Banyak pengertian yang diungkapkan untuk menjelaskan bioteknologi, karena menyangkut berbagai macam disiplin ilmu pengetauan alam dan teknologi. Salah satu pengertian bioteknologi adalah penerapan prinsip-prinsip dari ilmu dan teknologi untuk memproses materi melalui agen biologi agar dapat meningkatkan nilai tambah.
A. Macam-macam Bioteknologi
Berdasarkan sejarah perkembangannya,bioteknologi terdiri atas bioteknologi konvensional dan moderen.
1. Bioteknologi konvensional
Bioteknologi konvensional pada umumnya memanfaatkan mikroorganisme seperti jamur dan bakteri yang menghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh produk yang diinginkan
2. Bioteknologi moderen
Bioteknologi moderen pada umumnya berhubungan dengan manipulasi atau rekayasa materi genetik. Materi genetik yang akan direkayasa adalah DNA. DNA yang akan digunakan berasal dari sel bakteri yang disebut plasmid; sel eukariot dari kelompok yeast; DNA dari virus.Teknik yang akan digunakan untuk rekayasa genetik ini adalah DNA rekombinasi. Teknik DNA rekombinasi tersebut adalah sebagai berikut.
a. DNA unggul diambil dari kromosom organisme multiseluler yang ingin dimanfaatan atas keunggulannya, dengan cara memotong gen yang diinginkan
b. Siapkan plasmid (suatu DNA ukuran kecil berbentuk cincin dari bakteri atau sel yeaset) dari organisme yang akan dimanipulasikan.
c. Sisipkan DNA unggul tadi ke dalam sehingga akan terbentuk DNA rekombinasi.
d. Plasmid baru yang merupakan DNA rekombinasi dimasukkan kembali ke dalam sel bakteri semula atau sel eukariot untuk identifikasi
B. Penerapan Bioteknologi dalam Kehidupan
1. Bioteknologi dibidang pangan
Produk-produk bioteknologi dalam bidang pangan berbagai macam, diantaranya adalah sebagai berikut :
a. Keju
Keju berasal dari protein susu (kasein) yang digumpalkan, kemudian dicetak. Penggumpalan kasein dapat terjadi akibat aktivitas enzim renin ataupun aktifitas bakteri asam laktat. Penambahan asam laktat ke dalam susu akan menyebabkan kasein menggumpal dan menimbulkan cita rasa serta aroma keju. Bakteri asam laktat yang biasa digunakan dalam proses pembuatan keju adalah Lactobacillus dan Streptococcus.
b. Yoghurt
Yoghurt merupakan minuman susu asam yang dibuat dengan cara menambahkan bakteri laktat, misalkan Strptococcus Thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus ke dalam susu. Bakteri laktat berfungsi untuk mengumpulkan protein susu dan meningkatkan citarasa serta aroma yoghurt.
Pada pembuatan yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, kemudian sebagian besar lemaknya dibuang. Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri asam laktat L.bulgaricus atau S. thermophikus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dalam jumlah yang seimbang, lalu disimpan dalam suhu 45˚C selama lima jam. Dalam penyimpanan ini pH turun menjadi 5,5 akibat aktifitas bakteri asam laktat. Setelah proses ini, susu didinginkan dan dapat ditambahkan cita rasa buah jika diinginkan
c. Roti
Pembuatan roti memerlukan mikroorganisme Saccharomyces cerevisiae. Mikroorganisme tersebut akan memfermentasikan gula di dalam adonan menjadi CO dan alkohol sehingga adonan mengembang. Dalam proses ini, ragi tidak memecah tepung menjadi gula karena tidak menghasilkan enzim amilase. Selain untuk mengembangkan dan meberikan rasa saat dipanggang, uap CO hasil fermentasi ragi juga meninggalkan tekstur yang khas dan menyebabkan roti menjadi ringan
d. Mentega
Dalam pembuangan mentega, mikroorganisme yang digunakan adalah Streptococcus lactis dan Leuconostoc cremoris yang membantu proses pengasaman. Setelah itu, susu ditambahkan dengan cita rasa tertentu,kemudian lemak mentega dipisahkan. Pengadukan lemak mentega menghasilkan mentega yang siap makan.
e. Kecap
Pembuatan kecap memerlukan jamur Aspergillus oryzae. Jamur ini ditimbulkan dalam kulit gandum terlebih dahulu. Selanjutnya, jamur bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang sudah dimasak akan menghancurkan campuran gandum. Setelah melalui fermentasi karbohidrat yang cukup lama maka dihasilkan kecap
2. Bioteknologi di Bidang Pertanian
a. Sistem hidroponik
Peningkatan jumlah populasi manusia sangat cepat menyebabkan lahan untuk bercocok tanam semakin sempit. Hal ini mendorong manusia mencari alternatif lain dalam bercocok tanam, dan salah satu pemecahan masalahnya adalah dengan sistem hidroponik. Hidroponik berasal dari kata hidro yang artinya air, dan ponos yang artinya kerja. Jadi hidroponik adalah suatu teknik budidaya tanaman dengan menggunakan air sebagai media. Jenis tanaman yang menggunakan sistem hidroponik umumnya adalah tanaman jenis sayuran dan buah-buahan. Sistem hidroponik dapat menggunakan pot-pot kecil atau bak berukuran besar, bahkan dalam bangunan khusus seperti green house, yang dilengkapi dengan peralatan otomatis seperti pada perusahaan-perusahaan yang cukup besar.
b. Sistem aeroponik
Teknik penanaman dengan teknik aeroponik merupakan teknologi bercocok tanam sayuran yang mulai banyak dilakukan. Selain caranya yang dibuat cukup sederhana dan alat yang digunakan tidak sulit didapat, teknik aeroponik juga dapat dilakukan diteras rumah. Dengan metode aeroponik, keuntungan, macam tanaman, dan metode kerjanya tidak berbeda jauh dengan teknik hidroponik. Bedanya bila sistem hidroponik menggunakan media air, pada aeroponik, akar-akar tanaman dibiarkan menggantung, sedangkan pemberian unsur hara diberikan dengan cara penyemprotan yang dilakukan secara periodik.
c. Kultur jaringan
Melalui metode kultur jaringan, bibit yang banyak akan diperoleh dalam waktu yang lebih cepat. Kultur jaringan dilakukan dengan cara menanam potongan bagian tubuh tumbuhan (misalnya umbi wortel, daun kelapa, ujung akar dan lain sebagainya) pada suatu agar atau media yang mengandung zat-zat hara dan hormon-hormonpertumbuhan.
Kultur jaringan dapat dilakukan pemilihan hanya untuk bibit unggul yang baik. Tentu saja, tanaman yang diperoleh memiliki sifat genetis yang seragam dan sama dengan induknya seperti hasil dari reproduksi vegetatif.
3. Bioteknologi di Bidang Peternakan
Selain pertanian, bidang peternakan juga dapat menikmati hasil bioteknologi. Misalnya, melalui pemberian vaksin dan hormon pertumbuhan. Prinsip-prinsip yang berlaku pada bioteknologi tumbuhan juga berlaku pada bioteknologi hewan.
Virus penyebab penyakit mulut dan kuku dapat menyerang unggas. Vaksin penyakit-penyakit tersebut dibuat dengan cara mengklongen yang mengode pembentukan kulit mprotein protein virus, dan disisipkan pada plasmid E.coli. protein yang dihasilkan E.coli akan bekerja sebagai vaksin yang evektif terhadap virus PMK dan NCD.
C. Dampak Bioteknologi
1. Bidang sosial ekonomi
Produk bioteknologi dapat merugikan peternak-peternak tradisional seperti pada kasus penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone atau BGH) yang dapat meningkatkan produksi susu sapi hingga naik sebesar 20%. Hormon tersebut hanya mampu dibeli oleh perusahaan peternakan yang bermodal bersa, sedangkan peternak kecil jelas tidak akan mampu membelinya, sehingga menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Tidak lama lagi negara-negara maju dapat memproduksi berbagai macam komoditas tanaman melalui modifikasi genetik dari tanaman lain. Hal ini akan menyingkirkan tanaman asli yang berasal dari negara-negara berkembang sebagai penghasil tanaman asli, sehingga dapat dipastikan negara-negara berkembang akan menderita kerugian yang sangat besar.
2. bidang lingkungan
pelepasan organisme-organisme transgenik kealam bebas akan menimbulkan dampak berupa pencemara biologis. Melalui teknik rekayasa genetik, perubahan-perubahan genotipe tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan dinamika populasi, melainkan menurut kehendak dan kebutuhan para pelaku bioteknologi. Hal ini merupakan peluang yang sangat berbahaya karena dengan menciptakan organisme yangn seragam sangat bertentangan dengan prinsip di dalam biologi, yaitu keanekaragaman. Kita tahu bahwa kestabilan ekosistem sangat dipengaruhi oleh keanekaragaman makhluk hidup.
3. bidang kesehatan
produk-produk rekayasa genetik di bidang kesehatan diduga telah melahirkan permasalahan yang serius. Contohnya susu sapi yang disuntik dengan hormon BGM juga diketahui mengandung bahan kimia baru yang memiliki potensi membahayakan kesehatan manusia.
