Pengertian Bioteknologi Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup untuk menghasilkan barang dan jasa. Makhluk hidup yang dipakai dalam bioteknologi disebut sebagai agen bioteknologi. Agen disini berupa mikroorganismenmembantu bioteknologi. Mikroorganisme yang digunakan dalam bioteknologi bisa dalam keadaan utuh atau hanya sebagian. kalau dalam keadaan utuh artinya mikroorganisme langsung dipakai secara utuh untuk menghasilkan produk atau jasa bioteknologi. Misalnya,jika ingin membuat nata de coco maka bisa langsung menggunakan bakteri Acetobacter xylinum. Contoh lainnya kacang kedelai yang langsung ditambahkan jamur Rhizopus oryzae untuk membuat tempe. agen bioteknologi sebagian arrtinya, makhluk hidup yang digunakan adalah sebagian dari makhluk hidup itu, misal hanya diambil enzim atau DNAnya. Penggolongan Bioteknologi Berdasarkan dua jenis agen bioteknologi, bioteknologi digolongkan menjadi dua, yaitu bioteknologi konvensional (tradisional) dan bioteknologi modern.Ciri-ciri boiteknologi konvensional(tradisional) dan bioteknologi modern : 1. Ciri-ciri bioteknologi konvensional (tradisional) Menggunakan mikroorganisme utuh secara langsung. Teknologi (peralatan & teknik) yang digunakan sederhana. Pemanfaatan mikroorganisme terbatas. Contoh Rhizopus oryzae (pembuatan tempe),Aspergillus Wentii (pembuatan kecap),Lactobacillus Bulgaricus (pembuatan keju dan yogurt). 2. Ciri-ciri bioteknologi modern Menggunakan sebagian bagian dari mikrooorganisme (berupa enzim atau DNA). Teknologi (peralatan & teknik) yang digunakan canggih. Pemanfaatan mikroorganisme ditambah teknologi modern. Contoh bayi tabung,cloning. Penerapan Bioteknologi Seiring dengan perkembangan zaman, bioteknologi dikembangkan dalam berbagai sendi kehidupan.Bioteknologi tidak hanya diterapkan dalam pengolahan makanan dan minuman, tapi juga dapat diterapkan dalam berbagai bidang, seperti industri, pertanian, peternakan, bahkan reproduksi.Berikut contoh penerapan bioteknologi dalam berbagai bidang : 1. Bidang industri : makanan atau minuman (anggur/wine),obat-obatan (penisilin),pertambangan (melepas bijih emas),produk sumber energi (biogas). 2. Bidang pertanian : hidroponik dan kultur jaringan. 3. Bidang peternakan : kloning dan vaksin hewan. 4. Bidang reproduksi : bayi tabung dan inseminasi buatan. Sejarah Dan Perkembangan Bioteknologi A. Sejarah Bioteknologi Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi sebenarnya bukanlah hal baru. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19. Prinsip dasar upaya pembuatan makanan tersebut pada umumnya sama, yaitu sejumlah bahan dasar didedahkan (exposure) ke jasad renik tertentu yang akan mentransformasikan bahan dasar (anggur, barley, susu atau gandum) menjadi produk yang diinginkan. Selain pembuatan bir, bioteknologi juga diterapkan pada proses pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian dan pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal (Defri, 2008). Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi, misalnya teknologi yang berkaitan dengan rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, dan kloning. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Kini, bioteknologi modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation). Terlebih lagi bioteknologi modern dalam prosesnya dapat dipengaruhi serta dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya (Defri, 2008). B. Periode Perkembangan Bioteknologi Perkembangan bioteknologi dapat dibagi menjadi 3 periode, yaitu: 1. Periode bioteknologi tradisional (bioteknologi konvensional) Pada periode ini, merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim. Proses pembuatan makanan dengan teknik konvensional ini masih sangat sederhana dan hanya dilakukan dalam skala kecil. Manusia belum melakukan penelitian secara ilmiah bahwa pada peristiwa fermentasi yang mengubah bahan dasar menjadi bahan makanan yang lebih tahan lama, merupakan hasil dari proses metabolisme mikroorganisme. Pada periode ini, belum ada penelitian mengenai fenomena yang terjadi, karena semua berawal dari ketidaksengajaan. Periode ini ditandai dengan adanya peristiwa sebagai berikut: Pada masa 8000 SM, bangsa Babilonia, Mesir dan Romawi telah mengenal cara bercocok tanam yang baik dengan cara pengumpulan dan pemilihan benih untuk ditanam. Selain itu, di bidang peternakan, mereka telah mengembangbiakkan hewan ternak secara selektif untuk peningkatan kualitas ternak. Pada masa 6000 SM, manusia mengetahui cara membuat minuman bir dan anggur menggunakan teknik fermentasi. Selain itu, juga membuat roti dengan bantuan ragi. Pada masa 4000 SM, bangsa Tionghoa telah membuat yogurt dan keju dari susu dengan bakteri asam laktat. Pada masa 1500 SM, bangsa Aztec memanfaatkan gangga sebagai sumber makanan (Anonim, 2010). 2. Periode bioteknologi ilmiah Pada perkembangan bioteknologi selanjutnya, manusia mulai menyadari bahwa fenomena yang terjadi pada proses fermentasi tidak terjadi dengan sendirinya. Oleh karena itu, rasa ingin tahu mendorong mereka untuk melakukan penelitian yang menggunakan prinsipprinsip ilmiah. Periode bioteknologi ilmiah ditandai dengan munculnya banyak penelitian ilmiah dalam berbagai bidang, antara lain yaitu: Pada tahun 1665, penemuan sel oleh Robert Hooke pada sayatan gabus yang diamati dengan mikroskop sederhana. Pada tahun 1670, pemanfaatan mikroba dalam usaha penambangan tembaga di Rio Tinto, Spanyol Pada tahun 1686, ditemukan lensa mikroskop yang lebih maju oleh Antony Van Leeuwenhoek yang dapat digunakan untuk melihat mikroba. Karena penemuannya tersebut, Antony menjadi manusia pertama yang melihat mikroba. Setelah penemuan lensa mikroskop tersebut, penelitian tentang mikroorganisme semakin berkembang pesat. Tahun 1800, Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian yang komprehensif tentang perkembangbiakan hewan. Tahun 1856 - 1865, Gregor Mendel mengawali penelitian genetika tumbuhan dengan menggunakan tanaman kacang ercis. Pada akhirnya dari penelitian tersebut Mendel menemukan hukum pewarisan sifat induk pada turunannya. Tahun 1870, ditemukannya mikroba dalam makanan dan minuman oleh Louis Pasteour, yang merupakan awal berkembangnya bidang mikrobiologi Tahun 1890, ditemukannya alkohol yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor Tahun 1897, ditemukannya enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner Tahun 1912 -- 1915, pada tahun inilah ditemukan teknik pengelolahan limbah dengan menggunakan mikroba. Selain itu, mulai ditemukan pula produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri Tahun 1919, mulailah digunakan kata “bioteknologi” oleh seorang insinyur berkebangsaan Hongaria bernama Karl Ereky Tahun 1928, merupakan tahun ditemukannya zat antibiotik “penisillin” oleh Alexander Fleeming Tahun 1953, ditemukannya struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson Pada tahun 1994, mulailah diproduksi penisillin dalam jumlah besar 3. Periode bioteknologi modern Perkembangan bioteknologi modern berdasarkan atas hasil penelitian ilmiah diketahui orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Periode bioteknologi modern diawali dengan perkembangan pesat dalam bidang genetika, yaitu: Teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restriksi oleh Dussoix dan Boyer. Adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan DNA lain yang dikenal dengan teknik DNA rekombinan. Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, pada tahun 1976 dimulai program bahan bakar alkohol dari Brazil dan teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal. Pada tahun 1980, Rank Hovis Mc. Dougall diberikan izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi oleh manusia. 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 Company. Pada tahun 2000-2005, proyek genom manusia dimulai dan berhasil dilakukan, sehingga peta genom manusia dapat dibuat secara utuh. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup (Anonim, 2008). Strategi Pengembangan Bioteknologi di Indonesia Perkembangan bioteknologi secara umum sejalan dengan perrkembangan di bidang biologi molecular, peran bioteknologi selama satu dasa warsa kebelakang dan ke depan telah dan akan tetap memberikan dampak yang sangat besar pada bidang pertanian, kesehatan, lingkungan dan ekonomi pada umumnya. Innovasi dibidang pangan dan farmasi telah menunjukan potensi yang besar bioteknologi untuk mengembangkan berbagai macam produk, rekayasa tanaman tahan penyakit dan tahan perubahan iklim, pestisida alami, teknologi bioremediasi untuk lingkungan, bahan- bahan farmasi terapitik, bahan kimia lain dan enzyme yang dapat meningkatkan efisiensi produksi. Indonesia mempunyai posisi strategis dalam memanfaatkan kekayaan alam, namun hingga kini peran bioteknologi masih jauh dari harapan. Oleh karena itu diperlukan suatu kesamaan presepsi dalam mengembangkan bioteknologi di Indonesia. Rencana Umum (RENUM) Pengembangan Bioteknologi di Indonesia disusun berdasarkan diskusi selama 3 tahun telah membuah suatu analisis dan strategi kedepan tentang pengembangan bioteknologi. Oleh karena bioteknologi sebagai ilmu multidisiplin berkembang sangat pesat maka diperlukan penyesuaian kondisi (update) baik yang berkaitan dengan perkembangan ilmu itu sendiri maupun dengan kondisi umum yang berkaitan dengan pengembangan bioteknologi itu sendiri, dengan melihat kondisi aktual di Indonesia. Untuk pengembangan bioteknologi di Indonesia telah disusun visi dan misi sebagai berikut. Visi Renum Pengembangan Bioteknologi Indonesia” Bioindustri untuk Kesejahteraan sedangkan misinya disusun sebagai berikut: Meningkatkan pengungkapan, nilai tambah,dan upaya penyelamatan sumber daya alam. Meningkatkan kerjasama dan jejaring kerja antara peneliti dan industri. Meningkatkan penyebaran informasi dan akses pengetahuan kepada masyarakat, akademisi & usahawan. Meningkatkan kemampuan, keahlian dan profesionalistas SDM dalam bidang Bioteknologi. Memberikan rekomendasi tentang kebijakan yang terkait pengembangan bioteknologi. Pengembangan di masa mendatang fokus bioteknologi dapat dikelompokan ke dalam 5 bidang utama yaiitu: 1. Pertama bioteknologi pertanian. Sebagai negara tropis dan sebagian penduduk mempunyai mata pencaharian pertanian, maka peran bioteknologi sangat diharapkan untuk meningkatkan produktifitas, mutu, dan mengurangi biaya produksi serta menciptakan produk, arana produksi yang ramah lingkungan. Di samping itu bioteknologi pertanian harus mampu merespon pemanasan global yang ditandai dengan musim kering dan banjir yang sudah semakin terjadi namun sulit diprediksi. Prioritas dalam bidang ini adalah: Pemetaan, eksplorasi gen -gen penting dan sekuen genom hewan, tanaman dan mikroba yang. berguna dalam perakitan genetik; Pengungkapan biokimia dan molekuler serta struktur biologi yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman dan hewan Penciptaan galur-galur unggul yang dapat merespon kondisi lingkungan ekstrim (cekaman abiotik dan biotik) seperti kekeringan, lahan asam, salinitas tinggi dan lain-lain Penciptaan bibit dan benih unggul yang mempunyai produktifitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit (meningkatkan produktivitas lahan), komposisi gizi yang lebih baik dan diminati pasar Penentuan biokimia dan mekanisme genetic control dalam metabolisme pada hewan, tanaman dan mikroba potensi untuk pengembangan produk bahan pangan baru ataupun bahan kimia untuk keperluan industri dan farmasi. (f).Pengembangan teknik dan metode untuk pengujian keamanan pangan. 2. Kedua Bioteknologi lingkungan. Dengan banyaknya aktifitas industri dan kerusakan lingkungan selama lebih 20 tahun terakhir ini. Pengembangan bioteknologi ke depan mempunyai tugas untuk merehabiliasi kerusakan alam, membersihkan segala jenis pencemaran dan mengurangi dampak kerusakan. Prioritas program antara lain: Pengungkapan mikroorganisme dalam habitat alam dan dinamikanya dalam merespon dinamika lingkungan akibat secara alamiah maupun sebagai akibat tekanan aktifitas manusia Pengungkapan mekanisme biokimia dalam degradasi polutan secara aerobik dan anaerobik Pengungkapan dan pemanfaatan genetik mikkroorganime yang mampu mendegradasi polutan Pengembangan infrastuktur pengamanan plasma nutfah (Specimen Bank, Culture Collection) Pengembangan teknik yang cost- efective dalam penanganan limbah; Pengembangan metode, teknik pengujian dan evaluasi termasuk biocontrol dan m biosensor untuk monitoring kerusakan dan penanganan lingkungan Ketiga Bioteknologi industri (bioproses). 3. Ketiga Pengembangan biteknologi industri, Terutama ditujukan untuk pengembangan proses lebih bersih, pengurangan biaya proses produksi dan penciptaan produk baru. Prioritas program antara lain: Pengembangan galur unggul yang potensial untuk industri, pengembangan metoda dan teknik untuk meningkatkan produktivitas dalam peningkatan skala produksi, dan mencegah biopiracy. Pengembangan rekayasa proses hilir untuk proses separasi dan pemurnian dalam industri pengolahan Pemeliharaan dan pengembangan kearifan lokal yang mempunyai nilai tambah Peningkatan industri manufaktur yang kompetitif yang mendukung bioproses Pengembangan produk dan proses baru yang effisien yang dapat mengurangi biaya produksi dan menurunkan tingkat percemaran Pengembangan metoda untuk monitoring dan kontrol bioproses di industri salah satu contoh adalah pengembangan biosensor dan aplikasinya Pengembangan biomaterial, biomimetik, biomembran, bioplastik dan lain lain yang berbasis biodiversitas Indonesia. 4. Keempat bioteknologi farmasi dan kesehatan. Sebagai negara yang kaya akan plasma nuftah, maka sejauh ini telah menunjukan peluang yang besar. Prioritas yang dikembangkan disini adalah: Bioprospeksi plasma nutfah untuk memproduksi bahan-bahan farmasi Pengembangan bahan obat berdasarkan terapi protein (anti-cancer, antianemia, anti virus seperti flu burung dan aids) Pengembangan teknik downstream untuk produksi obat berbasis protein Pengembangan teknologi produksi obat berbasis DNA rekombinan dengan menggunakan keunggulan komparatif Indonesia seperti molecular farming dan molecular pharming Mengembangkan kit diagnosa untuk kesehatan. Kelima Bioteknologi Kelautan dan Perikanan. Indonesia memiliki sumberdaya kelautan dan perikanan yang besar mengingat bahwa sekitar 2/3 wilayah Indonesia terdiri dari perairan, terutama laut. Sumberdaya tersebut hingga saat ini belum secara skematis digali. Peran bioteknologi dalam eksplorasi, inventariasasi, karakterisasi dan pemanfaatannya dalam 15 tahun mendatang perlu diupayakan. Arah pengembangan bioteknologi kelautan dan perikanan di Indonesia perlu memperhatikan beberapa hal diantaranya adalah : Mencegah punahnya biota laut akibat eksplorasi berlebih Menghasilkan berbagai produk baru yang mempunyai nilai tambah, Mengurangi ketergantungan impor dengan memproduksi berbagai produk substitusi impor seperti enzim, nutrasetikal, farmasi, pangan dll. Mengembangkan teknologi zero-waste pada setiap industri pengolahan perikanan, dan Mengembangkan sistem pengelolaan sumberdaya laut secara berkesinambungan. Penelitian dilakukan dengan prioritas: 1. Pengungkapan fisiologi, genetika, biokimia dan ekologi sumber daya kelautan dan perairan sebagai dasar pengelolaan dan pemanfaatan sumberdaya laut secara berkelanjutan; 2. Pengungkapan dan pemanfaatan produk metabolit primer dan sekunder dari organisma laut sebagai dasar pengembangan industri bioteknologi berbasis kelautan 3. Penapisan, identifikasi, dan rekayasa genetika produksi bahan bioaktif dalam mendukung industri farmasi, kosmetik, pangan dan non-pangan lain; 4. Pengembangan teknik bioremediasi di daerah perairan yang tercemar termasuk tambak-tambak budidaya; 5. Penyiapan produk ornamental laut melalui teknik budidaya berbasis bioteknologi 6. Penyiapan produk bernilai tambah dari limbah industri perikanan; 7. Penyiapan teknologi budidaya berbasis bioteknologi dengan pendekatan multidisiplin yang meliputi penyiapan induk sehat, benih unggul, pengembangan vaksin, probiotik, pengembangan pakan lokal dll. 8. Pengungkapan respon sumberdaya kelautan dalam menghadapi perubahan iklim global dan strategi yang diperlukan. DAFTAR PUSTAKA https://blog.ruangguru.com/bioteknologi-pengertian-penggolongan-dan-penerapannya http://ardjaka.blogspot.com/2012/11/sejarah-dan-perkembangan-bioteknologi.html http://bioteknologi-pertanian.blogspot.com/2009/12/strategi-pengembangan-bioteknologidi.html
