unggul dari tanaman-tanaman budidaya pertanian. Tanaman-tanaman hasil pemuliaan
memiliki sifat dan keutamaan yang lebih baik dibandingkan tanaman lokal. Contoh
dari penerapan pengertian bioteknologi dalam
bidang ini antara lain benih padi unggul tahan wereng, padi genjah (berumur
pendek), tembakau rendah nikotin, kentang aneka rasa dan warna, semangka tanpa
biji, dan lain sebagainya.
4. Pupuk
Hayati
Penelitian di bidang pertanian yang terus dilakukan telah menghasilkan
penemuan yang luar biasa. Kini, telah diketahui bahwa ada beberapa jamur dan
bakteri yang dapat bersimbiosis dengan perakaran dan mampu menguraikan
unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman, seperti Nitrogen dan Posfat, melalui
fiksasi maupun autolisis. Beberapa mikroorganisme tersebut misalnya jamur Mikoriza sp. dan bakteri Rhizobium.
5.
Insektisida Hayati
Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang pertanian juga dapat ditemukan dalam
teknik pengendalian hama dan penyakit pada tanaman. Dewasa ini, kesadaran
masyarakat tentang dampak negatif penggunaan insektisida kimia yang semakin
tumbuh telah membuat para petani memanfaatkan berbagai mikroorganisme dalam
mengendalikan hama dan penyakit pada tanaman mereka. Pengendailan hama penyakit
menggunakan mikroorganisme atau yang juga disebut pengendalian hayati ini
sangat ramah lingkungan. Contoh penerapan teknik ini misalnya dapat ditemukan
dalam penggunaan jamur Trhicogramma sp dalam pengendalian ulat grayak, hama tanaman cabe.
6. Produksi Perikanan
Di bidang perikanan, rekayasa genetika (cabang utama dari
bioteknologi) telah menghasilkan induk ikan yang hanya dapat memproduksi
anakan-anakan ikan betina. Dalam hal ini, anakan-anakan ikan betina umumnya
memiliki pertumbuhan yang lebih cepat dibanding anakan ikan jantan sehingga
produktivitas dalam budidaya perikanan menjadi semakin meningkat.
7. Produksi Peternakan
Teknik inseminasi buatan, multiple oculation, transfer
embrio, dan fertilisasi invitro juga merupakan contoh penerapan bioteknologi di
bidang peternakan. Melalui teknik-teknik tersebut, kualitas dan kuantitas hasil
peternakan menjadi semakin meningkat. Produktivitas ternak dalam menghasilkan
anakan baru atau menghasilkan daging dan susu, serta kekebalan ternak terhadap
serangan penyakit tertentu menjadi penunjang keberhasilan penerapan bioteknologi peternakan
masa kini.
Rekayasa Genetika
Teknik DNA rekombinan adalah rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat
baru dengancara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Teknik DNA
rekombinan merupakankumpulan bertujuan untuk merekombinasi gen dalam tabung
reaksi. Teknik DNA rekombinanmeliputi isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik
menggbung DNA dan teknik untukmemasukan DNA ke dalam sel hidup. Teknologi DNA
rekombinan atau sering disebut jugarekayasa genetika ini adalah suatu ilmu yang
mempelajari pembentukan kombinasi materigenetik yang baru dengan cara
penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehinggamemungkinkannya terjadinya
integrasi dan mengalami perbanyakan dalam suatu sel organismelain yang berperan
sebagai sel inang.
Pengertian Golden Rice
Golden Rice adalah beras diperkaya dengan beta-karoten, sebuah provitamin. Ini dikembangkan untuk membantu
mencegah kekurangan
vitamin A dan konsekuensinya sering parah dan kadang-kadang mematikan dalam padi-makan populasi
di negara berkembang: dinegara-negara banyak orang yang terlalu miskin untuk dapat membeli makanan yang seimbang dengan
hijau, buah-buahan dan produk-produk hewani. Sayangnya hanya realistis untukberasumsi bahwa sebagian besar dari populasi ini akan tetap miskin dan kekurangan gizi di masamendatang.Golden Rice adalah kultivar
(varietas) padi transgenik hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung beta-karotena
(pro-vitamin A) pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karoten ini menyebabkan
warna berasnya tersebut tampak kuning-jingga sehingga kultivarnya
dinamakan ‘Golden Rice’ (“Beras Emas”). Pada tipe liar (normal),
endosperm paditidak
menghasilkan beta-karoten dan akan berwarna putih hingga putih kusam. Di dalam
tubuh manusia,
beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A. Kultivar padi ini dibuat untuk mengatasi defisiensi atau
kekurangan vitamin A yang masih tinggi prevalensinya pada anak-anak, terutama di wilayah
Asia dan Afrika. Nasi menjadi pangan pokok bagi sebagian besar warga disana, dan kemiskinan
sering kali tidak memungkinkan penyediaan sayuran atau buah-bahan yang biasa menjadi
sumber provitamin-A dalam menumakanan sehari-hari.
Cara Pembuatan Golden Rice
Beberapa tahun berselang, ilmuwan Eropa
melaporkan bahwa di dalam biji padi terdapat bahan dasar (prekusor) untuk bioseintesis karotenoid,
termasuk beta-karoten, yaitu geranylgeranyl
diphosphate (GGDP). Namun secara alami biji padi tidak menghasilkan phytoene
karena terjadi
penghambatan fungsi dari enzim phytoene synthase (PHY) dalam mengubah GGDP menjadi phytoene. Meskipun
demikian, penghambatan fungsi enzim tersebut bisa dihilangkandengan cara mengintroduksi gen
PHY dari tanaman daffodil (bunga narsis/bakung) dengan menggunakan
promoter spesifik untuk endosperma. Selain PHY dan Ctrl, masih ada satu enzimlagi yang diperlukan untuk
mengubah lycopene menjadi beta-karoten yaitu lycopene cyclase(LYC) yang juga berasal dari
tanaman dattodil. Secara ringkas, rekayasa jalur biosintesa beta-karoten pada golden rice bisa
dilihat pada skema berikut:
Jalur biosintesa beta-koroten beserta gen-gen
yang terlibat di dalam pembentukannya. Hanya likopena siklase (Lycopene cyclase) yang tidak diintroduksi
dari sumber asing Golden
rice diciptakan oleh transformasi padi dengan dua karoten biosintesis gen-beta:
- PSY (sintase phytoene) dari daffodil (Narcissus pseudonarcissus)
- Crtl dari tanah bakteri Erwina uredovora
- Penyisipan dari suatu Lcy (Lycopene) gen
adenilat dianggap diperlukan, tetapi penelitianlebih lanjut menunjukkan hal itu sudah diproduksi dalam jenis
padi endosperma-liar)Para psy dan crt 1 Gen yang berubah menjadi nuklir genom beras dan
ditempatkan dibawah
kontrol yang endosperm-spesifik promoter, sehingga mereka hanya dinyatakandalam endosperm. Eksogen Lyc
gen memiliki urutan peptide transit terpasang sehinggaditargetkan ke plastid, dimana
difosfat geranylgeranyl pembentukan terjadi. Para baktericrt 1 gen merupakan inklusi
penting untuk menyelesaikan jalur ini, karena dapatmengkatalisis beberapa langkah
dalam sintesis karotenoid, sedangkan langkah-langkahini membutuhkan lebih dari
satu enzim dalam tanaman. Hasil akhir dari jalur rekayasa likopen, tetapi jika tanaman
akumulasi lycopene, beras akan merah. Analisis terakhir menunjukkan endogen enzim tanaman proses lycopene
beta-karoten dalam endosperm,memberikan nasi warna kuning khusus untuk yang
bernama. Beras emas asli disebut SGR1.
Permasalahannya
Kekhawatiran terhadap golden rice dalam hal kesehatan antara lain karena adakekhawatiran
zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan,terjadi
resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan terjadi
outcrossing, yaitutercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa
genetika yang mungkin secaratidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan
pangan.Terhadap lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika
(PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli
perdagangan karenayang memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara
komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang
mengabaikan masyarakat pemilik organismeyang digunakan di dalam proses
rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget
misalnya.
http://www.academia.edu/8780118/Golden_Rice
Tidak ada komentar:
Posting Komentar