BIOTEKNOLOGI SANDANG

Secara umum Bioteknologi dibagi menjadi dua, yaitu: Bioteknologi

Konvensional dan Bioteknologi Modern. Dalam makalah ini kami hanya membahas

tentang Bioteknolgi Sandang yang dikelompokkan dalam Bioteknologi Modern.

Bioteknologi Sandang adalah teknologi yang memanfaatkan ilmu biologi yang

digunakan untuk menciptakn terobosan baru yang disesuaikan dengan kebutuhan

manusia. Bioteknologi sandang melibatkan agen biologi yang berupa tanaman

penghasil bahan sandang. Teknologi yang dikembangkan adalah rekayasa genetika

(teknologi) plasmid. Hasil yang diinginkan berupa tanaman transgenik yang tahan

terhadap hama penyakit sehingga dapat mengoptimalkan produktivitasnya.

Kapas Bt adalah istilah untuk tanaman kapas transgenik yang tahan terhadap

serangga tertentu. Bt singkatan dari Bacillus thuringiensis, merupakan bakteri tanah

yang dapat membunuh serangga tertentu. Bakteri Bt dapat menghasilkan kristal

paraspora (protein cry). Protei cry tidak beracun karena masih berupa paratoksin

(senyawa awal yang membutuhkan proses biokimia untuk menjadi toksin). Protein

Cry akan menjadi toksin apabila pada saat kondisi alkali dan mengandung protease

pada usus serangga. Apabila menjadi toksin, maka usus akan bocor, sehingga

serangga menjadi malas makan dan mati. Serangga dapat menjadi pembentukan

toksin dan peka terhadap toksin. Kelompok yang peka terhadap toksin adalah

kelompok Lepidoptera dan Coleoptera.

Ulat buah (Helicoverpa armigera) merupakan musuh utama tanaman kapas

Indonesia. Padahal kapas merupakan bahan mentah industri tekstil di Indonesia untuk

memenuhi kebutuhan sandang. Ulat ini akan memakan buah kapas yang masih muda

sehingga berlubang. Seiring pertumbuhannya, ulat ini akan membuat kapas dewasa

kehilangan serat ( karena terpotong-potong). Perlu melakukan upaya untuk

mematikan hama ulat pada tanaman kapas tanpa mencemari lingkungan. Sehingga

ditemukan upaya memotong gen protein Cry dari bakteri Bt yang disatukan gen

kapas. Kapas yang mengandung protein Cry inilah yang disebut kapas Bt. Protein Cry

menyebar ke seluruh bagian tanaman terutama bagian daun dan bunga yang

menyebabkan ulat mati.

Proses penyisihan protein Cry kedalam gen kapas

Bacillus thuringiensis

?Bacillus thuringiensis

Spora dan kristal Bacillus thuringiensis morrisoni strain

T08025

Klasifikasi ilmiah

Kerajaan: Eubacteria

Filum: Firmicutes

Kelas: Bacilli

Ordo: Bacillales

Famili: Bacillaceae

Genus: Bacillus

Spesies: thuringiensis

Nama binomial

Bacillus thuringiensis

Berliner 1915

Bacillus thuringiensis adalah bakteri gram-positif, berbentuk batang, yang tersebar

secara luas di berbagai negara.[1] Bakteri ini termasuk patogen fakultatif dan dapat

hidup di daun tanaman konifer maupun pada tanah.[1] Apabila kondisi lingkungan

tidak menguntungkan maka bakteri ini akan membentuk fase sporulasi.[1] Saat

sporulasi terjadi, tubuhnya akan terdiri dari protein Cry yang termasuk ke dalam

protein kristal kelas endotoksin delta.[1] Apabila serangga memakan toksin tersebut

maka serangga tersebut dapat mati.[1] Oleh karena itu, protein atau toksin Cry dapat

dimanfaatkan sebagai pestisida alami.[2]

Informasi umum

Sejarah

B. thuringiensis ditemukan pertama kali pada tahun 1911 sebagai patogen pada

ngengat (flour moth) dari Provinsi Thuringia, Jerman. Bakteri ini digunakan sebagai

produk insektisida komersial pertama kali pada tahun 1938 di Perancis dan kemudian

di Amerika Serikat (1950). Pada tahun 1960-an, produk tersebut telah digantikan

dengan galur bakteri yang lebih patogen dan efektif melawan berbagai jenis insekta.[3]

Keberadaan inklusi paraspora dalam B. thuringiensis telah ditemukan sejak tahun

1915, namun komposisi protein penyusunnya baru diketahui pada tahun 1915. Pada

tahun 1953, Hannay, mendeteksi struktur kristal pada inklusi paraspora yang

mengandung lebih dari satu macam protein kristal insektisida (insecticidal crystal

protein, ICP) atau disebut juga delta endotoksin. Berdasarkan komposisi ICP

penyusunnya, kristal tersebut dapat membentuk bipimiramida, kuboid, romdoid datar,

atau campuran dari beberapa tipe kristal.[4]

Habitat

Berbagai macam spesies B. thuringiensis telah diisolasi dari serangga golongan

koleoptera, diptera, dan lepidoptera, baik yang sudah mati ataupun dalam kondisi

sekarat. Bangkai serangga sering mengandung spora dan ICP B. thuringiensis dalam

jumlah besar. Sebagian subspesies juga didapatkan dari tanah, permukaan daun, dan

habitat lainnya. Pada lingkungan dengan kondisi yang baik dan nutrisi yang cukup,

spora bakteri ini dapat terus hidup dan melanjutkan pertumbuhan vegetatifnya.[4] B.

thuringiensis dapat ditemukan pada berbagai jenis tanaman, termasuk sayuran, kapas,

tembakau, dan tanaman hutan.[5]

Deskripsi

B. thuringiensis dibagi menjadi 67 subspesies (hingga tahun 1998) berdasarkan

serotipe dari flagela (H). Ciri khas dari bakteri ini yang membedakannya dengan

spesies Bacillus lainnya adalah adalah kemampuan membentuk kristal paraspora yang

berdekatan dengan endospora selama fase sporulasi III dan IV. Sebagian besar ICP

disandikan oleh DNA plasmid yang dapat ditransfer melalui konjugasi antargalur B.

thuringiensis , maupun dengan bakteri lain yang berhubungan. Selama pertumbuhan

vegetatif terjadi, berbagai galur B. thuringiensis menghasilkan bermacam-macam

antibiotik, enzim, metabolit, dan toksin, yang dapat merugikan organisme lain. Selain

endotoksin (ICP), sebagian subspesies B. thuringiensis dapat membentuk beta-

eksotoksi yang toksik terhadap sebagian besar makhluk hidup, termasuk manusia dan

insekta.[4]

Toksin Bt

Struktur tiga dimensi dari toksin Bt.

Protein atau toksin Cry tersebut akan dilepas bersamaan dengan spora ketika terjadi

pemecahan dinding sel.[1] Apabila termakan oleh larva insekta, maka larva akan

menjadi inaktif, makan terhenti, muntah, atau kotorannya menjadi berair. Bagian

kepala serangga akan tampak terlalu besar dibandingkan ukuran tubuhnya.

Selanjutnya, larva menjadi lembek dan mati dalam hitungan hari atau satu minggu.

Bakteri tersebut akan menyebabkan isi tubuh insekta menjadi berwarna hitam

kecoklatan, merah, atau kuning, ketika membusuk.[5]

Toksin Cry sebenarnya merupakan protoksin, yang harus diaktifkan terlebih dahulu

sebelum memberikan efek negatif. Aktivasi toksin Cry dilakukan oleh protease usus

sehingga terbentuk toksin aktif dengan bobot 60 kDA yang disebut delta-endotoksin.

Delta-endotoksin ini diketahui terdiri dari tiga domain. Toksin tersebut tidak larut

pada kondisi normal sehingga tidak membahayakan manusia, hewan tingkat tinggi,

dan sebagian insekta. Namun. pada kondisi pH tinggi (basa) seperti yang ditemui di

dalam usus lepidoptera, yaitu di atas 9.5, toksin tersebut akan aktif.[3] Selanjutnya,

toksin Cry akan menyebabkan lisis (pemecahan) usus lepidoptera.[1][2]

B. thuringiensis dapat memproduksi dua jenis toksin, yaitu toksin kristal (Crystal,

Cry) dan toksin sitolitik (cytolytic, Cyt). Toksin Cyt dapat memperkuat toksin Cry

sehingga banyak digunakan untuk meningkatkan efektivitas dalam mengontrol

insekta. Lebih dari 50 gen penyandi toksin Cry telah disekuens dan digunakan sebagai

dasar untuk pengelompokkan gen berdasarkan kesamaan sekuens penyusunnya. Tabel

di bawah ini merupakan klasifikasi toksin Bt pada tahun 1995 :[3]

GenBentuk

Kristal

Bobot

Protein

(kDa)

Insekta yang

dipengaruhi

cry I [several subgrup:A(a),

A(b), A(c), B, C, D, E, F, G]bipiramida 130-138 larva lepidoptera

cry II [subgrup A, B, C] kuboid 69-71lepidoptera and

diptera

cry III [subgrup A, B, C]Datar/tidak

teratur73-74 koleoptera

cry IV [subgrup A, B, C, D] bipiramida 73-134 diptera

cry V-IXberbagai

macam35-129 berbagai macam

Keuntungan dan Kerugian

Larvasida, produk untuk membunuh larva nyamuk yang terbuat dari kompleks protein

B. thuringiensis israelensis.

Menurut laporan WHO pada tahun 1999, sebanyak 13.000 ton produk B. thuringiensis

diproduksi setiap tahunnya melalui teknologi fermentasi aerobik. Sebagian besar

produk tersebut yang mengandung ICP dan spora hidup, sedangkan sebagian lainnya

mengandung spora yang telah diinaktivasi. Produk B. thuringiensis konvensional

hanya dibuat untuk mengatasi hama lepidoptera yang menyerang tanaman pertanian

dan perhutanan. Namun, sekarang ini, banyak galur B. thuringiensis yang diproduksi

untuk mengatasi golongan koeloptera dan diptera (perantara penyakit yang

diakibatkan parasit dan virus). B. thuringiensis komersil juga telah diformulasikan

sebagai insektisida untuk dedaunan, tanah, lingkungan perairan, dan fasilitas

penyimpanan makanan. Contoh penggunaan B. thuringiensis pada lingkungan

perairan adalah mengontrol nyamuk, lalat, dan larva serangga pengganggu lain pada

waduk penampung air minum. Setelah diaplikasikan ke suatu ekosistem tertentu, sel

vegetatif dan spora akan bertahan pada lingkungan sebagai komponen alami

mikroflora dalam hitungan minggu, bulan, atau tahunan dan perlahan-lahan akan

berkurang jumlahnya. Namun, ICP secara biologis akan inaktif dalam hitungan jam

atau hari.[4]

Aplikasi produk B. thuringiensis dapat menyebabkan pekerja lapangan terpapar secara

aerosol ataupun melalui kontak dermal, serta mengkontaminasi makanan dan

minuman pada lahan pertanian. Namun, menurut hingga tahun 1999, belum ada

laporan yang menunjukkan efek parah dari kontaminasi B. thuringiensis pada

manusia, kecuali terjadinya iritasi mata dan kulit. Namun, sel vegetatif B.

thuringiensis berpotensi memproduksi racun yang mirip dengan yang dihasilkan oleh

Bacillus cereus dan belum diketahui apakah dapat menyebabkan penyakit manusia

atau tidak. Penggunaan produk B. thuringiensis juga diketahui menimbulkan resitensi

pada sebagian insekta, seperti Plodia interpunctella, Cadra cautella, Leptinotarsa

decemlineata, Chrysomela scripta, Spodoptera littoralis, Spodoptera exigua, sehingga

penggunaan produk tersebut untuk tujuan pengendalian hama harus lebih diperhatikan

Rami atau haramai (Boehmeria nivea) berbeda dengan kenaf (Hibiscus cannabinus),

dan yute (Corchorus olitorius dan Corchorus capsularis). Meskipun tiga tanaman ini

sama-sama penghasil serat nabati untuk berbagai keperluan. Serat rami, digunakan

untuk bahan kain. Sementara kenaf dan yute untuk tali atau karung goni. Sebab serat

kenaf dan yute relatif lebih kaku dan kasar dibanding dengan rami. Ada dua kain yang

berasal dari serat rami. Apabila serat rami diproses pertama yang disebut dekortikasi,

maka serat yang dihasilkan bernama china grass (rumput china). Apabila china grass

dipintal dan ditenun, akan dihasilkan kain lenan. Kain lenan berwarna cokelat khaki

yang merupakan warna asli dari serat rami. Apabila china grass diproses lebih lanjut

(proses II) yang disebut deguming, maka serat yang dihasilkan akan menjadi putih

dan halus yang disebut sebagai rami top (rami super). Serat rami top lebih putih dan

lebih halus dari serat kapas. Kalau serat ini dipintal  dan ditenun, maka kain yang

dihasilkan adalah kain satin yang halus. India merupakan penghasil serat rami

terkemuka di dunia. Hingga tingkat ketergantungannya pada serat kapas menjadi kecil

sekali. Berbeda dengan Indonesia yang meskipun merupakan negara penghasil tekstil

terkemuka di dunia, namun kapasnya harus diimpor dari AS dan Kazakstan. Sebab

kapas memang tidak mungkin ditanam dengan hasil sempurna di kawasan tropis yang

panjang harinya maksimal hanya 12 jam.

Kapas menghendaki panjang hari sampai 17 jam di musim panas untuk memperoleh

hasil serat yang optimal. Sebagai kawasan tropis, Indonesia mestinya memang harus

mengandalkan kebutuhan seratnya dari rami. Bukan dari kapas. Tetapi mesin-mesin

pemintalan dan tekstil yang ada di Indonesia, saat ini sudah dirancang untuk memintal

dan menenun kapas. Bukan untuk mengerjakan serat rami. Industri tekstil yang

dibangun di Indonesia, modalnya juga dari World Bank dan bantuan-bantuan

(pinjaman) dari negeri penghasil kapas di dunia. Karenanya tingkat ketergantungan

kita pada kapas menjadi tinggi sekali. Lain dengan India yang sangat jeli karena di

kawasan sub tropisnya mereka mengembangkan kapas, sementara di kawasan tropis

mereka mananam rami.

# # #

RRC merupakan penghasil kapas terbesar di dunia, tetapi akhir tahun 1990an masih

terpaksa impor, karena jumlah penduduknya yang di atas 1 milyar jiwa. Menyadari

hal ini, sekarang mereka mulai mengembangkan rami di kawasan selatan yang relatif

masih beriklim tropis. Beberapa waktu yang lalu Monsanto melakukan ujicoba kapas

transgenik di Sulsel. LSM Indonesia pun heboh dan memprotes kegiatan tersebut.

Petani merasa dikibuli oleh Monsanto sebab hasil kapas yang diharapkan beberapa

kali lipat ternyata jeblok. Padahal kata Monsanto, kapas transgenik ini telah

dikembangkan di RRC dengan hasil sangat bagus. Sebenarnya kegiatan memasukkan

kapas transgenik ke Indonesia ini hanyalah merupakan upaya “mengalihkan”

perhatian masyarakat dan juga LSM dari komoditas rami.

Di sinilah letak kebodohan aktivis LSM Indonesia. Transgenik memang sedang

menjadi isu internasional. Teknologi ini merupakan hasil rekayasa genetika yang

dilakukan oleh (terutama) para ahli pertanian AS. Ke dalam gen kedelai, kacang tanah

dan jagung misalnya, disusupkan gen bakteri, yang mengakibatkan sel-sel tanaman

tersebut menggelembung, untuk mempertahankan diri dari desakan gen bakteri yang

disusupkan ke dalamnya. Akibatnya biji kedelai, kacang tanah dan jagung pun ikut

pula menggelembung jadi sangat besar. Mereka melakukan hal ini dengan enteng

sebab kedelai, kacang tanah dan jagung adalah bahan utama pakan ternak. Bukan

untuk tempe sebagai pakan manusia seperti di negeri kita.

Yang lebih sadis lagi, mereka juga menyusupkan gen manusia pada ternak sapi perah.

Sebab selama ini ada keluhan dari konsumen bahwa sebaik-baiknya susu sapi, masih

lebih baik air susu ibu. Maka dengan menyusupkan gen manusia ke dalam gen sapi

perah, para ahli berharap bahwa susu sapi yang dihasilkan akan sama dengan air susu

ibu. Masayarakat Ekonomi Eropa (MEE) menolak keras upaya transgenik ini. Isu

inilah yang telah dimanfaatkan oleh konglomerasi agroindustri kapas dunia untuk

membodohi LSM Indonesia. Dan ternyata LSM kita telah terpancing. Sebab yang

menjadi permasalahan pada kapas, bukan soal transgenik atau bukan. Indonesia

memang tidak mungkin menanam kapas karena panjang harinya hanya 12 jam.

Meskipun Monsanto telah mengatakan bahwa kapas transgenik ini, telah melalui

ujicoba di RRC, namun justru hal itu lebih menunjukkan kebodohan kita. RRC adalah

negara sub tropis yang panjang harinya memang bisa sampai 17 jam. Indonesia lebih

pas mengembangkan rami untuk andalan bahan baku industri tekstil. Tetapi niat

demikian niscaya akan ditentang oleh para pelaku bisnis kapas di AS. Sebab dengan

demikian maka pangsa pasar mereka akan terkurangi. Indonesia sebagai negara

dengan jumlah penduduk terbesar nomor empat di dunia (setelah RRC, India, dan AS)

tentu sangat potensial diperlakukan sebagai buruh pada industri tekstil. Kita harus

ingat bahwa sebagian dari industri tekstil kita didanai dari pinjaman asing termasuk

paling besar dari World Bank.

# # #

Semua itu merupakan serangkaian upaya guna mengamankan bisnis kapas di negeri

AS. Kalau tiba-tiba kita ingin mengembangkan rami, pasti World Bank dan IMF tidak

akan bersedia untuk mendanai. Bahkan jauh-jauh hari, pabrik pemintalan dan pabrik

tekstil di Indonesia telah menolak segala usulan untuk mengembangkan rami. Dengan

alasan bahwa mesin-mesin mereka sejak awal telah dirancang khusus untuk

menangani kapas. Bukan rami. Tetapi inilah salah satu indikasi bahwa kita memang

telah benar-benar dicengkeram oleh kapitalis dunia yang menangani bisnis kapas.

Selain lebih cocok dengan agroklimat kawasan tropis, rami juga memiliki sifat sangat

bandel. Tahan ditanam di lahan tandus, tahan hama serta penyakit dan daunnya bisa

untuk pakan ternak.

Rami juga bisa ditanam secara tumpang sari di bawah tegakan albisia, jati, dan

tanaman keras lainnya. Tanaman rami berupa perdu setinggi antara 1,5 sampai dengan

2,5 meter. Batangnya sebesar kelingking, berkayu namun berongga di bagian

dalamnya.  Daunnya mirip dengan bentuk daun murbei dan berbulu. Tanaman rami

menumbuhkan rizome, yakni batang di dalam tanah yang lazim pula disebut sebagai

akar tinggal. Dari rizome ini akan tumbuh individu tanaman baru. Hingga

pengembangbiakan rami yang paling tepat dilakukan dengan rizomenya. Bukan

melalui stek batang, meskipun hal ini juga bisa dilakukan. Tanaman rami mulai

menghasilkan rizome pada umur 3 bulan semenjak tanam. Selanjutnya pada umur 6

bulan pertama seratnya sudah bisa dipanen.

Panen berikutnya bisa dilakukan selang 3 bulan sekali. Dengan catatan pengairannya

cukup baik. Dengan kondisi pengairan yang cukup baik, dalam setahun satu rumpun

tanaman rami bisa dipanen sampai 4 kali. Namun kalau pengairan hanya

mengandalkan curah hujan, maka rami hanya bisa dipanen 2 kali dalam setahun.

Tanaman ini bisa tumbuh baik mulai dari dataran rendah (0 m. dpl) sampai dengan

1.500 m. dpl). Tetapi pada ketinggian 1.000 m. dpl. Umur penennya akan semakin

panjang. Tempat tumbuh ideal bagi tanaman rami adalah dataran menengah dengan

ketinggian antara 300 sampai dengan 700 m. dpl. Di lokasi ini pertumbuhan rami

akan mengalami titik optimal.

Serat rami diambil dari batang. Cara pengambilannya dengan memotong pangkal

batang, membuang pucuk serta daunnya (untuk pakan ternak) serta mengelupas

kulitnya. Kayu rami yang telah dikuliti bisa dijemur untuk kayu bakar dalam proses

dekortikasi (perebusan kulit). Tiap hektar lahan yang ditanami rami secara

monokultur, akan menghasilkan serat basah sebanyak 5 ton sekali panen. Hingga

dengan pengairan yang baik, tiap hektar lahan dalam setahun akan dapat

menghasilkan serat basah sampai 20 ton. Harga serat basah ini Rp 1.000 per kg.

sampai ke lokasi prosesing. Serat basah ini setelah mengalami proses perebusan yang

disebut dekortikasi, akan menjadi serat rami atau china grass. Disebut demikian

karena di jaman RRC dibawah kekuasaan Ketua Mao, maka china grass inilah bahan

baku utama pakaian rakyat RRC.

# # #

Dari 5 ton serat basah, akan dihasilkan 2,5 ton china grass kering. Harga china grass

meningkat menjadi  Rp 4.000,- per kg. Selanjutnya china grass bisa langsung dipintal

dan ditenun menjadi kain lenan atau diproses lebih lanjut melalui deguming

(penghilangan getah) menjadi rami top atau kapas rami. Dari 2,5 ton china grass, akan

dihasilkan hanya 1 ton rami top. Tetapi harga rami top ini mencapai Rp 15.000,- per

kg. Hingga dari 1 hektar kebun rami berpengairan baik, tiap tahunnya akan dapat

dihasilkan 4 ton rami top dengan nilai Rp 60.000.000,- Semua proses mulai dari

pengulitan (menghasilkan kulit basah), dekortikasi (menghasilkan china grass) sampai

ke deguming (menghasilkan rami top), bisa dikerjakan oleh para petani sendiri.

Hingga agribisnis rami merupakan kegiatan yang sangat padat karya.

Tiap hektar lahan yang akan ditanami rami secara monokultur, memerlukan 40.000

bibit rizome. Harga bibit rizome saat ini sekitar Rp 250.000,- (ambil) atau sekitar Rp

300,- (pranko kebun). Hingga dalam tiap hektar kebun rami diperlukan biaya

pembelian bibit Rp 12.000.000,- Namun dalam waktu 3 bulan, areal ini akan

menghasilkan bibit minimal 80.000 rizome (per rumpun menghasilkan 2 rizome).

Hingga selang tiga bulan semenjak tanam, petani sudah bisa mengembangkan bibit

sendiri untuk perluasan areal tanam. Sebenarnya, pengembangan rami bisa berlanjut

ke pemintalan dan penenunan dengan Alat Tenun Bukan Mesin (ATBM), dan

dilanjutkan ke pembatikan. Sebab, nilai tambah yang akan didapat oleh para petani

akan semakin tinggi. Sementara tingkat ketergantungan perajin tenun dan batik pada

kapas impor juga bisa teratasi.

Kawasan yang potensial untuk pengembangan tanaman rami antara lain Riau, Jambi,

Sulsel, Kalimantan (seluruhnya) dan beberapa kawasan lain yang bertanah basah.

Tetapi, penanaman rami di areal pasang surut, harus menggunakan teknologi tabukan

atau sistem surjan. Sebab meskipun rami tidak tahan kekeringan, sekaligus dia juga

peka genangan. LSM Indonesia, mestinya agak kritis dalam menanggapi isu yang

dilempar oleh kaum Kapitalis. Ketika LSM kita tersebut hiruk pikuk menentang kapas

transgenik, sebenarnya kaum kapitalis tertawa-tawa. Sebab dengan perilaku tersebut,

sebenarnya LSM kita telah menari-nari mengikuti genderang yang ditabuh oleh

konglomerat dunia dengan bisnis utama kapas. Mestinya LSM kita harus lebih banyak

belajar dari India. Diam-diam mereka menanam rami dan sekaligus memintal serta

menenunnya dengan mesin-mesin sederhana yang mereka ciptakan serta mereka rakit

sendiri. Itulah satu-satunya cara untuk melawan dominasi kapas yang dihasilkan oleh

para petani dari Texas, Amerika Serikat.

Bioteknologi

Sandang

Kelompok 4:Defi Astriani (08)

Dyah Kiki L.C (11)Niken Candra B (24)

Safita Anggi S (31)Zulfa Qonita R.W (40)

SMA NEGERI 1 GENTENG2010-2011