BIOTEKNOLOGI

Ketika mendengar atau membaca istilah“bioteknologi”, apa yang terlintas dalam benakpikiranmu? Peralatan laboratorium yangcanggih ataukah species makhluk hidup yangbaru? Hasil bioteknologi sebenarnya, tanpakamu sadari, sangat akrab dalam kehidupansehari-harimu. Tempe, kecap, dan mentegatermasuk hasil bioteknologi.

Fenomena hasil bioteknologi dalamkehidupan sehari-hari akan kamu pelajari padabab ini. Pada bab ini kamu akan mempelajaripengertian bioteknologi dan penerapannya.

Sumber: http://google.com

Bab 6

Pretest 1. Apakah yang dimaksud bioteknologi konvensional? Berilah

contoh.2. Berilah contoh penerapan bioteknologi modern di bidang:

a. pengolahan makanan;b. kedokteran.

3. Sebutkan dampak penerapan bioteknologi.

Kata-Kata Kunci – mikroorganisme – aeroponik– fermentasi – genetika– enzim – vaksin– bakteri – antibiotik– hidroponik

94 Mari BIAS 3

Bioteknologi 95

Pernahkah kalian mendengar istilah bioteknologi? Biotek-nologi sebenarnya bukanlah merupakan suatu disiplin ilmu, melain-kan merupakan penerapan ilmu, yaitu suatu teknik dalam biologi.

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yangmenggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasaguna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam biotek-nologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknikkimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakanmikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilaitambah suatu bahan.

B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONALDAN MODERN

Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi kon-vensional/tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional meru-pakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untukmemproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.

Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Prosesyang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasil-nya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk kejudan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masalalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaituadanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahuadanya penggunaan enzim.

1. Pengolahan Bahan Makanan

a. Pengolahan produk susuSusu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti

yoghurt, keju, dan mentega.

1) YoghurtUntuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih da-

hulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganismeyang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillusbulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebutditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya

Tujuan pembelajaranmuadalah dapat:mendeskripsikan penger-tian bioteknologi

Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajaranmuadalah dapat:

mendata produk-pro-duk bioteknologi kon-vensional dan moderndi lingkungan sekitar-nya;membuat produk bio-teknologi sederhanayang dapat dimanfaat-kan dalam kehidupansehari-hari (membuattempe, fermentasi, saribuah, penanamansecara hidroponik danaeroponik).

Tujuan Pembelajaran

Bioteknologi, semenjakawal diterapkannyasampai awal tahun 1857disebut era bioteknologimikrobial. Karena padamasa itu belum diketahuibahwa makananfermentasi merupakanhasil kerja makhlukhidup. Produk-produkera tersebut antara lainbir, roti, keju, yoghurt,susu asam, sake, dansebagainya.

96 Mari BIAS 3

disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45oC. Selama penyim-panan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari ke-giatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapatdiberi cita rasa.

2) KejuDalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu

Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi mem-fermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.

Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susudengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat darikegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadicairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renindari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renindewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.

Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada tem-peratur 32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untukmembuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yangterbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.

3) MentegaPembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Strepto-

coccus lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebutmembentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasatertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentegadiaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.

b. Produk makanan nonsusu1) Kecap

Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiak-kan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzaebersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada ke-delai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lamaakhirnya akan dihasilkan produk kecap.

2) TempeTempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan

masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakatmerasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu ma-kanannya. Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kese-hatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalammaupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, ber-gantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penye-barannya adalah tempe kedelai.

Gambar 6.1 Keju

Sumber: http://google.com

Gambar 6.2 KecapSumber: http://google.com

Sumber: http://google.com

Gambar 6.3 Tempe

Bioteknologi 97

Pembuatan tempe murnidapat mencapairendemen sebesar 150%,artinya 1 kg kedelaidapat menghasilkan 1,5kg tempe kedelai.Sementara jikamenggunakan bahancampuran yangmendukung (ampaskelapa dan pepayamentah), di sampingmeningkatkan kualitas,juga terjadi peningkatanrendemen hinggamenjadi 200%. Kenaikanrendemen tersebutdisebabkan oleh adanyakenaikan berat bahanawal yang digunakan.

Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempemempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengen-dalikan diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, mem-perlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapatmengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantungkoroner, penyakit gula, dan kanker.

Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelaijuga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikro-organisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempepaling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopusarrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akanmengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannyamenjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkanterjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampaisembilan kali lipat.

Bagaimanakah cara membuat tempe? Untuk mengetahuicaranya cobalah kerjakan tugas berikut di rumah. Bandingkan hasilkaryamu dengan karya temanmu.

(Berpikir Kreatif dan Kecakapan Personal)Tujuan: Membuat tempe kedelai.

Alat dan Bahan1. Alat dapur2. Biji kedelai3. Ragi4. Plastik

Cara Kerja1. Cucilah biji kedelai sampai bersih, kemudian rebuslah.2. Rendamlah kedelai yang telah direbus di dalam air bersih

sekurang-kurangnya 3 jam.3. Hilangkan kulit biji kedelai dengan cara mencucinya kembali

dengan air bersih.4. Kukuslah biji kedelai yang sudah dihilangkan kulitnya hingga

lunak, kemudian bentangkan biji kedelai pada nampan danbubuhkan ragi tempe.

5. Bungkuslah biji kedelai tersebut dengan plastik, lalu berilahlubang-lubang kecil.

6. Simpanlah bungkusan biji kedelai tersebut selama 2–3 haripada suhu kamar, dan amati bungkusan tersebut setiap hari.

Pertanyaan1. Mengapa kedelai yang akan dibuat tempe harus dicuci

hingga bersih?2. Apa fungsi ragi pada proses pembuatan tempe tersebut?

98 Mari BIAS 3

c) TapeTape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan

menggunakan sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula danalkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkanpengalaman.

2. Bioteknologi Bidang Pertanian

a. Penanaman secara hidroponikHidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti

air dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinyapengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponikdilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang di-gunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antaralain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakanmedia kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang ter-golong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.

Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanyadibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagitanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yangdibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2. Cahaya

3. Apa fungsi pemberian lubang kecil pada plastik pembungkustempe tersebut?

4. Apa yang terjadi jika tempe dibiarkan sampai lebih dari 3 hari?Mengapa?

Gambar 6.4 TapeSumber: http://google.com

Gambar 6.5 Penanaman secara hidroponik

Sumber: http://google.com

Bioteknologi 99

telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudahcukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineraldapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanahsebenarnya bukanlah hal yang utama.

Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risikokerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada;tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebihcepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi;hemat biaya perawatan.

Jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan darigolongan tanaman hias antara lain Philodendron, Dracaena, Aglo-nema, dan Spatyphilum. Golongan sayuran yang dapat dihidro-ponikkan, antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kang-kung, dan bayam. Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidro-ponikkan, antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, danbelimbing.

Bagaimana cara bertanam secara hidroponik? Untuk lebihmemahami cara bercocok tanam secara hidroponik, lakukan ke-giatan berikut secara kelompok. Sebelumnya bentuklah kelompokyang terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.

Tujuan: Melakukan penanaman secara hidroponik.

Alat dan Bahan1. Kotak persemaian2. Pot3. Media tanam (pasir,

kerikil, dan lain-lain)4. Arang sekam5. Alat penyiram6. Benih tomat

Cara Kerja1. Siapkan media persemaian dari arang sekam yang telah

diberi air, lalu taburkan benih tomat yang telah direndam diatas media

2. Siramlah benih tersebut dan letakkan di tempat yang lembapdan tidak terkena sinar matahari langsung. Jika benih telahtumbuh siramlah setiap hari (pagi dan sore)

3. Setelah benih berumur 2 minggu, pindahkan ke pot yangtelah diisi dengan media tanam yang telah disterilkan.

4. Selanjutnya peliharalah tanaman tersebut dengan sebaik-baiknya, yaitu dengan penyiraman yang rutin, pemberiannutrien, pemberian air, pemilihan tanaman yang terbaik,pemangkasan daun-daun yang tumbuh di ketiak daun, dansebagainya.

Pertanyaan1. Apa fungsi perendaman benih tanaman sebelum disemai-

kan?

100 Mari BIAS 3

b. Penanaman secara aeroponikAeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan

ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaanudara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (mem-berdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disem-burkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akartanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan haratersebut.

Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaianstyrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Denganmenggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuranditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntaibebas ke bawah. Di bawah helaian styrofoam terdapat sprinkler(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hinggamengenai akar.

3. Bioteknologi Modern

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahlitelah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaat-kan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologimodern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektifdan efisien.

Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalamindustri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, sepertirekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkem-bangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makinbesar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapapenerapan bioteknologi modern sebagai berikut.

a. Rekayasa genetikaRekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan

gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yangdiinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen ataurekombinasi DNA.

Gambar 6.6 Penanamansecara aeroponik

Sumber: http://google.com

2. Mengapa penyimpanan benih dianjurkan di tempat yangtidak terkena cahaya matahari langsung?

3. Mengapa media tanam harus disterilkan terlebih dahulu?4. Apa fungsi air pada tanaman hidroponik?5. Apa manfaat pemangkasan daun pada tanaman hidroponik?

Bioteknologi 101

Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk mengga-bungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiapmakhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapatdirekomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.

Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyakcara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,dan rekombinasi DNA.

1) Transplantasi intiTransplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel

yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai denganinti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadapsel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katakyang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovumtanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelahdiberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kalisehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak seldan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan kedalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovumberinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akanberkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelaminyang sama.

2) Fusi selFusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama

maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusisel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti olehpeleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kario-gami).

Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Didalam fusi sel diperlukan adanya:a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).3) Teknologi plasmid

Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalamsel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, an-tara lain:a) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;b) dapat beraplikasi diri;c) dapat berpindah ke sel bakteri lain;d) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.

Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagaivektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

102 Mari BIAS 3

4) Rekombinasi DNARekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA

dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyam-bungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasiDNA disebut juga rekombinasi gen.

Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasansebagai berikut.1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.2) DNA dapat disambungkan

b. Bioteknologi bidang kedokteranBioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedok-

teran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,antibiotika dan hormon.

1) Pembuatan antibodi monoklonalAntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari

suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam

urine wanita hamil;b) mengikat racun dan menonaktifkannya;c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan

lain.2) Pembuatan vaksin

Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit ter-hadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat darivirus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambildari mikroorganisme tersebut.

3) Pembuatan antibiotikaAntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme

tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organismelain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamuratau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.

Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaranpada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat danInggris.

4) Pembuatan hormonDengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikro-

organisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yangtelah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,dan testosteron.

Gambar 6.10 Vaksin

Sumber: http://google.com

Bioteknologi 103

c. Bioteknologi bidang pertanianDewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat.

Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih didaerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanianharus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkanbioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologipertanian sebagai berikut.

1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogenNitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNA

dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodulpada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobiumyang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhanpolong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.

Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembang-kan agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tum-buhan polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya mening-katkan kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknikrekombinasi gen.

Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau me-niadakan penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyakdigunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yangmerugikan.

2) Pembuatan tumbuhan tahan hamaTanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa

genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untukmendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diper-lukan gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, ke-mudian disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentangtersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yangtahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diper-banyak dan disebarluaskan.

d. Bioteknologi bidang peternakanDengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk

peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuh-an yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Denganrekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewanbuatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebutdirekayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapatmendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai20%.

104 Mari BIAS 3

e. Bioteknologi bahan bakar masa depanKamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak

termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu,suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi parailmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksimelalui bioteknologi.

Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang dipro-duksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol(alkohol).

Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikanminyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalamfase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Padafase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan di-gunakan untuk bahan bakar.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok ma-syarakat yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologifermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku tek-nologi fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.

Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan olehnegara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yangmelimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidakmenimbulkan polusi.

f. Bioteknologi pengolahan limbahKaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas

pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah takdikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbahatau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganansampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya denganditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebutyang paling baik adalah dengan daur ulang.

Gambar 6.8 (a) Biogas (b) GasoholSumber: http://google.com

(a) (b)

Biofuel untukPenerbangan

Selain gasbio dangasohol, saat ini sedangdikembangkanpemakaian bahan bakarnabati (biofuel). Bahanbakar nabati itu terbuatdari biji babassa danminyak kelapa. Menurutpenelitian, bahan bakaritu dapat mengurangiemisi karbon.Uji coba bahan bakardigunakan untukmenerbangkan pesawatjumbo jet Boing 747(tanggal 24 Februari2008). Salah satu mesinpesawat itu digerakkandengan 25% biofuel danselebihnya avtur standarjet. Setelah terbangantara London-Amsterdam, dilakukanpemeriksaan mesinpesawat. Saat ini jugasedang dikembangkanbahan bakar dari alga(ganggang laut).Menurut para peneliti,biofuel dari alga sangatmenjanjikan. Sebab, algadapat diproduksi dalamjumlah besar tanpamerusak lingkungan.

Sumber: Jawa Pos, 25Februari 2008

Bioteknologi 105

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diujipada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Prosespirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengansuhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampahdapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahananorganik.

Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagaibahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalahrendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkatpencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (darihewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologis-kimiawi dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)serta oleh hewan-hewan kecil disebut kompos.

Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganis-me. Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kom-pos bergantung pada bahan organik yang digunakan serta prosesyang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).

Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnyaselulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yangpenting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaatsebagai pupuk.

Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara laindalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakanpengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan airsehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteriAcinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahanlimbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secarabioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

Gambar 6.9 Instalasipengolahan air limbah secarabesar-besaran

Sumber: http://google.com

(Kecakapan Personaldan Mencari Informasi

Lebih Jauh)Datalah hasil-hasil bio-teknologi yang ada dilingkungan sekitarmu.Kelompokkan hasilpendataanmu dalambioteknologi konvensio-nal dan bioteknologimodern.

1. Sebutkan produk-produk bioteknologiyang kamu temukan di rumahmu.

2. Sebutkan manfaat penerapanbioteknologi dalam produksi.

3. Jelaskan langkah-langkah dalam pem-buatan tempe kedelai.

4. Apakah yang dimaksud hidroponik?Apakah keuntungannya?

5. Sebutkan contoh penerapanbioteknologi modern di bidang:a. kedokteran;b. pertanian.

106 Mari BIAS 3

Bioteknologi, terutama rekayasa genetika, pada awalnyadiharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan duniaseperti, polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya. Akan tetapi,dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawakerugian. Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?

1. Dampak terhadap LingkunganPelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke

alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologiyang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir.

Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotipetidak terjadi secara alami sesuai dengan dinamika populasi, me-lainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahandrastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan kehancuran. “Men-ciptakan” makhluk hidup yang seragam bertentangan dengan prin-sip di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.

2. Dampak terhadap KesehatanProduk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbul-

kan masalah serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasilrekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. TomatFlavr Savrt diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik.Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengan-dung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagikesehatan manusia.

3. Dampak di Bidang Sosial EkonomiBeragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi

mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepadakehidupan masyarakat.

Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggu-naan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone: BGH)dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20% niscaya akanmenggusur peternak kecil. Dengan demikian, bioteknologi dapatmenimbulkan kesenjangan ekonomi.

Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, cokelat,kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng, dan opium akan dapat dihasilkanmelalui modifikasi genetika tanaman lain, sehingga akan menying-kirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian besar.

Tujuan pembelajaranmuadalah dapat:mengidentifikasi dampakpenerapan bioteknologisederhana

Tujuan Pembelajaran

Gambar 6.10 Dolly,merupakan contoh kambinghasil bioteknologi kloning.

Sumber: Ensiklopedi Umumuntuk Pelajar, 2005

C. DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi 107

4. Dampak terhadap EtikaMenyisipkan gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika

yang serius. Menyisipkan gen mahkluk hidup lain yang tidakberkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima ma-syarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahangen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia kehewan, 75% menentang pemindahan gen hewan ke hewan lain.

Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawakonsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnyabagi penganut agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalambuah semangka? Penerapan hak paten pada makhluk hidup hasilrekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas makhluk hidup. Halitu bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargainilai intrinsik makhluk hidup.

1. Jelaskan dampak bioteknologi terhadaplingkungan.

2. Berikan contoh dampak bioteknologiterhadap kesehatan.

3. Bagaimana dampak bioteknologi terha-dap sosial ekonomi?

4. Bagaimana pendapatmu terhadap pene-rapan hak paten pada organisme hasilrekayasa?

1. Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah denganmenggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk danjasa guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalambioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologisel, teknik kimia, dan enzimologi.

2. Bioteknologi tradisional adalah bioteknologi yang memanfaat-kan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asamasetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom,dan kecap. Ciri khas pada bioteknologi tradisional, yaituadanya penggunaan makhluk hidup secara langsung danbelum tahu adanya penggunaan enzim.

3. Dalam bioteknologi modern, orang berupaya agar dapatmenghasilkan produk secara efektif dan efisien. Dalambioteknologi modern para ahli telah memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian.

108 Mari BIAS 3

aerob : lingkungan yang kaya oksigenambivalen : sifat gen yang memiliki pengaruh menguntung-

kan dan pengaruh merugikananaerob : lingkungan yang tanpa adanya oksigendekomposisi : penguraiandegradasi : kemerosotan/penurunanduodenitis : radang pada duodenum (usus dua belas jari)fermentasi : peragianhormon : zat yang dibentuk dalam darah untuk memus-

nahkan bakteri virus atau untuk melawan toksinyang dihasilkan oleh bakteri

Setelah mempelajari mengenai Bioteknologi, tentunya kamu sudahmemahami dan dapat menjelaskan kembali tentang:1. Pengertian bioteknologi.2. Bioteknologi konvensional dan modern.3. Dampak penerapan bioteknologi.Apabila kamu belum sepenuhnya memahami, cobalah pelajari kem-bali materi di atas secara cermat. Untuk lebih memantapkan pe-mahamanmu, carilah referensi pendukung dari buku referensi,artikel, maupun internet. Diskusikan dengan bimbingan guru

4. Bioteknologi dapat dikembangkan dalam berbagai bidang,yaitu sebagai berikut.a. Pengolahan bahan panganb. Rekayasa genetikac. Bioteknolog bidang kedokterand. Bioteknolog bidang pertaniane. Bioteknolog bidang peternakanf. Bioteknolog bahan bakar masa depan

5. Beberapa dampak bioteknologi dapat dilihat pada tatanan sosialekonomi, lingkungan, kesehatan, etika, dan perkembanganilmu.

Bioteknologi 109

Kerjakan soal-soal berikut di buku kerjamu.A. Pilihlah salah satu jawaban soal berikut dengan tepat.

1. Berikut ini yang bukan termasuk bio-teknologi adalah ....a. pemanfaatan jamur untuk membuat

tapeb. pemanfaatan jamur untuk membuat

kecapc. menggabungkan dua sifat tanaman

dengan cara okulasid. pemanfaatan bakteri untuk mem-

buat asam cuka2. Berikut ini ciri-ciri bioteknogi modern,

kecuali ....a. penggunaan teknologi plasmidb. memanfaatkan enzimc. memanfaatkan prinsip-prinsip il-

miahd. belum mengenal pemanfaatan en-

zim

3. Dalam bioteknologi melibatkan ilmu-ilmu berikut, kecuali ....a. mikrobiologi c. biokimiab. genetika d. ekologi

4. Mikroorganisme yang berperan dalampembuatan yoghurt adalah ....a. Lactobacillus bulgaricus dan Strep-

tococcus cremorisb. Streptococcus lactis dan Leuco-

nostoc cremorisc. Rhizopus oryzae dan Rhizopus

stoloniferusd. Saccharomyces cerevisiae dan

Aspergillus oryzae5. Berikut ini jenis makanan yang dapat

diolah dari susu, kecuali ....a. keju c. yoghurtb. mentega d. nata de coco

kromosom : bagian kromatin inti sel yang berceraian apabilasel terbelah atau membelah yang merupakanrangkaian pendukung jenis benda hidup

mitosis : pembelahan inti sel biasa dari satu inti sel menjadidua inti sel baru

patogen : bahan yang menimbulkan penyakitrekombinasi : penyatuan atau penggabungan susunan yang

sama atau berlainan dari elemen-elemen pem-bentuk yang terpisah

rendemen : kadar suatu zat dalam suatu bahan/zat tertenturesisten : tahan terhadap penyakitrespirasi : pernapasantoksisitas : kualitas keracunantransgenik : organisme yang mengandung gen dari spesies

laintransplantasi : pemindahan tanamanwhey : sisa fermentasi keju yang masih dapat diman-

faatkan

110 Mari BIAS 3

1. Apa yang dimaksud bioteknologi?2. Sebutkan mikroorganisme yang ber-

peran dalam pembuatan produk ma-kanan berikut.a. Keju c. Kecapb. Roti d. Tape

3. Apakah yang dimaksud protein seltunggal? Sebutkan keunggulannya.

4. Sebut dan jelaskan metode yang dapatditerapkan dalam hidroponik.

5. Bagaimana dampak bioteknologi ter-hadap lingkungan?

6. Mengembangnya roti akibat fermen-tasi, karena khamir menghasilkan ....a. glukosab. airc. gas karbondioksidad. gas oksigen

7. Jamur Aspergillus oryzae berperan da-lam pembuatan ....a. tape c. oncomb. tempe d. kecap

8. Berikut ini yang tergolong protein seltunggal adalah ....a. protein tempeb. protein susuc. protein sel ganggangd. protein telur

9. Suatu zat yang dihasilkan organismetertentu dan berfungsi menghambatpertumbuhan organisme lain di seki-tarnya disebut ....a. antibodi monoklonalb. vaksinc. antibiotikad. hormon

10. Organisme transgenik adalah ....a. organisme yang mengandung gen

dari spesies lainb. organisme yang tidak mempunyai

DNAc. organisme yang mempunyai plas-

midd. organisme yang mengandung inti/

nukleus

11. Berikut ini yang termasuk bahan bakarhasil pengembangan bioteknologi ada-lah ....a. biogas c. gas LPGb. batu bara d. minyak

12. Teknik bercocok tanam yang palingtepat untuk diterapkan di lahan yangterbatas adalah ....a. kultur jaringanb. rotasi tanamanc. hidroponikd. ladang berpindah

13. Media bertanam hidroponik yang pa-ling berhasil dan paling mudah untukditerapkan adalah ....a. airb. pasirc. pecahan batu batad. styrofoam

14. Dalam menggunakan antibiotik kitadianjurkan untuk tidak berhenti sebe-lum obat habis (sesuai anjuran dok-ter). Hal itu dilakukan supaya ....a. bakteri kebalb. bakteri matid. bakteri lemahe. bakteri tidak aktif

15. Aeroponik mempunyai arti ....a. pemberdayaan airb. pemberdayaan udarac. pemberdayaan tanahd. pemberdayaan lahan

B. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan tepat.