Pengertian dan Manfaat Bioteknologi Bagi Kehidupan Manusia

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Ada pula yang mendefinisikan bioteknologi sebagai penggunaan biosains dan teknologi dengan memanfaatkan organisme atau bagian selulernya untuk menghasilkan produk, jasa dan pengelolaan lingkungan guna meningkatkan kesejahteraan manusia. Namun pada dasarnya kedua definisi tersebut menyampaikan inti yang sama yaitu untuk kepentingan dan kesejahteraan manusia.

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.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Sudahkah Anda Mengetahui Apa Itu Bioteknologi | Ayoksinau.com

Ciri Utama Bioteknologi

Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industry
Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian
Adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
Memanfaatkan prinsip – prinsip ilmiah melalui penelitian

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Konsumsi & Tujuannya Dalam Kegiatan Ekonomi (Lengkap)

Perkembangan Bioteknologi

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Periode bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M ) Dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM ).

Sedangkan bioteknologi modern dikenal pada abad ke XXI yang sering disebut abad bioteknologi dan biomolekuler, yang diharapkan dapat memecahkan berbagai masalah berkaitan dengan kesejahteraan manusia. Perkembangan ilmu selanjutnya membawa manusia mengenal kromosom. Pada awal tahun 1880-an Wilhelm Roux memperkirakan bahwa kromosom adalah pembawa bahan hereditas. Ahli lain, Mendel mempelajari perilaku kromosom sebagai pembawa bahan hereditas ini. Menurut Mendel, orgaisme membawa dua unit hereditas bagi setiap sifat keturunan. Selanjutnya teori Mendel sesuai juga dengan kenyataan, bahwa induk menurunkan hanya separoh kromosom melalui sel kelamin. Pada tahun 1860-an Fredrich Miescher berhasil mengisolasi bahan dari inti sel ini, setelah diidentifikasi diketahui mengandung protein dan asam nukleat.

Pada pertengahan tahun 1970, ahli Bioteknologi menemukan teknologi baru yang dikenal dengan antibodi klon tunggal. Prinsip antibodi klon tunggal berbeda dengan antibody klon ganda. Kisah antibody klon tunggal dimulai pada tahun 1974, ketika George Kohler dan Cecar Milstein dari Medical Research Council’s Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, Inggris, mengamati sesuatu yang kemudian menjadi masalah menonjol yang belum terpecahkan dalam imunologi. Antibody adalah bagian dari pertahanan tubuh terhadap benda asing yang ingin masuk ke dalam tubuh, termasuk organisme penyebab penyakit.

Produksi antibody dikendalikan oleh gen, Kohler dan Milstein mempunyai ide untuk menyatukan sel penghasil antibodi normal dengan sel dari tumor yang mengkanker, yang disebut mieloma. Teknologi ini menghasilkan sel hybrid yang selanjutnya dapat dikulturkan dan menghasilkan klon. Semua hybrid klon yang sama menghasilkan molekul antibodi yang sama pula, oleh karena itu disebut antibodi klon tunggal (monoclonal antibody). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Fungsi Giberelin

Macam – macam Bioteknologi

Bioteknologi ini dibagi ke dalam dua macam, yaitu:

Bioteknologi lama atau konvensional

Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produk baru yang sesuai dengan kebutuhan manusia melalui proses fermentasi. Dalm proses ini, manusia hanya menciptakan kondisi dengan menyediakan substrat yang cocok bagi perkembangan optimal mikroba. Contoh hasil bioteknologi, antara lain :

Bidang makanan : yoghurt, keju, mentega dari lemak susu, tempe, oncom, kecap, tauco, cokelat fermentasi, tape, dan PST (Protein Sel Tunggal).
Bidang industri : MSG (Monosodium Glutamat), vitamin, dan asam sitrat.
Bidang pertanian : pemberantasan hama (serangga)
Bidang jasa : gas bio, kompos, penambangan, dan penanggulangan pencemaran minyak.

Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern merupakan penerapan bioteknologi berdasarkan pada prinsip-prinsip ilmiah.

Teknologi Hibridoma
Hibridoma adalah penggabungan dua sel somatis dengan tujuan memproduksi antibodi monoklonal atau hormon. Penggabungan dua sel ini meliputi sel penghasil antibodi atau hormon dengan mieloma (sel kanker) yang telah dihilangkan kemampuannya dalam memengaruhi metabolisme lain. Penggunaan sel kanker adalah untuk memperbanyak sel secara cepat. Antibodi monoklonal merupakan antibodi yang bereaksi terhadap satu tipe antigen saja.
Teknologi Plasmid atau DNA Rekombinan
Merupakan pemanfaatan plasmid sebagai vektor DNA yang akan diduplikasi dalam sel bakteri dan memproduksi zat yang diinginkan. Contoh : pembentukan hormon insulin dengan menggunakan plasmid bakteri Escherichia coli. Hormon insulin yang dihasilkan untuk menanggulangi kebutuhan insulin pada penderita diabetes melitus.
Teknologi Kloning (Transplantasi Inti)
Teknologi kloning (transplantasi inti) adalah teknik mencangkokkan inti sel dari suatu individu pada sel telur tanpa inti yang bertujuan untuk membuat organisme duplikat. Teknologi kloning pada manusia telah sukses dilakukan oleh Ian Walmut dan Keith Campbell dari Roslin Institute. Dari 277 kali percobaan, dihasilkan 13 kebuntingan dan hanya 1 yang berhasil lahir, yaitu pada bulan Juli 1996 yang dikenal dengan “domba Dolly”.
Protein Sel Tunggal (PST)
Yaitu pemanfaatan organisme bersel tunggal atau banyak, tetapi sederhana sebegai sumber protein. Organisme yang sering digunakan adalah bakteri, ganggang, atau fungi. Kelebihan menggunakan organisme bersel tunggal untuk PST, antara lain :
a) Mengandung protein tinggi
b) Laju pertumbuhan cepat
c) Tidak bergantung pada iklim dan musim
d) Tidak membutuhkan areal yang luas
e) Bibit mudah didapat
Kultur Jaringan (Tissue Culture)
Merupakan metode pemeliharaan bagian tumbuhan yang sudah diisolasi dari tanaman induknya pada medium buatan dalam kondisi steril secara in vitro. Kultur jaringan memiliki banyak manfaat, antara lain mendapatkan bibit banyak dalam waktu singkat, mendapatkan tanaman dengan sifat yang kita kehendaki, mendapatkan hasil metabolisme (metabolit sekunder) yang mempunyai nilai ekonomi, serta penghematan waktu, ruang, dan tenaga yang digunakan. Macam kultur :
a) Kultur meristem, yaitu menggunakan jaringan meristematis sebagai eksplan.
b) Kultur polen (serbuk sari).
c) Kultur protoplas, menggunakan sel-sel yang dihilangkan dinding selnya.
d) Kultur kloroplas.
Teknologi Transgenik
Merupakan teknik untuk menciptakan makhluk hidup transgenik dengan menyisipkan gen asing yang bertujuan agar ekspresi gen asing yang disisipkan terdapat pada makhluk hidup tersebut. Contohnya, tanaman jagung disisipi den cry dari bakteri Bacillus thuringiensis sehingga jagung tersebut menghasilkan protein yang dapat membunuh serangga (kupu-kupu).

Bioteknologi juga memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu :

Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioeknologi 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 abnomal dengan gen yang normal.
Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.
Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi 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).
Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/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.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Fungsi Hormon Etilen

Dampak Positif dan Negatif Bioteknologi

Dampak Positif (manfaat)

Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba ( tempe, roti, keju, yoghurt, kecap, dll ), vitamin, dan enzim.
Sangat berperan dalam bidang kesehatan. Contohnya Orang yang menderita diabetes melitus membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri.
Digunakan untuk perbaikan lingkungan misalnya dalam hal mengurangi pencemaran dengan adanya teknik pengolahan limbah dan dengan memanipulasi mikroorganisme.
Bioteknologi merupakan pemanfaatan berbagai prinsip ilmiah dan rekayasa terhadap organisme, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.

Dampak Negatif :

Dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat.
Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing yang dapat menimbulkan reaksi alergi.
Persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Biolog

Manfaat Bioteknologi Bidang Pertanian

Manfaat bioteknologi untuk kehidupan manusia pada pertanian sudah sejak dulu dikenal semenjak beberapa ribu tahun yang lalu. Sudah bermacam-macam teknologi yang digunakan mulai dari teknologi kuno hingga teknologi pada saat ini yang sudah berbasis bioteknologi modern. Setelah melalui beberapa proses yang panjang, kemudian Bioteknologi dapat memiliki beberapa manfaat pada bidang pertanian. Beberapa contoh pemanfaatan bioteknologi yang ada di bidang pertanian, diantaranya adalah sebagai berikut :

Digunakan dalam merakit berbagai varietas unggul. Contohnya di di Bidang Pertanian seperti pada varietas unggul tahan hama, varietas unggul tahan penyakit, varietas unggul tahan cekaman kekeringan dan lain-lain

Digunakan untuk mengatasi pembibitan yaitu sebagai cara dalam menghasilkan bibi yang jumlah besar dengan waktu cepat.
Mengatasi permasalahan keterbatasan lahan, misalnya dengan menciptakan varietas umur genjah sehingga satu lahan bisa panen beberapa kali dalam satu tahun.
Digunakan untuk mengendalikan hama penyakit pada tanaman.
Digunakan dalam upaya untuk meningkatkan dan memperbaiki produksi tanaman dari waktu ke waktu

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Produksi – Tujuan, Faktor, Fungsi & Tujuannya | Ayoksinau.com

Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Pangan

Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Pangan ini juga sangat memiliki peranan penting bagi masyarakat. Karena ketika kebutuhan pangan meningkat dan persediaan pangan sudah menipis, maka dengan melakukan Bioteknologi terhadap pangan ini, kondisi pangan pada masyarakat dapat diatasi. Beberapa contoh pemanfaatan Bioteknologi dalam bidang pangan diantaranya adalah sebagai berikut :

Proses Pengentalan dengan bantuan bakteri Lactobacillus Bullgaricus dan Streptococcus thermophillus. Bakteri tersebut menghasilkan renin, sehingga protein pada susu akan menggumpal dan membagi susu menjadi cairan dan padatan sehingga menjadi Keju
Bakteri Lactobacillus Bullgaricus dan Streptococcus thermophillus yang digunakan untuk mengubah laktosa pada susu menjadi asam laknat sehingga menjadi Yogurt
Kecap yang merupakan salah satu produk dari hasil Bioteknologi yang terbuat dari kacang kedelai yang di fermentasi dengan bantuan jamur Aspergillus wentii.
Tempe yang merupakan hasil bioteknologi dengan menggunakan teknik fermentasi pada kedelai dengan menggunakan bantuan jamur Rhizopus Oryzae dan Rhizopus Oligosparus pada biji kedelai

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Sifat Gen beserta Fungsinya

Manfaat Bioteknologi dalam Bidang Sosial

Dalam bidang sosial Bioteknologi juga memiliki manfaat. Lalu, bagaimana dengan fungsi bioteknologiya?

Dalam bidang sosial ini, Bioteknologi modern dapat dimanfaatkan diantaranya digunakan untuk dapat mengetahui identitas ataupun hubungan kekerabatan manusia.

Barikut ini beberapa contoh pemanfaatan Bioteknologi dalam Bidang sosial

Digunakan untuk Teknologi tes DNA, akan digunakan untuk mengidentifikasi seseorang dari korban kecelakaan yang yang sudah tidak dapat diidentifikasi lagi secara fisik
Memastikan hubungan kekerabatan
Mengetahui identitas pelaku kejahatan
Dan lain-lain.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian dan Macam Kebutuhan Dasar Manusia

Manfaat Bioteknologi Bidang Kesehatan/Kedokteran

Dalam bidang Kesetahan atau Kedokteran, Bioteknologi juga memiliki peranan yang sangat penting. Prinsip bioteknologi yang digunakan dalam bidang kesehatan digunakan dalam pembuatan berbagai antibiotik, vaksin, hormon dan juga teknologi pengobatan. Berikut adalah beberapa contoh manfaat bioteknologi dalam bidang kesehatan atau kedokteran:

Ditemukanny hormon insulin.
Transflantasi organ
Penemuan antibiotik penicillin.
Penemuan beraneka macam vaksin .
Teknologi transfer gen
dan lain-lain.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Enzim dan Fungsinya

Manfaat Bioteknologi Permasalahan Lingkungan

Dalam bidang Kesetahan atau Kedokteran, Bioteknologi juga memiliki peranan yang sangat penting. Banyaknya permasalahan lingkungan yang utama yaitu masalah pada pencemaran. Bioteknologi juga berperan penting dalam mencegah serta mengatasi berbagai masalah pencemaran lingkungan yang ada pada suatu wilayah yaitu. Berikut adalah beberapa contoh manfaat bioteknologi dalam mengatasi permasalahan lingkungan bagi suatu wilayah

Guna mengatasi pencemaran di suatu wilayah, maka prinsip biteknologi menawarkan teknologi pengolahan berbagai limbah industri melalui teknologi yang bernama bioremediasi.
Kemudian untuk mencegah ataupun mengurangi pencemaran, bioteknologi kemudian digunakan dalam menemukan yang kemudian menghasilkan energi yang ramah lingkungan seperti adanya energi biogas, bioetanol dan biodiesel.