Penerapan Bioteknologi

Penerapan Bioteknologi - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang perkembangan teknologi. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang penerapan bioteknologi.

🍄 Bioteknologi di Bidang Pengolahan Pangan

a. Pembuatan protein sel tunggal, yaitu bahan makanan berkadar protein tinggi yang diperoleh dari mikroba. Mikroba tersebut berasal dari khamir/ kapang torula maupun alga/ ganggang.

b. Deversifikasi produk susu, yaitu olahan susu yang difermentasikan oleh mikroorganisme yang bermanfaat. Contoh olahan susu tersebut adalah yoghurt (susu fermentasi), mentega, keju, dan whey (hasil sampingan pembuatan keju yang dimanfaatkan sebagai pemanis makanan).

c. Pengolahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, kecap.

d. Pengolahan minuman, seperti anggur, bir, yoghurt, tuak, brem, dan sebagainya.

🍄 Bioteknologi di Bidang Pertanian

a. Kultur jaringan

Kultur jaringan adalah perbanyakan vegetatif untuk menghasilkan individu dengan cara menanam sel/ jaringan/ organ ke dalam medium tertentu, misalnya medium agar-agar secara in vitro (dalam tabung kaca). Kultur jaringan hanya dapat dilakukan pada tumbuhan. Hal itu mengacu pada prinsip dasar totipotensi, yaitu kemampuan jaringan tumbuhan untuk berkembang membentuk satu individu utuh. Jaringan yang akan dikultur harus bersifat meristematik (selalu membelah). Bagian tumbuhan yang dikultur disebut eksplan. Keuntungan dari kultur jaringan adalah:

• Menghasilkan tanaman yang sifatnya seragam dalam jumlah banyak.
• Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan sifat tanaman induk.
• Tanaman yang dihasilkan lebih cepat berproduksi.
• Hemat tempat dan waktu.
• Bibit terhindar dari hama dan penyakit.

b. Pembentukan tumbuhan yang tahan hama

1. Gen antibeku pada tanaman kentang

Ilmuwan dari Cina, Prof. Chen Zhaliang berhasil menyisipkan DNA ikan Flounder---yang memiliki gen antibeku dan tahan terhadap hawa dingin---ke dalam sel tanaman kentang Peru, sehingga kentang dapat tumbuh di Cina bahkan pada saat musim dingin.

2. Tanaman kebal penyakit

Para Ilmuwan berhasil menyisipkan gen sel tanaman yang tahan penyakit ke dalam plasmid DNA Agrobacterium tumenfaciens (menyebabkan tumor pada tanaman). Kemudian bakteri ini menginfeksi tanaman sehingga dihasilkan keturunan dari tanaman yang kebal terhadap penyakit.

3. Tanaman dapat menambat nitrogen

Menanamkan bakteri Rhizobium sp pada akar tanaman, sehingga tanaman dapat menambat nitrogen bebas.

c. Hidroponik dan aeroponik

1. Hidroponik dengan media air

Hidroponik adalah metode penanaman tumbuhan di dalam air. Selama proses penanaman, tumbuhan harus diberi unsur-unsur hara yang cukup untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. Berikut ini merupakan keuntungan hidroponik.

• Tahan hama gulma dan hama/ penyakit.
• Pupuk dan mineral dapat diatur penggunaanya sehingga hemat.
• Tidak memerlukan lahan luas.
• Dapat bertahan pada segala musim.
• Menghasilkan tanaman yang sehat (bebas pestisida) dan bermutu.

2. Aeroponik

Aeroponik adalah menumbuhkan tanaman dengan membiarkan akar-akarnya bergantung. Pemberian nutrisi dilakukan dengan cara menyemprotkan unsur hara secara periodik. Contoh tanaman yang sering ditumbuhkan dengan sistem aeroponik adalah tanaman hias seperti anggrek. Berikut ini merupakan keunggulan aeroponik.

• Lebih mudah menyerap pupuk dan mineral karena disemprotkan.
• Mengambil banyak oksigen dan uap air.
• Tidak memerlukan lahan.
• Tidak ada gulma.

🍄 Bioteknologi di Bidang Peternakan

a. Pembuatan vaksin untuk ternak: mengobati penyakit kuku dan mulut pada ternak.

b. Pembuatan tumbuhan pakan ternak bergizi tinggi.

c. Pembuatan vaksin BGH (bovine growth hormone): menaikkan produksi susu pada sapi.

d. Menciptakan jenis ternak unggul.

e. Ternak yang dapat memproduksi asam amino tertentu.

f. Penyediaan benih dan induk ikan berkualitas unggul.

g. Meningkatkan sistem kekebalan ikan dengan menggunakan vaksin, imunostimulan, dan bioremediasi.

h. Aplikasi probiotik pada pakan atau dalam lingkungan perairan budidaya sebagai penyeimbang mikroba dalam pencernaan dan lingkungan perairan.

🍄 Bioteknologi di Bidang Kedokteran

a. Pembuatan insulin manusia dari plasmid bakteri E. coli untuk mengobati diabetes mellitus (kencing manis).

b. Antibodi monoklonal berfungsi untuk mendeteksi hormon chorionik gonadotropin (HCG) dalam urine wanita hamil, mengikat racun dan menonaktifkan racun, mencegah penolakan jaringan terhadap hasil transplantasi jaringan.

c. Diagnosis penyakit-penyakit genetika dengan beberapa prosedur, seperti identifikasi karier, diagnosis kehamilan, dan skrining bayi.

d. Pembuatan vaksin dari virus Vaccinia untuk menciptakan reaksi imun terhadap penyakit AIDS, pembuatan vaksin polio, vaksin cacar air, vaksin Hepatitis-B, vaksin campak, vaksin TBC, dan lain-lain.

e. Memproduksi vaksin untuk pencegahan jenis penyakit tertentu sesuai dengan jenis vaksinnya yang digunakan untuk melindungi ternak (ayam, sapi dsb) dari serangan berbagai penyakit menular.

🍄 Bioteknologi di Bidang Farmasi

a. Pembuatan protein yang sangat diperlukan untuk kesehatan, misalnya pencangkokan gen yang berpengaruh pada faktor tumbuh, protein pengatur, penyembuh luka, dan ketenangan.

b. Pembuatan antibiotik berfungsi untuk menghasilkan antibiotik penisilin dari jamur Penicillium chrysogeum, pembuatan antibiotik aminoglukosida dari jamur Streptomyces, Nocardia, Mikromonospora dan pada spesies bakteri Bacillus dan Pseudomonas. Memproduksi antibiotik Tetrasiklin dari jamur Streptomyces, Pembuatan antibiotik makrolida dari jamur Ascomycotina, dan pembuatan antibiotik antrasiklin yang digunakan untuk kemoterapi tumor.

🍄 Bioteknologi di Bidang Pertambangan

Penggunaan bakteri Thiobacillus ferooxidan yang memisahkan logam, seperti tembaga dari bijihnya. Bakteri ini tumbuh subur dilingkungan yang asam, seperti didaerah pertambangan.

🍄 Bioteknologi di Bidang Pengelolaan Lingkungan

a. Pengolahan limbah anaerobik. Dilakukan untuk menangani limbah industri, terutama industry kimia, minyak, pulp, dan kertas dengan menggunakan mikroorganisme.

b. Pengolahan limbah aerobik menggunakan bakteri Zooglea serta ganggang Cyanophyta dan Chlorophyta untuk menguraikan limbah, sehingga limbah tidak mencemari lingkungan perairan.

c. Pengolahan molase, sebagai produk sampingan (limbah) industri gula masih mengandung kadar gula 50 %. Molase digunakan secara luas sebagai bahan baku fermentasi dan untuk produksi antibiotik, asam organik, dan khamir untuk pembuatan roti, bumbu masak (MSG) atau diberikan langsung untuk makanan ternak.

d. Produksi biogas dari limbah rumah tangga yang mengandung protein, lemak, dan karbohidrat dilakukan melalui proses fermentasi oleh Methanobacterium omelianskii secara anaerob (tanpa oksigen).

e. Pemanfaatan limbah batang padi (damen) untuk produksi jamur merang.

f. Pengolahan bagase (ampas tebu) banyak mengandung ligno selulose. Peran biotik dalam pemanfaatan bahan sampah organik.

• Mengubah kualitas makanan limbah agar sesuai untuk konsumsi manusia.
• Memberi makan bahan sampah secara langsung atau setelah pemrosesan ke unggas, babi, ikan, atau ternak lainnya yang dapat mencerna secara langsung.
• Limbah yang banyak mengandung selulosa diberikan pada sapi atau ruminansia.
• Produksi biogas metana dan poduk fermentasi lain jika tidak dapat diberikan ternak.

Share this post