Pages

Rabu, 28 November 2012

Bioteknologi 7


MANFAAT BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN, PETERNAKAN DAN KESEHATAN


1.       MANFAAT BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN Biologi itu ilmu yang mempelajari Mahluk Hidup, semua mahluk hidup mulai dari yang sederhana (mahluk hidup ber sel satu sampai MH yang sangat kompleks) Pertanian itu ilmu yang mempelajari budidaya tumbuhan dan segala yang berkaitan dengan upaya budidaya tersebut (termasuk ilmu tanah pengolahan hasil dan agro industri) Jadi kedua ilmu ini memiliki keterkaitan yang sangat kuat, dimana Ilmu Biologi merupakan dasar dari Ilmu Pertanian terutama dalam penemuan jenis tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhan/hewan dan lain sebagainya.
 Misalnya: Pengetahuan mengenai Sifat suatu tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu biologi) membuat manusia mampu menerapkan cara pembudidayaan yang tepat dan pengolahan hasilnya lebih lanjut (pertanian) Pengetahuan mengenai sifat dan karakter serangga yang berhubungan dengan iklim atau musim (ilmu biologi) membuat manusia dapat menetapkan waktu bercocok tanam yang tepat atau metode penanggulangan hama serangga tersebut (ilmu pertanian). hubungan seperti ini masih banyak lagi antara kedua disiplin ilmu itu, dan memang Ilmu Biologi sangat membantu Pertanian....

2.       MANFAAT BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG KESEHATAN

      Ada banyak sekali manfaat biologi di berbagai bidang kehidupan. Hal ini ditandai dengan banyaknya cabang - cabang dari ilmu biologi, yaitu sebagai berikut ini :
1. Anatomi - adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk susunan tubuh makhluk hidup.
2. Bakteriologi - adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk bakteri dan kehidupannya.
3. Botani - adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk tumbuhan dan kehidupannya..

Di dalam bidang kesehatan C ontohnya bidang biologi yang digunakan adalah bakteriologi, virologi dan patologi. Dengan cabang - cabang ilmu biologi tersebut, para ahli medis dapat melakukan riset tentang suatu penyakit dan cara penyembuhannya. Di samping itu, masih banyak lagi bidang - bidang kehidupan yang berkaitan erat dengan ilmu biologi. Mengingat banyaknya cabang dari ilmu biologi ini. kesimpulannya, semua hal yang berkaitan dengan makhluk hidup, pasti akan berkenaan dengan ilmu biologi.
k esehatan: Pengobatan baru dan diperbaiki - untuk penyakit jantung dan pembuluh darah, kanker dan diabetes Antibiotika - yang lebih baik dan lebih murah Vaksin – penyakit viral: hepatitis, influenza, rabies, dan penyakit parasitik: malaria dan sleeping sickness Tes cepat – membantu dokter untuk diagnosa yang akurat untuk berbagai penyakit Metoda yang diperbaiki – untuk kecocokan organ dalam transplantasi Teknik-teknik – untuk mengoreksi kimia tubuh untuk mengobati penyakit turunan, seperti hemophilia

3.        MANFAAT BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PETERNAKAN

pemanfaatan Biologi pada bidang peternakan pun sudah sedemikian besar. Dengan menerapkan pengetahuan cabang-cabang Biologi seperti zoologi, anatomi hewan, fisiologi hewan, genetika, biologi reproduksi, embriologi, dan biologi molekuler/rekayasa genetika, para peternak dan masyarakat yang lebih luas telah dapat menikmati hasilnya. Melalui penerapan ilmu-ilmu tersebut telah banyak dihasilkan ternak varietas unggul, diantaranya adalah ayam penghasil banyak telur, ayam pedaging, sapi pedaging, sapi penghasil banyak susu, dan domba pedaging.
 Dalam usaha perbanyakan ternak unggul tersebut kini pun telah banyak menggunakan teknik kawin silang (hibridisasi) dan teknik kawin suntik (inseminasi buatan). Dengan teknik inseminasi buatan, dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkan tanpa mengenal musim kawin, serta tidak melibatkan sapi atau domba jantan.




Bioteknologi 6


Penerapan Bioteknologi Pada Bidang Peternakan Dan Pertanian

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 molekular, 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 sangat bermanfaat bagi perkembangan kehidupan manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknolgi dalam bidang peternakan dan pertanian.

A. Bidang Peternakan


Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain sebagai berikut:

1. Teknologi transplantasi nucleus
Teknologi ini lebih dikenal dengan teknologi kloning yaitu teknologi yang digunakan untuk menghasilkan individu duplikasi (mirip dengan induknya). Teknologi kloning telah berhasil dilakukan pada beberapa jenis hewan. Salah satunya adalah pengkloningan domba yang dikenal dengan domba Dolly. Melalui kloning hewan, beberapa organ manusia untuk keperluan transplantasi penyembuhan suatu penyakit berhasil dibentuk. Tahapan teknologi kloning adalah;
a. Isolasi nukleus (inti sel) dari hewan donor.
Nukleus diisolasi dari sel putting susu domba dewasa dengan menggunakan teknik khusus sehingga dapat dikeluarkan dari membrane sel
b. Isolasi sel telur
Sel telur yang belum dibuahi diperoleh dari domba lain. Dibutuhkan banyak sel telur dalam teknologi ini karena banyak sel telur yang tidak mampu bertahan dalam tahapan pengkloningan lebih lanjut.
c. Pengambilan nukleus dari sel telur
d. Penggabungan nukleus dengan sel telur. Nukleus yang telah diisolasi dari sel domba dewasa digabungkan ke dalam sel domba lain yang telah dihilangkan nukleusnya. Secara genetic sel domba yang menerima nukleus identik dengan domba pendonor.
e. Pemasukan sel telur kedalam rahim. Sel telur dimasukkan ke dalam rahim domba betina yang lain. Hanya sedikit sel telur yang mampu bertahan dan berkembang di dalam rahim. Sel telur yang mampu bertahan akan berkembang menjadi embrio dan selanjutnya akan dihasilkan anak domba yang mirip dengan domba pendonor nukleus
2. Teknik Inseminasi Buatan

Teknik ini dikenal dengan nama kawin suntik, adalah suatu cara atau teknik untuk memasukkan sperma yang telah dicairkan dan diproses terlebih dahulu yang berasal dari ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat khusus yang disebut “ insemination gun”. Teknik inseminasi buatan memiliki beberapa tujuan, yaitu:
a. Memperbaiki mutu genetika ternak
b. Mengoptimalkan penggunaan bibit pejantan unggul secara lebih luas dalam jangka waktu yang lebih lama
c. Meningkatkan angka kelahiran dengan cepat dan teratur
d. Menyegah menularan dan penyebaran penyakit kelamin.

3. Transfer Embrio

Apabila kawin suntik memfokuskan pada sperma jantan, maka transfer embrio tidak hanya potensi dari jantan saja yang dioptimalkan, melainkan potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfaatkan secara optimal.
Teknik TE ini, betina unggul tidak perlu bunting tetapi hanya berfungsi menghasilkan embrio yang untuk selanjutnya bisa ditransfer pada induk titipan dengan kualitas yang tidak perlu bagus tetapi memiliki kemampuan untuk bunting.
Embrio yang akan ditransfer ke resipien disimpan dalam foley kateter dua jalur yang steril (tergantung ukuran serviks). Sebelum dilakukan panen embrio, bagian vulva dan vagina dibersihkan dan disterilkan dengan kapas yang mengandung alcohol 70%. Embrio yang didapat dapat langsung di transfer ke dalam sapi resipien atau dibekukan untuk disimpan dan di transfer pada waktu lain.

4. Teknologi Transgenik

Hewan transgenik adalah hewan yang telah mengalami rekayasa genetika sehingga dihasilkan hewan dengan sifat yang diharapkan. Teknologi transgenik pada hewan dilakukan dengan cara penyuntingan fragmen DNA secara mikro ke dalam sel telur yang telah mengalami pembuahan. Tujuan dari teknologi ini adalah meningkatkan produk dari hewan ternak seperti daging susu, dan telur.
Contoh dari hewan yang mengalami teknologi ini adalah domba transgenik. Jadi DNA domba ini disisipi dengan gen manusia yang disebut factor VIII ( merupakan protein pembeku darah). Berkat penyusupan gen tersebut, domba menghasilkan susu yang mengandung factor VIII yang dapat dimurnikan untuk menolong penderita hemophilia.
Rekayasa genetika juga dapat melestarikan spesies langka. Sebagai contoh, sel telur zebra yang sudah dibuahi lalu ditanam dalam kuda spesies lain. Spesies lain yang dipinjam rahimnya ini disebut surrogate. Hal ini sudah diterapkan pada spesies keledai yang hamper punah di Australia.
Teknik pelestarian dengan rekaya genetika berguna, dengan alasan:
a. Induk dari spesies biasa dapat melahirkan anak dari spesies langka.
b. Telur hewan langkah yang sudah dibuahi dapat dibekukan, lalu disimpan bertahun-tahun meskipun induknya sudah mati. Jika telah ditemukan surrogate yang sesuai, telur tadi ditransplantasi.

5. Hormon BST (Bovine Somatotrophin)

Dengan rekayasa genetika dihasilkan hormon pertumbuhan dewan yaitu BST. Caranya adalah:
a. Plasmid bakteri E.Coli dipotong dengan enzim endonuklease
b. Gen somatotropin sapi diisolasi dari sel sapi
c. Gen somatotropin disisipkan ke plasmid bakteri
d. Bakteri yang menghasilkan bovin somatotropin ditumbuhan dalam tangki fermentasi
e. Bovine somatotropin diambil dari bakteri dan dimurnikan.
Hormon ini dapat memicu pertumbuhan dan meningkatkan produksi susu. BST ini mengontrol laktasi (pengeluaran susu) pada sapi dengan meningkatkan jumlah sel-sel kelenjar susu. Jika hormon yang dibuat dengan rekayasa genetika ini disuntuikkan pada hewan, maka produksi susu akan meningkat 20%.
Pemakaian BST telah disetujui oleh FDA (Food and Drug Administration), lembaga pengawasan obat dan makanan di Amerika. Amerika berpendapat nsusu yang dihasilkan karena hormon BST aman di konsumsi tapi di Eropa hal ini dilarang karena penyakit mastitis pada hewan yang diberikan hormon ini meningkat 70%.
Selain memproduksi susu, hormon ini dapat memperbesar ukuran ternak menjadi 2 kali lipat ukuran normal. Caranya dengan menyuntik sel telur yang akan dibuahi dengan hormon BST. Daging dari hewan yang diberi hormon ini kurang mengandung lemak. Sehingga dikhawatirkan hormon ini dapat mengganggu kesehatan manusia.

B. Bidang Pertanian

Penerapan bioteknologi pada bidang pertanian bertujuan untuk memperoleh varietas unggul suatu tanaman, meningkatkan hasil panen dan kualitas produk, serta daya tahan suatu tanaman terhadap berbagai jenis penyakit. Pengembangan tanaman dengan media selain tanah yang dikenal dengan nama hidroponik. Penerapan bioteknologi pada tanaman, disebabkan tanaman memiliki sifat totipotensi sel yang sangat baik. Sifat totipotensi sel adalah kemampuan suatu sel atau jaringan untuk tumbuh menjadi individu baru.

1. Tanaman yang Dapat Menfiksasi Nitrogen
Serealia atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan yang menyuplai 50% makanan pokok penduduk dunia. Namun, serealia tidak memiliki simbion bakteri akar-akarnya untuk memfiksasi nitrogen, sehingga kebutuhan nitrogen (N2) diperoleh dari penambahan pupuk buatan. Kelebihan pupuk buatan yang diberikan dapat terbilas air dan menyemari air minum yang dikonsumsi manusia di lingkungan sekitar.
Dengan bioteknologi, para ilmuwan mengembangkan tumbuhan yang akar-akarnya dapat bersimbiosis dengan Rhizobium. Ide ini melibatkan gen nif yang dapat mengontrol fiksasi nitrogen. Para ilmuwan menyisipkan gen nif ini pada :
a. Tumbuhan serealia
b. Bakteri yang berasosiasi dengan tumbuhan serealia
c. Plasmid TI ( Tumor Inducing) dari Agrobacterium dan kemudian menginfeksikannya ke tumbuhan yang sesuai dengan bakteri yang telah direkayasa.

2. Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetative dengan mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri menjadi tanaman lengkap. Media kultur merupakan tempat tumbuhnya sel tumbuhan. Media tumbuh sel tumbuhan dapat di dalam tabung yang steril, artinya tabung yang bebas dari hama. Medium itu biasanya dibuat dari agar-agar yang diberi berbagai nutrisi yang diperlukan tumbuhan. Kultur jaringan tumbuhan dapat dilakukan hanya dengan mengambil beberapa milimeter pucuk tumbuhan yang mengandung jaringan muda atau jaringan lain yang bersifat meristematik. Bagian tumbuhan yang dikultur disebut sebagai eksplan.
Dasar kultur jaringan ini adalah teori totipotensi yang berhasil dibuktikan oleh F.C Steward tahun 1958. Teori ini berbunyi “setiap sel organ tanaman akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan di lingkungan yang sesuai”. Sehingga sifat totipotensi merupakan potensi pada setiap sel penyusun jaringan dewasa untuk mengadakan pembelahan dan membentuk individu baru.
Perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan diaplikasikan terutama pada tanaman-tanaman yang sulit dikembangkan secara generative, seperti lada, jahe, pisang, panili, tanaman penyerbuk silang (jambu mente, cengkeh, melinjo, asam), dan tanaman hutan (jati dan cendana)
Hal penting yang diperhatikan dalam teknik ini adalah medium pertumbuhan. Medium yang umum digunakan adalah medium MS (Murashige Skoog) yang diformulasikan oleh Toshio Murashige dan Folke Skoog pada tahun 1962. Tahapan kultur jaringan adalah sebagai berikut:
a. Tanaman yang digunakan berasal dari tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Bagian tanaman untuk kultur (eksplan) dapat berasal dari organ tumbuhan yang dipotong dengan menggunakan pisau steril.
b. Eksplan ditanam secara steril ke dalam botol yang berisi medium padat MS yang diperkaya dengan vitamin
c. Setelah beberapa minggu, eksplan tumbuh menjadi kalus.
d. Kalus dipindahkan ke medium baru. Jika kalus dapat tumbuh jadi individu baru, maka dapat dihasilkan tanaman dengan sifat yang sama dengan induknya.

Keuntungan dari pengembangan kultur jaringan tumbuhan, antara lain:
1) Berlangsung cepat dalam memperoleh tumbuhan baru.
2) Hemat tempat dan waktu.
3) Bibit terhindar dari hama dan penyakit.
4) Memiliki sifat identik dengan induknya.
5) Jumlah tidak terbatas, artinya dapat menghasilkan individu dalam jumlah yang banyak (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 bibit).

3. Teknologi Tanaman Transgenik

Tanaman transgenik merupakan tanaman yang telah disusupi DNA asing sebagai pembawa sifat yang diinginkan. DNA tersebut dapat berasal dari tumbuhan yang beda jenis. Untuk menghasilkan tanaman transgenik dibutuhkan teknik rekayasa genetika dan vector sebagai pembawa gen sifat yang diinginkan. Sebagai vector digunakanlah DNA yang berasal dari bakteri Agrobacterium tumefaciens yang lebih dikenal dengan nama Ti plasmid (tumor-inducing plasmid). Ti plasmid memiliki kemampuan untuk masuk ke dalam sel tumbuhan selama proses infeksi.
Tahapan untuk memperoleh tanaman transgenik, adalah sebagai berikut:
a. Ti plasmid dikeluarkan dari sel bakteri
b. Ti plasmid dipotong pada sisi yang spesifik dengan menggunakan enzim restriksi.
c. DNA yang berasal dari sel tanaman dipotong dengan menggunakan enzim restriksi yang sama agar diperoleh sisi yang speksifik. Kemudian gen tanaman yang membawa sifat yang diinginkan dipisahkan dari DNA-nya.
d. Gen tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam plasmid sehingga menghasilkan DNA rekombinan.
e. Plasmid yang telah mengandung gen tersebut dimasukkan ke dalam sel tanaman yang dikultur. Saat ini, sel tanaman telah memiliki gen dari tanaman lain.
f. Terjadi regeberasi sel tumbuhan yang akan terus mengalami pembelahan hingga menjadi satu individu tanaman baru. Tanaman baru ini memiliki sifat baru yang diinginkan dan merupakan tanaman transgenik.
Teknologi transgenik telah dilakukan pada beberapa tanaman pertanian seperti jagung, kapas, tomat, padi, kedelai, dan papaya. Pada kedelai telah dimasukkan beberapa gen yang menyebabkan variasi pada tanaman kedelai. Pada tanaman jagung telah dimasukkan gen cry dari Bacillus thuringiensis disebut dengan jagung Bt, yang menyebabkan jagung menghasilkan protein yang dapat membunuh serangga, seperti kupu-kupu.
Tanaman transgenik ini tidak perlu disemprot dengan pestisida untuk menyingkirkan hama dan penyakit, sebab dengan sisipan gen tersebut akan menghasilkan senyawa endotoksin ( senyawa racun) sehingga tanaman transgenik dapat membrantas hama dengan senyawa racun yang dikandungnya.

4. Hidroponik 

Penerapan bioteknologi dalam bidang pertanian juga dapat dilakukan dengan cara menanam tanaman dalam media selain tanah, yang disebut hidroponik. Hidroponik adalah teknik menanam tanaman dalam media selain tanah. Hidroponik dapat dilakukan dengan menggunakan media air dan pasir.
1) Hidroponik dengan media air
Tumbuhan ditanam di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut.
2) Hidroponik dengan media pasir.
Media yang digunakan dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batubatuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan unsur-unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas cahaya agar pertumbuhan dan perkembangan tanaman cukup baik.
Keuntungan teknik hidroponik, antara lain:
• Masih dapat bercocok tanam di lahan yang sempit.
• Dapat menggunakan pupuk dengan efisien.
• Hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.

5. Penggunaan Teknologi Nuklir

Teknologi nuklir menggunaan unsur-unsur radioaktif yang dapat memancarkan sinar radioaktif, antara lain sinar gama (γ ), sinar alfa (α ) dan sinar beta (β).
Manfaat dari radioaktif seperti sinar gama (γ ) berguna untuk pemuliaan tanaman, yaitu dengan meradiasi sel atau jaringan sehingga akan terjadi mutasi yaitu terjadinya perubahan jumlah kromosom atau gen yang terdapat dalam inti sel, dengan tujuan agar menghasilkan atau memiliki keturunan dengan bibit unggul.
Hasil dari mutasi yang sering dinamakan mutan, ternyata memiliki beberapa keuntungan di antaranya cocok ditanam di persawahan pasang surut yang memiliki kadar garam cukup tinggi, tahan wereng cokelat dan hijau, tahan penyakit busuk daun, umur lebih pendek, dapat ditanam pada musim kemarau dalam waktu lebih singkat, hasil panennya lebih banyak. Tanaman hasil mutasi ini bersifat poliploidi (jumlah kromosomnya berkelipatan dari kromosom normal) sehingga dapat memberikan hasil yang lebih tinggi, misalnya cepat berbuah, buahnya lebih besar, dan tidak berbiji.

6. Aeroponik

Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran dengan menggunakan styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. Kemudian, air yang telah dicampur dengan unsur-unsur hara disemprotkan sehingga akar-akar bisa menyerapnya. Biasanya, penanaman sayur-sayuran menggunakan teknik ini.

7. Fusi Protoplas

Fusi protoplas merupakan suatu proses alamiah yang terdapat dari mulai tanaman tingkat rendah sampai pada tanaman tingkat tinggi. Fusi protoplas merupakan gabungan protoplas dengan protoplas lain dari beberapa spesies, kemudian membentuk sel yang dapat tumbuh menjadi tanaman hibrid. Hibridisasi somatik melalui fusi protoplasma digunakan untuk menggabungkan sifat lain dua spesies atau genus yang tidak dapat digabungkan secara seksual ataupun aseksual. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menggabungkan seluruh genom dari spesies yang sama (intra-spesies), atau antarspesies dari genus yang sama (inter-spesies), atau antargenus dari satu famili (inter genus).
Ketika tanaman dilukai, maka sejumlah sel yang disebut callus akan tumbuh pada tempat yang dilukai tersebut. Sel-sel callus memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi tunas dan akar serta keseluruhan tanaman berbunga. Potensi alami sel-sel tersebut yang terprogram menjadi calon tanaman baru sangat ideal untuk rekayasa genetik. Seperti pada sel-sel tanaman, sel-sel callus dikelilingi oleh dinding selulosa yang tebal, yaitu sebuah rintangan yang menghambat pembentukan DNA baru. Dinding sel tersebut dapat dipecah dengan dinding selulose sehingga menghasilkan sel tanpa dinding sel yang disebut protoplas. Protoplas ini dapat digabungkan dengan protoplas lain dari beberapa spesies, kemudian membentuk sel yang dapat tumbuh menjadi tanaman hibrid. Metode ini disebut fusi protoplas.
Tujuan fusi protoplas adalah untuk mendapatkan suatu hibrida somatic atau sibrida atau mengatasi kelemahan dari hibrida seksual. Terdapat kelemahan dari hibrida seksusal, yaitu:


• Sukar untuk mendapatkan suatu hibrida antar spesies dan antar genera. Hibridisasi somatik dapat mengatasi hal tersebut.
• Sitoplasma pada perkawinan seksual hanya berasal dari induk betina saja. Dalam proses pembuahan, ganet jantan hanya membawa inti saja dengan sedikit sitoplasma sebaliknya pada tetua betina selain inti juga sitoplasma. Untuk mendapat sitoplasma dari kedua tetua diadakan fusi antara sitoplasma.
Fusi protoplas dapat dimanfaatkan untuk melakukan persilangan antar spesies atau galur tanaman yang tidak memungkinkan untuk dilakukan dengan persilangan biasa karena adanya masalah inkompatibilitas fisik. Fusi protoplas membuka kemungkinan untuk:
• Menghasilkan hibrid somatik amphidiploid yang fertil antar spesies yang secara seksual tidak kompatibel
• Menghasilkan galur heterozigot dalam satu spesies tanaman yang secara normal hanya dapat diperbanyak dengan cara vegetatif, misalnya pada kentang.
• Memindahkan sebagian informasi genetik dari satu spesies ke spesies lain dengan memanfaatkan fenomena yang disebut penghilangan kromosom (chromosome elimination).
• Memindahkan informasi genetik yang ada di sitoplasma dari satu galur atau spesies ke galur atau spesies lain
Fusi protoplas dapat menghasilkan dua macam kemungkinan produk:
• Hibrid, jika nukleus dari kedua spesies tersebut betul-betul mengalami fusi (menyatu)
• Cybrid (cytoplasmid hybrid ataru heteroplast), jika hanya sitoplasma yang mengalami fusi sedangkan informasi genetik dari salah satu induknya hilang.
Teknik ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari teknik ini adalah dapat menghasilkan tanaman dengan sifat tertentu dan dapat dilakukan dengan spesies yang berbeda. Kekurangan dari teknik ini adalah memerlukan biaya yang mahal serta butuh ketelitan yang lebih.

Berbagai macam bioteknologi pertanian diatas memberikan manfaat bagi para petani, yaitu :
a. Menghasilkan keturunan dengan sifat yang unggul.
b. Menghasilkan produk agribisnis yang berdaya saing tinggi.
c. Mengurangi pencemaran lingkungan serta menekan biaya produksi.
d. Meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta melipatgandakan hasil pertanian
e. Terciptanya tanaman yang dapat membuat pupuknya sendiri.
f. Terciptanya tanaman yang tahan dalam berbagai hama serta kondisi
Tapi tak dipungkiri bahwa bioteknologi pertanian memiliki beberapa kelemahan,yaitu:
a. Adanya efek kompensasi.
b. Muncul hama target yang tahan terhadap insektisida.
c. Terjadinya silang luar akibat adanya penyebaran pollen dari tanaman transgenik ke tanaman lain.
d. Membutuhkan teknologi yang tinggi, sehingga dalam perakitannya diperlukan orang-orang yang memiliki keahlian khusus.
e. Muncunya efek samping terhadap hama nontarget.
f. Biaya untuk memuatnya relatif tinggi.


sumber : http://prasetyaningsih.blogspot.com/2011/04/penerapan-bioteknologi-pada-bidang.html








Bioteknologi 5


Bioteknologi Pangan


Masih banyak sekali permasalahan bangsa ini di bidang pangan dan gizi, yang perlu penanganan serius dari berbagai pihak. Baik pemerintah, para peneliti maupun warga sendiri.

Salah satu solusinya adalah dengan BioTeknologi yang sampai sekarang begitu pesat perkembangannya. Yaitu dengan cara rekayasa genetika melalui berbagai cara. Dengan ini krisis pangan dunia khususnya Indonesia bisa teratasi.


Dengan mengadakan seminar/lokakarya yang bisa mendukung tercapainya teknologi pangan yang bisa di mengerti oleh seluruh elemen masyarakat. Seperti Seminar Nasional bertema Bioteknologi ini “Jawaban untuk Mengatasi Krisis Pangan di Indonesia”, di Gedung Pusat Kegiatan Penelitian (PKP) Universitas Hasanuddin (Unhas), Rabu 1 Desember. Seminar itu digelar Himpunan Mahasiswa Teknologi Pertanian (Himatepa) Unhas dan Ikatan Mahasiswa Teknologi Pertanian Indonesia (IMTPI).
Kegiatan seminar ini menghadirkan pakar-pakar di bidangnya. Seperti Sekretaris Konsorsium Bioteknologi Indonesia, Tri Muji Ermayanti, dan Kepala Divisi Bioteknologi  Pertanian PKP Unhas, Prof Dr Ir Baharuddin, MSc. Dan masih banyak narasumber yang di datangkan.
Menurut Tri Muji Ermayanti Sekretaris konsorsium Bioteknologi indonesia, bioteknologi merupakan cara baru dalam menyelesaikan masalah krisis pangan, yakni dengan menggunakan sifat gen tertentu misalnya untuk membuat tanaman tahan terhadap hama, maupun untuk meningkatkan produksinya.


Doktor lulusan Murdoch University, Western Australia Bidang Kultur Jaringan Tanaman ini juga mengatakan “Saat ini sudah ada rekayasa genetika terkait pertanian. Kita memiliki biodiversity yang luar biasa, unik dan cepat mendapatkan gen yang bisa dikembangkan. Bahkan sekarang LIPI tengah meneliti pisang lewat molecular farming yang bisa menjadi sumber vaksin hepatitis B. Kami bekerja sama dengan ITB,”
Salah satu pembahasan seminar itu adalah uraian tentang manfaat penerapan bioteknologi. Diantaranya dapat melindungi biodiversity, perlindungan lingkungan yakni dengan menghemat penggunaan pestisida, serta meningkatkan produktivitas dan pendapatan masyarakat.
Seminar itu dibuka oleh Pembantu Rektor Bidang Kemahasiswaan Unhas Ir Nasaruddin Salam dan dihadiri mahasiswa pertanian dari berbagai perguruan tinggi di Indonesia.

Itulah uraian singkat tentang arti pentingnya pemanfaatan teknologi di bidang pangan. Semoga saja peneliti-peneliti bangsa ini semakin rajin menemukan inovasi di berbagai bidang untuk kemajuan bangsa ini.

Senin, 26 November 2012

Bioteknologi 4


A.        Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme hidup untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia. Namun seiring perkembangan teknologi yang mendukung, pengertian bioteknologi berkembang menjadi suatu pemanfaatan dan atau perekayasaan proses biologi dari suatu agen biologi untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.
Dalam bioteknologi memanfaatkan bakteri, ragi, kapang, alga, jaringan hewan.
Penerapan bioteknologi memadukan berbagai disiplin ilmu, seperti mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi moluker, kimia, rekayasa proses, dan teknik kimia.

B.        Bioteknologi Konvnesional dan Bioteknologi Modern
Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produk yang dibutuhkan manusia melalui proses fermentasi (proses peragian). Di dalam pemanfaatan mikroba ini, manusia hanya menciptakan kondisi dan bahan makanan yang cocok bagi mikroba untuk berkembang secara optimal.
Berbeda dengan bioteknolgi konvensional, bioteknologi modern (khususnya rekayasa genetika) berusaha mengubah sifat organisme sehingga memiliki kemampuan seperti yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel perbedaan antara bioteknologi konvensional dengan bioteknologi modern berikut ini :

Karakteristik
Bioteknologi
Konvensional
Modern
Teknik yang digunakan
Fermentasi
DNA rekombinan
Keterlibatan manusia
Tidak mengubah sifat(proses) pada agen biologi (organisme) yang digunakan.
Mengubah sifat (proses) pada agen biologi yang digunakan
Contoh hasil
Tape, tempe, alcohol, asam cuka, yogurt.
Insulin dari bakteri, tomat tahan lama.

C.        Produk Bioteknologi Konvesional
Berikut ini hasil dari penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan.

No.
Bahan
Mikroorganisme
Enzim
Produk
1.        
Kedelai
Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae
Protease
Tempe
2.        
Kedelai
Aspergilus oryzae
Protease
Tauco
 3.
Kedelai
Aspegilus soyae, Aspergillus wentii
Protease
Kecap
 4.

Bungkil Kacang
Monillia sitophilia/Neurospora crassa
protease
Oncom

5.
Susu
Streptococcus thermophilus
Laktase
yoghurt
6.
Susu
Lactobacillus bulgaris
Laktase
Yoghurt
7.
Susu
Lactobacillus bulgaris
Lipase
keju
8.
Susu
Lactobacillus lactis
Lipase
Keju
9.
Susu
Streptococcus lactis
Lipase
Mentega
10.
Kubis
Lactobacillum plantar um
Laktase
Asinan
11.
Beras ketan, singkong
Sacharomyces (ragi)
Amilase
Minuman beralkohol
12.
Air kelapa
Acetobacter xylinum
Amilase
Nata de coco


Selain penerapan bioteknologi dalam bidang pangan, juga penerapannya dilakukan dalam bidang pertanian. Beberapa penerapannya adalah :

1.       Hidroponik
Hidroponik (hydroponics) adalah cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara lain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir (menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.
2.       Aeroponik
Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (memberdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenal akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara tersebut.

D.        Produk Bioteknologi Modern

Produk bioteknologi modern antara lain berupa makhluk hidup transgenic, yaitu makhluk hidup yang telah diubah sifatnya sehingga memiliki keunggulan tertentu. Berikut ini beberapa produk bioteknologi modern.

Produk
Manfaat
Insulin manusia
Mengobati kencing manis
Interferon
Mencegah infeksi virus
Hormon pertumbuhan
Mengobati kekerdilan
Erythropoietin
Mengobati anemia, dan merangsang pembentukan sel darah baru.
Kulur jaringan
Memperoleh bibit tanaman baru yang lebih baik, lebih epat, dan lebih banyak dalam waktu yang tidak terlalu lama.
Tomat Flavr Savr
Tahan terhadap pembusukan ketika dipasarkan.


E.         Dampak Penerapan Bioteknologi

Penerapan bioteknologi selain memberi dampak positif bagi kehidupan manusia, tetapi juga menimbulkan dampak negative. Dampak penerapan bioteknologi terdapat pada berbagai aspek kehidupan seperti etika/moral, lingkungan hidup, social ekonomi, dan kesehatan.

Bioteknologi 3


Macam-macam Bioteknologi


Saat ini, bioteknologi dapat digunakan untuk mendeteksi penyakit pada seseorang secara dini. Bioteknologi dibagi menjadi dua macam, yaitu bioteknologi sederhana (konvensional) dan bioteknologi modern.

1. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang menggunakan organisme atau mikroba untuk menghasilkan suatu senyawa kimia atau produk dengan aktivitas-aktivitas mikroba dan belum menggunakan enzim.
Ciri-ciri bioteknologi konvensional adalah:
a) Dikenal sejak awal peradaban manusia.
b) Menggunakan secara langsung hasil yang diproduksi organisme atau mikroorganisme berupa senyawa kimia atau bahan pangan tertentu yang bermanfaat bagi manusia.
c) Peralatan yang digunakan sederhana.
d) Pemanfaatan mikroorganisme terbatas.
2. Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang memanfaatkan biologi molekuler dan sel untuk
menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Penerapan bioteknologi modern berdasarkan pada rekayasa genetika dan rekayasa biokimia. Rekayasa genetika adalah teknik pengambilan gen
tertentu untuk menghasilkan organisme yang memiliki keunggulan secara genetik. Sedangkan, rekayasa biokimia seperti penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya tidak terkontaminasi mikroorganisme lain.
Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:
a) Mulai berkembang sejak ditemukan DNA.
b) Organisme atau mikroorganisme digunakan untuk memperbaiki serta meningkatkan kinerja genetik suatu organisme yang bermanfaat bagi manusia.
c) Peralatan yang digunakan sudah modern.
d) Pemanfaatan mikroorganisme ditambah dengan teknologi modern.


suber : http://kontekenam.blogspot.com/2012/02/saat-ini-bioteknologi-dapat-digunakan.html

Bioteknologi 2


Makalah Bioteknologi, Pengertian dan Contoh Bioteknologi Konvensional dan Modern

Negara kita termasuk negara yang kaya akan sumber pangan baik yang
ada di darat maupun yang ada di laut.
Tetapi kita tidak cukup bangga akan kekayaan
itu jika tidak didukung dengan sumber daya manusia (SDM) yang tinggi
untuk mengelola sumber daya alam (SDA) tersebut. Dengan pengetahuan
yang tinggi, manusia dapat mengelola sumber
daya alam menjadi suatu produk yang bernilai tinggi dengan menerapkan
di bidang pertanian maupun di bidang peternakan.
Makalah Bioteknologi
Pengertian Bioteknologi

Apa yang kamu ketahui tentang bioteknologi? Apa sih pengertian bioteknologi? 
Bioteknologi adalah prinsipprinsip dari ilmu
dan teknologi untuk memproses materi melalui agen biologi agar dapat
meningkatkan nilai tambah. Bioteknologi adalah pemanfaatan
biologi untuk kesejahteraan umat manusia. Mungkin kamu belum menyadari
bahwa tempe yang menjadi makanan keluarga, mudah
didapat dan murah adalah hasil dari bioteknologi. Adanya tempe membuktikan
 bahwa bioteknologi tidak serumit apa yang kita
bayangkan dan tidak selamanya membutuhkan dana yang besar. Tahukah kamu
bahwa bioteknologi mengalami kemajuan
yang sangat pesat. Semua orang berlomba-lomba melakukan rekayasa genetika,
 yaitu dengan menyisipkan sepotong gen
yang memiliki sifat tertentu ke dalam sel lain. Rekayasa genetika ini disebut dengan
 DNA rekombinan. Misalnya memanfaatkan
bakteri untuk menghasilkan insulin, memanfaatkan jamur untuk dapat menghasilkan
 antibiotika seperti penisilin,
dan memanfaatkan virus untuk menghasilkan vaksin.

Pengertian dan Contoh Bioteknologi Konvensional dan Modern

Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang menggunakan
mikroorganisme sebagai alat untuk menghasilkan produk
dan jasa, misalnya jamur dan bakteri yang menghasilkan enzim-enzim
tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh
produk yang diinginkan. Sedangkan bioteknologi modern adalah bioteknologi yang
 menggunakan teknik rekayasa genetika,
seperti DNA rekombinan. DNA rekombinan yaitu pemutusan dan penyambungan DNA,
dengan cara kultur jaringan, kloning,
dan fusi sel. Coba kamu ingat kembali proses kultur jaringan dan kloning pada materi sebelumnya.
 Sedangkan fusi sel
yaitu meleburkan sel antara jenis yang berbeda seperti sel manusia dengan
sel tikus untuk memproduksi antibodi.
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi sederhana.

Bioteknologi ini mempunyai beberapa manfaat, yaitu:

  1. Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman.
  2. Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat diciptakan makanan baru yaitu Nata de coco.
  3. Dapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan.
  4. Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat karena bioteknologi sederhana
tidak banyak membutuhkan biaya sehingga masyarakat kecil bisa
 melakukannya dan menjual hasilnya
untuk keperluan hidup sehari-hari. Contohnya tempe dan tape.
Proses pembuatan tempe dan tape termasuk bioteknologi.

Tahukah kamu bahwa bioteknologi juga dapat dimanfatkan dalam bidang pertanian,
peternakan, kesehatan, industri, dan pertambangan.
Dalam bidang pertanian dan peternakan, bioteknologi modern mampu
menciptakan bibitbibit unggul yang akan memberikan produk
bermutu tinggi secara kualitas dan kuantitasnya. Dalam bidang kesehatan,
bioteknologi mampu menciptakan produk obat untuk penyakit.
Bioteknologi dalam bidang industri mampu menciptakan pemberantas hama
secara biologis (Bacillus thuringensis) dan tanaman
tahan hama karena dalam tubuhnya disisipi gen bakteri (tanaman transgenik).
 Sedangkan dalam bidang pertambangan,
bioteknologi modern mampu melakukan pengolaan biji besi (Thiobacillus ferrooxidans).

Contoh Produk Bioteknologi Modern

No
Produk
Kegunaan
1
Interferon
Melawan infeksi, meningkatkan sistem kekebalan
2
Insulin
Mengontrol kadar gula darah (diabetes mellitus).
3
Vaksin
Meningkatkan kekebalan tubuh
4
Penicillin
Antibiotika, melawan infeksi oleh bakteri atau jamur
5
Hormon pertumbuhan
Melawan kekedilan, untuk penyembuhan
6
Beta endorfin
Mengurangi rasa sakit
7
Activator plasminogen
Melarutkan darah beku, mencegah stroke
8
Inferleukun 2
Mengaktifkan sistem kekebalan
9
Antibodi monoklonal
Menyerang dan membunuh sel tumor atau kanker
10
Enzim
Meningkatkan reaksi/biokatalisator baik untuk keperluan manusia maupun industri
bioteknologi di bidang pertanian
Manfaat bioteknologi di bidang pertanian selain menciptakan bibit unggul, juga dapat diterapkan pada 
proses penanaman.
Ada dua cara penanaman tumbuhan yang merupakan hasil dari pengembangan bioteknologi, yaitu penanaman secara
hidroponik dan aeroponik. Kamu sering mendengar tentang tanaman hidroponik, apa yang kamu ketahui tentang
tanaman hidroponik? Tanaman hidroponik adalah tanaman yang ditanam dengan menggunakan media selain tanah,
misalnya pasir, arang sekam, batu apung, batu kali, dan air. Hidroponik ditemukan
oleh DR. W.F. Geri Che dari Universitas Califonia tahun 1936.


sumber : http://www.codingwear.com/blog/bacaan-313-Makalah-Bioteknologi,-Pengertian-dan-Contoh-Bioteknologi-Konvensional-dan-Modern.html