Nama
Guru Mapel : Septyana Fori
Pelajaran
: IPA
Kelas
: 9E
Jam
: 09.30 - 10.30
BIOTEKNOLOGI DAN PERKEMBANGANNYA
IPA
KELAS 9, Jum'at 21 Januari 2022
KD
: Memahami konsep dasar Bioteknologi dan perkembangannya dalam kehidupan
Tujuan
: Siswa dapat memahami tentang bioteknologi dan perkembangannya serta penerapan dalam
kehidupan sehari-hari
Assalamuallaikum wr wb
Anak-anak
ibu yang sholeh dan sholeha apa kabarnya......baik ya, sudah mengerjakan sholat
dhuha dan murojoah pagi ini...... Alhamdullilah. Baiklah anak-anak pertemuan
kali ini ibu akan menberikan materi tentang bioteknologi dan perkembangannya, tetap semangat
dan jaga kesehatan terima kasih.
BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi sebenarnya sudah
dikenal sejak lama, meski pada masa lalu belum dikenal istilah seperti saat
ini. Bahkan sejak ribuan tahun lalu manusia telah menerapkan contoh sederhana
dari bioteknologi dalam kehidupan mereka. Misalnya pada abad ke-19 Masehi
orang-orang sudah paham tentang cara pembuatan roti, yoghurt, keju,
cuka, kecap, dan tempe.
Lebih jauh lagi, orang Babilon dan
Sumeria sudah mulai mengonsumsi bir sejak abad 6000 Sebelum Masehi (SM),
sedangkan orang Mesir telah mahir membuat adonan kue asam pada tahun 4000 SM.
Semua proses pembuatan makanan dan minuman tersebut merupakan penerapan dari
bioteknologi, meski pada pada masa lalu belum diartikan seperti itu.
Pengetahuan tentang bioteknologi
baru muncul pada sekitar tahun 1857 hingga 1876. Pada saat itu Louis Pasteur
melakukan penelitian tentang fermentasi yang dihasilkan dari bantuan
mikroorganisme. Berkat penelitian itulah Pasteur kemudian dikenal sebagai Bapak
Ilmu Bioteknologi.
Selanjutnya, pengertian bioteknologi
mulai dikenal oleh masyarakat luas pada tahun 1919. Ilmuwan berkebangsaan
Hungaria bernama Karl Ereky adalah orang yang pertama kali menggunakan istilah
tersebut untuk merujuk terhadap interaksi biologi dan teknologi yang dilakukan
oleh manusia.
Adapun interaksi yang dimaksud
adalah pemanfaatan ilmu biologi terhadap teknologi. Penggabungan antara kedua ilmu tersebut
dilakukan untuk menghasilkan produk bermanfaat bagi manusia dari bahan baku
alam. Pada masa tersebut, bioteknologi yang dikenal masih belum semutakhir
sekarang.
Sejarah bioteknologi modern kemudian
dimulai sekitar sepuluh tahun sejak itu, tepatnya pada tahun 1928. Pada masa
itu Alexander Fleming berhasil menemukan antibiotik penicilin dan penicilium.
Selanjutnya kedua antibiotik tersebut digunakan sebagai obat untuk mengatasi
penyakit kulit manusia akibat gangguan bakteri Staphylococcus aureus.
Pengertian
Bioteknologi
Secara etimologi bioteknologi
berasal dari tiga kata, yaitu bio yang berarti hidup, teknos yang
berarti teknologi atau penerapan, dan logos yang berarti ilmu. Dengan
begitu bioteknologi dapat diartikan sebagai suatu ilmu yang menerapkan
prinsip-prinsip atau aturan dalam biologi.
Secara sederhana, bioteknologi dapat
diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip serta rekayasa terhadap
organisme, sistem, ataupun proses biologis untuk meningkatkan atau menghasilkan
potensi suatu organisme serta untuk menghasilkan produk dan jasa yang
bermanfaat untuk kehidupan manusia.
Pixabay
Menurut Champbell (2008),
bioteknologi atau biotechnology merupakan suatu manipulasi organisme
sebagai upaya untuk menghasilkan produk yang bersifat baru dan mempunyai nilai
manfaat bagi manusia.
Sementara itu menurut Yuwono (2006),
bioteknologi adalah penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, serta rekayasa
dalam mengolah bahan-bahan dengan memanfaatkan bantuan agensia jasad hidup yang
berasal dari komponen-komponen itu sendiri untuk menghasilkan jasa atau barang.
Manfaat Bioteknologi
Seperti telah disebutkan sebelumnya, bioteknologi adalah ilmu yang dirancang
untuk menghasilkan banyak manfaat bagi manusia. Berikut ini adalah beberapa
manfaat yang bisa diperoleh dengan adanya bioteknologi, yaitu:
- Menghasilkan
antibiotik dengan memanfaatkan jamur melalui serangkaian proses.
- Meningkatkan
hasil produksi dalam bidang perkebunan, pertanian, serta perikanan
khususnya yang berkaitan dengan kebutuhan pangan.
- Mengurangi
dampak dari pencemaran lingkungan dengan memanfaatkan mikroorganisme, misalnya
bakteri dalam kegiatan daur ulang.
- Menghasilkan
vaksin dengan menggunakan bantuan virus.
- Membuat
pupuk yang terbuat dari bahan-bahan hayati dengan memanfaatkan mikroba
untuk membantu proses penyerapan unsur hara.
- Meningkatkan
jumlah spesies dari tumbuhan melalui penerapan proses kultur jaringan.
Jenis Bioteknologi
Meski sudah dikenal prinsip bioteknologi modern, pada kenyataannya kehidupan
manusia masih belum lepas dari bioteknologi yang bersifat konvensional.
Oleh sebab itu bioteknologi dapat dibagi berdasarkan kompleksitasnya menjadi
dua jenis, yaitu bioteknologi tradisional atau konvensional dan bioteknologi modern
sebagai berikut:
1. Bioteknologi Konvensional (Tradisional)
Bioteknologi konvensional atau tradisional adalah bioteknologi yang
memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan juga proses genetik alami baik
berupa mutasi atau rekombinasi genetik. Prinsip bioteknologi ini sudah dikenal
sejak ribuan tahun lalu oleh umat manusia.
Adapun manfaat dari bioteknologi konvensional adalah sebagai berikut:
- Meningkatkan
kandungan gizi dari produk pangan baik berupa makanan dan minuman.
- Membantu
proses peningkatan agrobisnis sebagai usaha untuk memproduksi bahan baku.
- Menambah
jumlah lapangan kerja dan meningkatkan penghasilan masyarakat.
- Menggalakkan
produk dari industri rumah tangga.
Penerapan bioteknologi konvesional telah merambah beberapa bidang kehidupan
manusia seperti bidang pangan, pertanian, peternakan, dan juga kesehatan serta
pengobatan.
a. Pangan
Pemanfaatan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan sangatlah banyak.
Alasannya adalah bidang ini menjadi awal mula dikenalnya bioteknologi sederhana
oleh manusia pada zaman dahulu. Berikut ini adalah beberapa contoh produk
bioteknologi dalam bidang pangan, antara lain:
- Tempe,
berbahan baku kedelai yang memanfaatkan enzim Protease dan jamur Rhizopus oligosporus sebagai
agen biologinya.
- Tauco,
berbahan baku kedelai dengan memanfaatkan enzim Protease dan agen biologi Aspergillus oryzae.
- Kecap,
berbahan baku kedelai yang memanfaatkan enzim Protease dan agen biologi Aspergillus soyae.
- Oncom,
berbahan baku bungkin kacang dengan menggunakan enzim Protease dan agen
biologi Monilia sitophila.
- Yoghurt, berbahan baku susu
dengan memanfaatkan enzim Laktase dan ageni biologi bakteri Streptococchus themophillus atau
bakteri Streptococus vulgaris.
- Keju,
berbahan baku susu dengan enzim Lipase dan agen biologi Lactobacillus.
- Mentega,
berbahan baku susu, enzim Lipase, dan juga bakteri Lactobacillus lactis atau
bakteri Streptococcus lactis.
- Tapai
ketan, berbahan baku beras ketan dan memanfaatkan agen biologi Saccharomyces cereviceae.
- Asian,
berbahan baku kubis dengan bantuan enzim Laktase dan bakteri Lactobacillus plantarum.
- Sirup
dengan bahan baku gula dengan bantuan enzim Amilase dan bakteri Bacillus subtulis.
- Nata de
coco, berbahan baku air kelapa dengan memanfaatkan enzim Selulase dan
bakteri Acetoacter xylinum.
- Es
krim, berbahan baku susu dengan bantuan enzim Laktase dan bakteri Saccharomyces fungilis.
Selain makanan-makanan tersebut, bioteknologi konvensional juga banyak
menghasilkan produk berupa minuman. Salah satu diantaranya adalah teh kombucha
yang merupakan produk dari fermentasi larutan teh dengan kultur mikroba.
Pembuatan teh ini menggunakan enzim Molase sebagai penghasil limbah gula yang
berlimpah.
Enzim Molase dikenal sebagai limbah dari pembuatan gula tebu. Meski begitu,
kandungan asam organik dan gulanya cukup banyak sehingga bisa dimanfaatkan
untuk menjadi sumber nutrisi pada proses fermentasi. Kultur teh kombucha
sendiri mengandung cukup banyak bakteri dan khamir.
Beberapa bakteri yang terkandung yaitu Acetobacter xylinum, Acetobacter
aceti, Acetobacter pastenunanus, Brettanamyces bruxellensis. Brettanamyces
intermedius, Saccharomuces cerevisiae, Candida formata, Gluconobacter,
Mycoderma, Mycotorula, Pichia, Schizosoccharomyces,
dan Torula.
Teh kombucha dipercaya dapat mengatasi ketegangan saraf dan jiwa, pengerasan
pada pembuluh darah, kelelahan kronis, mencegah penuaan kulit, gangguan buang
air, menurunkan kolesterol, mengobati kanker usus, dan juga kanker
payudara. Hal itu dikarenakan kandungan berbagai jenis asam dan berbagai
vitamin.
b. Pertanian
Pada bidang pertanian bioteknologi konvensional yang biasa dijumpai pada
masyarakat antara lain:
- Biotek
adalah metode bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam.
- Tanaman mustard alami mengalami proses
seleksi oleh manusia, sehingga bisa menghasilkan brokoli, kembang kol, dan
kubis.
c. Peternakan
Bioteknologi konvensional juga banyak diterapkan dalam bidang peternakan,
contoh penerapannya adalah sebagai berikut.
- Domba
Ankon, yaitu domba yang mempunyai kaki pendek dan bengkok akibat adanya
proses mutasi alami.
- Sapi
Jersey, yaitu sapi penghasil susu yang mempunyai kandungan krim jauh lebih
banyak setelah mengalami mutasi oleh manusia.
d. Kesehatan
Dalam dunia kesehatan bioteknologi juga banyak dimanfaatkan untuk
menghasilkan obat-obatan seperti berikut ini:
- Antibiotik
merupakan produk bidang pengobatan yang dihasilkan dari jamur dan bakteri.
- Vaksin
adalah produk yang berfungsi untuk meningkatkan imunitas tubuh dengan
memanfaatkan mikroorganisme ataupun bagiannya yang toksinnya telah
dimatikan terlebih dahulu.
2. Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern mulai mengalami perkembangan signifikan setelah struktur
DNA ditemukan pada tahun 1950-an. Bioteknologi modern lebih dikenal sebagai
jenis bioteknologi yang didasarkan pada rekayasa DNA atau manipulasi genetik
dengan memanfaatkan biokimia dan mikroorganisme.
Rekayasa genetik atau genetic engineering adalah manipulasi gen
secara langsung untuk suatu tujuan praktis. Salah satu teknik rekayasa genetik
adalah DNA rekombian di mana suatu sel disisipkan gen tertentu dengan
memanfaatkan teknik kloning atau juga disebut kultur jaringan.
Sebagai contoh adalah microarry DNA yang ditunjukkan pada
titik-titik berwarna diartikan sebagai tingkat ekspresi relatif dari 2.400 gen
manusia. Analisis microarry biasa dimanfaatkan untuk membandingkan
ekspresi gen pada beberapa sampel yang berbeda seperti sampel jaringan normal
dan sampel kanker.
Pengetahuan ini kemudian berkembang dan dimanfaatkan sebagai salah satu
teknik untuk melakukan penelitian dalam bidang kanker dan penyakit-penyakit
lainnya. Seiring perkembangannya, bioteknologi modern kemudian diterapkan dalam
berbagai bidang kehidupan.
a. Teknologi Reproduksi
Teknologi reproduksi merupakan metode
perkembangbiakan dengan memanfaatkan alat serta prosedur tertentu. Metode ini
dilakukan sebagai upaya peningkatan mutu individu agar menjadi lebih baik
sesuai dengan harapan manusia.
Adapun beberapa bentuk penerapan teknologi
reproduksi yaitu:
- Kultur jaringan, metode memperbanyak jumlah tumbuhan
dengan melakukan budidaya pada jaringan tertentu agar menjadi individu
yang memiliki sifat persis seperti induknya. Metode ini dapat menghasilkan
bibit unggul dalam waktu cepat, kuantitas banyak, dan bebas dari penyakit.
- Inseminasi buatan, metode pembuahan yang dilakukan
dengan menggunakan bantuan manusia. Metode inseminasi ini biasanya
diterapkan pada ternak sapi dan kadang juga bagi manusia.
- Fertilisasi in
Vitro atau bayi tabung,
metode menghasilkan bayi melalui proses pembuahan yang tidak dilakukan di
dalam tubuh. Metode ini sering dilakukan oleh pasangan suami istri yang
sulit mendapatkan keturunan.
- Cloning atau pengklonan, metode menghasilkan keturunan yang
sangat identik dengan induknya berdasarkan sifat aseksual.
- Pembastaran, metode persilangan pada organisme yang
berasal dari verietas yang berbeda.
b. Radiasi
Radiasi atau biasa juga disebut penyinaran merupakan
metode pemanfaatan gelombang elektromagnetik untuk mengawetkan makanan,
menghambat proses pertumbuhan tunas tanaman, mencegah buah mengalami
kematangan, dan juga sebagai cara untuk menghasilkan mutan.
c. Hidroponik dan Aeroponik
Hidroponik adalah suatu metode bercocoktanam dengan
memanfaatkan air dan bahan yang memiliki pori atau porus. Sementara itu
aeroponik merupakan suatu metode bertanam dengan cara membiarkan akar tanaman
menggantung di udara sehingga akar tersebut tidak menempel pada media tanam
apapun.
Berikut ini adalah beberapa kelebihan dari bercocok
tanam dengan metode hidroponik serta aeroponik, antara lain:
- Pertumbuhan tanaman tidak bergantung pada musim dan
tempat termasuk ketinggian lokasi dan luas tanah sebagai media tanam.
- Mutu hasil perkebunan seperti sayur dan buah lebih baik
dibanding dengan proses tanam seperti biasa.
- Pupuk yang digunakan lebih hemat, karena jumlah yang
diberikan harus diatur.
- Hama
dan penyakit tanaman yang berasal dari tanah tidak akan menyerang
tanaman.
d. Pengobatan
Bioteknologi modern juga biasa diterapkan dalam
bidang kesehatan, khususnya dimanfaatkan untuk menghasilkan obat-obatan.
Berikut ini adalah beberapa produk bioteknologi dalam bidang pengobatan, yakni:
Penerapan Bioteknologi
Sesuai dengan tujuannya untuk membantu kehidupan manusia, bioteknologi kini
telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang atau sektor. Bentuk aplikasi atau
penerapan tersebut merambah berbagai bidang mulai dari bidang pangan,
pertanian, medis, industri, perairan, dan kehutanan.
1. Bidang Pangan
Penerapan bioteknologi dalam bidang pangan banyak sekali dan hampir semua
sudah disebutkan sebelumnya. Produk hasil bioteknologi pun sering dikonsumsi
baik dalam bentuk minuman dan makanan. Beberapa diantaranya adalah yoghurt,
sirup, roti, dan tempe.
2. Bidang Pertanian dan Kehutanan
Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang pertanian dan kehutanan juga sangat
beragam. Beberapa diantaranya adalah jenis kedelai yang mempunyai ketahanan
terhadap herbisida, tomat hasil manipulasi genetik yang tahan lama dan jagung
yang kebal terhadap serangga. Sementara dalam bidang kehutanan adalah metode
kultur jaringan.
3. Bidang Kesehatan
Dalam bidang kesehatan aplikasi bioteknologi kebanyakan memanfaatkan teknik
rekayasa genetik. Beberapa contoh bioteknologi dalam bidang ini yaitu produksi
hormon insulin dengan bantuan bakteri, pemanfaatan sel punca, penemuan vaksin,
dan juga pemanfaatan antibodi monoklonal.
4. Bidang Industri
Aplikasi bioteknologi dalam bidang industri antara lain dengan memanfaatkan biomassa untuk
melakukan konversi energi serta berbagai produk. Biasanya produk hasil
bioteknologi memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Contoh penerapannya adalah
proses penghasilan gula, alkohol, enzim, dan sebagainya.
5. Bidang Kelautan
Senyawa aktif yang dihasilkan oleh organisme laut juga banyak dimanfaatkan
untuk kebutuhan dalam dunia medis, pertanian, industri, hingga lingkungan. Ada
banyak sekali produk kosmetik yang menggunakan senyawa aktif organisme laut sebagai
bahan campurannya dan juga proses restorasi laut
Dampak Bioteknologi
Bioteknologi tidak hanya hadir dengan sederet manfaat bagi kehidupan
manusia, tetapi juga mempunyai dampak positif dan dampak negatif. Berikut ini
adalah beberapa dampak positif dan dampak negatif dari bioteknologi.
1. Dampak Positif
Meski memiliki dampak negatif, namun pada kenyataannya bioteknologi
menghasilkan berbagai dampak positif bagi kehidupan manusia. Beberapa di antara
dampak tersebut tealah disebutkan sebagai manfaat bioteknologi.
Berikut ini merupakan dampak positif dari bioteknologi, antara lain:
- Menghasilkan
produk makanan yang inovatif dengan memanfaatkan bantuan bakteri dan
jamur. Proses ini biasanya dikenal sebagai fermentasi.
- Membantu
untuk meciptakan tanaman yang bersifat kebal terhadap hama yang sering
menyerang tanaman sejenisnya. Dengan begitu kualitas tanaman yang
dihasilkan lebih tinggi.
- Menghasilkan
penemuan baru dalam bidang medis seperti berbagai jenis obat-obatan dan
vaksin yang menggunakan bantuan virus yang sudah dinonaktifkan.
- Membantu
proses perkembangbiakan pada makhluk hidup melalui berbagai cara dan
biasanya individu yang dihasilkan mempunyai ketahanan yang lebih baik.
2. Dampak Negatif
Bioteknologi juga mempunyai dampak negatif bagi kehidupan. Hal ini
sebenarnya wajar, khususnya pada beberapa jenis produk hasil penerapan
bioteknologi.
Berikut ini adalah beberapa dampak negatif dari bioteknologi, yaitu:
- Memicu
hilangnya plasma nutfah dalam hal ini makhluk hidup ‘normal’, karena yang
diproduksi dan dibudidayakan hanya makhluk hidup unggul saja.
- Menyebabkan
alergi terhadap tubuh. Gen asing yang digunakan sebagai bahan untuk
membuah makanan dan minuman, serta obat-obatan biasanya ada yang tidak
bisa diterima oleh tubuh.
- Mengakibatkan
kerusakan pada ekosistem, karena kondisi normal lingkungan mengalami
perubahan seperti keberadaan kapas Bt yang mengurangi populasi ulat dan kupu-kupu.
- Mencemari
lingkungan, karena air sisa produksi makanan bioteknologi seringkali
dibiarkan tergenang begitu sajadalam waktu yang cukup lama.
- Mengganggu
aktivitas otak khususnya produk minuman yang mengandung alkohol seperti
anggur, bir, air tape, dan wiski.
Penanggulangan Bioteknologi
Adanya dampak negatif yang ditimbulkan oleh bioteknologi membuat manusia
terus berusaha untuk melakukan berbagai cara mengatasi kondisi tersebut.
Berikut ini adalah beberapa cara yang biasa diterapkan untuk mengatasi dampak
buruk bioteknologi, yakni:
- Menyediakan
bak khusus sebagai penampungan dan penyaring untuk limbah dan air
limbahnya, khususnya sisa dari proses pembuatan tempe. Bak tersebut juga
dibiarkan tertutup agar baunya tidak tersebar kemana-mana.
- Menyediakan
bak pengumpul sebagai media untuk menampung air limbah yang sudah disaring
pada bak penampungan sebelumnya.
- Memproduksi
bahan pangan tidak dalam jumlah yang berlebihan.
Setelah kalian membaca materi diatas, kerjakan soal dibawah ini:
Sebutkan contoh-contoh biotek di bidang pangan dan pertanian
Jawaban dikirim ke WA ibu
Terima kasih
Wassalamuallaikum wr wb