BIOTEKNOLOGI HEWAN

Jumat, 20 Juli 2012 | 0 komentar

                    BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar BelakangPada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara

negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi

semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA,

pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini

memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik

maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.

Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita

stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada

jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan

menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA,

dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat

gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap

hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat

dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada

penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-

zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis

baru.

Bahan pangan hewani merupakan kebutuhan pokok manusia untuk hidup sehat, kreatif, produktif dan cerdas. Menurut Prof. I.K Han (1999) menyatakan adanya kaitan positif antara tingkat konsumsi protein hewani dengan umur harapan hidup (UHH) dan pendapatan perkapita. Delgado et. al (1999) menduga akan terjadi peningkatan produksi dan konsumsi pangan hewani dimasa depan. Di dalam artikel “Peternakan 2020: Revolusi Pangan Masa Depan”, mereka menduga bahwa konsumsi daging penduduk dunia akan meningkat dari 233 juta ton (tahun 2000) menjadi 300 juta ton (tahun 2020). Konsumsi susu naik dari 568 juta ton menjadi 700 juta, sedangkan konsumsi telur sekitar 55 juta ton. Hal tersebut

disebabkan oleh bertambahnya jumlah penduduk dunia, meningkatnya kesejahteraan hidup dan meningkatnya kesadaran gizi masyarakat dunia.

Akan tetapi, peningkatan kebutuhan pangan hewani, ternyata tidak diikuti oleh ketersediaan pangan hewani secara murah, merata dan terjangkau. Teknologi budidaya peternakan konvensional dan pertumbuhan populasi ternak yang cenderung lambat merupakan salah satu faktor penyebabnya. Oleh karena itu, aplikasi bioteknologi diharapkan dapat memainkan peranan penting dalam memacu pertumbuhan populasi ternak dan meningkatkan mutu pangan hewani.

Menurut Sudrajat (2003) aplikasi bioteknologi peternakan dilakukan pada tiga bidang utama, yaitu bioteknologi reproduksi (inseminasi buatan, transfer embrio dan rekayasa genetik), bioteknologi pakan ternak dan bioteknologi bidang kesehatan hewan. Bioteknologi peternakan dapat digunakan mempercepat pembangunan peternakan melalui peningkatan daya reproduksi dan mutu genetik ternak, perbaikan kualitas pakan dan kualitas kesehatan ternak

B.     Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang diatas, maka penulis merumuskan maslah sebagai berikut :

1.      Apa pengertian bioteknologi hewan ?2.      Bagaimana metode bioteknologi hewan pada 1)      Transfer Embrio ?2)      Bayi Tabung ?3)      Kultur Sel Hewan?4)      Hormon BST (Bovine Somatotrophin) ?5)      Hewan transgenic  ?6)      Kriopreservasi Embrio ?7)      Inseminasi Buatan dan Seksing Sperma ?

3.      Apa saja dampak bioteknologi hewan bagi kehidupan ?C.     Tujuan

Berdasarkan atas pokok permasalahn diatas, maka tujuannya adalah sebagai berikut :

1.      Untuk mengetahui pengertian bioteknologi hewan?2.      Untuk mengetahui macam bioteknologi hewan1)      Transfer Embrio 2)      Bayi Tabung3)      Kultur Sel Hewan4)      Hormon BST (Bovine Somatotrophin) 5)      Hewan transgenic  6)      Kriopreservasi Embrio 7)      Inseminasi Buatan dan Seksing Sperma 3.      Untuk mengetahui dampak bioteknologi hewan bagi kehidupan

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Bioteknologi HewanBioteknologi hewan adalah bioteknologi yang mengunakan

agen hayatinya berupa hewan dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa

Bioteknologi reproduksi terus berkembang untuk meningkatkan konsistensi dan keamanan produk dari ternak yang berharga secara genetik dan menyelamatkan spesies langka. Bioteknologi reproduksi juga memudahkan antisipasi kemungkinan industri yang mengarah pada produk dengan sifat-sifat genetik bernilai ekonomis seperti pertumbuhan jaringan otot, produk rendah lemak, dan ketahanan terhadap penyakit.

Metode-metode bioteknologi pda hewan antara lain :4.      Transfer Embrio5.      Bayi Tabung6.      Kultur Sel Hewan7.      Hormon BST (Bovine Somatotrophin)8.      Hewan transgenic 9.      Kriopreservasi Embrio10.  Inseminasi Buatan dan Seksing Sperma

B.     Transfer EmbrioTE (transfer embrio) merupakan teknologi yang

memungkinkan induk betina unggul memproduksi anak dalam jumlah banyak tanpa harus bunting dan melahirkan. TE dapat mengoptimalkan bukan hanya potensi dari jantan saja tetapi potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfaatkan secara optimal. Pada proses reproduksi alamiah, kemampuan betina untuk bunting hanya sekali dalam 1 tahun (9 bulan bunting ditambah persiapan untuk bunting berikutnya) dan hanya mampu menghasilkan 1 atau 2 anak bila terjadi kembar. Menggunakan teknologi TE, betina unggul tidak perlu bunting tetapi hanya berfungsi menghasilkan embrio yang untuk selanjutnya bisa ditransfer (dititipkan) pada induk titipan (resipien) dengan kualitas genetik rata-rata etapi mempunyai kemampuan untuk bunting.Proses dan Tata Cara Transfer Embrio

Prinsip dasar dari transfer embrio meliputi beberapa treatmen/perlakuan dengan menggunakani teknik-teknik lainnya, yaitu superovulasi, oestrus synchronization(SinkronisasiBirahi), artificialinsemination (Inseminasi Buatan), embrio/eggs recovery (Pengumpulan atau pemanenan embrio) dan embrio/eggs transfer (Pemindahan embrio) (Sudarto, 1985). Sebelum dilakukan transfer, dilakukan produksi embrio. Menurut Udrayana(2011) produksi embrio terdiri dari 2 cara yaitu produksi embrio in vivo dan produksi embrio in vitro.

a.       Produksi embrio in vivo dilakukan dengan cara mengambil atau memanen embrio yang terdapat di dalam uterus (rahim) sapi betina donor (penghasil embrio), kemudian dipindahkan pada sapi

betina yang lain (betina resipien) atau untuk disimpan dalam keadaan beku (freeze embryo). Untuk memperbanyak embrio yang dipanen, maka pada sapi-sapi betina donor biasanya dilakukan teknik superovulasi, yaitu suatu perlakuan menggunakan hormon untuk memperoleh lebih banyak sel telur (ovum) pada setiap periode tertentu. Sehingga dengan demikian, seekor betina donor yang telah di-superovulasi dan kemudian dilakukan inseminasi (memasukkan sel benih jantan pada uterus menggunakan alat tertentu), akan menghasilkan banyak embrio untuk dipanen. Embrio-embrio tersebut kemudian dipanen (flushing) 2 hari setelah superovulasi dan inseminasi. Hasil panen kemudian dilakukan evaluasi kualitas embrio (grading), setelah itu hasilnya dapat disimpan beku atau ditransfer pada betina lain. oestrus synchronization (sinkronisasi estrus) adalah usaha yang bertujuan untuk mensinkronkan kondisi reproduksi ternak sapi donor dan resipien. Sinkronisasi estrus umumnya menggunakan hormon prostaglandin F2a (PGF2a ) atau kombinasi hormon progesteron dengan PGF2a. Sedangkan menurut Asrul superovulasi menggunakan hormon gonadotropin, seperti FSH (Follicle Stimulating Hormonr) atau PMSG (Pregnant Mare’s Serum Gonadotropin). Penyuntikan hormon itu akan meningkakan jumlahcorpus  luteum

b.      Produksi embrio in vitro dilakukan dengan cara  melakukan fertilisasi antara sel benih jantan (spermatozoa) dengan sel benih betina (ovum) dalam laboratorium, sehingga disebut pembuahan di luar tubuh. Salah satu alat yang digunakan untuk proses ini adalah cawan petri atau tabung khusus. Sel telur didapatkan dengan cara mengambil sel-sel telur yang terdapat pada indung telur (ovarium) sapi-sapi betina yang telah dipotong di rumah potong hewan.  Setelah diperoleh banyak sel telur, kemudian dilakukan pencucian dengan larutan khusus, selanjutnya dilakukan pemilihan sel telur yang masih baik dan ditempatkan dalam cawan petri. Pembuahan akan berlangsung jika pada cawan yang berisi sel-sel telur tadi ditempatkan sel benih jantan (spermatozoa yang masih hidup).Kelebihan Transfer Embrio

a.       Pada proses reproduksi alami,dalam satu tahun betina hanya bisa buntingsekali dan hanya mampu menghasilkan 1 anak (atau 2 anak bila terjadi kembar). Menggunakan teknologi transfer embrio, betina unggul tidak perlu bunting dan menunggu satu tahun untuk menghasilkan anak. Betina unggul hanya berfungsi menghasilkan embrio yang selanjutnya ditransfer (dititipkan) pada induk resipien yang memiliki kualitas genetik rata-rata tetapi mempunyai kemampuan untuk bunting.

b.      Embrio yang digunakan untuk transfer embrio dapat berupa embrio segar atau embrio beku (freezing embrio). Embrio beku efisien untuk dipakai karena dapat disimpan lama sebagai stok dan

dapat dibawa ke daerah-daerah yang membutuhkan.Sedangkan embrio segar hanya dapat ditransfer pada saat produksi di lokasi yang berdekatan dengan donor. 

c.       Perbaikan mutu genetik TE lebih efisien daripada dengan IB. Perbaikan mutu genetik pada IB hanya berasal dari pejantan unggul sedangkan dengan teknologi TE, sifat unggul dapat berasal dari pejantan dan induk yang unggul.

C.    Bayi TabungKematian bukan lagi merupakan berakhirnya proses untuk

melahirkan keturunan. Melalui teknik bayi tabung, sel telur yang berada di dalam ovarium betina berkualitas unggul sesaat setelah mati dapat diproses in vitro di luar tubuh sampai tahap embrional. Selanjutnya embrio tersebut ditransfer pada resipien sampai dihasilkan anak.

Secara alamiah sapi betina berkualitas unggul dapat menghasilkan sekitar tujuh ekor anak selama hidupnya. Jumlah tersebut dapat berkurang atau menjadi nol bila ada gangguan fungsi reproduksi atau kematian karena penyakit. Untuk menyelamatkan keturunan dari betina berkualitas unggul tersebut, embrio dapat diproduksi dengan cara aspirasi sel telur pada hewan tersebut selama masih hidup atau sesaat setelah mati. Dari ovarium yang diperoleh di rumah potong hewan bisa diperoleh sekitar 20 sampai 30 sel telur untuk setiap ternak betina yang dipotong. Sel telur hasil aspirasi tersebut selanjutnya dimatangkan secara in vitro. Sel telur yang sudah matang diproses lebih lanjut untuk dilakukan proses fertilisasi secara in vitro dengan melakukan inkubasi selama lima jam mempergunakan semen beku dari pejantan berkualitas unggul. Sel telur yang dibuahi dikultur kembali untuk perkembangan lebih lanjut. Pada akhirnya embrio yang diperoleh akan dipanen dan dipndahkan rahim induk betina dan dibiarkan tumbuh sampai lahir.

D.    Kultur Sel HewanKultur sel hewan adalah sisitem menumbuhkan sel manusia

maupun hewan untuk tujuan memproduksi metabolit tertentu. Pada saat sekarang aplikasi dari system ini banyak digunakan untuk menghasilkan untuk menghasilkan produk-produk farmasi dan kit diagnostik dengan kebanyakan jenis produk berupa molekul protein kompleks. Hal yang paling mendorong kearah aplikasi ini adalah karena biaya operasionalnya yang tinggi, terutama medium. Selain itu system metabolisme sel hewan tidak “seramai” pada system metabolisme sel tanaman. Sekalipun demikian ada aplikasi yang berhubungan tidak langsung dengan masalah pangan, misalnya: penetapan jenis kelamin dari embrio yang akan ditanam, penentuan masa ovulasi dari sapid an fertilisasi in vitro untuk hewan. Aadapun contoh-contoh produk yang biasa dihasilkan oleh sel hewan misalnya: interferon, tissue plasminogen activator, erythroprotein, hepatitis B surface antigen.

Manfaat kultur sel :a.       Keuntungan hemat tempat, waktu, biaya & keturunan yang

dihasilkan identik b.      Mengatasi keterbatasan jumlah sel dalam pembuatan vaksin c.       Sel hibridomad.       Mempelajari kondisi fisiologi sel

E.     Hormon BST (Bovine Somatotrophin)Dengan rekayasa genetika dihasilkan hormon pertumbuhan

dewan yaitu BST. Caranya adalah:a.       Plasmid bakteri E.Coli dipotong dengan enzim endonukleaseb.      Gen somatotropin sapi diisolasi dari sel sapic.       Gen somatotropin disisipkan ke plasmid bakterid.      Bakteri yang menghasilkan bovin somatotropin ditumbuhan dalam

tangki fermentasie.       Bovine somatotropin diambil dari bakteri dan dimurnikan.

Hormon ini dapat memicu pertumbuhan dan meningkatkan produksi susu. BST ini mengontrol laktasi (pengeluaran susu) pada sapi dengan meningkatkan jumlah sel-sel kelenjar susu. Jika hormon yang dibuat dengan rekayasa genetika ini disuntuikkan pada hewan, maka produksi susu akan meningkat 20%.Pemakaian BST telah disetujui oleh FDA (Food and Drug Administration), lembaga pengawasan obat dan makanan di Amerika. Amerika berpendapat nsusu yang dihasilkan karena hormon BST aman di konsumsi tapi di Eropa hal ini dilarang karena penyakit mastitis pada hewan yang diberikan hormon ini meningkat 70%.Selain memproduksi susu, hormon ini dapat memperbesar ukuran ternak menjadi 2 kali lipat ukuran normal. Caranya dengan menyuntik sel telur yang akan dibuahi dengan hormon BST. Daging dari hewan yang diberi hormon ini kurang mengandung lemak. Sehingga dikhawatirkan hormon ini dapat mengganggu kesehatan manusia.

F.     Hewan TransgenikHewan transgenik merupakan satu alat riset biologi yang

potensial dan sangat menarik karena menjadi model yang unik untuk mengungkap fenomena biologi yang spesifik (Pinkert, 1994).  Sedangkan hewan transgenik menurut Federation of European Laboratory Animal Associations adalah hewan dimana dengan sengaja telah dimodifikasi genome-nya, gen disusun dari suatu organisme yang dapat mewarisi karakteristik tertentu. Dua alasan umum mengapa hewan transgenic tetap diproduksi :

-          Beberapa hewan transgenic diproduksi untuk mempunyai sifat ekonomis spesifik. Contoh, ternak transgenic diciptakan untuk memproduksi susu yang mengandung protein khusus manusia, dimana mungkin dapat membantu dalam perawatan penyakit

emphysema pada manusia (penyakit pembengkakan paru-paru karena pembuluh darah).

-          Hewan transgenic lainnya diproduksi sebagai model penyakit (secara genetic hewan dimanipulasi untuk menunjukkan gejala penyakit sehingga perawatan efektif dapat dipelajari). Contoh, ilmuwan Harvard membuat terobosan besar secar ilmiah ketika mereka diterima sebuah paten U.S. untuk keahlian tikus secara genetic, dimana tikus membawa gen yang mengembangkan variasi kanker manusia.

Kemampuan untuk mengintroduksi gen-gen fungsional ke dalam hewan menjadi alat berharga untuk memecah proses dan sistem biologi yang kompleks. Transgenik mengatasi kekurangan praktek pembiakan satwa secara klasik yang membutuhkan waktu lama untuk modifikasi genetik. Aplikasi hewan transgenik melingkupi berbagai disiplin ilmu dan area riset diantaranya:

1.      Basis genetik penyakit hewan dan manusia, disain dan pengetesan terapinya;

2.      Resistensi penyakit pada hewan dan manusia;3.      Terapi gen

Hewan transgenik merupakan model untuk pertumbuhan, immunologis, neurologis, reproduksi dan kelainan darah);

4.      Obat-obatan dan pengetesan produk;5.      Pengembangan produk baru melalui “molecular farming”

Introduksi gen ke dalam hewan atau mikroorganisme dapat merubah sifat dari hewan atau organisme tersebut agar dapat menghasilkan produk tertentu yang diperlukan oleh manusia seperti factor IX dan hemoglobin manusia.

a.       Produksi peternakan1)      Ternak

Pemanfaatan teknologi transgenik memungkinkan diperolehnya ternak dengan karakteristik unggul (Pinkert, 1994; Prather et al, 2003). Petani selalu menggunakan peternakannya yang selektif untuk menghasilkan hewan yang sesuai dengan keinginan. Misalnya meningkatkan produksi susu, meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Peternakan tradisional memakan waktu dan sulit memenuhi permintaan. Ketika teknologi menggunakan biologi molekuler untuk mengembangkan karakteristik hewan dengan waktu yang singkat dan tepat. Disamping itu, transenik hewan menyediakan cara yang mudah untuk meningkatkan hasil.

2)      Kualitas produksiSapi transgenic bisa memproduksi susu yang banyak dan rendah laktosa dan kolesterol, babi dan unggas menghasilkan daging yang lebih banyak, dan domba yang memiliki wool yang tebal. Di masa lampau, petani menggunakan hormone pertumbuhan untuk memacu perkembangan hewan tetapi teknik ini bermasalah, khususnya sejak residu hormone masih terkandung dalm produk.

3)      Resistensi penyakit

Ilmuwan mencoba menghasilkan hewan yang resisten terhadap penyakit, seperti babi yang resisten terhadap influenza, tetapi jumlah gen yang berperan masih terbatas jumlahnya.

b.      Aplikasi Kesehatan1)      Pasien yang meninggal tiap tahun karena butuh pengganti

jantung, hati, atau ginjal. Contoh, sekitar 5000 organ dibutuhkan tiap tahun di UK. Babi transgenic menyediakan transpalantasi organ yang dibutuhkan untuk meredakan. Xenotransplantation adalah wadah yang diproduksi oleh protein babi yang dapat menyebabkan alergi pada penerima donor, tetapi bisa dihindarkan dengan mengganti protein babi dengan protein manusia.

2)      Suplement nutrisi dan Obat-obatanProduk seperti insulin, hormone pertumbuhan, factor anti penggumpalan darah mungkin terkandung dalam susu sapi, kambing, dan domba transgenic. Penelitian merupakan cara untuk menghasilkan susu melalui transgenesis untuk penyembuhan penyakit seperti phenylketonuria (PKU), penyakit pembengkakan paru-paru yang menurun, dan penyakit kista.Contoh : Pada tahun 1997, sapi transgenic pertama kali, memproduksi yang kaya akan protein 2,4 gr per liter. Susu sapi transgenic ini lebih bernutrisi daripada susu sapi biasa. Susu ini dapat diberikan pada bayi atau dan orang dewasa dengan gizi yang dibutuhkan dan mudah dicerna. Karena mengandung gen alpha-lactalbumin.

3)      Terapi Gen ManusiaTerapi gen manusia meliputi penambahan copyan gen normal pada genome orang yang memiliki gen yang tidak normal. Perlakuan tersebut berpotensi pada 5000 penyakit genetic yang besar dan hewan transgenic. Contoh, salah satu institute di finladia memproduksi gen anak sapi mampu memacu pertumbuhan sel darah merah di manusia (Margawati,2009).

c.       Aplikasi industriPada tahun 2001, 2 ilmuwan di Canada menyambung gen

laba-laba ke dalam sel penghasil susu kambing. Kambing mulai menghasilkan strand seperti serabut sutra saat pemerahan susu. Dengan mengekstrak polimer strand dari susu dan menenunnya menjadi benang, kemudian ilmuwan membuatnya menjadi mengkilat, keras, dan fleksibel dan diaplikasikan pada pembuatan kain, kasa steril, dan string raket tenis.

Hewan transgenic yang sensitive terhadap racun telah diproduksi untuk uji keamanan kimia. Mikroorganisme telah dirancang untuk meproduksi varietas protein yang dapat memproduksi enzim untuk mempercepat reaksi kimia pada industri.

d.      Kualitas produk transgenicDi masa yang akan datang hewan transgenik akan diproduksi

dengan penyisipan gen pada lokasi yang spesifik dalam genom.

Teknik ini telah terbukti berhasil pada mencit tetapi masih Iintensif diteliti pada hewan-hewan besar.

Tabel Contoh–contoh Locyt-Locyt Gen dan Aplikasi pada Ternak

G.    Kriopreservasi EmbrioKriopreservasi merupakan komponen bioteknologi yang

memiliki peranan yang sangat besar dan menentukan kemajuan teknologi transfer embrio. Hal ini dikaitkan dengan kemampuannya dalam mempertahankan viabilitas embrio beku dalam waktu yang tidak terbatas sehingga sewaktu-waktu dapat ditransfer ketika betina resipien telah tersedia, serta dapat didistribusi ke berbagai tempat secara luas. Dengan kata lain, Kriopreservasi merupakan suatu proses penghentian sementara kegiatan metabolism sel tanpa mematikan sel dimana proses hidup dapat berlanjut setelah kriopreservasi dihentikan. Metode kriopreservasi dapat dilakukan dengan dua cara yakni kriopreservasi secara bertahap dan kriopreservasi secara cepat (vitrifikasi).

 Secara umum, mekanisme kriopreservasi merupakan perubahan bentuk fisik timbal balik dari fase cair ke padat dan kembali lagi ke fase cair. Mekanisme fisika kriopreservasi meliputi penurunan temperatur pada tekanan normal disertai dengan dehidrasi sampai tingkat tertentu dan mencapai temperatur jauh di bawah 0oC (-196 oC). Proses ini harus reversibel ke kondisi fisiologis awal. Tujuan kriopreservasi adalah mempertahankan sesempurna mungkin sifat-sifat material biologis terutama viabilitasnya.

H.    Inseminasi Buatan dan Seksing SpermaProgram peningkatan produksi dan kualitas pada ternak

berjalan lambat bila 13 proses reproduksi berjalan secara alamiah. Melalui rekayasa bioteknologi reproduksi, proses reproduksi dapat dimaksimalkan antara lain dengan teknologi IB (inseminasi buatan). Tujuan utama dari teknik IB ialah memaksimalkan potensi pejantan berkualitas unggul. Sperma dari satu pejantan berkualitas unggul dapat digunakan untuk beberapa ratus bahkan ribuan betina,

meskipun sperma tersebut harus dikirim ke suatu tempat yang jauh.

Jenis kelamin anak pada ternak yang diprogram IB dapat ditentukan dengan memanfaatkan teknologi seksing sperma X dan sperma Y. Dewasa ini ada dua teknik yang umum dipakai untuk seksing sperma yaitu separasi albumin yang menghasilkan 75 sampai 80 persen sperma Y dan filtrasi sephadex yang menghasilkan 70 hingga 75 persen sperma X. Perubahan proporsi sperma X atau Y akan menyebabkan peluang untuk memperoleh anak dengan jenis kelamin yang diharapkan lebih besar. Seleksi gender pada hewan digunakan untuk beberapa tujuan diantaranya:

a.       Memproduksi lebih banyak anak betina dari induk superior untuk meningkatkanproduksi susu, daging dan kulit.

b.      menghasilkan lebih banyak anak jantan untuk produksi daging dari betina-betina yang telah diculling.

c.       Mencegah intersex pada kelahiran kembar (khususnya ternak sapi).

I.       Dampak Negatif Bioteknologi HewanAda dua konsep yang berbeda tentang keselamatan hewan yang ada saat ini.

Konsep yang terbatas berfokus pada kesehatan biologis dari organisme yang diklon dan pada kualitas kejiwaan dari hewan yang ditunjukkan akibat intervensi manusia dalam hidupnya. Konsep yang luas juga mempertimbangkan mengenai kesempatan hewan untuk menunjukkan spesifikasi jenis spesies yang alami. Kedua perspektif ini menjadi dasar dari perdebatan tentang keselamatan hewan, resiko yang dapat ditimbulkan dan juga segi etikanya.

a)      Konsep terbatasKonsep terbatas terbagi menjadi dua yaitu tentang sisi etika dan kejiwaan dari hewan dan tentang kesehatan fisiologis dan biologis dari hewan. Sisi etika dan kejiwaan hingga saat ini masih menjadi perdebatan karena tidak terdapat metode untuk mengukur kejiwaan dari hewan. Sehingga umumnya banya dibahas mengenai efek kesehatan fisik dan biologis hewan.                        Hal ini seringkali menyebabkan berbagai masalah yang berkaitan dengan keselamatan hewan. Masalah yang umunya terjadi adalah kehamilan yang terlambat atau terlalu dini, kematian saat kelahiran, jarak kematian setelah kelahiran yang singkat, masa hidup yang singkat, obesitas dan berbagai macam cacat tubuh.

b)      Konsep luasKonsep luas juga mencakup permasalahan pada kesehatan hewan tetapi juga

mempertimbangkan kealamian dari hewan dan sisi etika terhadap hewan. Bioteknologi pada hewan dapat menimbulkan efek negatif terutama pada kehidupan alamiah hewan. Proses kloning dan rekayasa ataupun in vitro menyebabkan hewan tidak dapat hidup secara alami pada habitatnya. Fokus masalah umunya terdapat pada proses perkawinan hewan yang tidak lagi terjadi secara alami. Hal ini melanggar kode etik terhadap hewan. Selain itu, proses perkawinan yang direkayasa oleh manusia dapat menghilangkan spesies-spesies alami. Efek tersebut dapat menyebabkan kepunahan terhadap spesies-spesies hewan tertentu.

Bioteknologi pada hewan juga dapat menggangu keseimbangan ekosistem lingkungan dan juga sistem rantai makanan. Selain itu, hewan hasil rekayasa atau kloning kehilangan integritasnya sebagai hewan. Integritas yang dimaksud yaitu hak untuk hidup secara alami yang tidak diperoleh hewan hasil klon atau rekayasa. Hal ini dikarenakan hewan hasil bioteknologi tidak memiliki kesempatan untuk hidup seperti hewan lainnya, contohnya: hidup di laboratorium, makanan diatur ilmuan, proses perkawinan yang direkayasa, dsb.

c)      Resiko pada kesehatan manusiaProduk pangan hewani hasil bioteknologi menjadi perdebatan dalam

kalangan masyarakat. Konsumsi produk hewani hasil bioteknologi dapat menyebabkan alergi pada manusia. Selain itu juga diperkirakan dapat mengubah susunan genetik manusia apabila gen yang direkayasa tersebut menyisip pada gen manusia. Penyisipan gen ini dapat menyebabkan berbagai macam efek mutasi pada fisik manusia, salah satu contohnya adalah pertumbuhan sel yang abnormal yang dikenal dengan kanker. Dampak lain dari mutasi adalah cacat lahir pada keturunan berikutnya yang disebabkan karena gen yang menyisip juga diturunkan ke bayi dan diekspresikan.

d)      Resiko pada lingkungan dan sosio ekonomiResiko bioteknologi hewan terhadap lingkungan yaitu menggangu

keseimbangan alam. Resiko utama adalah kepunahan dari jenis hewan alami, hal ini dikarenakan manusia terus mengembangbiakkan hewan hasil rekayasa sehingga hewan alaminya mulai tersisihkan kemudian punah. Keseimbangan alam lain yang terganggu adalah rantai makanan dan seleksi alam, di mana yang dapat bertahan hidup hanya hewan hasil rekayasa. Hewan hasil rekayasa bioteknologi yang dilepaskan ke alam bebas juga diperkirakan dapat menyebabkan mutasi alam, terutama apabila gen yang disisipkan dapat berpindah kepada organisme lainnya. Mutasi alam berdampak dengan: menurunkan gen pada keturunan berikutnya, menyebabkan ukuran hewan abnormal, dan menyebabkan jumlah hewan kuat yang berlebihan sehingga timbul dominasi di alam. Rekayasa yang terus berkembang juga dapat menyebabkan keseragaman genetik pada ekosistem yang menyebabkan alam kehilangan keberagamannya.

Resiko bioteknologi hewan pada sosio ekonomi berupa adanya keseragaman genetik. Umumnya variasi akan hewan pangan dalam hal jenis dan ukuran akan menyebabkan variasi harga yang mendukung pertumbuhan ekonomi. Apabila ada keseragaman genetik, maka harga hewan pangan akan menjadi sama sehingga terjadi penurunan ekonomi. Perusahaan pangan yang menggunakan produk bioteknologi akan makin berkembang sedangkan yang tidak akan merugi.

Dampak lain juga terdapat pada bidang sosial dan politik. Akan terjadi kesenjangan sosial antara negara yang maju dan menggunakan pangan transgenik dan negara berkembang. Hal ini juga akan memicu ketergantungan pangan oleh negara berkembang terhadap negara maju. Secara politik, ketergantungan ini dapat merugikan negara-negara berkembang. Masalah sosial-politik ini dapat memicu kembali masalah negara barat dan negara timur.

BAB IIIPENUTUP

A.    KesimpulanBioteknologi hewan adalah bioteknologi yang mengunakan agen hayatinya

berupa hewan. TE (transfer embrio) merupakan teknologi yang memungkinkan induk betina unggul memproduksi anak dalam jumlah banyak tanpa harus bunting dan melahirkan. Bayi tabung, sel telur yang berada di dalam ovarium betina berkualitas unggul sesaat setelah mati dapat diproses in vitro di luar tubuh sampai tahap embrional.

Kultur sel hewan adalah sisitem menumbuhkan sel manusia maupun hewan untuk tujuan memproduksi metabolit tertentu. Pada saat sekarang aplikasi dari system ini banyak digunakan untuk menghasilkan untuk menghasilkan produk-produk farmasi dan kit diagnostik dengan kebanyakan jenis produk berupa molekul protein kompleks. Hewan transgenik merupakan satu alat riset biologi yang potensial dan sangat menarik karena menjadi model yang unik untuk mengungkap fenomena biologi yang spesifik.

Dengan rekayasa genetika dihasilkan hormon pertumbuhan hewan yaitu BST (Bovine Somatotrophin). Kriopreservasi merupakan suatu proses penghentian sementara kegiatan metabolism sel tanpa mematikan sel dimana proses hidup dapat berlanjut setelah kriopreservasi dihentikan.

Dampak bioteknologi hewan adalah Konsep yang terbatas berfokus pada kesehatan biologis dan Konsep yang luas juga mempertimbangkan mengenai kesempatan hewan untuk menunjukkan spesifikasi jenis spesies yang alami

B.     SaranSebaiknya penggunaan bioteknologi hewan perlu diawasi

oleh pemerintah agar tidak memiliki dampak yang merugikan masyarakat banyak.

                                           

DAFTAR PUSTAKA

Margawati, Endang Tri. 2009. Transgenic Animals: Their Benefits To Human Welfare. http://www.actionbioscience.org/biotech/margawati.html#learnmore

http://www.crayonpedia.org/Penerapan_Bioteknologihttp://www.cybertokoh.com/mod.php?

mod=publisher&op=viewarticle&artid=915

http://rusfidra.multiply.com/Aplikasi_Bioteknologi_dalam_Pemuliaan_Ternak

MANFAAT BIOTEKNOLOGI

 

 

 

Pengertian Bioteknologi …………………………………………………………2

Manfaat di bidang pertanian ……………………………..…………………..3

Manfaat di bidang Makanan …………………………………………………..5

Manfaat di bidang Kedokteran Medis ………………………………………6

Manfaat di bidang Peternakan ……………………………………………….7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan  jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh

bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.

 

2. Manfaat di bidang pertanian

2.1 Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

Metode perbanyakan tanaman secara in vitro dapat dilakukan melalui tiga cara, yaitu melalui perbanyakan tunas dari mata tunas apikal, melalui pembentukan tunas adventif, dan embriogenesis somatik, baik secara langsung maupun melalui tahap pembentukan kalus. Ada beberapa tipe jaringan yang digunakan sebagai eksplan dalam pengerjaan kultur jaringan. Pertama adalah jaringan muda yang belum mengalami diferensiasi dan masih aktif membelah (meristematik) sehingga memiliki kemampuan regenerasi yang tinggi. Jaringan tipe pertama ini biasa ditemukan pada tunas apikal, tunas aksiler, bagian tepi daun, ujung akar, maupun kambium batang.  Tipe jaringan yang kedua adalah jaringan parenkima, yaitu jaringan penyusun tanaman muda yang sudah mengalami diferensiasi dan menjalankan fungsinya. Contoh jaringan tersebut adalah jaringan daun yang sudah berfotosintesis dan jaringan batang atau akar yang berfungsi sebagai tempat cadangan makanan.

 

 

 

2.2 Rekayasa Genetika

 

Rekayasa genetika (Ing. genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Walaupun demikian, masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik biologi molekular untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.

Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing-masing.

 

 

3. Manfaat di bidang Makanan

3.1 Pembuatan Yogurt

Yoghurt atau yogurt adalah dairy product yang dihasilkan melalui fermentasi bakteri pada susu. Berbagai jenis susu dapat digunakan untuk membuat yoghurt, tapi produksi yoghurt yang modern kini didominasi oleh susu sapi. Pembuatan yoghurt merupakan proses fermentasi dari gula susu (laktosa) menjadi asam laktat yang menyebabkan tekstur yoghurt menjadi kental. Biasanya yaghurt dijual dengan rasa buah, vanila, atau coklat, tapi ada juga tanpa penambahan rasa (plain).Yoghurt dibuat dengan menambahkan bakteri yang menguntungkan ke dalam susu yang tidak dipasteurisasi (untuk mengatur keseimbangan antara bakteri dan enzim dari susu) pada suhu dan kondisi lingkungan yang dikontrol. Bakteri akan mengolah gula susu alami menjadi asam laktat. Hal itu akan meningkatkan keasaman sehingga menyebabkan protein susu menyusut menjadi masa yang padat atau kental. Peningkatan keasaman (pH 4-5) juga mencegah proliferasi (perbanyakan sel) dari bakteri patogen lainnya. Umumnya kultur yoghurt melibatkan dua atau lebih bakteri yang berbeda untuk proses fermentasi, biasanya yaitu Streptococcus salivarius dan thermophilus dan genus Lactobacillus, seperti L.acidophilus, bulgaricus, casei dan bifidus.Karena kultur yoghurt mengandung enzim-enzim yang dapat memecah laktosa, beberapa individu yang menderita lactose intolerant dapat menikmati yoghurt tanpa efek yang merugikan. Secara nutrisi, yoghurt memang kaya akan protein dan beberapa vitamin B serta mineral penting lainnya.

3.2 Pembuatan Keju

keju adalah salah satu produk susu yang paling penting dan banyak dikonsumsi.Diperkirakan ada lebih dari 3000 jenis keju di seluruh dunia, yang berasal dari Perancis, Jerman, Belanda, Denmark, Swiss, Italia, Inggris, dan Amerika Serikat.

Sebagian besar orang menduga bahwa keju pertama kali dibuat di daerah Timur Tengah. Menurut sebuah legenda Arab, seorang pengembara berkelana dengan kudanya sambil membawa susu dalam tempat minumnya. Setelah beberapa jam, ternyata susu itu telahterpisah menjadi gumpalan putih dan cairan berwarna pucat. Ternyata hal itu disebabkan oleh tempat minum yang terbuat dari perut sapi muda itu mengandung enzim yang dapat menggumpalkan susu, cahaya matahari yang terik dan gerakan kuda selama berkelana. Tanpa mengetahui hal itu, si pengembara mencicipi cairan dan gumpalan itu, dan menganggap rasanya enak.

Pada masa kerajaan Romawi, pembuatan keju mulai berkembang dengan keahlian dan pengetahuan yang tinggi. Mereka telah menemukan berbagai cara pembuatan dan pematangan, sehingga jenis keju semakin banyak dan bervariasi.Dalam Abad Pertengahan, keju banyak dikembangkan di biara. Banyak jenis keju yang kita kenal sekarang berasal dari para biarawan.

Prinsip pembuatan keju adalah fermentasi asam laktat yang terdapat dalam susu. Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan/pasteurisasi susu, kecuali pada jenis keju tertentu seperti Emmentaler dari Swiss yang menggunakan susu mentah. Kemudian zat pembantu penggumpalan (rennet, sejenis enzim penggumpal yang biasa terdapat dalam lambung sapi dan/atau bakteri yang dapat mengasamkan susu) ditambahkan.

4. Manfaat di bidang Kedokteran Medis

4.1 Vaksin

Vaksin (dari kata vaccinia, penyebab infeksi cacar sapi yang ketika diberikan kepada manusia, akan menimbulkan pengaruh kekebalan terhadap cacar), adalah bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami atau “liar”.

Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin dapat juga berupa organisme mati atau hasil-hasil pemurniannya (protein, peptida, partikel serupa virus, dsb.). Vaksin akan mempersiapkan sistem kekebalan manusia atau hewan untuk bertahan terhadap serangan patogen tertentu, terutama bakteri, virus, atau toksin. Vaksin juga bisa membantu sistem kekebalan untuk melawan sel-sel degeneratif (kanker).

 

5. Manfaat di bidang Peternakan

5.1 Proses Kloning

Kloning berasal dari kata ‘clone’, artinya mencangkok. Secara sederhana bisa dipahami, teknik ini adalah cara reproduksi vegetatif buatan yang dilakukan pada hewan dan atau manusia. Seperti yang kita ketahui bahwa mayoritas hewan (termasuk manusia) hanya bisa melakukan reproduksi generatif (kawin) yang dicirikan adanya rekombinasi gen hasil proses fertilisasi ovum oleh sperma. Sedangkan pada reproduksi vegetatif tidak ada proses tersebut, karena individu baru (baca: anak) berasal dari bagian tubuh tertentu dari induknya. Dengan teknik kloning, hewan dan manusia bisa diperbanyak secara vegetatif (tanpa kawin).

Teknik ini melibatkan dua pihak, yaitu donor sel somatis (sel tubuh) dan donor ovum (sel gamet). Meskipun pada proses ini kehadiran induk betina adalah hal yang mutlak dan tidak mungkin dihindari, tetapi pada proses tersebut tidak ada fertilisasi dan rekombinasi (perpaduan) gen dari induk jantan dan induk betina. Ini mengakibatkan anak yang dihasilkan memiliki sifat yang (boleh dikatakan) sama persis dengan ‘induk’ donor sel somatis.

Untuk lebih jelas, berikut ini uraian dasar proses kloning pada domba Dolly beberapa tahun lalu. Perhatikan gambar berikut. Langkah kloning dimulai dengan pengambilan sel puting susu seekor domba. Sel ini disebut sel somatis (sel tubuh). Dari domba betina lain diambil sebuah ovum (sel telur) yang kemudian dihilangkan inti selnya. Proses berikutnya adalah fusi (penyatuan) dua sel tersebut dengan memberikan kejutan listrik yang mengakibatkan ‘terbukanya’ membran sel telur sehingga kedua sel bisa menyatu. Dari langkah ini telah diperoleh sebuah sel telur yang berisi inti sel somatis. Ternyata hasil fusi sel tersebut memperlihatkan sifat yang mirip dengan zigot, dan akan mulai melakukan proses pembelahan.

Sebagai langkah terakhir, ‘zigot’ tersebut akan ditanamkan pada rahim induk domba betina, sehingga sang domba tersebut hamil. Anak domba yang lahir itulah yang dinamakan Dolly, dan memiliki sifat yang sangat sangat mirip dengan domba donor sel puting susu tersebut di atas.

Dolly lahir dengan selamat dan sehat sentausa. Sayangnya selama perjalanan hidupnya dia gampang sakit dan akhirnya mati pada umur 6 tahun, hanya mencapai umur separoh dari rata-rata masa hidup domba normal. Padahal kloning yang dilakukan pada hewan spesies lain tidak mengalami masalah.

Dari hasil penyelidikan kromosomal, ternyata ditemui bahwa Dolly mengalami pemendekan telomere. Telomere adalah suatu pengulangan sekuen DNA yang biasa didapati diujung akhir sebuah kromosom. Uniknya, setiap kali sel membelah dan kromosom melakukan replikasi, sebagian kecil dari ujung kromosom ini selalu hilang entah kemana. Penyebab dan mekanismenya juga belum diketahui sampai sekarang