Dampak Bioteknologi bagi sains, lingkungan, teknologi & masyarakat

Kemajuan teknologi , kemajuan ilmu pengetahuan akan selalu diiringi oleh dampak / akibat yang ditimbulkannya. Akibat .. bisa bermakna baik pun bisa berarti buruk utamanya bagi manusia dan lingkungan. Demikian halnya dengan perkembangan bioteknologi yang saat ini berkembang dengan begitu pesatnya . Bioteknologi secara nyata telah menimbulkan berbagai dampak pada masa kini dan nanti, baik itu dampak positip maupun dampak negatif dalam ranah sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat.

Dampak positip bioteknologi

Beberapa dampak positip, akibat baik, hal-hal yang menguntungkan dari perkembangan bioteknologi hingga saat ini, antara lain :

• meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnya tanaman transgenik kebal hama
• meningkatnya produk-produk ( baik kualitas maupun kuantitas ) pertanian , perkebunan, peternakan maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.
• meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan tertentu, seperti air susu menjadi yoghurt, mentega, keju.
• membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam ( biohidrometalurgi ) 
• membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti : bacteri pemakan plastik dan parafin, bacteri penghasil bahan plastik biodegradable, 
• membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya : bioethanol, biogas
• membantu dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu. Misalnya : penyakit kelainan genetis dg terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
• mengatasi masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan
• dan lain sebagainya.

Dibalik keuntungan dan manfaat yang disumbangkan bioteknologi pada manusia, perlu kiranya manusia memperhatikan berbagai dampak negatif  / akibatburuk yang ditimbulkan oleh perkembangan bioteknologi.

Dampak negatif bioteknologi 

Akibat-akibat buruk yang bisa ditimbulkan oleh perkembangan bioteknologi ini, antara lain :

• munculnya pencemaran biologis, berupa penyebaran organisme transgenik yang tak terkendali
• gangguan keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi
• kerusakan tatanan sosial masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak terkendali
• tersingkirnya berbagai plasma nutfah alami / lokal. Flora dan fauna lokal "terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik.
• menimbulkan pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengan tokoh-tokoh kemanusiaan dan agama
• timbulnya reaksi alergi pada manusia yang mengkonsumsi tanaman / hewan transgenik
• munculnya penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatan tanaman / hewan transgenik

Inilah beberapa dampak negatif yang mungkin timbul seiring dengan perkembangan bioteknologi. Dengan mengingat dampak positif tanpa mengabaikan dampak negatifnya, bioteknologi tetap perlu dikembangkan. Hanya saja, diperlukan sikap bijak dari manusia dalam penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari sehingga dapat mengeliminir ataupun setidaknya meminimalkan dampak negatif bioteknologi.

Beberapa contoh produk / jasa bioteknologi modern

Pada bagian terdahulu telah saya postingkan  beberapa contoh produk / jasa dari bioteknologi konvensional atau bioteknologi tradisional.

Dalam postingan kali ini akan saya sajikan contoh-contoh produk / jasa dari bioteknologi modern.

Beberapa contohnya antara lain :

1.	Bibit tanaman yg seragam, diperoleh dengan melalui tehknik kultur jaringan. Melalui teknik ini dapat dihasilkan / diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar, Beberapa contoh tanaman yang telah dihasilkan melalui kultur jaringan antara lain : Papaver somniferum ( menghasilkan kodein , untuk penghilang rasa nyeri, Jasminum sp ( menghasilkan jasmine, sebagai bahan parfum aroma melati ).
2.	Antibodi monoklonal, merupakan sejenis antibodi yang diproduksi dengan cara penggabungan ( fusi ) dua jenis sel yang sama atau berbeda . Dikenal dengan sebutan teknologi hibridoma / DNA rekombinan.
3.	Bayi tabung, hasil fertilisasi secara in vitro . Ovum dan sperma dipertemukan dalam sebuah “ wadah” sehingga terjadi pembuahan.
4.	Hormon insulin, yang diperoleh melalui teknologi plasmid dalam rekayasa genetik
5.	Domba dolly hasil kloning yaitu transfer inti sel autosom ( diploid ) ke dalam ovum ( haploid ) yang telah diambil inti telurnya.
6.	Tanaman kebal hama, yang telah disisipi gen penghasil senyawa endotoksin dari Bacillus thuringiensis
7.	Tanaman yang mampu memfiksasi nitrogen melalui penyisipan gen pengontrol fiksasi nitrogen ( gen nif ) dari bacteri Rhizobium sp dengan perantara plasmid dari Agrobacterium tumefaciens
8.	Hewan transgenik, hasil rekayasa genetika yang memiliki sifat / kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya  menghasilkan air susu yang mengandung faktor anti hemofili
9.	Hormon BST ( Bovine Somatotrophin ), hormon pertumbuhan untuk hewan dari hasil rekayasa genetik
10.	Vaksin malaria, hasil rekayasa genetik dengan memanfaatkan DNA virus cacar air yang kurang aktif
11.	antibiotik jenis baru, yang dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari rekayasa genetik
12.	Interferon, sejenis protein hasil tekhnik DNA rekombinan untuk menghambat replikasi virus
13.	Hormon pertumbuhan manusia yang dihasilkan dari tehknik DNA rekombinan
14.	Terapi genetik, jasa layanan perbaikan kelainan genetik dengan rekayasa genetik
15.	Pelestarian species langka, jasa layanan pelestarian hewan / tumbuhan yang hampir punah menggunakan tehknik rekayasa genetik

Jenis-jenis Bioteknologi

Bioteknologi berarti setiap aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau derivatifnya, untuk membuat atau memodifikasiproduk atau proses untuk penggunaan/ kepentingan khusus / tertentu . Sebagai contoh, bioteknologi diterapkan untuk meningkatkan atau memfasilitasi proses seluler seperti metabolisme energi, transfer gen antara spesies yang tidak terkait, ataurekayasa enzim untuk produksi obat.dalam skala besar . Pada intinya, bioteknologi melibatkan organisme dan atau bagian-bagiannya untuk sebuah proses produksi yang menghasilkan produk atau jasa bagi manusia.

Beberapa jenis bioteknologi yang dikenal manusia saat ini, antara lain :

 Bioteknologi hijau ( Green Bioteknology ),  berkaitan dengan penggunaan solusi ramah lingkungan sebagai alternatif untuk pertanian tradisional, hortikultura, dan proses pengembangbiakan hewan. Contohnya adalah merancangtanaman transgenik yang dimodifikasi untuk meningkatkan rasa, untuk peningkatan resistensi terhadaphama dan penyakit, atau untuk pertumbuhan dalam kondisi cuaca buruk.

 Bioteknologi Merah ( Red Bioteknology), yang mengacu pada penggunaan organisme untuk perbaikan proses medis. Ini mencakup merancang organisme untuk memproduksi produk-produk farmasiseperti antibiotik dan vaksin, rekayasa genetika penyembuhan melalui manipulasi genom, dan penggunaannya dalam forensik melalui profil DNA.

 Bioteknologi Biru ( Blue Bioteknology), yang berkaitan dengan penerapanmetode biologis molekuler untuk organisme laut dan air tawar. Ini melibatkan penggunaan organisme, dan turunannya, untuk tujuan seperti meningkatkan pasokan makanan laut dan keselamatan, mengendalikan proliferasiberbahaya yang terbawa organisme air, dan mengembangkan obat baru. 
 Bioteknologi Putih ( White Bioteknology ), mengacu pada bioteknologi yang diterapkan pada proses industri. Ini melibatkan penggunaan enzim dan organisme untuk pengolahan dan produksi bahan kimia, bahan, dan energi.

Tempe, termasuk dalam kategori bioteknologi yang mana ?

Contoh-contoh Produk Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi konvensional disebut juga sebagai bioteknologi sederhana. Disebut demikian mungkin karena bioteknologi jenis ini dikerjakan secara sederhana, bisa menggunakan peralatan sederhana. Di samping itu, ada juga yang menyebutnya sebagai bioteknologi kuno. Disebut demikian, mungkin karena bioteknologi jenis ini sudah dikenal dan dikerjakan oleh manusia 6000 tahun sebelum masehi dengan memanfaatkan kemampuan fermentasi mikroba tertentu .

Beberapa contoh produk bioteknologi konvensional, antara lain sbb :

1. anggur dan bir, dari bahan mentah biji sereal ( semisal gandum ) dengan agen hayati khamir dari jenis Aspergillus oryzae
2. Roti, dari bahan dasar biji sereal ( gandum ) dengan agen hayati berupa khamir dari jenis Saccharomyces cerevisiae.
3. Keju, dari bahan dasar  susu murni dengan agen hayati kelompok bacteri asam laktat ( dari genus : Lactobacillus dan Streptococcus ) yang memfermentasi laktosa menjadi asam laktat.. Juga terkadang digunakan jamur Penicillium camembert dan Penicillium requefort .
4. Yoghurt, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri asam laktat dari jenis  Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophylus.
5. Mentega, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri dari jenis Streptococcus lactis dan Leuconostoc cremoris.
6. Antibiotik pinisilin , memanfaatkan kemampuan jamur Penicillium notatum dan Penicillium crysogenum untuk mensintesis antibiotik ( ditemukan Alexander Fleming, 1926 ).
7. Sauerkraut, dari bahan dasar sayuran menggunakan agen hayati bacteri asam laktat
8. Nata de coco, dari bahan dasar air kelapa menggunakan jasa agen hayati Acetobacter xyllinum.
9. Tempe, dari bahan dasar kedelai menggunakan bantuan jenis jamur Rhizopus stoloniferus.
10. Kecap, dari bahan dasar kedelai menggunakan agen hayati jamur Aspergillus wentii.
11. Tapai, dari bahan dasar singkong atau sereal seperti beras ketan menggunakan agen hayati Saccharomyces cerevisiae.

Materi terkait :

• jenis-jenis bioteknologi
• pengertian, prinsip dasar bioteknologi

JENIS-JENIS BIOTEKNOLOGI

Bagi manusia, bioteknologi sebenarnya bukan barang yang baru. Dalam kenyataannya bioteknologi sudah ada sejak zaman sebelum masehi. Misalnya orang Samaria dan Babilonia telah mengenal minuman bir sejak 6000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir telah membuat adonan kue asam ( menggunakan bakteri asam ) sejak tahun 400 SM ( Sebelum Masehi ). Kemampuan mikroorganisme melakukan fermentasi ( “peragian” )  pertamakali ditemukan oleh Louis Pasteur ( 1857 – 1876 ). Fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme tertentu menjadi prinsip dasar pengembangan bioteknologi tradisional atau konvensional, dengan produk-produk berupa : tempe, bir , tape, kecap, keju, susu asam, roti dan lain-lain.

Perkembangan lebih lanjut di masa kini, bioteknologi sudah memanfaatkan organisme atau bagian-bagiannya yang telah direkayasa secara in vitro sesuai dengan keinginan manusia. Adanya rekayasa secara in vitro yang dilakukan manusia terhadap agen-agen hayati menjadi prinsip utama bioteknologi modern. Misalnya melalui teknik rekayasa genetic manusia dapat “ memaksa” mikroorganisme tertentu untuk memproduksi hormone insulin dalam skala industri. Melalui teknik kultur jaringan, manusia dapat memperoleh bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar dengan waktu yang singkat.

Berdasarkan fakta-fakta di atas, pada dasarnya bioteknologi dapat dibedakan menjadi dua jenis , yaitu : bioteknologi konvensional / tradisional dan bioteknologi modern.

Proses pembuatan Tempe ( contoh Bioteknologi konvensional ). Tempe merupakan salah satu produk bioteknologi yang sudah dikenal sejak jaman dahulu. Proses pembuatan tempe sangat mudah, menggunakan bahan dan peralatan sederhana.

Tahap-tahap pembuatan tempe., sbb : 

1. Kacang kedelai dicuci bersih, lalu direndam dalam air dingin selama1 hari 
2. Kacang kedelai dikupas kulitnya, lalu direbus
3. Pemberian ragi tempe ( berisi spora jamur dari jenis Rhizopus sp ) 
4. Dibungkus/disimpan ditempat tertutup
5. setelah 2 - 3 hari produk tempe siap dikonsumsi 

Proses Pembuatan Insulin ( Bioteknologi modern ).

Bioteknologi produksi Insulin ini dilakukan dengan memanfaatkan jasa Escherichia coli melalui suatu teknologi yang disebut dengan rekayasa genetic menggunakan peralatan modern.

Adapun tahap-tahap rekayasa genetic dalam pembuatan insulin adalah  sebagai berikut :

1. Identifikasi gen insulin manusia
2.  Isolasi plasmid dari sel E.coli  
3. Penyisipan gen insulin ke dalam plasmid ( terbentuk Plasmid rekombinan ) 
4. Injeksi plasmid rekombinan ke dalam sel E.coli
5. Membiakkkan E.coli yang mengandung plasmid rekombinan
6. Menginduksi E.coli yg mengandung plasmid rekombinan untuk memproduksi insulin
7. Mengisolasi dan memurnikan hormone insulin 
8. HORMON  INSULIN 

Materi terkait :

• PENGERTIAN dan PRINSIP DASAR BIOTEKNOLOGI

PENGERTIAN dan PRINSIP DASAR BIOTEKNOLOGI

Dalam kehidupan sehari-hari tanpa disadari, kita telah banyak mendengar atau bahkan memanfaatkan produk-produk bioteknologi. Baik yang berkaitan dengan makanan / minuman ( seperti : tempe, bir, keju, kecap, yoghurt ) , kesehatan ( seperti : penisilin, amoxylin, vaksin,hormone insulin ), pertanian ( tanaman trans genik, kultur jaringan, tembakau bebas virus ), peternakan ( seperti :  domba dolly ), transportasi ( seperti biofuel )  bahkan sampai masalah sampah ( seperti : plastic biodegradable ). Namun, mungkin kita masih bertanya-tanya , apa sih bioteknologi itu ? Bagaimana bioteknologi itu ?

Bioteknologi merupakan ilmu terapan biologi yang dalam praktiknya melibatkan berbagai disiplin ilmu , seperti : Mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel molekul dan lain sebagainya. Secara klasik atau konvensional, bioteknologi dapat didefinisikan sebagai teknologi yang memanfaatkan organisme atau bagian-bagiannya untuk mendapatkan barang dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan dalam perkembangan lebih lanjut, bioteknologi dapat juga didefinisikan sebagai teknologi pemanfaatan organisme atau bagian-bagiannya yang telah direkayasa secara in vitro untuk menghasilkan produk dan jasa pada skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia.

Dari kedua definisi tersebut dapat kita fahamkan bahwa dalam prosesnya, bioteknologi melibatkan beberapa unsure , yaitu  adanya: Bahan mentah, agen hayati ( organisme atau bagian-bagiannya ), pendayagunaan secara teknologis dan industrial , dan produk / jasa yang diperoleh. Perhatikan bagan berikut ini.

Bahan mentah	=====	Proses teknologis Dan industrial	====	Produk / jasa
		| |
		Agen hayati ( mikroba/ molekul/ sel/ jaringan )

Dari bagan tersebut, dengan jelas dapat kita lihat bahwa suatu produk / jasa dapat dikategorikan sebagai produk bioteknologi bila produk / jasa tersebut dihasilkan melalui proses teknologis ( baik konvensional maupun modern ) yang melibatkan agen hayati di dalam proses produksinya. Perhatikan contoh berikut :

Contoh 1 :

biji kedelai direbus menjadi kedelai rebus

Contoh 2 :

biji kedelai direbus, setelah dingin diberikan ragi tempe kemudian dibungkus lalu disimpan. Setelah 2 – 3 hari menjadi tempe

Dari  kedua contoh tersebut, mana yang merupakan produk bioteknologi ? Contoh 2 merupakan produk bioteknologi karena dalam prosesnya menggunakan agen hayati, yaitu ragi tempe. Ragi tempe mengandung spora jamur Rhizopus sp. Aktivitas kehidupan jamur ini secara biologis menjadikan butiran-butiran kedelai rebus terangkai menjadi suatu produk yang bernama tempe. Sedangkan contoh 1 bukan merupakan produk bioteknologi, karena dalam prosesnya sama sekali tidak memanfaatkan agen hayati ( meski teknologi perebusan yang digunakan modern sekalipun ).

Bioteknologi dalam perkembangannya,  memang tidak pernah terlepas dari sifat rasa ingin tahu dan rasa tidak puas manusia. Adapun tujuan utama pengembangan bioteknologi adalah untuk meningkatkan / memberi  nilai  tambah  bahan mentah dengan memanfaatkan organisme atau bagian-bagiannya. Dengan memanfaatkan jamur Rhizopus, biji kedelai mempunyai nilai tambah. Misalnya : dari sisi ekonomi harga tempe lebih mahal daripada harga kedelai rebus, dari sisi nutrisi tempe lebih tinggi kandungan/nilai gizinya daripada kedelai rebus dll.