• Breaking News

    Panduan dan Tutorial Lengkap serta Materi Pelajaran di Mulyono Blog. Konten Terlengkap dan Terpercaya

    Minggu, 03 April 2011

    makalahDEFINISI BIOTEKNOLOGI

    DEFINISI BIOTEKNOLOGI
    Adapun beberapa definisi dari bioteknologi adalah sebagai berikut:
    1. Penggunaan terpadu biokimia, mikrobiology dan ilmu keteknikan untuk mewujudkan aplikasi teknologi dari mikro-organisme, kultur jaringan dan bagian-bagian lainnya.
    2. Aplikasi dari organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan pelayanan jasa.
    3. Teknologi yang menggunakan fenomena biology untuk mengopi dan menghasilkan bermacam-macam produk yang berguna.
    4. Bioteknologi adalah tidak lebih dari sebuah istilah diberikan untuk sekumpulan teknik-teknik dan proses-proses.
    5. Bioteknologi adalah penggunaan organisme hidup dan komponennya dalam bidang pertanian, pangan dan proses-proses industri lainnya.
    6. Aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya serta untuk menghasilkan produk dan/atau jasa.

    SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
    Periode perkembangan bioteknologi
    Pemanfaatan mikrob untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :
    1. 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 ).

    2. Periode bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M)
    Periode ini ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini :
    Tahun 1670 : usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio Tinto, Spanyol.

    Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.
    Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan minuman.
    Tahun 1890 : alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.
    Tahun 1897 : penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.
    Tahun 1912 : pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.
    Tahun 1915 : produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.
    Tahun 1928 : penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming
    Tahun 1994 : Produksi besar-besaran penisilin
    Tahun.1953 : penemuan struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson .

    3. Periode bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang)
    Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik ADN rekombinan).

    Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar alkohol dari brazil, teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal (1976), diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980). 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.

    ILMU – ILMU DALAM BIOTEKNOLOGI
    Adapun ilmu – ilmu yang terlibat dalam bioteknologi adalah sebagai berikut:
    1. Mikrobiologi
    melalui ilmu ini kita dapat
    mengetahui mikroba dan jasad renik.
    Pengetahuan mengenai sifat-sifat dan
    struktur mikroba dapat mendukung
    kemajuan bioteknologi.

    Karena itu bakteri digolongkan kedalam:
    • psikrofil ; tumbuh pada suhu 0 hingga 30 derajat Celcius
    • mesofil; tumbuh pada suhu 25 hingga 40 derajat Celsius
    • termofil ; tumbuh pada suhu 50 derajat Celsius atau lebih
    Pengetahuan tentang mikroba dapat digunakan untuk pembuatan yoghurt. Yoghurt dibuat dari fermentasi susu dengan bakteri Lactobasillus bulgaricus pada temeperatur 40 derajat Celsius selama 2,5 hingga 3,5 jam.
    2. Biologi Sel
    Cabang Biologi yang mempelajari sel. Pengetahuan mengenai sifat dan struktur sel akan mendukung aplikasi bioteknologi. Pengetahuan mengenai sifat protoplasma suatu sel dapat berfusi atau bergabung denganprotoplasma sel lain pada
    spesies yang sama, bermanfaatpada aplikasinya yang dapat dilakukan pada tanaman kedelai, jagung, kapri. Selain itu mengetahui sifat totipotensi(daya hidup tiap bagian tubuh makhluk hidup) membantu untuk kultur jaringan.

    3. Genetika
    Genetika mempelajari pewarisan sifat - sifat genetik makhluk hidup dari satu generasi ke generasi. Genetika merupakan blueprint ( cetak biru) warisan sifat makhluk hidup. Pemahaman mengenai bentuk dan karakteristik materi sifat, yaitu Asam Deoksiriobo Nukleat akan membantu improvisasi pada bioteknologi, seperti penemuan tanaman tomat yang tidak mudah busuk, serta insulin manusia dapat dibuat dari Escheria coli.
    4. Biokimia
    Biokimia mempelajari makhluk hidup dari segi kimia. Biokimia menganggap hidup adalah gejala kimia, juga prosesnya. Ahli Biokimia mampu merekayasa struktur kimia makhluk hidup sehingga terdapat rekayasa genetika.
    Selain ilmu tersebut masaih ada ilmu pendukung Bioteknologi lain yaitu: virologi(mempelajari tentang virus), teknologi pangan, biologi pertanian, biolohgi kedokteran, dan juga bioteknologi kehutanan.

    PENERAPAN ILMU BIOTEKNOLOGI
    1. Antibodi Monoklonal
    Adalah antibody sejenis yangdiproduksi oleh sel plasma klon sel – sel sejenis. Antibody ini dibuat oleh sel – sel hibridoma(limpa dan sel myeloma)yang dikultur.
    2. Terapi gen
    adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

    3. Antibiotik
    Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.
    4. Interferon
    Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.
    5. Vaksin
    Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.

    JENIS – JENIS BIOTEKNOLOGI
    Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisional dan modern.
    1. Bioteknologi Konvensional
    Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
    Mikroorganism dapat mengubah bahan pangan. proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masalalu. ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
    a. Pengolahan Bahan Makanan
    • Pengolahan produk susu
    Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.


    - Yoghurt
    Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan kurang lebih 5 jam pada temperatur 45′ C. selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.

    - Keju
    Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi mempermentesikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
    Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90′C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30′C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. akibat dari kegiatan bakteri tersebuh pH menurun dan susu terpisah menjadi whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.
    Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32′C-420′C dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.



    - Mentega
    Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman. selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
    ● Produk makanan nonsusu
    - Kecap
    Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspregillus oryzae dibiakan pada kulit gandum terlebih dahulu. jamur Aspregillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. setelah proses permantasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

    - Tempe
    Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah kebawah sehingga masyarakat merasa gengsi memasukan tempe sebagai salah satu menu makanannya. akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupaun luar negri. jenis tempe sebenarnya sangat beragam, tergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai.
    Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpuan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan 4 jenis kapang dari genus Rhyzopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus sotolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping baji kedelai mempermentasikan menjadi produk tempe. proses permentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.

    - Tape
    Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.

    2. Bioteknologi Modern
    Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahlitelah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
    Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologimungkin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:
    a. Rekayasa genetika
    Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sipat yang diinginkan, rekayasa genetika disebut juga pencangkokoan gen atau rekombinasi DNA.
    Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun temurun.
    Bioteknologi, terutama rekayasa genetika pada awalnya diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia seperti, polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya.

    DAMPAK BIOTEKNOLOGI
    1. Dampak Negatif Bioteknologi
    Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya 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, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
    Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju.

    2. Dampak Positif Bioteknologi
    Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis.


    DAFTAR PUSTAKA


    http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html
    http://efgeecoscience.blogspot.com/2009/03/bioteknologi.html
    http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/bio-teknologi-3/comment-page-1/
    http://rati.ngeblogs.com/2010/01/04/bioteknologi/
    http://gudangilmu2008.110mb.com/sejarah.htm