Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi berasal dari istilah latin yaitu bio (hidup), teknos (teknologi = penerapan), dan logos (ilmu), yang secara harfiah berarti ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip biologi. Pengertian bioteknologi yang lebih lengkap adalah pemanfaatan prinsip-prinsip dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia (Aryulina et al., 2000).

Pujiyanto (2012) mengemukakan bahwa bioteknologi merupakan cabang biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, jamur, virus ataupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol, antibiotik, asam organik) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia.

Thieman dan Palladino (2013) mendefinisikan bioteknologi sebagai bagian sains yang mempelajari penggunaan organisme hidup atau produk dari organisme untuk menghasilkan suatu produk atau untuk memecahkan masalah. Bioteknologi dapat diartikan sebagai upaya peningkatan nilai suatu produk atau jasa dengan memanfaatkan agen hayati (mikroorganisme) untuk meningkatkan kesejahteraan manusia.

Bioteknologi konvensional atau tradisional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan proses genetik alami seperti mutasi dan rekombinasi genetik (Pujiyanto, 2012). Ciri-ciri bioteknologi konvensional adalah kurang steril, jumlahnya sedikit, kualitas belum terjamin dan tanpa rekayasa genetika (Syamsuri, 2007).

Contoh Bioteknologi Konvensional

Contoh produk bioteknologi konvensional adalah:

  1. Roti: terbuat dari tepung terigu yang difermentasi menggunakan khamir Saccharomyces cereviseae. Khamir memanfaatkan glukosa sebagai substrat respirasinya dan menghasilkan karbondioksida. Karbondioksida membentuk gelembung-gelembung yang terperangkap pada adonan roti yang menyebabkan roti bertekstur ringan dan mengembang (Pratiwi et al., 2006).
  2. Tempe: merupakan hasil bioteknologi konvensional yang dikenal di Indonesia. Secara umum tempe terbuat dari kacang kedelai yang dibersihkan lalu difermentasikan menggunakan jamur bergenus Rhizopus (Pujiyanto, 2012). Tempe memiliki beberapa keunggulan, yaitu bergizi tinggi dan mudah dicerna. Proses fermentasi jamur Rhizopus sp menghasilkan enzim protease yang mampu mendegradasi protein menjadi asam amino dan juga menghasilkan enzim lipase yang menguraikan lemak menjadi asam lemak (Pujiyanto, 2012).
  3. Nata de coco: merupakan produk fermentasi air kelapa oleh bakteri Acetobacter xylinum. Nata sebenarnya adalah polisakarida (selulosa) yang disintesa bakteri selama proses fermentasi berlangsung. Sintesa selulosa menggunakan gula yang berasal dari medium air kelapa (Pujiyanto, 2012).
  4. Tape: merupakan makanan beralkohol yang memiliki rasa khas dengan kandungan alkohol 3-5% dan telah dikenal luas oleh masyarakat. Pembuatan tape menggunakan ragi dari kelompok jamur yang umumnya berupa Saccharomyces cereviseae. Pada saat fermentasi tape, terjadi proses sakarifikasi pati (amilum) oleh enzim amilase kemudian dilanjutkan dengan fermentasi alkohol (Pujiyanto, 2012).
Bioteknologi

Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA, selain memanfaatkan dasar mikrobiologi dan biokimia. Bioteknologi modern berkembang karena adanya teknologi DNA. Teknologi DNA memungkinkan menyambungan potongan DNA ke dalam DNA spesies yang berbeda dan melipatkandakan jumlahnya dalam waktu singkat. Untuk mengklon potongan DNA, plasmid-plasmid terlebih dahulu diisolasi dari sel bakteri. Potongan DNA akan diselipkan ke dalam plasmid. Plasmid tersebut sekarang merupakan molekul DNA rekombinan yang menggabungkan DNA dari dua sumber yang berbeda. Plasmid dikembalikan ke sel bakteri yang kemudian bereproduksi untuk membentuk klon sel. Gen asing yang dibawa oleh plasmid “diklon” pada waktu yang sama, karena bakteri yang terus mereplikasi plasmid rekombinannya. Pada keadaan cocok, klon bakteri akan membuat protein yang dikode oleh gen asing tersebut (Chambell et al., 2002).

Contoh Bioteknologi Modern

Contoh produk bioteknologi modern adalah:

  1. Tanaman transgenik: merupakan tanaman yang telah mengalami rekayasa genetik. Beberapa tanaman komoditas pertanian diproduksi menggunakan prinsip transgenik antara lain jagung, kapas dan kedelai. Contohnya jagung transgenik yang lebih dikenal dengan jagung Bacillus thuringensis (Bt). Para ahli telah berhasil memasukkan gen cry dari bakteri Bt ke dalam sel tanaman jagung sehingga mampu menghasilkan racun yang dapat membunuh hama ulat. Adanya tanaman jagung transgenik diharapkan dapat mengurangi penggunaan pestisida sintetis yang mencemari lingkungan (Thieman dan Palladino, 2013).
  2. Hormon insulin: Pembuatan hormon insulin saat ini dapat diproduksi dengan cara merekayasa genetik bakteri. Hormon insulin manusia yang dihasilkan dengan rekayasa genetik lebih murni daripada insulin yang dihasilkan dari sapi atau babi, yang kadang-kadang memicu reaksi alergi terhadap adanya protein asing. Rekayasa genetika pada produksi hormon insulin dilakukan dengan menyisipkan gen pengkode hormon insulin ke dalam plasmid bakteri sehingga terbentuk plasmid rekombinan (Kistinah, 2008).
  3. Kloning: merupakan salah satu bentuk reproduksi secara aseksual. Dalam kloning, tidak terjadi proses meiosis dan rekombinasi sehingga sel-sel atau organisme yang dihasilkan memiliki kesamaan genetik (Thieman dan Palladino, 2012). Salah satu proses kloning yang berhasil dilakukan adalah kloning domba dolly.

Dampak Bioteknologi Bagi Kehidupan

Bioteknologi telah berkembang dan dapat membantu, serta bermanfaat bagi manusia. Dampak positif dari bioteknologi adalah dapat mengatasi kekurangan bahan makanan karena dapat diproduksi secara cepat dan efisien tempat untuk proses pembuatannya, misalnya protein sel tunggal, dapat menghasilkan obat-obatan, antibodi, hormon insulin sehingga dapat membantu kesehatan tubuh manusia, dapat membantu mengatasi pencemaran lingkungan, dan menyediakan energi misalnya biogas. Bioteknologi, salah satunya metode bayi tabung dapat membantu mengatasi kesulitan manusia mendapatkan anak (Kistinah, 2008).

Menurut Lenggono (2010) dampak dari pengaplikasian bioteknologi bagi sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat adalah sebagai berikut:

1. Tanaman transgenik

Dampak positif dari pengaplikasian bioteknologi dalam pembuatan tanaman transgenik adalah:

  • produk tanaman transgenik aman untuk dikonsumsi,
  • produk tanaman transgenik ramah lingkungan,
  • tanaman transgenik dapat meningkatkan swasembada pangan,
  • produk yang dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida. Dampak negatifnya dari tanaman transgenik adalah: tanaman transgenik dapat mengkontaminasi (membuat pencemaran genetik) terhadap tanaman non-transgenik yang dapat menyebabkan hama menjadi resisten, tanaman transgenik berubah menjadi gulma tanaman budidaya, dan produk akhir unggas akan mengalami modifikasi secara genetik jika mendapat pakan dari tanaman transgenik.

2. Bayi tabung

Bayi tabung yang merupakan prosedur pembuahan di dalam tabung kaca (invitro) memiliki kelebihan yaitu sel telur dan sel sperma tidak harus berasal dari orang tua atau ibu yang mengandung bayinya. Bayi tabung dapat membantu pasangan suami istri yang belum mempunyai anak dengan cara pembuahan in vitro. Tetapi, bioteknologi ini juga memiliki dampak negatif yaitu:

  • tidak dibenarkan oleh norma agama jika sel telur dan sel sperma tidak berasal dari pasangan yang bersangkutan;
  • norma agama melarang karena terkesan mempermainkan Tuhan sebagai Sang Pencipta.

3. Kloning

Kloning merupakan salah satu bioteknologi yang bermanfaat. Dampak positif dari kloning adalah:

  • kloning dapat digunakan untuk menghasilkan organisme unggul baik pada tumbuhan maupun hewan,
  • dibidang pengobatan, klon hewan dipakai sebagai media membuat obat yang sangat langka dan mahal harganya,
  • kloning dapat digunakan untuk menghasilkan duplikat seseorang,
  • teknik kloning merupakan hal yang revolusioner sebagai pengobatan infertilisasi karena penderita tidak perlu menghasilkan sperma atau telur, dan
  • pengklonan juga dapat dilakukan terhadap anggota badan untuk mengganti jaringan sel yang rusak di dalam tubuh. Dampak negatif dari kloning adalah: pelanggaran norma agama jika kloning manusia secara utuh dilakukan, merusak peradaban manusia, memperlakukan manusia sebagai objek, kloning dapat menimbulkan perasaan dominasi dari suatu kelompok tertentu terhadap kelompok lain, dan keberhasilan kloning membahayakan terhadap kelestarian plasma nutfah dikarenakan yang dibudidayakan adalah spesies unggul sehingga dikhawatirnya spesies yang tidak unggul dapat punah.

3. Paten bioteknologi
Adanya paten bioteknologi memberikan dampak positif sperti:

  • paten mampu memberikan jaminan kualitas terhadap produk dan si pemilik paten bertanggungjawab atas patennya,
  • menggunakan hak paten keuntungan besar dapat diperoleh oleh suatu negara sehingga dapat meningkatkan pendapatan Negara,
  • meningkatnya nilai sumber daya genetika sehingga memacu persaingan ilmu dan teknologi dunia yang cukup ketat serta adanya penghargaan ilmu yang tinggi. Dampak negatif paten bioteknologi seperti: pemilik paten dapat menguasai semua varietas, gen miliknya dipadukan, dan juga dapat melarang orang lain untuk menggunakan gen tersebut sehingga kemaslahatan orang banyak tidak terjamin, negara miskin dan berkembang dapat tersingkir dari perekonomian pasar internasional karena harus mengeluarkan biaya besar walau untuk mengatasi penyakit, kelaparan, serta penderitaan masyarakat lainnya dikarenakan harus membeli hak paten dari negara maju.