1. Apa itu marikultur? Mengapa dipilih marikultur? Apa keuntungan dan kerugiannya? Jelaskan!Jawab : Marikultur adalah istilah yang digunakan untuk budidaya organisme laut dalam air laut, biasanya di perairan pantai terlindung. Dipilih marikultur untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat dank arena potensi Indonesia yang sebagian besar terdiri dari lautan yang mempunyai keanekaragaman yang melimpah.PengembanganMarikulturManfaatKerugian

ekomoni1 . Pendapatan meningkat2. Usaha sektor informal. Memerlukan modal2. Biaya operasi& pemeliharaan

Lingkungan1 . Perlindungan Pantai2. Media Biota Laut3. Nilai Estetika1 . Pencemaran2. Kerusakan Karang3. Perangkap Sedimen

Social1 . Penyerapan tenagaKerja2. Perubahan Pola Hidup3. Tempat Rekreasi1 . Perubahan Budaya Hidup2. Kecemburuan Sosial

2. Bagaimana perkembangan marikultur? Bagaimana prospeknya di Indonesia?Jawab : Marikultur di Indonesia berkembang dari yang tradisional hingga yang modern.a. Marikultur tradisional Masih menggunakan alat alat yang tradisional dan masih bersifat sederhana. Namun, karena kurangnya alat dalam pengolahan marikultur tradisional mengakibatkan dampak negative bagi ingkungan yaitu terbentuknya polusi pada air yang digunakan dalam marikultur tradisional tersebut.b. Marikultur semi tradisionaTelah menggunakan alat-alat filtrasi dalam menangani hasil budidaya sehingga marikultur tersebut tidak banyak menimbulkan masalah polusi bagi lingkungan disekitarnya. Pada marikultur ini juga telah menggunakan hormone dalam pertumbuha dan perkembangan organismenya sehingga pertumbuhan organismenya menjadi ebih cepat.c. Marikultur modernTelah mengembangkan ikan transgenic dengan microinjection atau dengan merekontruksi ulang gen organism yang akan dibudidayakan. Pada marikultur ini organism yang dikembangkan dapat tumbuh dengan sangat cepat dari 60-800% pertumbuhannya. selain menggunakan hormone pertumbuhan pada marikultur organism yang dikembangkan juga telah dimodifikasi sehingga organism tersebut memiliki resistensi terhadap beberapa penyakit.3. Apa yang dimaksud dengan ikan transgenik? Apa pula yang dimaksud dengan microinjection?Jawab : Ikan transgenik adalah Ikan yang sudah disisipi gen dari organisme lain. Jadi yang menghasilkan hormone adalah gen maka tidak perlu diberi hormone lagi, suatu saat gen bekerja dan hormone diproduksi.Mikroinjection adalah Cara untuk mentransfer gen kedalam ikan, yaitu gen diambil dan disuntikkan ke dalam telur ikan.4. Mengapa ikan saat ini disebut sebagai bioreaktor? Apa pula itu AFP (Anti-Freeze Protein)?Jawab : Ikan disebut sebagai bioreactor karena ikan digunakan secara ekslusif untuk produksi protein. AFP adalah Protein yang dapat mencegah terjadinya pembentukkan kristal es di sel darah ikan yang hidup di daerah kutub sehingga ikan masih dapat hidup di daerah kutub dengan suhu yang ekstrim.

5. Apa yang Anda ketahui tentang: biofouling, biofilm, dan bioremediasi? Jelaskan! Mengapa penting dipelajari?Jawab : Biofouling Terjadi suatu pencemaran pada makhluk hidup laut oleh organisme laut. Biofouling merupakan masalah yang signifikan atau penting di lingkungan laut karena sangat mengganggu alat alat transportasi laut, terjadi kerusakan terhadap bahan bakar kapal yang dirusak, karena akibat kehilangan efisiensi dalam sistem transfer yang ditempeli organisme sehingga menjadi berat dan gerakan kapal menjadi lambat pemakaian bahan bakar meningkat. Menjadi masalah ekonomi karena mengalami kerugian. Sehingga biofouling penting bagi kehidupan makluk hidup di laut dan sangat penting terutama bagi perusahaan perusahaan besar sehingga tidak terjadi kerugian yang besar. Biofouling memunculkan masalah yang cukup berat pada kapal, dermaga sehingga penting untuk melakukan pencegahan hal tersebut. Biofilm istilah utk menggambarkan suatu lingkungan kehidupan khusus dari sekelompok mikroorganisme, yg melekat pd suatu permukaan padat.Fungsi biofilm:1. Membantu pengambilan nutrient2. Mencegah lepasnya sel dari permukaan karena arusBioremediasi Penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan laut.

6. Upaya-upaya apa yang telah dilakukan untuk mengatasi masalah biofouling dan biofilm? Berikan contoh!Jawab :Cara yang efektif untuk mengatasi masalah biofouling dan biofilm adalah dengan menggunakan tributyl tin(TBT) tetapi penggunaan TBT dilarang karena merusak lingkungan, marine toxistyPerlu tindakan pengendalian biofouling baru yaitu dengan menggunakan antifouling pengobatan untuk lambung kapal, pipa, dan struktur kelautan. Misalnya penggunaan karang gorgonian, ell grass, rumput laut, dll yang digunakan untuk menghasilkan senyawa antifouling baru yang alami(produk alami) yang digunakan untuk mengecat dan melapisi badan kapal (coating) sehingga terlindungi dri biofilm dan biofouling. Contohnya:1. Penggunaan DiatomThalassiosirarotula yang menghambat pertubumhanVibrio splendidusand Bacillus megaterium2. Penggunaan Diatom Thalassiosirarotula yang menggnggu perkembangan telur dan morfogenesis dari Crassostreagigas

7. Apa yang terjadi bila minyak tumpah di laut? Bagaimana bioteknologi yang diperlukan?Jawab :minyak menyebar dan akan diuapkan, emulsi, dimetabolisme atau dilarutkan. 10 - 55% Hilang melalui penguapan dan foto-oksidasi, fraksi polar (C12 atau kurang) akan larut, dimetabolisme oleh bakteri. Jika minyak mengalami emulsifikasi dan dispersi alami, dalam 2 bulan hidrokarbon bioavailable akan dimetabolisme. Dan meninggalkan residu berupa asphaltenes dan resin ( yang bersifat bandel). Jika kondisi miskin untuk emulsifikasi dan dispersi minyak akan diemulsi hanya sebagian dan membentuk mousse (emulsi minyak dalam air, 80% air).Bioteknologi yang diperlukan adalah1. Bioaugmentation = penambahan bakteri pengurai minyak2. Biostimulation: penambahan nutrisi atau meningkatkan pertumbuhan cosubstrates.

8. Hal-hal apa saja yang mengancam keberadaan/kehidupan terumbu karang di laut? Berikan contohnya!Jawab : Hal2 yang mengancam keberadaan atau kehidupan terumbu karang di laut adalah kesehatan terumbu karang sendiri, sekarang ini banyak sekali hal yang mengganggu kesehatan terumbu karang. Terumbu karang terancam punah akibat kerusakan lingkungan oleh beberapa faktor yang menyebabkan penyakit.

9. Apa yang dimaksud dengan microbial contamination dan kaitannya dengan sanitasi air bersih? Jelaskan!Jawab :Kontaminasi berasal dari sampah organisme yang dibuang ke lingkungan. Melalui siklus air dijadikan sebagai fokus utama dalam mengatasi kontaminasi akibat mikrobia ini. Terdapat pengaruh akibat kontaminasi mikrobia ini salah satunya dr segi finansial yang mempengaruhi sektor pariwisata, pantai, dan industri. Dampak nya nyata pada pencemaran rumput laut, dan kerusakan sistem terumbu karang. Indikator kualitas air yang tercemar oleh bakteri dapat ditinjau dari koliform totalnya, koliform fecal, dan enterobacter. Akibat2 yg dapat ditimbulkan akibat sanitasi air yang tidak bersih dan konsumsi air yang terkontaminasi mikrobia adl gangguan pencernaan, pernapasan, dan demam.Solusi untuk mengatasi air yang terkontaminasi ini adalah dengan mengembalikan kondisi air menjadi sanitasi yang bersih dengan cara sistem reverse transcriptase PCR (RT pCR), solusi ini cukup ampub dan cepat tetapi mahal.

10. Bagaimana cara/metode mendeteksi masalah microbial contamination tersebut?Jawab : a. water quality merupakan indikator dengan bakteri yakni total coliform, fecal coliform, atau enterococci. Selain bakteri, virus daoat dijadikan sebagai indikator dengan cair 1 galon air laut disaring dan kemudian diekstrak, lalu dikultur pada jaringan sel ginjal monyet selama 1-2 minggu dan diamati pada plak (sel yang dibunuh)b. RT PCR : metode dengan reaksi terbalik transkripsi rantai polimerase, metode ini cepat namun mahal dibandingkan water quality

11. Apa hubungan antara pencemaran laut dengan marine toxicology (Toksikologi Kelautan)? Bagaimana pula perkembangan Bioteknologi di bidang ini? Jelaskan!Jawab :Jawaban : pencemaran air laut disebabkan karena biofouling yang menimbulkan masalah yang signifikan seperti penyusutan material laut, dampak buruk bagi kapal laut, menghilangnya efisiensi transfer panas, serta bahan kimia yang dapat memblok sistem transpor cairan. Selain itu pencemaran laut dapat disebabkan oleh polutan laut yang diklasifikasikan berdasarkan struktur kimia tertentu yang memiliki efek tertentu. Penelitian dalam marine toxicology hingga saat ini dilakukan dengan mencari pemahaman, memantau dan memprediksi efek yang ditimbulkan dari kontaminasi bahan kimia tersebut. Adapun perkembangan bioteknologi kelautan yang menyangkut marine toxicology adalah :1. Pemahaman terhadap marine toxicology: mencari dan mengakarakterisasi gen dan produk protein yang terlibat dalam toksisitas/penyebab toksisitas, enzim-enzim yang terlibat dalam reaksi biotransformasi maupun enzim-enzim yang terlibat dalam fungsi protektif (DNA repair) yang dapat menyebabkan toksisitas, dan ekspresi reseptor serta enzim pada proses in vivo yang memiliki kemungkinan menyebabkan toksisitas termasuk gen-gen yang dikontrol enzim tersebut.2. Pemantauan terhadap marine toxicology : dengan metode biomarker (mengindikasi efek yang timbul dari zat asing yang masuk ke dalam tubuh) dan bioassay (berupa mekanisme dasar seperti : penggabungan reseptor, penghambatan enzim tertentu, dan modifikasi ekspresi gen tertentu)3. Prediksi gejala terhadap marine toxicology : memprediksi dampak dari suaru zat kimia tertentu bagi tubuh melalui pharmakokinetik (bagaimana proses zat kimia tersebut dimakan hingga dibuang,menyebabkan toksisitas atau tidak) dan pharmakodinamik (meneliti efek utama bahan kimia tersebut, mengetahui interaksinya dengan sel, dan mengetahui urutan peristiwa serta spektrum efek serta respons yang terjadi)

12. Bagaimana pemanfaatan limbah hasil laut sebagai pupuk organik? Apa keunggulan pupuk tersebut? Apa pula kendala yang dihadapi?Jawab :Pemanfaatan limbah hasil laut sebagai pupuk organik yaitu dengan cara, bagian-bagian daru ikan seperti kepala, ekor, maulun bagian-bagian yang tidak di manfaatkan lagi, yang dengan sengaja dibuang dapat dimanfaatkan menjadi bahab baku pupuk orgnik lengkap, dimana pupuk yang debgab kandubgab unsur-unsur makronya terbatas (tidak mencukupi untuk kebutuhan tanaman) harus dilengkapi dengan penambahan unaur lain sehingga kandungan N- (nitrogen), -P (fosfor), -K (kalium), sesuai kebutuhan. Keunggulan dari pupuk organik lengkap ini adalah nilai organiknya, baik organik -N, organik -P, dan organik -K yang terkandung dalam ikan yang mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan-bahan lainnya, serta ikan juga mengandung unsur mikroKendala yang dihadapi dalam pembuatan pupuk organik ini adalah kandungan lemak yang tinggi yang akan mempengaruhi proses pembuatan pupuk dan akan lambat atau tidak sempurna, bila kandungan lemak lebih sedikit, hasil pupuknya akan lebih baik. Kandungan lemak sangatlah berpengaruh dalam proses pembuatan pupuk organik karena melalui proses fisik dan proses biologis serta produksi pupuk organik yang memenuhi syarat masih sangat terbatas13. Apa perbedaan dan persamaan antara kitin dan kitosan? Bagaimana metode yang umum digunakan untuk memperoleh kitin dan kitosan? Bagaimana perkembangan Bioteknologi di bidang ini? Jelaskan!Jawab :KitinKitosan

Diperoleh dari berbagai sumber namun memiliki struktur sama, kecuali ikatan dengan protein dan Ca-karbonat. Struktur : mirip selulosa Tidak larut dalam air, asam basa, alkohol atau pelarut organik lainnya. Larut dalam HCl pekat, H2SO4 pekat, H3PO4 78-79% atau asam format anhidrat Molekul kitin merupakan turunan selulosa berantai lurus panjang. Kitin dari kulit udang umumnya adalah kitin Merupakan produk dari proses deasetilasi kitin Memiliki sifat unik Unit penyusun kitosan: disakarida (1-4)-2-amino-2-deoksi- -D-glukosa, saling berikatan Dalam larutan asam encer (kekuatan ion rendah): molekul kitosan bersifat kompak Dalam larutan dengan kekuatan ionik tinggi : molekul kitosan bersifat acak Penambahan garam meningkatkan sifat elastis kitosan.

Persamaan

Proses pengolahan kulit udang menjadi kitin/kitosan tidak boros energi. Proses pembuatan kitin/kitosan tidak akan menghasilkan air buangan dengan keasaman yang mengkhawatirkan pH berganti ganti. Kitin maupun kitosan yg diperoleh melalui proses kimiawi mempunyai nilai BM (berat molekul) sangat rendah.

Metode memperoleh kitin :1. Ekstrasi protein dari kulit udangMetode ekstraksi basa lemah dan pengendapan pd titik isoelektriknya. Ekstrak protein disaring filtrat ditambah asam klorida/asam sulfat encer menurunkan pH sampai 4,5 protein mengendap sebagai granula.

2. DemineralisasiHancuran kulit udang/kepiting yg telah demineralisasi disuspensikan dalam cairan dingin atau air garam sebelum ditambah asam. Setelah Ca-karbonat-nya larut garam dipisah dari kitin dicuci sentrifugasi

Metode memperoleh kitosan :1. Deasetilasi KitosanPenambahan NaOH pekat (40-50%) dan suhu tinggi (100 - 150 oC) kitin berubah menjadi kitosan.Proses deasetilasi dapat dilakukan pada suhu lebih rendah: 70-80 oC.

Perkembangan bioteknologi enzim (dlm hal ini mikrobia) sbg salah satu alternatif utk mengatasi kelemahan tersebut.14. Mengapa tulang rawan ikan hiu dapat dijadikan terapi anti-tumor? Senyawa aktif apa yang berperan? Bagaimana hasil penelitian Tim MIT? Jelaskan!Jawab : Tulang rawan ikan hiu dapat menghambat terbentuknya pembuluh darah kapiler (angiogenesis) di sekeliling sel tumor. Sel tumor menghasilkan senyawa yang disebut factor angiogenesis (TAF= Tumor Angiogenesis Factor) untuk menumbuhkan pembuluh darah kapiler secara abnormal disekeliling sel tumor padat sehingga dapat memperoleh nutrisi. Tulang rawan ikan hiu mengndung polipeptida untuk menghambat terjadinya angiogenesis. Selain itu, tulang rawan ikan hiu juga mengandung mukopolisaccharida (glucosaminoglycan) yang dapat meningkatkan system imun.Berdasarkan hasil penelitian MIT, pertumbuhan pembuluh darah di sel tumor dapat dihambat dengan pemberian ekstrak tulang rawan ikan hiu. Sel tumor yang diberi ekstrak tulang rawan ikan hiu pertumbuhan pembuluh darah hanya mencapai 1-2 mm sedangkan yang tidak diberi ekstrak tulang rawan ikan hiu dapat mencapai 8-9 mm.

15. Mengapa budidaya krustase (udang-udangan) penting bagi Indonesia? Apa saja isu yang muncul saat ini? Bagaimana mengatasi masalah penyakit pada udang? Bagaimana perkembangan Bioteknologinya? Jelaskan!Jawab : a. Saat ini Krustase (udang-udangan) menjadi salah satu sektor produksi makanan dengan pertumbuhan tercepat di dunia, dan makanan laut yang paling banyak diperdagangkan di tingkat internasional. Indonesia memiliki kolam atau tambak udang tebesar di dunia, dengan luas tambak udang seluas 610.000 ha, sehingga budidaya udang penting bagi Indonesia.b. Isu-isunya adalah : SPS (sanitary and phytosanitary) : isu adanya kandungan antibiotik Chloramphenicol dlm udang Indonesia, menyebabkan ditolaknya udang tersebut di Jepang dan Eropa.c. Cara mengatasi penyakit pada udang, yaitu:1) Penyakit udang gripis/penyakit bercak coklat putih pada cangkangCara mengatasi : Memperbaiki mutu air, pengaturan pakan dan pengaturan padat penebaran yang sesuai dengan kondisi lahan. Diberikan antibiotik melalui percampuran dengan telur ayam atau telur bebek mentah dengan perbandingan 1 butir telur untuk 10 kg pakan.2) Penyakit bercak putih (White Spot Disease)Mengganti air secara rutin setiap hari minimal 5% dari total volume air tambak, penggunaan pakan harus dipantau secara ketat agar tidak menimbulkan penimbunan sisa pakan yang menyebabkan pembusukan, mengeluarkan tanah dasar tambak yang berwarna hitam dan berbau busuk, dan mengisolasi daerah yang terserang penyakit. Kemudian, udang yang terserang perlu segera dilakukan pemusnahan dengan jalan pembakaran dan penguburan agar tidak menjadi sumber infeksi. Selain itu, peningkatan laju pemulihan selera makan, yaitu udang diberi pakan berupa diet dengan nomor grade pakan yang satu tingkat lebih rendah serta berkondisi baik.3) Penyakit kepala kuning (Yellow Head Disease)Sama dengan yang bercak putihd. Perkembangan Bioteknologinya, yaitu:dengan menggunakan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) untuk mendeteksi penyakit seperti bercak putih SEMBV. Metode skrining PL untuk melihat benur yang terinfeksi dan sehat, yang terinfeksi berat akan segera mati dan yang sehat akan tetap hidup.