Dampak Bioteknologi bagi sains, lingkungan, teknologi & masyarakat
Kemajuan teknologi , kemajuan ilmu pengetahuan
akan selalu diiringi oleh dampak / akibat yang ditimbulkannya. Akibat ..
bisa bermakna baik pun bisa berarti buruk utamanya bagi manusia dan
lingkungan. Demikian halnya dengan perkembangan bioteknologi yang
saat ini berkembang dengan begitu pesatnya . Bioteknologi secara nyata
telah menimbulkan berbagai dampak pada masa kini dan nanti, baik itu
dampak positip maupun dampak negatif dalam ranah sains, lingkungan,
teknologi dan masyarakat.
Dampak positip bioteknologi
Beberapa dampak positip, akibat baik, hal-hal yang menguntungkan dari perkembangan bioteknologi hingga saat ini, antara lain :
- meningkatnya sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnya tanaman transgenik kebal hama
- meningkatnya produk-produk ( baik kualitas maupun kuantitas ) pertanian , perkebunan, peternakan maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.
- meningkatnya nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan tertentu, seperti air susu menjadi yoghurt, mentega, keju.
- membantu proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam ( biohidrometalurgi )
- membantu manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti : bacteri pemakan plastik dan parafin, bacteri penghasil bahan plastik biodegradable,
- membantu manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya : bioethanol, biogas
- membantu dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu. Misalnya : penyakit kelainan genetis dg terapi gen, hormon insulin, antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
- mengatasi masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan teknologi transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan
- dan lain sebagainya.
Dibalik keuntungan dan manfaat yang disumbangkan
bioteknologi pada manusia, perlu kiranya manusia memperhatikan berbagai
dampak negatif / akibatburuk yang ditimbulkan oleh perkembangan
bioteknologi.
Dampak negatif bioteknologi
Akibat-akibat buruk yang bisa ditimbulkan oleh perkembangan bioteknologi ini, antara lain :
- munculnya pencemaran biologis, berupa penyebaran organisme transgenik yang tak terkendali
- gangguan keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi
- kerusakan tatanan sosial masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak terkendali
- tersingkirnya berbagai plasma nutfah alami / lokal. Flora dan fauna lokal "terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik.
- menimbulkan pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengan tokoh-tokoh kemanusiaan dan agama
- timbulnya reaksi alergi pada manusia yang mengkonsumsi tanaman / hewan transgenik
- munculnya penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatan tanaman / hewan transgenik
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG MASALAH
Biotekhnologi adalah terapan biologi yang melibatkan disilin ilmu
mikrobilogi, biokimia, genetika, dan biologi monokuler.definisi
bioteknologi secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang
memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang
dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia.
Sedangkan jika ditinjau secara modern, bioteknolofi adalah pemanfaatan
agen hayati atau bagian-bagian yang sudah direkayasa secara in vitro
untuk mrenghasilkan barang dan jasa pada skala industri.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan
memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya
bakteri dan kapang. Selain itu bioteknolog juga memanfaatkan sel
tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai
proses industri.
Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa
dan perubahan atau ransformasi kimia yang diinginkan. Transformasi kimia
itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua sub bagian, yakni:
1. Pembentukan suatu produk akhir yang siinginkan, contohnya enzim
anti biotik, asam orgainik dan steroid.
2. Penguraian bahan sisa produksi, contohnya buangan air limbah,
destruksi buangan industri, atau tumpahan minyak.
Dewasa ini, penerapan bioteknologi sangat penting diberbagai bidang,
misalnya di bidang pengolahan bahan pangan, farmasi, kedokteran,
pengolahan limbah dan pertambangan.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana pemanfaatan Biotekhnologi dalam kehidupan sehari-hari?
2. Apakah dampak negatif Bioteknologi?
BAB II
PEMBAHASAN
Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip
ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat
bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia.
Bioteknologi bukanlah suatu disiplin ilmu melainkan penerapan ilmu
(suatu teknik dalam biologi). Dalam bioteknologi, makhluk hidup
digunakan untuk menghasilkan produk atau jasa dengan alasan karena
makhluk hidup:
1. Senantiasa berkembangbiak dan dapat dibiakkan (terbaharukan)
2. Mudah diperoleh
3. Sifatnya dapat diubah-ubah sesuai kebutuha
4. Dapat menghasilkan berbagai macam produk yang dibutuhkan
Bioteknologi Konvensional
Pemanfaatan makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa sudah
banyak dilakukan sejak dulu. Di Indonesia, orang telah lama mengenal
proses pembuatan tape, tuak dan tempe dengan menggunakan mikroorganisme
1. Pemanfaatan Biotekhnologi dalam kehidupan sehari-hari:
Ø Pada bidang pangan
Bioteknologi memainkan peranan penting dalam bidang pangan yaitu
dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba
(tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll)
Berikut tabel penerapan bioteknologi pada bidang pangan:
NO
PRODUK
BAHAN MENTAH
MICRO ORGANISME
1.
2.
Produk dari Susu
Keju
Susu Fermentasi (Yoghurt)
Susu
Susu kental
Streptococcus sp.
Lactobacillus sp.
3.
4.
Produk dari Limbah
Protein Sel Tunggal (PST)
Mikoprotein
Molase dan garam amonium
Sampah Organik
Saccharomyces cerevisae
Fusarium graminearum
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Produk dari nabati
Tempe
Kecap
Tape
Anggur
Nata de Coco
Roti
Kedelai
Kedelai
Beras ketan atau singkong
Buah anggur
Air kelapa
Tepung beras
Rhizopus sp.
Aspergillus sp.
Rhizopus, Aspergillus
Saccharomyces sp.
Acetobacter xylinum
Saccharomyces cereviceae
Ø Bidang Kesehatan
Bioteknologi juga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya
dalam pembuatan antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan
pembuatan antibiotik. Proses penambahan DNA asing pada bakteri merupaka
prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan di dunia kedokteran.
Contohnya pada produksi hormon insulin, hormon pertumbuhan dan zat
antivirus yang disebut interferon. Orang yang menderita diabetes melitus
membutuhkan suplai insulin dari luar tubuh. Dengan menggunakan teknik
DNA rekombinan, insulin dapat dipanen dari bakteri. Beberapa penyakit
menurun atau kelainan genetik dapat disembuhkan dengan cara menyisipkan
gen yang kurang pada penderita, cara ini dikenal dengan istilah terapi
gen.
Berikut penerapan bioteknologi pada bidang kesehatan:
Jenis mikroorganisme
Produk asam amino
Vitamin
Corynebacterium glutamicum
Treonin dan lisin
-
Brevibacterium sp.
Glutamat
-
Micrococcus glutamicus
lisin
-
Pseudomonas sp.
-
Vitamin B12
Propinionicbacterium
-
Vitamin B12
Ashbya gossypii
-
Riboflamin
Streptomyces oliveus
-
Kobalamin
Ø Bidang Lingkungan
Pencemaran lingkungan merupakan salah satu isu global yang marak
dibicarakan saat ini. Tingginya tingkat pencemaran akan berdampak serius
terhadap kelangsungan hidup umat manusia.
Di bidang lingkungan, bioteknologi diantaranya berperan dalam:
1. Menghasilkan energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan,
misalnya etanol dan biogas (gas metana)
2. Pengolahan berbagai macam limbah, misalnya limbah industri, limbah
plastik dan pencemaran air yang disebabkan oleh minyak melalui
bioremediasi
Ø Bidang Pertanian
Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan dengan teknik
modifikasi genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika untuk
memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan
herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang
besar terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding).
Suatu hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu
pemuliaan tanaman konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat
besar dalam penyediaan pangan dunia.
Dalam bidang pertanian telah dapat dibentuk tanaman dengan
memanfaatkan mikroorganisme dalam fiksasi nitogen yang dapat membuat
pupuknya sendiri sehingga dapat menguntungkan pada petani. Demikian pula
terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah gersang. Mikroba yang di
rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen pertanian,
demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas mengikat
nitrogen dari bacteri Rhizobium. Keturunan bacteri yang telah
disempurnakan atau diperbaiki dapat meningkatkan hasil panen kacang
kedelai sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mengembangkan
turunan dari bacteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan
tumbuhan kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan,
membebaskan tumbuhan jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk
amonia (pupuk buatan).
Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam budidaya
tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida.
Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif,
antara lain matinya organigme nontarget, keracunan bagi hewan dan
manusia, serta pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari
terobosan untuk mengatasi masalah, tersebut dengan cara yang lebih aman.
Kita mengetahui bahwa mikroorganisme yang terdapat di alam sangat
banyak, dan setiap jenis mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang
berbeda-beda. Dari sekian banyak jenis mikroorganisme, ada suatu
kelompok yang bersifat patogenik (dapat menyebabkan penyakit) pada hama
tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi makhluk hidup lain.
Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus thuringiensis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis mampu
menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama
seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan
aktif menjadi menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran
pencemaan serangga. Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan
dapat dimafaatkan sebagai biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian
biopestisida ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif yang timbul
dari pemakaian pestisida kimia.
Dengan berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara
yang lebih efektif lagi untuk membasmi hama. Pada saat ini sudah
dikembangkan tanaman transgenik yang resisten terhadap hama. Tanaman
transgenik diperoleh dengan cara rekayasa genetika. Gen yang mengkode
pembentukan protein toksin yang dimiliki oleh B. thuringiensis dapat
diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman budidaya.
Dengan cara ini, diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan protein
yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak
diperlukan lagi.
Ø Bidang Peternakan
Penerapan bioteknologi pada peternakan contohnya adalah hewan
transgenik dan hormon bovin somatotropin.
1. Hewan Transgenik
Hewan yang diberi perlakuan rekayasa genetika disebut hewan
transgenik. Pada hewan-hewan tersebut disisipkan gen-gen tertentu yang
dibutuhakan manusia. Sebagi contohnya adalah domba transgenik. DNA domba
tersebut telah disisipi dengan gen manusia yang disubut dengan faktor
VII ( merupakan protein pembeku darah). Dengan adanya penyisipan
tersebut domba mneghasilkan susu yang mengandung faktor VIII yang dapat
dimurnikan untuk menolong penderita hemofilia.
Rekayasa genitika pada hewan juga dapat membantu melestarikan spsies
langka. Sebagai contoh sel telur zebra yang sudah dibuahi lalu ditanam
pada kuda spesies lain. Spesies lain yang dipinjam rahimnya disebut
surrogate. Anak zebra akan lahir dari kuda surrogate. Hal yang sama
sudah diterapkan pada keledai yang hampir punah di Australia.
Teknik pelestarian dengan rekayasa genetika sangat berguna karena:
a. Induk dari spesies biasa dapat melahirkan spesies langka.
b. Telur hewan langka yang sudah dibuahidapat dibekukan. Lalu disimpan
bertahun-tahun, bahkan setelah induknya mati. Jika sudah ditemukan
surrogate yang sesuai, telur tadi ditransplatasikan.
2. Hormon Bovine Somatotrophin (Hotmon BST)
Dengan rekayasa genetika juga dapat diproduksi hormon pertumbuhan hewan,
yaitu hormon BST (Bovine Somatotrophin)
Caranya adalah sebagai berikut:
a. Plasmid bakteri E. coli di[otong dengan enzim endonuklease.
b. Gen somatotrophin diisolasi dari sel sapi.
c. Gen somatotrophin disisipkan ke plasmid bakteri.
d. Plasmid dimasukkan lagi ke plasmid bakteri.
e. Bakteri yang menghasilkan bovine somatotrophin ditumbuhkan dalam
tangki fermentasi.
f. Bovine somatotrophin diambil dari bakteri dan dimurnikan.
(Reven et.al. 2005)
Ø Bidang Hukum
Dengan teknologi DNA, menawarkan aplikasi bagi kepentingan
forensik. Pada kriminalitas dengan kekerasan, darah atau jaringan lain
dalam jumlah kecil dapat tertinggal di tempat kejadian perkara. Jika ada
perkosaan, air mani dalam jumlah kecil dapat ditemukan dalam tubuh
korban. Melalui pengujian sidik jari DNA (DNA finngerprint), dapat
diidentifikasi pelaku dengan derajat kepastian yang tinggi karena urutan
DNA setiap orang itu unik (kecuali untuk kembar identik). Sampel darah
atau jaringan lain yang dibutuhkan dalam tes DNA sangat sedikit
(kira-kira 1000 sel).
DNA fingerprint merupakan satu langkah lebih maju dalam proses
pengungkapan kejahatan di Indonesia. Keakuaratan hasil yang hampir
mencapai 100% menjadikan metode DNA fingerprint selangkah lebih maju
dibandingkan dengan proses biometri yang telah lama digunakan kepolisian
untuk identifikasi.
Ø Pengolahan Limbah
Sampah atau limbah merupakan bahan pencemar lingkungan yang
mengancam kehidupan. Oleh kerena itu harus ada upaya penanggulangan
limbah.
Penanggulangan sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara,
misalnya ditimbun, dibakar dan didaur ulang. Diantara semua cara itu,
cara yang terbaik adalah dengan cara didaur ulang.
Slah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji pada
beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis, yaitu proses
dekomposisi sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen
(anaerob).
Denag cara ini sampah dapat diubah menjadi arang, gas (misalnya
metana), dan bahan anorganik. Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan
kembali sebagai bahan bakar. Keunggulan dari bahan bakar hasil proses
ini adalah kandungan sulfur yang rendah sehingga dapat mengurangi
pencemaran udara.
Bahan dari pembakaran makroorganik (dari hewan, tumbuhan, manusia),
denagn bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri dan jamur), dengan
bantuan hewan-hewan kecil disebut kompos. Dalam pembuatan kompossangat
diperlukan mokroorganisme. Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam
pembuatan kompos tergantung pada bahan organik yang digunakan serta
proses yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).
Selama proses pengomposan, terjadi penguraian terhadap selulosa dan
pembentukan asam organik, terutama asam humat. Asam humat penting dalam
pembentukan humus. Hasil pengomposan terutama bermanfaat sebagai pupuk.
Dengan perkembangan bioteknologi, kini pencemaran lingkungan dapat
semakin dikutangi dengan berbagai teknik pengolahan limbah, misalnya
pengolahan minyak, air limbah dan plastik.
1. Pengolahan Air Limbah
Dengan bioteknologi pengolahan limbah menjadi lebih terkontrol dan
efektif. Pemrosesan air limbah oleh pabrik bertujuan untuk menghilangkan
zat pencemar, baik pencemar biologis maupun kimaiwi, yang mungkin
membahayakan manusia atau lingkungan. Mekanismenya adalah:
a. Menghilqnhkqn sisa-sisa akhir benda padat yang tersuspensi.
b. Menghilangkan gangguan yang tidak dikehendaki.
c. Manghilangkan rasa, warna, bau, dan mengurangi kandungan zat yang
terlarut.
Prinsip kerja dalam pengolahan limbah melibatkan berbagai fasilitas, dan
prosesnya secara umum adalah sbagai berikut:
a. Pengumpulan
Limbah dari rumah, industri, dan dari aktifitas lainya disalurkan ke
jaringan saluran bawah tanah, lalu dikumpulkan ke pusat pengolahan.
b. Pemilahan
Limbah yang msauk ke tempat pengolahan dilewatkan pada lempengan metal
yang berfungsi memisahkan potongan kayu, kertas dan bahan-bahan yang
besar supaya tidak masuk mesin.
c. Pengaliran Limbah
Limbah dialirkan lewat lubang-lubang kecil. Krikil dan pasir pada
larutan limbah disaring, dicuci, lalu dikumpulkan dan digunakan untuk
mengisi lubang-lubang di tanah.
d. Pengendapan
Limbah dialirkan ke tangki-tangki yang lebih besar dimana bahan-bahan
yang padat mengendap didasar tangki yang membentuk endapan kasar.
Endapan tersebut kemudian dipindah ke tangki pencerna dengan tenaga
listrik.
e. Proses Aerob
cairan yang diukeluarkan dari tangki penempatan primer dimasukkan ke
alat pengolahan sekunder.di dalam alat tersebut, mikroorganisme seperti
bakteri, jamur dan protista memecah materi organik menjadi mineral, gas
dan air.
f. Kucuran Air
Air dari tangki-tangki penempatan cukup bersih untuk dibuang ke sungai.
Supaya air lebih bersih dan dapat digunakan untuk keperluan tertentu
maka air disaring melalui alat yang terbuat dari pasir halus dan arang
aktif, lalu ditambah klorin untuk mencegah pertumbuhan organisme yang
masih tersisa.
g. Proses Anaerob
h. Sumber Enerdi
i. Pembuangan Sampah
2. Dampak negatif bioteknologi
Ø Dampak terhadap kesehatan
Produk-produk hasil rekayasa genetika memiliki resiko potensial sebagai
berikut:
a. Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun
dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan.
b. Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi
dan bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau
imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik.
c. Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin
diaktifkan oleh rekayasa genetik.
d. Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen
horizontal, membuat tidak menghilangkan infeksi.
e. Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama
penyebab penyakit.
f. DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan
sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan
pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).
g. Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida
dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang
seperti pada tanaman.
Ø Dampak terhadap lingkungan
Saat ini, umat manusia mampu memasukkan gen ke dalam
organisme lain dan membentuk "makhluk hidup baru" yang belum pernah ada.
Pengklonan, transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan
sifat baru yang belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan
organisme-organisme transgenik ke alam telah menimbulkan dampak berupa
pencemaran biol
o
Tidak ada komentar:
Posting Komentar