 |
| Penerapan Bioteknologi |
Penerapan Bioteknologi
Bioteknologi sangat bermanfaat bagi perkembangan kehidupan manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknologi dalam bidang pertanian, peternakan dan kedokteran.
1. Di Bidang Pertanian
Di bawah ini merupakan bioteknologi pertanian yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia.
a. Tanaman Transgenik
Tanaman dengan teknik rekayasa genetika biasa disebut dengan tanaman transgenik adalah organisme yang memperoleh sisipan gen tertentu dari organisme lain sebagai pembawa sifat yang diharapkan. Penggabungan gen ini bertujuan untuk mendapatkan tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, misalnya pembuatan tanaman yang tahan suhu tinggi, suhu rendah, kekeringan, resisten terhadap hama tanaman, serta kuantitas dan kualitas yang lebih tinggi dari tanaman alami. Sebagian besar rekayasa atau modifikasi sifat tanaman ini dilakukan untuk mengatasi kebutuhan pangan penduduk dunia yang semakin meningkat dan juga permasalahan kekurangan gizi manusia sehingga pembuatan tanaman transgenik juga menjadi bagian dari pemuliaan tanaman. Melalui rekayasa genetika dapat menghasilkan suatu organisme sehingga menghasilkan sifat-sifat baru misalnya tebu transgenik yang memiliki keunggulan yaitu produksinya lebih banyak, membutuhkan pupuk lebih sedikit, limbahnya dapat dijadikan makanan ternak.
Beberapa tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan gulma, dan buah yang dihasilkan tidak mudah busuk. Tanaman jagung dan kapas transgenik dengan sifat tahan hama telah diproduksi secara massal dan dipasarkan di dunia. Hadirnya tanaman transgenik menimbulkan kontroversi masyarakat dunia karena sebagian masyarakat khawatir apabila tanaman tersebut akan mengganggu keseimbangan lingkungan (ekologi) membahayakan kesehatan, dan memengaruhi perekonomian global.
b. Kultur Jaringan
Kultur Jaringan merupakan salah satu metode modern dalam dunia pertanian, merupakan teknik memperbanyak tanaman dengan cara menumbuhkan jaringan tanaman di dalam medium buatan kaya nutrisi dan hormon dalam kondisi aseptik (steril), sehingga memungkinkan jaringan tersebut tumbuh dan menjadi sebuah tanaman yang utuh. Kultur jaringan dimanfaatkan dalam bidang pertanian untuk menghasilkan tanaman baru. Biasanya kultur jaringan menggunakan jaringan pada daun, mata tunas, atau bisa juga menggunakan serbuk sari dari bunga suatu tanaman. Nantinya jaringan ini akan ditempatkan disebuah wadah dan disimpan di tempat yang tersinari oleh matahari selama beberapa bulan sampai tanaman mulai tumbuh dan membentuk akar dan daun.
Kultur jaringan ini menjadi salah satu opsi untuk memperbanyak tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan dipopulerkan oleh Hildebrandt dan Riker pada tahun 1954. Kultur jaringan dapat digunakan untuk mengatasi kekurangan pangan.
Keuntungan teknik kultur jaringan dengan memanfaatkan bioteknologi adalah sebagai berikut:
- Memiliki sifat dan genetik yang sama dengan induknya;
- Dapat diperbanyak untuk menghasilkan tanaman baru dalam jumlah besar dalam waktu singkat dan cepat;
- Tidak memerlukan tempat yang luas;
- Kesehatan dan kualitas dari bibit tanaman terjamin;
- Kecepatan pertumbuhan lebih cepat jika dibandingkan yang alami.
c. Hidroponik dan Aeroponik
Hidroponik merupakan sistem pertanian modern tanpa menggunakan tanah. Hidroponik ditemukan oleh Dr. W.F Geri Che dari Universitas California tahun 1936. Saat ini, cara ini telah dikembangkan di Indonesia. Hidroponik yaitu suatu cara budidaya tanaman dengan menggunakan media air dan pasir.
1. Hidroponik dengan media air. Tumbuhan ditanam di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut.
2. Hidroponik dengan media pasir. Media yang digunakan dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batu-batuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan unsur-unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas cahaya agar pertumbuhan dan perkembangan tanaman cukup baik.
Untuk memperoleh zat makanan atau unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, dilarutkan campuran pupuk organik di dalam air yang digunakan untuk media. Campuran pupuk ini dapat diperoleh dari buatan sendiri atau pupuk buatan yang siap pakai.
Keuntungan cara bertanam dengan hidroponik adalah:
- Tidak memerlukan lokasi/ tempat yang luas;
- Lebih hemat pupuk;
- Kualitas produksi (hasil panen) lebih baik;
- Tanaman bebas dari hama dan penyakit;
- Panen dapat berlangsung terus menerus;
- Tanaman dapat tumbuh dengan cepat.
Selain hidroponik, penanaman tanaman dapat dilakukan melalui aeroponik. Jika hidroponik media yang digunakan untuk tumbuh akar adalah air dan media lain misalnya, kerikil atau pasir, tetapi pada aeroponik tidak menggunakan media sama sekali. Aeroponik adalah teknik budidaya tanaman dengan menggunakan styroform yang berlubang sehingga akar tanaman diletakkan menggantung dalam suatu wadah yang dijaga kelembabannya. Kemudian air yang telah dicampur dengan unsur hara disemprotkan ke bagian akar tanaman sehingga akar-akar bisa menyerapnya. Sistem aeroponik memiliki kelebihan dibanding sistem hidroponik. Pada sistem aeroponik, akar yang menggantung atau menjuntai akan lebih banyak menyerap oksigen sehingga meningkatkan metabolisme dan kecepatan pertumbuhan tanaman.
2. Bidang Peternakan
Di bidang peternakan, bioteknologi telah banyak dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas ternak, baik berupa vaksin, antibodi, pakan fermentasi, hormon pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan hewan ternak melalui rekombinasi DNA maupun bentuk-bentuk rekayasa genetika untuk meningkatkan produksi. Contoh vaksin untuk ternak yaitu vaksin untuk penyakit mulut dan kuku pada mamalia, dan vaksin untuk penyakit flu burung.
Rekayasa genetika merupakan suatu upaya memanipulasi sifat makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi sifat genetik ini dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. DNA rekombinan merupakan proses menggabungkan dua DNA dari sumber yang berbeda.
Berikut adalah beberapa contoh penerapan bioteknologi di bidang peternakan:
a. Pakan Ternak Fermentasi
Pakan ternak merupakan faktor penting yang mempengaruhi keberhasilan suatu peternakan. Teknologi pakan ternak fermentasi menjadi salah satu bentuk penerapan bioteknologi di bidang peternakan karena melibatkan peran mikroorganisme pengurai sehingga dihasilkan pakan dengan nilai nutrisi yang lebih tinggi dari sebelumnya. Penggunaan pakan ternak fermentasi dapat meningkatkan produksi melalui pemberian pakan yang berkualitas, mengatasi kekurangan pakan (hijauan) pada saat-saat tertentu, seperti di musim kemarau.
b. Inseminasi Buatan (Kawin Suntik)
Teknologi ini dikenal dengan nama kawin suntik, suatu teknik untuk memasukkan sperma yang telah dicairkan dan diproses terlebih dahulu yang berasal dari ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat khusus. Dengan inseminasi buatan dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkan tanpa mengenal musim kawin, serta tidak melibatkan sapi atau domba jantan. Dengan memanfaatkan aplikasi bioteknologi, bidang peternakan akan menghasilkan ternak dengan kualitas yang unggul. Contohnya ayam penghasil telur, ayam penghasil daging, sapi pedaging, sapi penghasil susu dan kambing penghasil daging.
c. Teknologi Kloning (Transplantasi Inti)
Teknologi kloning (transplantasi inti) adalah teknik mencangkokkan inti sel dari suatu individu pada sel telur tanpa inti yang bertujuan untuk menghasilkan organisme duplikat yang mirip dengan induknya. Teknologi kloning telah ditemukan pada tahun 1997 oleh Dr. Ian Walmut seorang ilmuwan Scotlandia dengan menjadikan sebuah sel telur domba yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa pejantan atau tanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuwan Scotlandia tersebut diberi nama Dolly. Melalui kloning hewan, beberapa organ manusia untuk keperluan transplantasi penyembuhan suatu penyakit berhasil dibentuk.
Proses Kloning yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut:
- Mengambil inti sel somatis dari objek biologis yang sudah dewasa.
- Menanamkan dalam sel telur yang sudah dibuang inti selnya.
- Ditumbuhkan dalam sebuah medium dibantu dengan aliran listrik untuk merangsang pertumbuhan sel itu.
- Embrio dimasukkan kedalam rahim betina yang sudah dipersiapkan secara biologis untuk dapat menerima dan mengembangkan embrio kloning tersebut sebagaimana kehamilan biasa.
d. Transfer Embrio (TE)
Apabila kawin suntik memfokuskan pada sperma jantan, maka transfer embrio tidak hanya potensi dari jantan saja yang dioptimalkan, melainkan potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfaatkan secara optimal. Teknik TE ini, betina unggul tidak perlu bunting tetapi hanya berfungsi menghasilkan embrio yang untuk selanjutnya bisa ditransfer pada induk titipan dengan kualitas yang tidak perlu bagus tetapi memiliki kemampuan untuk bunting. Embrio yang didapat dapat langsung di transfer ke dalam sapi resipien atau dibekukan untuk disimpan dan di transfer pada waktu lain.
e. Teknologi Transgenik.
Hewan transgenik adalah hewan yang mengandung gen dari spesies lain. Hewan transgenik dilakukan dengan cara menyuntikkan DNA asing pada sel-sel telur atau sel-sel embrio awal sehingga diperoleh organisme yang berkualitas sesuai dengan keinginan. Tujuan dari teknologi ini adalah meningkatkan produk dari hewan ternak seperti daging, susu dan telur.
3. Bidang Kedokteran
Dalam bidang kedokteran bioteknologi dimanfaatkan antara lain untuk obat-obatan. Sejumlah besar obat-obatan berbasis bioteknologi kini tersedia untuk mengobati berbagai penyakit. Berikut ini adalah contoh produk bioteknologi yang dimanfaatkan untuk pengobatan.
