1. Penerapan Bioteknologi Bidang Pangan
Penerapan bioteknologi dalam memproduksi makanan dan minuman merupakan aplikasi bioteknologi tertua. Aplikasi ini banyak dijumpai pada bioteknologi konvensional melalui proses fermentasi. Misalnya pembuatan tempe, tauco, kecap, tape, roti, yogurt, keju dan lain-lain. Produksi pangan yang lebih modern misalnya Protein Sel Tunggal (PST) dan mikroprotein.
a. Protein Sel Tunggal (PST)
Protein sel tunggal adalah suatu istilah untuk menyebut protein yang berasal dari organisme uniseluler atau multiseluler yang strukturnya sederhana. Protein sel Tunggal dapat dibuat dari bakteri, algae, maupun jamur. Sel mikroorganisme tersebut selanjutnya ditumbuhkan dalam sistem biakan yang berskala besar. Protein yang terjkandung dalam PST dapat mencapai 80% dari berat total. Mikroorganisme penghasil PST mempunayi beberapa keunggulan sebagai berikut:
1) Mempunyai kemampuan berkembangbiak dengan cepat
2) Mempunyai kandungan protein relatif tinggi dibandingkan dengan sumber protein lainnya.
3) Dapat menggunakan substrat limbah sebagai media tumbuh
b. Mikroprotein.
Mikroprotein merupakan makanan sumber protein yang berasal dari miselium jamur. Mikroprotein dihasilkan melalui proses fermentasi oleh jamur Fusarium graminearum menggunakan bahan-bahan seperti glukosa, garam amonia, serta zat hara lainnya. Mikroprotein mengandung 47% protein, 14% lemak, 25% serat untuk diet, 10% karbohidrat, 1% RNA dan 3% abu.
2. Penerapan Bioteknologi Bidang Bidang Pertanian dan Peternakan.
Bioteknologi modern dapat di aplikasikan di bidng pertanian dan peternakan dengan teknik DNA rekombinan, dengan tujuan memperoleh bibit unggul.
Proses DNA rekombinan pada tumbuhan dapat dijelaskan sebagai berikut!
Plasmid TI (tumor inducing) di isolasi dari vektor Agrobacterium tumefaciens, kemudian disisipi dengan gen asing yang diinginkan. Setelah itu plasmid dimasukan kembali ke Agrobacterium tumefaciens . selanjutnya plasmid di campur dengan sel-sel tumbuhan. Setelah plasmid bergabung dengan sel-sel tumbuhan, Agrobacterium tumefaciens akan berkembang biak dengan menduplikasikan plasmid. Setelah itu Agrobacterium tumefaciens akan mentransfer gen-gen baru ke dalam kromosom tumbuhan sehingga sel-sel tumbuhan mengandung gen yang dicangkokkan pada Agrobacterium tumefaciens. Sel-sel yang dihasilkan dari proses DNA rekombinan kemudian ditumbuhkan dengan teknik kultur jaringan.
Tanaman hasil penyisipan gen ini disebut tanaman transgenik.
Contoh tanaman transgenik antara lain:
- Padi transgeik
- Tembakau resisten terhadap virus
- Bunga anti layu dan buah tahan busuk
- Tanaman kapas anti serangga
- Pembuatan pupuk organik
- Sapi perah dengan hormon manusia
- Bovin Somatotropin (BST), mampu meningkatkan produksi daging dan susu ternak.
3. Penerapan Bioteknologi Bidang Bidang Kedokteran
a. Antibiotik
Contoh mikroorganisme yang dimanfaatkan sebagai penghasil antibiotik antara lain:
1) Jamur Chepalosporium sp. Menghasilkan antibiotik sefalosporin untuk membunuh bakteri yang kebal terhadap antibiotik penicilin.
2) Bakteri Streptomyces griceus, menghasilkan streptomicin, untuk membunuh bakteri yang kebal terhadap antibiotik penicilin dan sefalosporin.
3) Jamur Penicilium notatum dan Penicilium crysogenum menghasilkan antibiotik penicilin
b. Insulin
Insulin adalah hormon yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas untuk mengatur kadar gula dalam darah. Insulin diproduksi dengan mencangkokkan gen yang mengkode insulin ke dalam plasmid bakteri. Bakteri dengan DNA rekombinan ini kemudia membelah diri. Bakteri ini selanjutnya akan menghasilkan insulin. Penyakit akibat kekurangan insulin disebut Diabetes melitus.
c. Vaksin Transgenik
Vaksin adalah siapan antigen yang dimasukkan ke dalam tubuh untuk memicu terbentuknya sistem kekebalan tubuh. Pembentukan vaksin melalui teknik DNA rekombinan, dengan mengisolasi gen yang mengkode senyawa penyebab penyakit (antigen) dari mikroba yang bersangkutan. Gen tersebut disisipkan ke plasmid mikroba yang telah dilemahkan sehingga mikroba ini menjadi tidak berbahaya. Mikroba yang telah disisipi gen akan membentuk antigen murni. Mikroba ini dapat dibiakkan dalam media kultur sehingga terbentuk antigen murni dalam jumlah banyak.
d. Antibodi monoklonal.
Pembuatan antibodi monoklonal menggunakan teknik fusi protoplasma, dilakukan dengan menggabungkan dua sel dari jaringan yang sama atau dari dua sel dari organisme berbeda dalam suatu medan listrik. Fusi tersebut menghasilkan sel-sel yang dapat menghasilkan antibodi sekaligus memperbanyak diri secara terus menerus seperti sel kanker yang dinamakan antibodi monoklonal.
e. Interferon.
Interferon adalah protein yang dibentuk secara alami oleh sel-sel imun, misal sel darah putih dan fibroblas. Secara komersial interferon diproduksi dengan menggunakan teknik DNA rekombinan. Interferon memodulasi respos sistem imun untuk menyerang virus, bakteri, kanker dan senyawa lain. Interferon tidak secara langsung membunuh sel-sel virus atau sel yang bersifat kanker, tapi interferon meningkatkan respons sistem imun dan mengurangi pertumbuhan sel kanker.
4. Penerapan Bioteknologi Bidang Lingkungan
Bioteknologi di bidang lingkungan digunakan untuk menangani pencemaran lingkungan. Pada proses pemurnian logam, bahan-bahan tambang yang diperoleh umumnya masih terikat dengan bijihnya (kotoran), diperlukan bahan kimia untuk memurnikannya. Namun bahan-bahan kimia tersebut ternyata kurang efektif dalam memisahkan logam dari bijihnya sehingga banyak sisa bahan tambang yang kemudia dibuang sebagai limbah. Permasalah ini dapat diatasi dengan bakteri Thiobacillus ferroxidans. Bakteri ini mampu mengoksidasi belerang yang mengikat berbagai logam seperti tembaga, seng dan uraium membentuk logam sulfida. Bakteri tidak memanfaatkan logam-logam tersebut sehingga nantinya logam akan dilepas ke air dan dimanfaatkan oleh manusia.
Bioteknologi juga bisa digunakan untuk mengatasi tumpahan minyak di laut dengan memanfaatkan bakteri Pseudomonas putida, karena bakteri ini mampu menguraikan ikatan hdrokarbon pada minyak bumi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar