Pengertian Bioteknologi

5/17/2018 Pengertian Bioteknologi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-bioteknologi-55b07ab69aaa3 1/6

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk

menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi

organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke

organisme lain.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya Benda biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri

3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Perkembangan Bioteknologi :

1. Era bioteknologi generasi pertama = bioteknologi sederhana. Penggunaan mikroba masih secara

tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

o Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua. Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

o Contoh: a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat b. pengolahan air limbah c. pembuatan

kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga. Proses dalam kondisi steril.

o Contoh: produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru = bioteknologi baru.

o Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

BIOTEKNOLOGI DALAM PRODUKSI PANGAN

Makanan Bahan Susu

Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1.Keju Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan teksturkeju.

2.Yoghurt

o Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris = pemberi rasa dan aroma

o 2. Streptococcus thermophilus = menambah keasaman

3.Mentega Mikroba: Leuconostoc cremoris

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Pendahuluan.jpg



Makanan Non Susu

1.Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi

2.Kecap, oleh Aspergillus oryzae

3.Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba

menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi 4.Cuka, oleh Acetobacter aseti Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

BIOTEKNOLOGI DALAM INDUSTRI

1. Asam Sitrat

mikroba : Aspergillus niger bahan : tetes gula dan sirup Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu,

dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.

2. Vitamin

B1 oleh Assbya gossipii - B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas

3. Enzim

a. Amilase = digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa. Glukosa isomerase : mengubah amilum

menjadi fruktosa. Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.

o

mikroba = Aspergillus niger Aspergillus oryzae Bacillus subtilis

b. Protease = Digunakan antara lain dalam produksi roti, bir - protease proteolitik berfungsi sebagai

pelunak daging dan campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein

o

mikroba = Aspergillus oryzae Bacillus subtilis

c. Lipase = Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa.

o

mikroba = Aspergillus niger Rhizopus spp

d. Asam Amino o asam glutamat = bahan utama MSG (Monosodium Glutamat)

o Lisin = asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar oleh ternak. Keduanya oleh

Corynobacterium glutamicum

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Bioteknologi_Dalam_Produksi_Pangan.jpg



PROTEIN SEL TUNGGAL

Protein Sel Tunggal (Single Cell Protein = SCP), adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari

mikroorganisme

Contoh:

1. Mikoprotein dari Fusarium Substrat: tepung gandum dan ketan2. Spirulina dan Chlorella

Kelebihan SCP:

1. 1.Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan

2. 2.Pertumbuhan cepat

REKAYASA GENETIKA / ADN REKOMBIAN

1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.

2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.

3. Enzim, terdiri dari enzim Restriksi (pemotong plasmid/ADN) dan enzim Ligase (penyambung ptongan-

potongan ADN)

BIOTEKNOLOGI DALAM KEDOKTERAN DAN

PRODUKSI OBAT

1. Antibodi Monoklonal

adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel

hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai

antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

2. Terapi Gen

adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Rekayasa.jpg

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Protein_Sel_Tunggal.jpg

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Rekayasa.jpg

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Protein_Sel_Tunggal.jpg



3. Antibiotik

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.

Penicillium chrysogenum = memperbaiki penisilin yang sudah ada. Dilakukan dengan mutasi secara

iradiasi ultra violet dan sinar X.

Cephalospurium = penisilin N.

Cephalosporium = sefalospurin C.

Streptomyces = streptomisin, untuk pengobatan TBC

4. Interferon

Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam,

tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa

genetika.

5. Vaksin

Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan

atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

BIOTEKNOLOGI DALAM MENYELESAIKAN

MASALAH PENCEMARAN

1. Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomorms = mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik

membentuk bakteri super yangmeogandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi

hidrokarbon.

2. Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob.

BIOTEKNOLOGI DALAM PEMBERANTASAN

HAMA

Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain

penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.

Bacillus thuringiensis = menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva serangga.

1. Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan tanaman yang bersifat resisten hama

serangga.

2. Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak

saluran pencernaan serangga.

Baculovirus sp. Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan

sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Bioteknologi_Pencemaran.jpg



BIOTEKNOLOGI DALAM PERBANYAKAN

TANAMAN / KULTUR JARINGAN

Sifat Totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah

mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru. Penemu F.C. Steward menggunakan

jaringan floem akar wortel. Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap

tanaman wortel (Daucus carota)

Manfaat / Keuntungan Kultur Jaringan

1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat

2. Sifat identik dengan induk

3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki

4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa



Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman hortikultura

Dengan semakin meningkatnya pendapatan dan kesadaran masyarakat akan arti penting kesehatan,kebutuhan akan produk-produk hortikultura sebagai sumber vitamin meningkat. Selain itu dari sisikesehatan mental, kebutuhan produk hortikultura yang lain yaitu berbagai tanaman hias turutmeningkat. Teknik kultur jaringan telah dimanfaatkan secara luas pada tahaman hortikultura, sepertiperbanyakan klonal yang dikombinasikan dengan teknik bebas virus pada kentang, pisang, anggur,apel, pear dan berbagai jenis tanaman hias, serta penyelamatan embrio untuk mendapatkan

tanaman hibrida dari hasil persilangan interspecies. Teknologi rekayasa genetika juga telahdiaplikasikan pada tanaman hortiklutura. Sebagai contoh yang cukup terkenal adalah TomatFlavrSavr. Tomat merupakan salah satu produk hortikultura utama. Seperti produk hortikultura padaumumnya, tomat memiliki shelf-life yang pendek.

Shelf-life yang pendek ini disebabkan dengan aktifnya beberapa gen seperti pectinase saat tomatmengalami kematangan. Dengan kondisi seperti ini, tomat sulit sekali untuk dipasarkan ke tempatyang jauh terlebih untuk ekspor. Biaya pengemasan sangat mahal seperti menyediakan box yangdilengkapi pendingin. Untuk mengatasi hal ini para peneliti di Amerika mencoba merekayasa kerjagen polygalacturonase (PG) yang berasosiasi dengan shelf-life tomat yaitu dengan menginsertantisense dari gen PG.

Dengan demikian shelf-life tomat menjadi lebih lama. Tomat ini dinamakan dengan FlavrSavr. Padaindustri tanaman hias, teknik kultur jaringan telah digunakan secara meluas pada berbagai tanamanhias. Teknik kultur jaringan yang diaplikasikan mencakup kultur meristem, organogenesis dansomatic embryogenesis, konservasi, eliminasi patogen.

Sementara itu untuk meningkatkan keragaman dapat memanfaatkan adanya variasi somaklonal(Gambar 5). Hal ini sangat penting dilakukan mengingat tanaman hias kebanyakan dinilai dari segiestetika dan kelangkaannya, serta bentuk-bentuk baru seperti bentuk serta warna daun dan bunga,arsitektur tanaman, serta sifat-sifat unik tanaman tertentu. Teknik lain untuk keperluan ini adalahmutasi. Pada industri tanaman hias dalam pot sering digunakan Zat Pengatur Tumbuh untuk

mengatur pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Contohnya adalah penggunaan retardanuntuk membuat pertumbuhan menjadi pendek dan meroset.

Pemanfaatan rekayasa genetika pada tanaman hias berpotensi untuk menambahkan sifat-sifat baruyang unik. Contoh tanaman yang telah direkayasa antara lain krisan dan mawar dengan tingkatketahanan dan vase life yang lebih tinggi. Gambar 5. Somatic embryogenesis Euphorbia pulcherrima . Gambar 6. Hasil variasi somaklonal pada spesies Anthurium

Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman perkebunan

Bioteknologi juga diterapkan pada beberapa tanaman perkebunan seperti tebu, tembakau, kelapa

sawit dan lain-lain. Hingga saat ini kapas merpuakan komoditas yang paling banyak mendapatsentuhan bioteknologi. Di Amerika, hingga saat ini tanaman transgenik yang paling banyak dilepasadalah kapas.

Kapas transgenik yang terkenal adalah kapas Bt (Bacillus thuringiensis ). Dengan introduksi gen Bt ketanaman kapas, tanaman kapas menjadi tahan terhadap hama yang disebabkan tanaman dapatmemproduksi protein Bt-toxin. Bt pertama ditemukan tahun 1911 dan terdaftar sebagai biopestisidadi Amerika Serikat tahun 1961.

Salah satu dari sekian banyak kerugian merokok adalah gangguan kesehatan karena kadar nikotinyang tinggi. Pendekatan bioteknologi dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini yaitu denganmerakit tanaman tembakau yang bebas kandungan nikotin. Dengan cara ini perokok dapatterkurangi resiko gangguan kesehatannya.

Pada tahun 2001 jenis tembakau ini diklaim dapat mengurangi resiko serangan kanker akibatmerokok. Selain bebas nikotin, sentuhan bioteknologi lain juga dilakukan untuk tanaman tembakaumisalnya dengan meningkatkan aroma menggunakan gen aroma dari tanaman lain. Salah satu yangtelah berhasil adalah menggunakan monoterpene synthase dari lemon.

Pengertian Bioteknologi

Documents

Transcript of Pengertian Bioteknologi