Definisi bioteknologi
Bioteknologi merupakan salah satu cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup seperti jamur, virus, bakteri, dll. Atau produk yang terkandung dalam makhluk hidup (seperti enzim, alkohol) dalam proses produksinya, yang kemudian menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi hanya dikenal manusia sejak lama. Salah satu contohnya adalah bidang teknologi pangan seperti produksi bir, roti dan juga pembuatan keju yang terkenal pada abad ke-19.
Pemuliaan tanaman dalam produksi varietas baru di bidang pertanian dan pemuliaan hewan.
Dalam bidang kedokteran misalnya, penerapan bioteknologi di Zamandulu telah menunjukkan penemuan-penemuan baru, yaitu insulin, antibiotik dan vaksin, meskipun dalam jumlah terbatas merupakan hasil proses fermentasi yang tidak berjalan dengan baik atau tidak sempurna.
Saat ini, bioteknologi ini telah berkembang, atau lebih baik dan lebih maju, terutama di negara-negara maju. Produk bioteknologi meliputi:
- Jagung tahan serangga
- Kapas tahan serangga
- Pepaya tahan virus
- Enzim yang merangsang produksi susu pada sapi
- Beras mengandung vitamin A.
- Pisang mengandung vaksin hepatitis
Lingkup bioteknologi
- Rekayasa genetika mencakup tumbuhan dan hewan.
- Bioteknologi industri, termasuk makanan dan minuman.
- Bioteknologi reproduksi, hewan, tumbuhan dan manusia.
- Bioteknologi medis / farmasi / medis.
- Agrobioteknologi.
- Bioteknologi industri pertambangan.
Prinsip dasar bioteknologi
Walaupun bioteknologi ini memiliki banyak jenis dan berkembang dari waktu ke waktu, namun pada dasarnya bioteknologi ini mempunyai prinsip dasar yang sama dan juga digunakan dari waktu ke waktu, diantaranya sebagai berikut:
1. Fermentasi
Fermentasi adalah salah satu bioteknologi yang paling banyak dipraktikkan. Secara umum fermentasi merupakan suatu bentuk produksi energi dalam sel anaerob (tanpa udara), dimana fermentasi merupakan proses bernafas oleh organisme dalam lingkungan anaerobik.
Fermentasi ini merupakan salah satu bidang bioteknologi dengan prinsip mengubah suatu bahan menjadi bentuk / bahan lain dengan bantuan mikroorganisme. Fermentasi ubi jalar sudah dikenal sejak zaman dahulu sebelum adanya teknologi modern, namun masih digunakan sampai sekarang. Misalnya keju, lakban, tempe, wine, yogurt dan masih banyak lagi.
2. Seleksi dan persilangan
Seleksi ini merupakan proses manipulasi DNA yang terdapat pada organisme baik itu organisme mikroba maupun tumbuhan, sehingga organisme tersebut memiliki kualitas yang lebih baik. Tujuan dari proses ini adalah agar setelah disilangkan kualitasnya akan lebih baik dari pada mahluk sebelumnya. Contoh produk dari bioteknologi ini adalah ayam Livorno, kedelai Muria dan beras Cisadane. Sebagian besar seleksi dan juga persilangan bertujuan untuk menghasilkan varietas unggul dari tumbuhan atau hewan yang ada.
3. Analisis Genetik
Prinsip dari bioteknologi ini adalah mempelajari sifat atau ciri dan gen makhluk hidup dari beberapa generasi dalam kurun waktu tertentu. Tujuan dari analisis genetik adalah untuk mengidentifikasi sifat-sifat gen sedemikian rupa sehingga lebih baik untuk generasi selanjutnya.
4. Kultur jaringan
Kultur jaringan ini adalah teknik untuk mengembangkan jaringan atau bagian makhluk hidup secara artifisial. Teknik untuk mengembangkan dan memelihara kultur jaringan dilakukan di luar setiap makhluk. Biasanya media perawatan dibuat dari pipa yang terpisah dari induknya. Kultur jaringan dapat atau dapat dilakukan pada semua jenis jaringan, mulai dari tumbuhan hingga hewan, namun masing-masing memiliki komposisi yang berbeda.
Dalam kultur jaringan, dapat atau secara teoritis dapat digunakan untuk menumbuhkan dan memperbanyak jaringan (baik hewani maupun nabati) tanpa hambatan dari organisme lain. Kultur jaringan ini dapat atau dapat digunakan untuk pembuatan produk kimia, pertanian, dan obat-obatan dalam jumlah banyak. Contoh sederhana dari kultur jaringan adalah kultur jaringan anggrek dan pisang.
Secara sederhana, kultur jaringan didasarkan pada prinsip totipotensi. Teori totipotensi ini berarti bahwa semua bagian tumbuhan atau hewan dapat atau dapat berkembang biak karena bagian tubuh tersebut memiliki atau mempunyai jaringan hidup dan berkembang. Biasanya, jaringan tanaman dapat atau mungkin dibudidayakan dengan melalui tahapan berikut:
- Jadikan media
- pengantar
- sterilisasi
- perkalian
- Akar
- aklimatisasi
5. Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA ini merupakan prinsip bioteknologi di mana beberapa bagian / segmen DNA ditransfer dari satu organisme ke DNA organisme lain, yang juga berbeda. DNA rekombinan berguna untuk menggabungkan beberapa ciri / ciri gen dari dua makhluk hidup berbeda yang tidak berhubungan sama sekali. Salah satu contohnya adalah rekombinasi hormon insulis ke dalam bakteri Bacillus thuringiensis yang berkembang biak dengan cepat, sehingga bakteri tersebut dapat atau dapat memproduksi insulin dalam jumlah banyak untuk pengobatan penderita diabetes.
6. Analisis DNA
Analisis DNA ini adalah proses reaksi berantai polimerase yang memungkinkan Anda membuat salinan DNA. Proses ini berguna untuk melihat dan memetakan DNA suatu organisme untuk menentukan pewarisan atau asal genetik DNA tersebut. Salah satu contohnya adalah penggunaan analisis DNA, yang dapat atau dapat digunakan untuk mendeteksi DNA dari korban kecelakaan yang sulit diidentifikasi (misalnya, kecelakaan pesawat), dan kemudian mencocokkannya dengan DNA dari keluarga yang masih hidup.
Jenis bioteknologi
Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang berkaitan dengan warna. Jenis-jenis berikut adalah sebagai berikut:
1. Bioteknologi merah
Jenis ini merupakan cabang dari bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi dalam bidang medis. Wilayah penerapan bioteknologi ini mencakup seluruh spektrum pengobatan manusia, yaitu tahap pencegahan, diagnosis dan pengobatan.
2. Bioteknologi putih / abu-abu
Jenis ini merupakan bioteknologi yang diterapkan di bidang industri seperti pembuatan senyawa baru, pengembangan dan juga produksi energi.
3. Bioteknologi hijau
Jenis ini merupakan cabang ilmu yang mempelajari penerapan bioteknologi pada pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknologi ini berfungsi melawan hama tanaman.
Di bidang peternakan, bioteknologi ini digunakan untuk membuat produk penting, seperti kambing, sapi, domba dan ayam, yang digunakan untuk menghasilkan antibodi pelindung yang dapat atau dapat membantu sel-sel tubuh mengenali dan memerangi zat asing.
4. Bioteknologi biru
Jenis ini merupakan salah satu cabang ilmu yang dapat atau dapat mengontrol proses-proses di lingkungan perairan.
Efek dan pencegahan bioteknologi
Di bawah ini adalah dampak positif dan negatif dari bioteknologi, termasuk yang berikut ini:
Efek positif dari bioteknologi
Efek positif dari bioteknologi ini adalah menghasilkan produk yang bermanfaat bagi peningkatan kesejahteraan manusia.
- Bioteknologi pengelolaan limbah ini menghasilkan produk kompos, biogas dan lumpur aktif.
- Bioteknologi dalam bidang medis dapat atau dapat menghasilkan obat-obatan seperti:
- Interferon, antibodi monoclate, vaksin dan antibiotik
- Bioteknologi ini dapat atau dapat meningkatkan varietas dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi
- nitrogen, pengendalian hama tanaman dan pelepasan hormon tanaman.
- Bioteknologi dapat atau dapat menghasilkan bahan bakar ini dengan mengolah biomassa menjadi etanol (cair) dan juga menjadi metana (gas).
- Bioteknologi di sektor industri dapat atau dapat membuat makanan dan minuman, antara lain pembuatan brom, mentega, roti, tempe, kecap, nata decoco, yogurt, bir, dan anggur.
Efek negatif dari bioteknologi
- Menyebabkan penyakit pada manusia
- Gen yang mengkode pembentukan antibiotik dapat atau dapat mengalami kecelakaan di tubuh bakteri, menyebabkan penyakit pada manusia.
- Reaksi alergi
- Alergi disebabkan oleh konsumsi produk transgenik.
- Mengancam kelestarian alam
- Jagung yang dimodifikasi secara genetik dapat atau dapat membunuh ulat yang tidak berbahaya.
- Rekayasa genetika dapat atau dapat menghasilkan superglumas.
- Tanaman yang dimodifikasi secara genetik dapat atau dapat membahayakan burung yang memakannya.
- Penyebab kepunahan adalah sebagian nuftah plasma asli disebabkan karena hanya produk hasil rekayasa genetika saja yang sedang dikembangkan.
- Berpotensi dimanfaatkan yaitu sebagai alat perang
- Beberapa orang dengan sengaja dapat membuat kombinasi gen baru untuk perang (ini adalah jenis senjata kimia dan biologis).
Penerapan bioteknologi di beberapa bidang
1. Penerapan bioteknologi di bidang medis dan kesehatan
Juga dikenal sebagai bioteknologi merah, aplikasi ini dimulai dengan menganalisis atau bahkan mendiagnosis suatu penyakit, serta mengobati suatu penyakit.
Beberapa contoh bioteknologi di bidang medis adalah
- Antibodi monoklonal
- Penggunaan mikroorganisme dalam antibiotik atau vaksin
- Tabu sayang
- Terapi gen untuk menyembuhkan penyakit genetik.
- Penggunaan sel Intuk untuk stroke dan keterlibatan
- Penggunaan mikroorganisme hormonal pada diabetes mellitus
2. Penerapan bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan
Bioteknologi ini juga dikenal sebagai bioteknologi hijau. Hal ini dilakukan melalui rekayasa genetika serta rekayasa genetika untuk mempertahankan dan mempertahankan tingkat nutrisi yang tinggi, varietas unggul, produksi tinggi, patogen, ketahanan hama dan herbisida.
Hal ini memberikan kontribusi yang besar bagi kemajuan ilmu pemuliaan tanaman dan kehidupan manusia, bahkan mempengaruhi kemajuan ekonomi manusia itu sendiri.
3. Penerapan bioteknologi di bidang pertambangan (biometalurgi)
Di bidang pertambangan, bioteknologi sedang dikembangkan untuk memisahkan logam dari bijih dengan menggunakan bakteri Thiobacillus ferroxidans. Bakteri ini merupakan bakteri kemolitotrofik yang dapat memisahkan logam dari bijih.
Energi yang digunakan atau digunakan Thiobacillus ferroxidans untuk memisahkan logam dari bijihnya berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik, terutama senyawa besi dan sulfur. Asam sulfat dari besi belerang kemudian melarutkan logam dari bijih.
Berikut tahapan bakteri dalam memisahkan tembaga dari bijih, yaitu:
- Bakteri bereaksi dengan melarutkan sulfur dan senyawa besi di dalam batuan. Selain itu, bakteri mengoksidasi Fe2 + menjadi Fe3 +.
- Unsur S dalam FeS2 bereaksi dengan ion hidrogen dan molekul oksigen dan membentuk H2SO4.
- Bijih ion Fe3 + yang mengandung CuSO4 mengoksidasi ion Cu + menjadi Cu2 + dan bereaksi dengan SO42- dari H2SO4 untuk membentuk CuSO4.
- Reaksinya kemudian sebagai berikut: CuSO4 + 2Fe + H2SO4 ^ 2FeSO4 + Cu + 2H +
4. Penerapan bioteknologi di bidang lingkungan (biromediasi)
- Pengolahan limbah cair
Limbah cair organik dapat atau dapat diuraikan oleh bakteri anaerob untuk menghasilkan bahan bakar alternatif (biogas). Limbah cair yang mengandung protein, karbohidrat dan juga lemak difermentasi secara anaerob oleh methanobacterium sehingga dapat menghasilkan biogas. - Pengelolaan limbah / limbah
Pengolahan sampah dengan bantuan mikroba dilakukan dengan pengomposan sampah organik. Pengomposan dapat atau dapat dilakukan secara aerob atau anaerobik. - Plastik biodegradable
Salah satu upaya untuk mengurangi sampah plastik dari pencemaran adalah dengan membuat plastik biodegradable melalui bioteknologi. Salah satu mikroba yang dapat membuat plastik biodegradable adalah Alxaligenes eutrophus. - Pengolahan minyak limbah
Mikroorganisme yang berperan dalam mengatasi limbah minyak bumi yaitu:
Pseudomonas hasil rekayasa genetika oleh Dr. Chakrabarty mampu memurnikan senyawa hidrokarbon dalam pencemaran minyak bumi dengan cara memutus ikatan hidrokarbon di dalam minyak. - Acinetobacter calcoacetinius dapat menghasilkan pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air sehingga dapat atau dapat diuraikan oleh mikroba.
- Zhantomonas campestris mungkin atau mungkin tidak menumpuk dari tumpahan minyak setelah permen karet xanthan ditambahkan ke minyak sehingga mengental.
Manfaat bioteknologi
1. Keuntungan bioteknologi di bidang pertanian
- Keunggulan pertanian ini digunakan untuk merakit semua jenis varietas unggul.
Ini digunakan dalam perawatan persemaian untuk menghasilkan satu benih dalam jumlah banyak dan dalam waktu singkat. - Misalnya mengatasi masalah pada lahan yang terbatas seperti membuat varietas anak usia dini agar 1 lahan bisa atau bisa dipanen berkali-kali dalam setahun.
- Untuk memberantas hama pada tumbuhan.
- Digunakan untuk meningkatkan dan meningkatkan budidaya dari waktu ke waktu.
2. Keunggulan bioteknologi di bidang pangan
- Proses permentasi ini menggunakan bakteri Lactobacillus bullgaricus dan Streptococcus thermophillus. Bakteri tersebut kemudian menghasilkan renin sehingga protein dalam susu mengental dan mengubah susu menjadi berbagai cairan dan padatan menjadi keju.
- Pada bakteri Lactobacillus Bullgaricus dan Streptococcus thermophillus, yang digunakan untuk mengubah laktosa dalam susu menjadi asam laktat sehingga menjadi yogurt.
- Kecap merupakan salah satu produk bioteknologi berbahan dasar kedelai fermentasi yaitu penambahan jamur Aspergillus goii.
- Tempe ini merupakan salah satu produk bioteknologi yang menggunakan teknik fermentasi dari kedelai dengan menambahkan jamur Rhizopus Oligosparus dan Rhizopus Oryzae yang terdapat pada biji kedelai.
3. Manfaat bioteknologi dalam bidang sosial
- Ini digunakan dalam teknologi pengujian DNA untuk kemudian mengidentifikasi seseorang yang memiliki korban kecelakaan yang mungkin atau mungkin tidak diidentifikasi ulang secara fisik.
- Pastikan hubungan keluarga
- Ketahui identitas pelaku kejahatan
4. Manfaat bioteknologi dalam kesehatan / kedokteran
- Penemuan baru hormon insulin.
- Transflantasi organ
- Penemuan baru dari antibiotik penisilin.
- Penemuan baru berbagai jenis vaksin.
- Teknologi transfer gen
5. Keunggulan bioteknologi dalam masalah lingkungan
- Untuk mengatasi pencemaran di suatu daerah atau wilayah, prinsip bioteknologi adalah menyediakan teknologi produksi untuk semua jenis limbah industri melalui pemanfaatan teknologi yaitu bioremediasi.
- Untuk mengurangi dan juga mencegah pencemaran, bioteknologi ini juga digunakan untuk mencari produk berbahan energi ramah lingkungan seperti bioetanol, biogas dan biodiesel.
Contoh bioteknologi
Di bawah ini adalah contoh bioteknologi, diantaranya sebagai berikut:
1. Pengolahan susu
- yogurt
Selama produksi yogurt, susu difermentasi terlebih dahulu, kemudian sebagian lemak dihilangkan. Setelah itu, jenis mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yogurt adalah Lactobacillus bulgaricus dan Streptococus thermophillus. - keju
Jika bakteri asam laktat digunakan dalam pembuatan keju, maka jenis mikroorganisme tersebut adalah Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri atau mikroorganisme juga memiliki fungsi dalam menyemen laktosa dalam susu menjadi asam laktat. - mentega
Selama produksi mentega, jenis mikroorganisme adalah Streptococcus lactis dan Lectonostoeremoris. Mikroorganisme tersebut memiliki fungsi menciptakan proses pengasaman. Kemudian susu dibumbui dan lemak mentega dipisahkan.
2. Pengolahan kacang tanah
- Kecap dengan tauco
Selama proses pembuatan kecap dari kedelai dan selanjutnya dilakukan penambahan mikroorganisme atau kedelai Aspergilus dan jamur Aspergilus goedi. Di Tauco terbuat dari kedelai yang telah ditambahkan atau ditambahkan mikroorganisme, yaitu Aspergilus oryzae. Mikroorganisme ini berfungsi mengubah protein kompleks kedelai menjadi asam amino yang dapat atau dapat dengan mudah dicerna oleh tubuh manusia. - Tempe dan Oncom
Dalam pembuatan tempe, fermentasi kedelai harus dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme yaitu Rhizopus sp yang dapat atau dapat mengubah protein kompleks pada kedelai menjadi asam amino. Sedangkan Dioncom dibuat dengan cara memfermentasi tepung kacang tanah menggunakan mikroorganisme yaitu Rhizopus oligosporus.
Demikian penjelasan mengenai pengertian bioteknologi, jenis, prinsip, manfaat, efek dan contoh, semoga apa yang diuraikan dapat bermanfaat bagi anda. Terima kasih
Sumber :