bahan ajar bioteknologi

 

Istilah bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998). Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio'yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup,sel,bagian dari organisme hidup,dan analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa. Selama ini,kita melihat begitu pesat perkembangan bioteknologi di berbagai bidang. Pesatnya perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dimuka bumi.

Hal ini dapat dipahami mengingat bioteknologi menjanjikan suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia,mulai dari bidang pertanian,peternakan dan perikanan hingga kesehatan dan pengobatan Bioteknologi tidak hanya berkembang pada akhir–akhir ini saja. Bioteknologi telah dimanfaatkan sejak ribuantahun yang lalu,di segala bidang,seperti industry pangan,obat–obatan,pertanian,kesehatan,dan pengelolaan lingkungan Di masa lalu,bioteknologi dilakukan secara sederhana. Perkembangan yang pesat baru terjadi setelah diketahui mikroorganisme melakukan fermentasi yang dipelopori oleh LOUIS PASTEUR sehingga beliau mendapat julukan sebagai bapak bioteknologi .

Perkembangan bioteknologi secara modern terjadi setelah penemuan struktur DNA sekitar tahun 1950 yang diikuti dengan penemuan–penemuan lainnya. Penemuan ekspresi gen,enzim pemotong DNA,menciptakan DNA rekombinan dengan menggabungkan DNA dari dua organisme yang berbeda , dan cloning merupakan contoh bioteknologi modern . Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA ( gen ) , selain memanfaatkan mikrobiologi dan biokimia

 

Bioteknologi dari asal katanya sendiri, yaitu bio artinya hidup atau organisme hidup dan kata teknologi artinya suatu cara atau teknik. Kata bioteknologi mulai muncul pada tahun 1917 dari seorang ilmuan asal Hungaria yang bernama Karl Ereky untuk menjelaskan penggunaan gula bit hasil fermentasi sebagai pakan ternak babi. Pemberian gula bit dapat meningkatkan produksi ternak babi. Cara ini, disebut bioteknologi karena menggunakan gula bit dari hasil fermentasi. Namun pada saat itu, orang belum tertarik untuk memahami istilah bioteknologi. (Fahruddin, 2010: Hal 13)

pada tahun 1961 Carl Goran Heden ahli mikrobiologi menerbitkan jurnal ilmiah Biotechnology and Bioengineering, banyak mempublikasikan hasil-hasil penelitiannya dalam jurnal tersebut yaitu mengenai pemenfaatan jazad hidup dalam mengahasilkan berbagai bahan untuk kebutuhan manusia, kemudian muncul definisi bioteknologi yang diartikan sebagai pemanfaatan jazad hidup dalam industri untuk menghasilkan barang dan jasa. (Bioteknologi Lingkungan Fahruddin, 2010: Hal 13)

Pada prinsipnya definisi tentang bioteknologi pada umumnya mengkaitkan pada kegiatan mikroba, sistem dan proses biologi, dengan produksi barang dan jasa atau yang mengkaitkan aktivitas biologis dengan proses tehnik dan produksi dalam industri. Untuk lebih ringkasnya bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika untuk menghasilkan produk dan jasa. Organisme yang digunakan dalam bioteknologi paling sering adalah mikroba seperti bakteri, kapang dan yeast (ragi). (Fahruddin, 2010: Hal 13)

 

Bioteknologi, dari awal penerapannya sampai dengan tahun 1857, disebut era bioteknologi non-mikrobiol. Karena pada masa itu belum diketahui kalau fermentasi dilakukan oleh makhluk hidup. Produk lain dari bioteknologi non-mikrobiol antara lain: anggur, bir, roti, keju, yoghurt, susu masam, sake, dan sebagainya (Sutarno, 2000: 7.6).

Bioteknologi dimensi baru (bioteknologi mikrobiol dimulai sejak tahun 1957 setelah Louis Pasteur mengetahui kalau fermentasi, merupakan proses yang dilakukan oleh makhluk hidup (Lee, 1983). Produk hasil fermentasi bioteknologi era mikrobiol antara lain: tembakau, teh dan coklat yang difermentasikan (Sutarno, 2000: 7.5).

Pada tahun 1920, proses fermentasi yang ditimbulkan oleh mikroorganisme mulai digunakan untuk memproduksi zat-zat seperti aseton, butanol, etanol dan gliserin. Feremtasi juga digunakan untuk memproduksi asam laktat dan asam asetat (Apeldoorn,1981).

Setelah Perang Dunia II, dihasilkan produk bioteknologi lain yaitu penisilin, dan diikuti oleh peningkatan penelitian mikroorganisme lain yang juga dapat menghasilkan antibiotik dan zat-zat lain seperti vitamin, steroid, enzim, dan asam amino (Sutarno, 2000: 7.5).

Produksi antibiotik membawa serta perbaikan di bidang teknologi fermentasi, karena dapat menciptakan kondisi suci hama, dalam arti mampu mengendalikan lingkungan fermentasi sedemikian rupa, sehingga dalam lingkungan fermentasi tidak ada jenis mikroba lain selain mikroba yang digunakan untuk fermentasi itu. Dengan demikian, mikroba tersebut dapat tumbuh subur dan menghasilkan antibiotik secara optimum (Rehm, 1981).

Perkembangan yang pesat di bidang biologi molekuler dan biologi seluler dalam beberapa dasawarsa terakhir ini, sepenuhnya menjadi dasar ilmiah utama untuk perkembangan teknologi mutakhir. Teknologi enzim dan rekayasa genetic mengantarkan ke suatu bioteknologi dimensi baru, yang berkembang dengan sangat pesat. Era ini kemudian disebut era bioteknologi modern, sedangkan dua era sebelumnya sering disebut sebagai era bioteknologi tradisional (Apeldoorn, 1981).

Penemuaan rekayasa genetika melalui teknologi rekombinan DNA (deoxyribose nucleic acid = asam deoksiribonukleat/ADN, yang terjadi pada tahun 1973 bertanggung jawab atas terjdinya perkembangan bioteknologi yang demikian pesat. Teknik ini tidak hanya memberikan harapan dapat disempurnakannya proses proses dan produk saat ini, tetapi diharapkan juga mampu mengembangkan produk baru yang sebelumnya (dalam bioteknologi tradisional) diperkirakan tidak mungkin dibuat dan memudahkan realisasi proses-proses lain yang baru pula (Sutarno, 2000: 7.6).

Tidak perlu diragukan bahwa teknologi rekombinan ADN merupakan penyebab utama ketenaran bioteknologi pada saat ini. selain itu, harus ditekankan bahwa teknologi rekombinan juga merupakan hal yang sangat penting untuk perkembangan aktivitas dalam bidang lain yang esensial dan juga untuk perkembangan bioteknologi. Subjek paling penting yang dipengaruhi oleh perkembangan teknologi rekombinan ADN dalam bidang bokatalisator meliputi isolasi, imobilisasi dan stabilisasi enzim, serta mobilisasi dan stabilisasi mikro organism sebagai makhluk dan sebagai sel individual. Teknologi rekombinan ADN juga berpengaruh dalam bidang imunologi, terutama dalam pembuatan antibodi monoklonal, dalam teknologi fermentasi, dalam produksi, pengolahan limbah dan bioelektrokimia (Sutarno,2000: 7.6).

 

Bioteknologi dibedakan menjadi bioteknologi konvesional dan bioteknologi modern.

1.      Bioteknologi Tradisional dan Konvesional

Aplikasi bioteknologi secara tradisonil, yaitu bioteknologi yang belum mengenal adanya istilah genetika dan kloning. Bioteknologi ini seperti yang telah dicontohkan di atas, adalah berupa pemanfaatan mikroba dalam fermentasi, seleksi atau persilangan tradisional dibidang pertanian dan peternakan untuk mencari bibit unggul. Selain pemanfaatan mikroba dengan menghasilkan produk, bioteknologi tradisinal juga termasuk dalam tehnik seleksi di bidang pertanian dan peternakan : yaitu pemilihan sifat yang sesuai dengan keinginan manusia melalui hibridisasi dengan  tujuan memperbaiki keturunan (Fahruddin, 2010: Hal 14).

Prinsip bioteknologi konvensional pada dasarnya untuk pemenuhan kebutuhan dalam jumlah yang banyak dengan menggunakan metode tebaru untuk mengembangkan produk (Fahruddin, 2010: Hal 14).

2.      Bioteknologi Modern

Prinsip bioteknologi modern lebih banyak menggunakan sumber genetik yakni DNA organism yang telah dimanipulasi dan disebut rekayasa genitika. Bioteknologi modern juga disebut bioteknologi generasi kedua, berkembang setelah perang Dunia Kedua dengan memanfaatkan organisme hasil rekayasa genetika, agar proses pengubahan dapat berlangsung secara lebih efiesien dan efekti. Secara sederhana rekayasa genetika dapat diterangkan sebagai tehnik untuk menghasilkan molekul DNA yang berisi gen baru sesuai yang diinginkan dengan mengubah atau menambah molekul DNA pada gen (Fahruddin, 2010: Hal 15).

Prinsip dasar rekayasa genitika sebagai berikut:

a)      DNA Rekombinan

Teknik DNA rrekombinan dilakukan dengan pengubahan susunan DNA sehingga diperoleh susunan DNA baru yang mampu mengekspresikan sifat-sifat yang diinginkan. Teknik ini digunakan untuk menghasilkan organism transgenik. Proses DNA rekombinan ini meliputi isolasi DNA, transplantasi gen atau DNA, dan memasukkan DNA ke dalam sel hidup (Kusumawati, 2012: 171).

b)      Fusi Protoplasma

Fusi protoplasma disebut juga teknologi hibrodoma yang dilakukan dengan menggabungkan dua sel dari jaringan yang sama atau dua sel dari organism yang berbeda dalam suatu medan listrik. Teknik ini diguakan untuk menghasilkan organisme transgenik. Prinsip dari fusi protoplasma adalah menggabungkan kedua isi sel dengan terlebih dahulu menghilangkan dinding sel atau membrane sel dari kedua sel yang akan digabungkan dalam suatu medan listrik. Teknik ini dapat dilakukan pada sel tumbuhan maupun hewan (Kusumawati, 2012: 173).

c)      Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secra vegetative buatan yang didasarkan pada sifat totipotensi tumbuhan. Prinsip kultur jaringan dalah menumbuhkan jaringan maupun sel tumbuhan dalam suatu media buatan secara antiseptic. Dalam teori tersebut dikatakan bahwa setiap sel tumbuhan mempunyai kemampuan untuk tumbuh menjadi individu baru apabila sitempatkan pada lingkungan yang sesuai. Sifat individu baru yang dihasilkan sama persis dengan sifat induknya (Kusumawati, 2012: 173).

Bagian tumbuhan yang ditumbuhkan dalam media kultur disebut eksplan. Eksplan yang sering digunakan merupakan bagian tumbuhan yang memiliki sel-sel yang aktif membelah seperti ujung akar dann ujung batang. Potongan bagian tumbuhan yang ditanam pada media kultur akan tumbuh membentuk kalus. Kalus merupakan massa sel yang belum terdiferensiasi. Kalus tersebut akan berkembang menjadi tanaman lengkap uyang disebut plantlet (Kusumawati, 2012: 173).

Media kultur jaringan yang digunakan biasanya berupa gar-agar yang ditambah dengan unsur hara dan vitamin yang dibutuhankan oleh tumbuhan media tersebut juga dapat ditambah dengan hormon pertumbuhan, misalnya auksin dan sitokinin. Auksin akan memicu pertumbuhan akar, sedang sitokinin akan memicu pertumbuhan tunas. Komposisi kultur jaringan tergantung pada spesies tumbuhan yang akan diperbanyak (Kusumawati, 2012: 173).

 

d)     Kloning

Kloning atau transplantasi atau pencangkokan nukleus digunakan untuk menghasilkan individu yang secara genetic identik dengan induknya. Proses kloning dilakukan dengan cara memasukkan inti sel donor ke dalam sel telur yang telah dihilangkan inti selnya. Selanjutnya, sel telur tersebut diberi kejutan listrik atau zat kimia untuk memacu pembelahan sel. Ketika klon embrio telah mencapai tahap yang sesuai, embrio dimasukkan ke dalam rahim hewan betina lainnya yang sejenis. Hewan tersebut selanjunya akan mengandung embrio yang ditanam dan melahirkan anak hasil kloning. Contoh hewan hasil kloning adalah domba Dolly (Kusumawati, 2012: 174).

e)      Teknik Bayi Tabung

Teknik bayi tabung bertujuan untuk membantu pasangan suami istri yang sulit memperoleh keturunan. Pasangan suami istri tersebut sebenarnya mampu menghasilkan sel kelamin secara normal. Namun, karena adanya faktor-faktor tertentu mengakibatkan proses pembuahan tidak dapat menjadi misal tersumbatnya saluran telur (Kusumawati, 2012: 175).

Pembuahan yang dilakukan pada teknik bayi tabung (fertilisasi in vitro) berada di luar tubuh induk betina. Sel telur yang telah dibuahi akan membentuk embrio. Embrio kemudian ditanam (diimplantasi) pada rahim pendonor. Embrio tersebut selanjutnya tumbuh menjadi anak yang siap dilahirkan (Kusumawati, 2012: 175).

 

1.      Bidang Pangan

Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pangan misalnya, tempe dibuat dari kedelai menggunakan jamur Rhizopus, tape dibuat dari ketela pohon dengan menggunakan Khamir Saccharomyces cereviceae, keju dan yoghurt dibuat dari susu sapi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus. (Rachmawati, 2009: Hal 154)

2.      Bidang Pertanian dan Perternakan

Beberapa contoh aplikasi bioteknologi modern dibidang pertanian sebagai berikut :

a.       Padi Transgenik

Teknologi DNA rekombinan dapat dimanfaatkan untuk memperoleh tanaman padi transgenik. Contoh tanaman padi rojolele transgenik yang mampu mengekspresikan laktoferin dan tanaman padi yang tahan terhadap cuaca dingin. Untuk mendapatkan tanaman padi yang tahan terhadap cuaca dingin caranya dengan memasukkan gen tahan dingin dari hewan yang hidup di tempat dingin ke dalam kromosom padi (Kusumawati, 2012: 179).

b.      Tembakau resistan terhadap virus

Teknologi DNA rekombinan juga dapat dimanfaatkan untuk memperoleh tanaman tembakau yang tahan tehadap virus TMV (Tobacco Mozaic Virus). Teknologi tersebut dikembangkan oleh Beachy, seorang ilmuan dari Universitas Washington (AS). Plasmid Ti digabung dengan gen yang tahan terhadap penyakit TMV, kemudian dimasukkan ke dalam kromosom tembakau. Kromosom tersebut kemudian diperbanyak melalui teknik kultur jaringan. Hasil akhirnya adalah tanaman tembakau tahan terhadap infeksi virus TMV (Kusumawati, 2012: 179).

c.       Bunga Anti layu dan Buah Tahan Busuk

Hormon pertumbuahan yang mengakibatkan bunga menjadi layu adalah etilen. Kelayuan pada bunga terjadi akibat adanya gen yang sensitif pada mahkota bunga. Jika gen tersebut diganti dengan gen yang kurang sensitif, kelayuan pada bunga dapat ditunda. Dengan metode ini telah dikembangkan anyelir transgenik yang mampu bertahan segar selama 3 minggu. Sementara itu, anyelir normal hanya mampu bertahan selama 3 hari saja (Kusumawati, 2012: 179).

Hormon etilen juga merangsang pematangan buah. Jika aktivitas gen penghasil etilen dapat dihambat melalui rekayasa genetika maka buah akan tetap segar dalam waktu lama. Contohnya pada tomat Flavr Svr yang tahan busuk (Kusumawati, 2012: 179).

d.      Tanaman Kapas Anti serangga

Tanaman kapas trasngenik antiserangga diperoleh dengan memasukkan gen delta endotioksin Bacillus thuringiensis kedalam tanaman kapas melalui teknik DNA rekombinan. Selanjutnya, tanaman tersebut akan memproduksi protein delta endotoksin. Protein ini akan bereaksi dengan enzim yang diproduksi oleh lambung serangga. Reaksi ini mengubah enzim tersebut menjadi racun. Dengan demikian, serangga yang memakan tanaman tersebut akan mengalami keracunan kemudian mati (Kusumawati, 2012: 179).

Adapun contoh pemanfaatan bioteknologi dalam bidang peternakan di antaranya sebagai berikut:

1)      Sapi Perah dengan Hormon Manusia Teknologi DNA rekombinan mampu menyisipkan gen laktoferin pada manusia yang memproduksi HLF (Human Lactoferin) pada sapi perah. Dengan penyisipan ini akan dihasilkan sapi yang mampu memproduksi susu yang mengandung laktoferin. Contohnya sapi Herman (Kusumawati, 2012: 180).

2)      Bovin Somatotropin (BST)

Teknologi ini dilakukan dengan menyisipkan gen somatotropin sapi pada plasmid. Escherichia coli untuk menghasilkan BST. BST yang ditambahkan pada makanan ternak dapat meningkatkan produksi daging dan susu ternak (Kusumawati, 2012: 180).

3.      Bidang Kedokteran

a.       Antibiotik

Pembuatan antibiotik termaksud penerapan bioteknologi konvensional. Antibiotik adalah senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dimanfaatkan sebagai penghasil antibiotik di antaranya sebagai berikut:

1)      Jamur Cephalosporium sp. Menghasilkan antibiotik sefalosporin untuk membunuh bakteri yang kebal terhadap antibiotik penisilin.

2)      Bakteri Streptomyces griseus menghasilkan antibiotik streptomisin untuk membunuh bakteri yang kebal terhadap antibiotik penisilin dan sefalosporin.

3)      Bakteri Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum menghasilkan antibiotik penisilin untuk melawan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus (Kusumawati, 2012: 180)

b.      Insulin

Insulin merupakan hormon yang diproduksi oleh kelenjar pancreas dan berfungsi mengatur kadar gula dalam darah. Melalui teknik rekayasa genitika, insulin dapat diproduksi dalam jumlah banyak. Produksi insulin dibuat dengan mencangkokkan gen yang mengkode insulin ke dalam plasmid bakteri. Bakteri dengan DNA rekombinan ini kemudian membelah diri. Bakteri ini selanjutnya akan memproduksi insulin yang dibutuhkan. Penyakit yang disebabkan oleh kekurangan insulin disebut diabetes mellitus. Penyakit ini dapat diatasi dengan memberikan insulin ke dalam tubuh. Oleh karena itu, insulin diperoleh dengan mengambil kelenjar pancreas dari hewan untuk keperluan pengobatan diabetes melitus (Kusumawati, 2012: 180).

c.       Vaksin Transgenik

Vaksin adalah siapan antigen yang dimasukkan ke dalam tubuh untuk memicu terbentuknya sistem kekebalan tubuh. Pembuatan vaksin dilakukan melalui teknik DNA rekombinan dengan mengisolasi gen yang mengkode senyawa penyebab penyakit (antigen) dari mikrobia yang bersangkutan. Gen tersebut kemudian disisipkan pada plasmid mikrobia yang telah dilemahkan sehingga mikrobia ini menjadi tidak berbahaya karena telah dihilangkan bagian yang menimbulkan penyakit, misal lapisan lendirnya. Mikrobia yang disisipi gen tersebut akan membentuk antigen murni. Mikrobia ini dapat dibiakkan dalam media kultur sehingga terbentuk antigen murni dalam jumlah yang banyak. Apabila antigen ini disuntikkan kepada manusia, sistem kekebalan tubuh akan membentuk antibody yang berfungasi melawan antigen yang masuk ke dalam tubuh (Kusumawati, 2012: 181).

d.      Antibodi Monoklonal

           Bioteknologi pembuatan antibody monoclonal menggunkan prinsip fusi protoplasma. Fusi protoplasma dilakukan dengan menggabungkan dua sel dari jaringan yang sama atau dari dua sel dari organism yang berbeda dalam suatu medan listrik. Fusi tersebut menghasilkan sel-sel yang dapat menghasilkan antibodi sekaligus memperbanyak diri secara terus-menerus seperti sel kanker yang dinamakan antibodi monoklonal (Kusumawati, 2012: 182).

           Pembuatan antibodi monoklonal dapat dijelaskan sebgai berikut. Kelinci atau tikus terlebih dahulu disuntik dengan antigen kemudian diambil limpanya (temat pembuatan limposit B). Sel-sel limfosit B inin kemudian didifusikan dengan sel myeloma (sel kanker) melalui elektrofusi. Elektofusi adalah fusi secara elektris dengan frekuensi tinggi yang mengakibatkan sel-sel tertarik satu sama lain dan akhirnya bergabung. Sel-sel hasil fusi kemudian diseleksi untuk diidentifikasi. Sel-sel yang telah diseleksi kemudian diinjeksi ke tubuh hewan. Dalam tubuh hewan, sel-sel gabungan tersebut akan membentuk antibodi. Sel gabungan tersebut juga dapat dibiakkan  di dalam media kultur sehingga menghasilkan antibodi dalam jumlah banyak (Kusumawati, 2012: 182).

           Antibodi monoklonal  dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil. Dengan demikian, antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mengetahui adanya kehamilan. Antibodi monoklonal juga dimanfaatkan untuk deteksi dini dan membunuh sel kanker (Kusumawati, 2012: 182).

e.       Terapi Gen pada Penderita Fibrosis Sistik

           Penderita fibrosis sistik mengalami kesulitan bernafas karena paru-paru terisi lender. Hal ini disebabkan mutasi gen yang mengakibatkan tidak terbentuknya alfa-1-antitripsin (ATT). Untuk mengatasi masalah tersebut dilakukan terapi gen untuk memperbaiki atau mengganti gen-gen penyebab penyakit. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan mengisolasi gen yang mengkode ATT dari orang sehat untuk dimasukkan ke dalam DNA virus. Selanjutnya, virus tersebut diidentifikasi pada paru-paru pasien. Virus akan mentransfer gen pengode ATT yang dibawa dalam sel paru-paru pasien. Dengan demikia, sel paru-paru pasien dapat membuat protein ATT dan pasien dapat bernapas dengan lebih normal (Kusumawati, 2012: 183) .

4.      Bidang Lingkungan

                 Aplikasi bioteknologi di bidang lingkungan digunakan untuk menangani pencemaran lingkungan. Pada proses pemurnian logam. Bahan-bahan tambang yang diperoleh umumnya masih terikat dengan bijihnya (kotoran). Untuk itu diperlukan bahan kimia untuk memurnikannya. Namun, bahan-bahan kimia tersebut ternyata kurang efektif dalam memisahkan logam dari bijihnya sehingga banyak sisa bahan tambang yang kemudian dibuang sebagai limbah. Dengan menggunkan bakteri Thlobacillus ferrooxidans, berbagai jenis logam dapat diambi dari cairan sisa penambangan. Bakteri ini mampu mengoksidasi belerang yang mengikat berbagai logam seperti tembaga, seng, dan uranium membentuk logam sulfida. Bakteri tidak memanfaatkan logam-logam tersebut sehingga natinya logam akan dilepas ke air dan dimanfaatkan oleh manusia. Dengan demikian, pencemaran lingkungan akibat limbah penambangan dapat dikurangi dengan memanfaatkan peran mikroorganisme (Kusumawati, 2012: 183).

                 Bioteknologi juga diterapkan untuk mengatasi pencemaran akibat tumpahan minyak di laut. Tumpahan minyak tersebut dapat diatasi dengan memanfaatkan bakteri Pseudomonas putida. Bakteri tersebut mampu menguraikan ikatan hidrokarbon pada minyak bumi (Kusumawati, 2012: 183).

 

1.      Dampak Positif

Bioteknologi dapat mengatasi kekurangan bahan makanan (protein dan vitamin). Dengan bioteknologi, bahan makanan dapat diproduksi secara lebih cepat tanpa memerlukan ruangan yang luas (misal PST).

a.    Membantu mengatasi masalah kesehatan dengan menyediakan obat-obatan untuk memberantas penyakit secara lebih murah.

b.    Menyediakan berbagai senyawa organik seperti alkohol, asam asetat, gula, bahan makanan, protein, vitamin.

c.    Menyediakan energi, misalnya biogas.

d.    Memperbaiki lingkungan (misal bakteri pencerna limbah)

e.    Mengatasi kesulitan memperoleh keturunan (bayi tabung)

2.      Dampak Negatif

e.       Dampak pada Bidang Kesehatan

Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang sudah ada yang menimbulkan berbagai masalah yang serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan tigapuluh satu orang mendinggal di negara inggris. Tomat Flavr Savr diketahuo mengandung gen resisten terhadap antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH diduga mengandung bahan kimia yang baru yang mempunyai potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.

f.       Dampak pada Bidang Sosial Ekonomi

Produk dari bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (Bovine Growth Hormone) atau BGH dapat meningkatkan produk susu dari sapi sampai 20 % hal tersebut akan menggusur peternak yang kecil. Untuk itu , biotrknologi juga bisa menimbulkan kesenjangan ekonomi.

g.      Dampak Bioteknologi terhadap lingkungan

Bioteknologi menimbulkan penyakit pada manusia, hewan maupun tumbuhan, dan masalah bioteknologi terhadap lingkungan yakni mengganggu ekosistem, terjadinya transfer sifat genetis batu ke spesies lainnya, penurunan terhadap keragaman genetis, serta kemungkinan timbulnya serangga hama yang baru.

h.      Dampak Bioteknologi terhadap Etika

Menyisipkan sebuah gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap melangar hukum alam  dan sulit diterima masyarakat. Mayoritas orang dari negara America berpendapat bahwa prmindahan gen itu tidaklah etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke hewan, 75% menentang pemindahan gen hewan ke hewan yang lain.

Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konseksual bagi penganut agama tertentu. Penerapan hak paten pada sebuah makhluk hidup hasil rekayasa merupaan pemberian gak pribadi atas makhluk hidup. Hal tersebut sangat bertentagan dengan berbagai nilai nilai budaya yang menghargai nilai intrinik makhluk hidup.

SISTEM PENCERNAAN Berikut khasiat manfaat telur bagi kesehatan, kandungan gizi serta efek samping 1.   Mengandung mineral Sebagian besar konsumen tidak menyadari akan manfaat putih telur bagi kesehatan, hingga akhirnya mengetahui bahwa kuning telurlah yang mengandung kolesterol . Menurut Dari banyak hasil Studi, selain sebagai sumber protein yang baik , putih telur yang terbukti juga mengandung beberapa mineral penting termasuk ;Kalium, Magnesium, Kalsium,Fosfor, Tembaga, Seng, dan zat Besi. 2.   Sumber Folat dan beberapa vitamin B Putih telur juga merupakan sumber riboflavin dan selenium serta vitamin esensial penting seperti folat , B12 , niasin betain dan kolin . Folat sangat penting terutama bagi kehamilan, bermanfaat untuk perkembangan otak janin yang sehat. Sementara kolin bermanfaat untuk perkembangan jaringan sel yang sehat. 3.   Mengandung  0 kolesterol Walaupun kolesterol dalam tak seluruhnya buruk (LDL), dan yang tertinggi masih kolesterol baik( HDL). Namun Kuning telur tetap saja tinggi kolesterol, juga mengandung nutrisi penting dan asam lemak. Satu butir telur utuh (beserta kuning), sudah memberikan hampir seluruh kebutuhan harian kalori. Walaupun Putih telur kurang banyak nutrisi dibanding kuning telur, tetapi masih merupakan pilihan yang sehat bagi yang takut kolesterol. 4.   Bermanfaat untuk pasien kemoterapi Karena kandungan protein yang tinggi , putih telur sangat disarankan untuk kemoterapi dan pasien ginjal .  Pada abad pertengahan, putih telur digunakan untuk tujuan pengobatan, seperti mengobati luka dan patah tulang . 5.   Masker wajah Putih telur juga banyak digunakan untuk masker wajah, dimana diyakini dapat mengenyalkan, serta mencerahkan kulit. (kita akan bahas pada artikel berikut). 6.   Kekebalan tubuh dan kesehatan mata Secara keseluruhan , telur baik untuk menjaga sistem kekebalan tubuh, dan telah digunakan untuk mengobati katarak , degenerasi makula dan membantu untuk membangun tulang yang kuat. Binaragawan menggunakan putih telur untuk meningkatkan asupan kadar protein mereka. 7.     Cara memanfaatkan putih telur Telur bisa direbus utuh, kemudian hanya diambil putihnya untuk di santap .  Putih telur juga dapat dipisahkan dari kuning telur, dan kemudian dimasukkan ke dalam air mendidih, dikukus, atau dimasak bersama kedalam sayuran. 8.     Membantu diet Karena putih telur tinggi protein, maka ia bisa menggantikan kebutuhan karbohidrat bagi yang sedang diet menurunkan berat badan. Manfaat protein termasuk juga bisa menggantikan fungsi karbohidrat untuk energi. 9.     Mengandung natrium tinggi putih telur agak tinggi mengandung natrium ( 403 mg ),  sehingga bagi yang diet khusus membatasi asupan sodium harus harus berkonsultasi dengan dokter sebelum menambahkan putih telur kedalam diet harian. Natrium tinggi tak baik bagi penderita masalah tekanan darah tinggi

 

2 sistem pernafasan

 

 

Tahukah kalian burung sering digunakan untuk mengirim pesan atau surat dari satu tempat ke tempat lain, dan tidak pernah tersesat walaupun tujuannya jaraknya jauh. Pernah gak terlintas di pikiran kalian , bagaimana cara si burung merpati bisa sampai ke tujuannya tanpa tersesat? burung merpati bisa pulang dan pergi dari satu tempat ke tempat lain tanpa tersesat. Sebenarnya, sampai saat ini belum ada penelitian yang bisa menjelaskan dengan pasti bagaimana burung merpati bisa menentukan letak rumahnya, sehingga dia bisa pergi dan pulang tanpa tersesat. Namun, berdasarkan penelitian yang mutakhir, merpati diketahui memiliki indera penciuman yang sangat tajam dan mampu merasakan medan magnet, dan merpati memanfaatkan medan magnet bumi untuk memandu arah terbang mereka. Spoiler Seorang pakar biologi di Universitas North Carolina di Chapel Hill yang bernama Cordula Mora telah melakukan serangkaian penelitian untuk membuktikan apakah benar merpati memiliki kemampuan dalam merasakan medan magnet bumi. Dan ternyata penelitiannya itu membuktikan bahwa merpati memang benar-benar bisa merasakan medan magnet. Lebih lanjut Cordula Mora mengatakan bahwa pada paruh merpati terdapat butiran magnet yang berfungsi sebagai pusat indera magnetik burung tersebut. Walaupun dilakukan pembedahan pada burung merpati untuk menghilangkan indera penciumannya, burung merpati masih memiliki kemampuan merasakan medan magnet bumi untuk memandu arah terbangnya. Itulah sebabnya kenapa burung merpati tidak pernah salah dalam menentukan kemana dia terbang karena dia sudah memiliki alat pemandu di paruhnya. Burung-burung yang malakukan migrasi bisa memanfaatkan benda-benda yang mereka lihat untuk memandunya. Burung bisa merekam bagian-bagian permukaan bumi yang memiliki ciri khusus di dalam otaknya, dan juga bisa memanfaatkan matahari, bulan, dan bintang. Dan burung merpati mampu menggunakan medan magnet bumi sebagai penentu arah terbangnya agar tidak tersesat.

 

rr

Imunisasi BCG Untuk Mencegah TB (Tuberkulosis) Imunisasi BCG termasuk salah satu dari 5 imunisasi yang diwajibkan.Ketahanan terhadap penyakit TB (Tuberkulosis) berkaitan dengan keberadaan virus tubercel bacili yang hidup di dalam darah. Itulah mengapa, agar memiliki kekebalan aktif, dimasukkanlah jenis basil tak berbahaya ke dalam tubuh, alias vaksinasi BCG (Bacillus Calmette Guerin). Imunisasi BCG wajib diberikan, seperti diketahui, Indonesia termasuk negara endemis TB dan salah satu negara dengan penderita TB tertinggi di dunia. TB disebabkan kuman Mycrobacterium tuberculosis, dan mudah sekali menular melalui droplet, yaitu butiran air di udara yang terbawa keluar saat penderita batuk, bernapas ataupun bersin. Gejalanya antara lain: berat badan anak susah bertambah, sulitmakan, mudah sakit, batuk berulang, demam, berkeringat di malam hari, juga diare persisten. Masa inkubasi TB rata-rata berlangsung antara 8-12 minggu. Untuk mendiagnosis anak terkena TB atau tidak, perlu dilakukan tes rontgen untuk mengetahui adanya vlek, tes Martoux untuk mendeteksi peningkatan kadar sel darah putih, dan tes darah untuk mengetahui ada-tidak gangguan laju endap darah. Bahkan, dokter pun perlu melakukan wawancara untuk mengetahui, apakah si kecil pernah atau tidak, berkontak dengan penderita TB. Jika anak positif terkena TB, dokter akan memberikan obat antibiotik khusus TB yang harus diminum dalam jangka panjang, minimal 6 bulan. Lama pengobatan tak bisa diperpendek karena bakteri TB tergolong sulit mati dan sebagian ada yang “tidur”. Karenanya, mencegah lebih baik daripada mengobati. Selain menhindarianak berkontak dengan penderita TB, juga meningkatkan daya tahan tubuhnya yang salah satunya melalui pemberian imunisasi BCG. Jumlah Pemberian Imunisasi BCG Cukup 1 kali saja, tak perlu diulang (booster). Sebab vaksin BCG berisi kuman hidup sehingga antibodi yang dihasilkannya tinggi terus. Berbeda dengan vaksin berisi kuman mati, sehingga memerlukan pengulangan. Usia Pemberian Imunisasi BCG Dibawah usia 2 bulan. Jika baru diberikan setelah usia 2 bulan, disarankan tes Mantoux(tuberkulin) dahulu untuk mengetahui apakah si bayi sudah kemasukan kuman Mycrobacterium tuberculosis atau belum. Vaksinasi dilakukan bila hasil tesnya negatif. Jika ada penderita TB yang tinggal serumah atau sering bertandang ke rumah, segera setelah lahir si kecil diimunisasikan BCG. Lokasi Penyuntikan Lengan kanan atas, sesuai anjuran WHO. Meski ada juga petugas medis yang melakukan penyuntikan di paha. Efek Samping Umumnya tidak ada. Namun pada beberapa anak timbul pembengkakan kelenjar getah bening di ketiak atau leher bagian bawah (atau selangkangan bila penyuntikan dilakukan di paha). Tanda Keberhasilan Muncul bisul kecil dan bernanah di daerah bekas suntikan setelah 4-6 minggu. Tidak menimbulkan nyeri dan tidak diiringi panas. Bisul akan sembuh sendiri dan meninggalkan luka parut. Jika bisul tak muncul, jangan cemas. Bisa saja dikarenakan cara penyuntikan yang salah, mengingat cara penyuntikan perlu kehlian khusus karena vaksin harus masuk ke dalam kulit. Apalagi bila dilakukan di paha, proses menyuntiknya lebih sulit karena lapisan lemak di bawah kulit paha umumnya lebih tebal. Jadi, meski bisul tak muncul, antibodi tetap terbentuk, hanya saja dalam kadar rendah. Imunisasi BCG pun tak perlu diulang, karena di daerah endemis TB, infeksi alamiah akan selalu ada. Dengan kata lain, anak akan mendapat vaksinasi alamiah.

 

3.     Sistem imun

 

 

 

11. evolusi

Evolusi Dunia ilmu pengetahuan pernah digegerkan dengan adanya teori evolusi yang dipopulerkan oleh Charles Darwin. Teori berbasis "Materialisme" itu mengatakan bahwa makhluk hidup ada dengan sendirinya. Sedangkan teori evolusi menurut Harun Yahya, seorang ilmuwan muslim yang pertama menentang adanya teori tersebut, adalah sebuah kebohongan besar terhadap ilmu pengetahuan. Darwin berasumsi bahwa makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari hal yang sama, yaitu makhluk bersel satu. Setelah mengalami berbagai variasi kecil dan bertahap, ia berevolusi menjadi makhluk yang lebih kompleks, hingga menjadi seperti makhluk yang ada saat ini. Tahun 1858 Darwin mempublikasikan The Origin yang memuat 2 teori utama yaitu:                   1. Spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies lain yang hidup di masa lampau.                  2. Evolusi terjadi melalui seleksi alam. Menurut Darwin, agen tunggal penyebab terjadinya evolusi adalah seleksi alam. Seleksi alam adalah “process of preserving in nature favorable variations and ultimately eliminating those that are ‘injurious’”.                                                                                                         Darwin mengemukakan bahwa seleksi alam merupakan agen utama penyebab terjadinya evolusi. Darwin (dan Wallace) menyimpulkan seleksi dari prinsip yang dikemukakan oleh Malthus bahwa setiap populasi cendrung bertambah jumlahnya seperti deret ukur, dan sebagai akibatnya cepat atau lambat akan terjadi perbenturan antar anggota dalam pemanfaatan sumber daya khususnya bila ketersediaannya terbatas. Hanya sebagian, seringkali merupakan bagian kecil, dari keturunannya bertahan hidup: sementara besar lainnya tereliminasi. Dengan berkembangnya ilmu genetika, teori itu diperkaya sehingga muncul Neo Darwinian. Menurut Lemer (1958), definisi seleksi alam adalah segala proses yang menyebabkan pembedaan non random dalam reproduksi terhadap genotype; atau allele gen dan kompleks gen dari generasi ke generasi berikutnya. Anggota populasi yang membawa genotype yang lebih adaptif (superior) berpeluang lebih besar untuk bertahan daripada keturunan yang inferior. Jumlah individu keturunan yang superior akan bertambah sementara jumlah individu inferior akan berkurang dari satu generasi ke generasi lainnya. Seleksi alampun juga masih bekerja, sekalipun jika semua keturunan dapat bertahan hidup dalam beberapa generasi. Contohnya adalah pada jenis fauna yang memiliki beberapa generasi dalam satu tahun. Jika makanan dan sumberdaya yang lain tidak terbatas selama suatu musim, populasi akan bertambah seperti deret ukur dengan tidak ada kematian di antara keturunannya. Hal itu tidak berarti seleksi tidak terjadi, karena anggota populasi dengan genotype yang berbeda memproduksi keturunan dalam jumlah yang berbeda atau berkembang mencapai matang seksual pada kecepatan yang berbeda. Musim yang lain kemungkinan mengurangi jumlah individu secara drastic tanpa pilih-pilih. Jadi pertumbuhan eksponensial dan seleksi kemungkinan akan dilanjutkan lagi pada tahun berikutnya. Pebedaan fekunditas, sesungguhnya juga merupakan agent penyeleksi yang kuat karena menentukan perbedaan jumlah individu yang dapat bertahan hidup atau dan jumlah individu yang akan mati, yang ditunjukkan dalam angka kematian (Dobzhansky, 1970). Darwin telah menerim, namun dengan sedikit keraguan, slogan Herbert Spencer “survival of the fittest in the struggle for life” sebagai altenatif untuk menerangkan proses seleksi alam, namun saat ini slogan itu nampaknya dipandang tidak sepenuhnya tepat. Tidak hanya individu atau jenis yang terkuat tetapi mereka yang lumayan pas dengan lingkungan dapat bertahan hidup dan bereproduksi. Dalam kondisi seleksi yang lunak atau halus semua individu atau jenis pembawa genotype yang bermacam-macam dapat bertahan hidup ketika populasi berkurang. Individu yang fit (individu yang sesuai dengan lingkungan dapat bertoleransi dengan lingkungan) tidak harus mereka yang paling kuat, paling agresif atau paling bertenaga, melainkan mereka yang mampu bereproduksi menghasilkan keturunan dengan jumlah terbanyak yang viable dan fertile. Seleksi alam tidak menyebabkan timbulnya material baru (bahan genetic yang baru yang di masa mendatang akan datang diseleksi lagi),melainkan justru menyebabkan hilangnya suatu varian genetic atau berkurang frekuensi gen tertentu. Seleksi alam bekerja efektif hanya bila populasi berisi dua atau lebih genotype, yang mana dari varian itu ada yang akan tetap bertahan atau ada yang tereliminasi pada kecepatan yang berbeda-beda. Pada seleksi buatan, breeder akan memilih varian genetic (individu dengan genotype) tertentu untuk dijadikan induk untuk generasi yang akan datang. permasalahan yang timbul adalah dari mana sumber materi dasar atau bahan mentah genetic penyebab keanekaragaman genetic pada varian-varian yang akan obyek seleksi oleh alam. Permasalahan itu terpecahkan setelah T.H Morgan dan kawan-kawan meneliti mutasi pada lalat buah Drosophilia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses mutasi menyuplai bahan mentah genetic yang menyebabkan terjadinya keanekaragaman genetic dimana nantinya seleksi alam bekerja (Dobzhansky, 1970).

 

 

Bioteknologi

DAFTAR  PUSTAKA

Faidah Rachmawati, Nurul Urifah, dan Ari Wijayati. 2009. Jakarta: Ricardo Publishing and Printing

Fahruddin. 2010. Bioteknologi Lingkungan. Bandung: Alfabeta.

Rohana Kusumawati, Muhammad Luthfi Hidayat. 2012. Klaten: Intan Pariwara.

Sutarno, Nono. 2000. Biologi Lanjutan Umum II. Jakarta: Universitas Terbuka.

http://www.gerbangilmu.com/2015/01/dampak-dari-penerapan-bioteknologi.html

https://oktavianipratama.wordpress.com/2013/02/21/dampak-penggunaan-bioteknologi/

http://telosoft.blogspot.com/2013/03/feromon-hormon-menakjubkan-yang-bisa.html

http://angkatigabelas.blogspot.com/2012/04/inilah-kehebatan-burung-merpati.html

http://forum.orisinil.com/index.php?topic=7252.0

http://www.bin.go.id/awas/detil/353/4/29/05/2015/waspadai-beras-plastik-beredar-di-sekitar-kita#sthash.E0PZG6dv.dpuf