“Bidang Kajian Bioteknologi”

“Bidang Kajian Bioteknologi”
BIOTEKNOLOGI
• Arti
Bioteknologi
suatu penerapan biosin dan teknologi yang menyangkut
penerapan
praktis organisme hidup, atau komponen selulernya pada
industri jasa
manufaktur serta pengelolaan lingkungan.
• Merupakan aktivitas berbagai disiplin ilmu untuk memberikan
kontribusi
dalam produksi bahan hayati (pertanian, pangan,
peternakan, kedokteran
dll)
•
•Bioteknologi di bidang pangan :
•pemanfaatan sel tanaman, hewan dan
mikroorganisme untuk menghasilkan
produk pangan.
PERKEMBANGAN
BIOTEKNOLOGI
Sejarah Bioteknologi:
Bioteknologi masa lalu : 2000 sampai 3000
sebelum Masehi
- Fermentasi pangan : roti, bir, keju secara
tradisional
- Pengembangan proses fermentasi dg bahan
lain :
daging, ikan, sayuran/buah.
Tahun 1857-1940 :
- mulai dipelajari arti fermentasi, proses
bioteknologi
pada kondisi steril
- dipelajari dan diketemukannya beberapa
jenis mikrorganisme yg
berperan dalam proses fermentasi
- diketemukannya senyawa antibiotika
Tahun 1940 - sekarang
-Pengembangan proses bioteknologi tradisional
untuk industri pangan, dng. diketahui jenis
mikrorganisme yang berperan
- Produksi hasil pertanian dan peternakan utk.
meningkatkan kualitas, produksi biofertilizer dan
bioinsektisida
- Bidang kesehatan : terutama penyebab
penyakit dan senyawa penghambat dan antibiotika
Bioteknologi sekarang dan akan datang
- Suatu prediksi : proses modifikasi genetika (modern
biotechnology)- moleculer biology
- Didukung berbagai ilmu : merupakan penerapan
teknologi biologik utk produksi jenis (strain) baruGMO
- Masih banyak tantangan karena adanya efek negatif
untuk manusia.
- Belum ada peraturan penerapan bioteknologi
Ilmu dasar-dasar pendukung
- Ilmu kimia-biologi/moleculer biology :
termasuk mikrobiologi sel, biokimia
- Ilmu Fisika-fisika kimia- fisika biologi
- Ilmu matematika-rekayasa-rekayasa
biokimia-rekayasa biofisika
BIOTEKNOLOGI
untuk penyediaan bahan pangan
- Pelaksanaan rekayasa genetika utk menghasilkan
jenis baru unggulan, dng cara transformasi gen atau
merubah sifat sehingga dapat menghasilkan sifat
yang sesuai
- Produksi biofertilizer, bioinsektisida
- Sistem penanaman dng. cara kultur jaringan
(tissue culture) atau utk. bibit
- Pembuatan hormon untuk meningkatkan produksi
hewan
Strategi pengembangan
bioteknologi
- Pengolahan hasil pertanian untuk produk
pangan
- Pengolahan untuk produk non pangan
(pakan)
- Produksi obat-obatan
- Penanganan limbah industri
- Diversifikasi energi untuk industri
- Rancangan bioreaktor
- Pengembangan galur/strain mo utk industri
Bioteknologi dalam industri
pengolahan pangan
- Industri makanan/minuman terfermentasi : tempe,
tape, keju, nata, yakult dll
- Industri bahan penyedap dan flavoring (MSG,
kecap)
- Industri asam organik : asam sitrat, laktat,
asam asetat/vinegar
- Industri asam amino (glutamat.lisin)
- Industri enzim utk. pangan (amilase, pektinase,
protease, isomerase)
- Industri protein sel tunggal (SCP), lemak sel
tunggal (SCO)
- Industri bahan pengawet (bakteriosin, antibiotika)
Rekayasa Genetika
- Pembentukan
fragmen DNA : DNA yang
telah diambil
dipotong menjadi sequent yang lebih pendek
- Penggabungan DNA kedalam vektor :
sequent DNA yang
pendek dapat digabungkan atau
ditempelkan kedalam vektor
mol. DNA oleh enzim
Rekayasa Genetika
- Pemasukan
vektor kedalam sel induk: vektor
dari plasmid
bersifat replikon dan dapat dikeluarkan
sebagai
ekstrachromosomal, dipindahkan secara
normal dengan
cara transduksi atau transformasi
- Seleksi sel yang mempunyai DNA baru :
ditujukan pada sifat
sel atau karakterisasi dari klon hasil
rekombinasi
Bioteknologi untuk sel mikroorganisme
- Dalam proses pengolahan pangan : aktivitas mo
utk. menghasilkan produk
- Disebut sebagai bioteknologi konvensional yaitu
cenderung pada proses bioteknologi tanpa
mengubah sifat sel mikrobia yang dipergunakan
- Bioteknologi modern cenderung melibatkan
proses pengubahan sifat sel untuk menghasilkan
produk
- Bioteknologi konvensional dengan mengatur
kondisi lingkungan pertumbuhan sel sehingga
dapat meningkatkan produksi
Bakteri dalam proses
pengolahan pangan
* Bakteri asam laktat
- Lactobacillus, Streptococcus,
Lactococcus, Pediococcus,
Leuconostoc.
Bifidobacterium (prebiotik)
* Bakteri asam asetat (Acetobacter)
* Bacillus (makanan fermentasi)
* Brevibacterium/Mikrobakterium
Jamur dan yeast untuk
pengolahan pangan
- Rhizopus oligosporus (tempe)
- Aspergillus oryzae/A.sojae (kecap)
- Neurospora intermedia (oncom)
- Amylomyces rouxii (tape)
- Aspergillus niger (asam sitrat)
- Saccharomyces cerevisiae (tape,
brem, wine, roti)
- Candida (SCP,SCO)
Mikrobia produksi antibiotik
# Streptomyces sp.
# Bacillus sp.
# Cephalosporium sp.
# Penicillium sp.
# Nocardia sp.
# Acremorium
# Streptococcus lactis, Lactobasillus sp.
BIOPHARMACEUTICAL
* Insulin
* Human growth hormone
* α-interferon
* Anti-T-cell
* Hepatitis B vaccine
* Tissue plasminogen activator
* Erythropoietin
* Interleukin-2
Latihan :
Berikan penjelasan hubungan bahan hasil pertanian,
teknologi proses, dan nilai tambah
Diskusi Kooperatif :
Seandainya Saudara lulus, apa yang bisa Saudara
perbuat di lingkungan Saudara (asal), dianggap akan
mendirikan suatu pabrik pengolahan hasil pertanian
yang hubungannya dengan bioteknologi