Apa saja dampak penerapan dan pengembangan bioteknologi?

Istilah bioteknologi mungkin terdengar sangat sains di telinga kita, padahal ini sebenarnya sangat sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bioteknologi sendiri bisa diartikan sebagai cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup [bakteri, fungi, virus, dan lain-lain] maupun produk dari makhluk hidup [enzim, alkohol] dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu yang berhubungan dengan penerapan sistem biologis dan organisme untuk proses teknis dan industri untuk kesejahteraan manusia.

Secara manfaat, ini bisa dirasakan di berbagai bidang, sebut saja bidang pangan, pertanian, peternakan, kedokteran, pertambangan dan lain sebagainya. Namun tidak dapat dipungkiri bahwa perkembangan bioteknologi juga membawa dampak pada beberapa aspek kehidupan manusia seperti sosial dan ekonomi, kesehatan dan lingkungan hidup. Seperti apa?

Dampak di Bidang Sosial dan Ekonomi

Berbagai produk dari teknologi juga berpengaruh terhadap bidang ekonomi dan sosial. Penggunaan hormon pertumbuhan sapi [bovine growth hormone/BGH] yang merupakan produk bioteknologi dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20%. Namun, penggunaannya dapat merugikan peternak kecil dan menimbulkan kesenjangan ekonomi.

[Baca juga: Berkenalan dengan Jenis-jenis Bioteknologi]

Pendidikan transgenik mungkin hanya dapat dikembangkan oleh petani yang memiliki modal besar. Peningkatan hasil panen dengan kualitas sangat baik dapat menimbulkan kerugian bagi petani tradisional dimana petani tradisional tidak dapat bersaing dalam pemasaran. Negara-negara maju yang telah mengembangkan organisme transgenik dan memasarkan produknya diperdagangkan internasional mengakibatkan kerugian bagi pedagang dari negara berkembang yang memasarkan produk non transgenik. Hal ini juga dapat membuat negara berkembang menjadi tergantung pada produk negara maju.

Dampak di Bidang Kesehatan

Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi sering disalahgunakan untuk menjadi minuman beralkohol yang dikonsumsi terus-menerus sehingga menimbulkan dampak buruk bagi kesehatan berupa gangguan hati dan pencernaan. Gen asing yang terdapat pada hewan dan tanaman transgenik dikhawatirkan memicu munculnya penyakit baru atau bahkan kanker.

Contohnya, tomat flavr savr diketahui mengandung gen sesisten terhadap antibiotik, tanaman kedelai transgenik yang mengandung gen dan kacang Brazil dapat memicu reaksi alergi pada orang yang senditif terhadap kacang Brazil. Penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris.

Dampak di Bidang Lingkungan

Tanaman transgenik yang bersifat unggul biasanya ditanam dengan cara monokultur. Hal ini mengakibatkan tanaman lokal akan menjadi langka sehingga terjadi penurunan plasma nutfah. Selain itu, jika tidak dikelola dengan baik, pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran keanekaragaman plasma nutfah. Pencemaran ini juga disebut gen.

Perubahan genotif yang tidak alami berpotensi menimbulkan bahaya yang besar seperti pencemaran biologi dan mutasi. Pencemaran biologi dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir. Sebagai akibat dan mutasi gen, penggunaan tanaman transgenik juga dapat menimbulkan hama baru yang lebih kuat daripada hama sebelumnya dan mengganggu keseimbangan ekosistem.

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah Bioteknologi ini. Tidak lupa shalawat dan salam semoga tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, para sahabatnya, dan kepada kita selaku umatnya.

Dalam penulisan makalah Bioteknologi ini kami merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi yang disampaikan, untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah Bioteknologi ini.

Akhirnya kami berharap semoga Allah memberikan imbalan yang setimpal pada mereka yang telah memberikan bantuan, dan dapat menjadikan semua bantuan ini sebagai ibadah. Amiin Yaa Robbal ‘Alamiin.

Indonesia, April 2022

Penyusun

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat cepat memberi pengaruh kepada pola kehidupan manusia. Bagaimanapun tidak dapat dipungkiri bahwasanya sebagian besar aspek kehidupan manusia telah memanfaatkan teknologi. Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup [bakteri, jamur, virus, dan lain-lain] maupun produk dari makhluk hidup [enzim, alkohol] dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan. Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumber daya alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang. Secara tidak langsung bioteknologi dapat membantu meningkatkan kesejahteraan hidup manusia juga. Akan tetapi, perlu kita sadari bahwa perkembangan bioteknologi yang bervariasi ini belum dapat menjamin peningkatan kesejahteraan hidup manusia.

Karena masih banyak masyarakat yang tingkat perekonomiannya rendah sehingga penggunaan bioteknologi belum dapat dirasakan oleh semua lapisan masyarakat. Namun demikian, banyaknya penggunaan hasil-hasil bioteknologi belum diimbangi dengan pengetahuan masyarakat tentang pengertian dari bioteknologi. Jadi masyarakat hanya memanfaatkan hasil-hasil dari bioteknologi tanpa mengetahui secara pasti apa itu bioteknologi.

B. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian bioteknologi?
2. Bagaimana garis waktu bioteknologi?
3. Apa saja jenis-jenis bioteknologi?
4. Apa yang dimaksud rekayasa genetika?
5. Apa dampak positif dan negatif bioteknologi?

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup [bakteri, fungi, virus, dan lain-lain] maupun produk dari makhluk hidup [enzim, alkohol] dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun HIV/AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.

Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik [racun] di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.

Perubahan sifat biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan “lahirnya organisme baru” produk bioteknologi dengan sifat-sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

1. Jagung resistan hama serangga.
2. Kapas resistan hama serangga.
3. Pepaya resistan virus.
4. Enzim pemacu produksi susu pada sapi.
5. Padi mengandung vitamin A.
6. Pisang mengandung vaksin hepatitis.

B. Garis Waktu Bioteknologi

1. 8000 SM
   Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif [seleksi artifisial] untuk meningkatkan kualitas ternak.
2. 6000 SM
   Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi.
3. 4000 SM
   Bangsa Tionghoa membuat yoghurt dan keju dengan bakteri asam laktat.
4. 1500 M
   Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.
5. 1665 M
   Penemuan sel oleh Robert Hooke [Inggris] melalui mikroskop.
6. 1800 M
   Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
7. 1880 M
   Mikroorganisme ditemukan.
8. 1856 M
   Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan.
9. 1865 M
   Gregor Mendel menemukan hukum-hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
10. 1919 M
    Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.
11. 1970 M
    Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen-gen.
12. 1975 M
    Metode produksi antibodi monoklinal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein.
13. 1978 M
    Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar.
14. 1980 M
    Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariotnya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia].
15. 1992 M
    FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat “flavor saver” [Flavr Savr].
16. 2003 M
    Perampungan Human Genome Project.

C. Jenis-jenis Bioteknologi

Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa di antaranya diasosiasikan dengan warna, yaitu:

1. Bioteknologi Merah [Red Biotechnology]

Bioteknologi merah [red biotechnology] adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnormal dengan gen yang normal.

2. Bioteknologi Putih/Abu-Abu [White/Grey Biotechnology]

Bioteknologi putih/abu-abu [white/grey biotechnology] adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir atau ragi, enzim-enzim dan organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian [bleaching] minyak dan mineral dari tanah untuk meningkatkan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.

3. Bioteknologi Hijau [Green Biotechnology]

Bioteknologi hijau [green biotechnology] mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknologi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai “bioreaktor” untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing [antigen].

4. Bioteknologi Biru [Blue Biotechnology]

Bioteknologi biru [blue biotechnology] disebut juga bioteknologi akuatik atau perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, [diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura]. Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.

D. Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan modifikasi pada makhluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi: isolasi gen, memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik, mentransfer gen tersebut ke organisme baru, dan membentuk produk organisme transgenik. Prosedur pembentukan organisme transgenik ada dua, yaitu:

1. Melalui Proses Introduksi Gen

Beberapa langkah dasar proses introduksi gen adalah:

• Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang spesifik.
• Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan.
• Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan.
• Uji coba kultur tersebut di lapangan.

2. Melalui Proses Mutagenesis

Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuel basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma [mutagen fisika] dan etil metana sulfonat [mutagen kimia].

E. Dampak Positif dan Dampak Negatif Bioteknologi

1. Dampak Positif Bioteknologi

• Dampak positif dari bioteknologi adalah dihasilkannya produk-produk yang bermanfaat bagi peningkatan kesejahteraan manusia.
• Bioteknologi pengelolaan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
• Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan interferon.
• Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.
• Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolaan biomassa menjadi etanol [cair], dan metana [gas].
• Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir, dan anggur.

2. Dampak Negatif Bioteknologi

Gen-gen yang mengkode untuk pembentukan antibiotik dapat saja mengalami kecelakaan di dalam tubuh bakteri sehingga menyebabkan penyakit pada manusia.

Timbulnya alergi yang disebabkan karena mengonsumsi produk transgenik.

1. Jagung hasil rekayasa genetik dapat membunuh ulat yang tidak berbahaya.
2. Rekayasa genetika dapat menghasilkan gulma-gulma super.
3. Tanaman rekayasa genetika dapat membahayakan burung yang memakannya.
4. Menyebabkan kepunahan sebagian plasma nutfah asli karena yang dikembangkan sekarang hanya produk rekayasa genetika saja.

Beberapa orang mungkin dengan sengaja menciptakan kombinasi gen-gen baru untuk kepentingan perang [semacam senjata kimia dan senjata biologi].

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup [bakteri, fungi, virus, dan lain-lain] maupun produk dari makhluk hidup [enzim, alkohol] dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa di antaranya diasosiasikan dengan warna, yaitu Bioteknologi merah [red biotechnology], Bioteknologi putih/abu-abu [white/grey biotechnology], Bioteknologi hijau [green biotechnology], Bioteknologi biru [blue biotechnology].

B. Saran

Dalam menerapkan bioteknologi, sebagai manusia yang memiliki naluri seyogianya dapat menerapkannya sesuai dengan norma-norma agar dampak negatif dari penerapan bioteknologi dapat dinetralisir.

DAFTAR PUSTAKA

Amien, Muhammad. [1985]. Pegangan Umum Bioteknologi. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Harsono. [2006]. Bioteknologi. Jakarta: Yudhistira.

Purjiyanta, Eka. [2006]. IPA Terpadu. Jakarta: Erlangga.

Download Contoh Makalah Bioteknologi.docx

Video yang berhubungan