ILMU ALAMIAH DASAR 9

9. Peranan Bioteknologi Dalam Kehidupan Manusia

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi merupakan teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasadalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Definisi seperti ini merupakan definisi bioteknologi klasik (konvensional).Bioteknologi modern memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagian yang telah direkayasa secara in vitro dalam menghasilkan barang dan jasa dalam skalaindustri.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Ciri utama bioteknologi:

• 1. Adanya Benda biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

• 2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri

• 3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

II.Perkembangan Bioteknologi

1. Era bioteknologi generasi pertama = bioteknologi sederhana. Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

• Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua. Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

• Contoh:                a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat
• b. pengolahan air limbah
•  c. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga. Proses dalam kondisi steril.

• Contoh: produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru = bioteknologi baru.

• Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

III.Peran Bioteknologi

BIOTEKNOLOGI DALAM PRODUKSI PANGAN

Makanan Bahan Susu

Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1.Keju Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.

2.Yoghurt

Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris = pemberi rasa dan aroma

2. Streptococcus thermophilus = menambah keasaman

3.Mentega Mikroba: Leuconostoc cremoris

Makanan Non Susu

1.Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur “wine”, rum), oleh ragi

2.Kecap, oleh Aspergillus oryzae

3.Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi

4.Cuka, oleh Acetobacter aseti Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

BIOTEKNOLOGI DALAM INDUSTRI

1. Asam Sitrat

mikroba : Aspergillus niger bahan : tetes gula dan sirup Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.

2. Vitamin

B1 oleh Assbya gossipii – B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas

3. Enzim

a. Amilase = digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa. Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa. Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.

• mikroba = Aspergillus niger Aspergillus oryzae Bacillus subtilis

b. Protease = Digunakan antara lain dalam produksi roti, bir – protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein

• mikroba = Aspergillus oryzae Bacillus subtilis

c. Lipase = Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa.

• mikroba = Aspergillus niger Rhizopus spp

d. Asam Amino

• asam glutamat = bahan utama MSG (Monosodium Glutamat)
• Lisin = asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar oleh ternak. Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum

 PROTEIN SEL TUNGGAL

Protein Sel Tunggal (Single Cell Protein = SCP), adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari mikroorganisme

Contoh:

1.     Mikoprotein dari Fusarium Substrat: tepung gandum dan ketan

2.     Spirulina dan Chlorella

Kelebihan SCP:

1.     1.Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan

2.     2.Pertumbuhan cepat

 REKAYASA GENETIKA / ADN REKOMBIAN

1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.                         

                      

2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.

3. Enzim, terdiri dari enzim Restriksi (pemotong plasmid/ADN) dan enzim Ligase (penyambung ptongan-potongan ADN)

 

BIOTEKNOLOGI DALAM KEDOKTERAN DAN PRODUKSI OBAT

1. Antibodi Monoklonal

adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan

2. Terapi Gen

adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

3. Antibiotik

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.

• Penicillium chrysogenum = memperbaiki penisilin yang sudah ada. Dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultra violet dan sinar X.
• Cephalospurium = penisilin N.
• Cephalosporium = sefalospurin C.
• Streptomyces = streptomisin, untuk pengobatan TBC

4. Interferon

Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.

5. Vaksin

Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

BIOTEKNOLOGI DALAM MENYELESAIKAN MASALAH PENCEMARAN

1.     Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomorms = mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk bakteri super yangmeogandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon.

2.     Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob.

BIOTEKNOLOGI DALAM PEMBERANTASAN HAMA

Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.

• Bacillus thuringiensis = menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva serangga.

1.     Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan tanaman yang bersifat resisten hama serangga.

2.     Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak saluran pencernaan serangga.

• Baculovirus sp. Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.

 BIOTEKNOLOGI DALAM PERBANYAKAN TANAMAN / KULTUR JARINGAN

Sifat Totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru. Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel. Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman wortel (Daucus carota)

Manfaat / Keuntungan Kultur Jaringan

1.     Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat

2.     Sifat identik dengan induk

3.     Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki

4.     Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa

SUMBER:http://www.scribd.com/doc/16533379/bioteknologi

margi�3 &g t �� ^ in-bottom:13.5pt;margin-left: 0in;text-align:justify'>
1. Meenempatkan daerah industri atau pabrik jauh dari daerah perumahan atau pemukiman penduduk.

2. Pembuangan limbah industri diatur sehingga tidak mencemari lingkungan atau ekosistem.

3. Pengawasan terhadap penggunaan jenis-jenis pestisida dan zat kimia lain yang dapat menimbulkan pencemaran lingkungan.

4. Memperluas gerakan penghijauan.

5. Tindakan tegas terhadap pelaku pencemaran lingkungan.

6. Memberikan kesadaran terhadap masyarakat tentang arti lingkungan hidup sehingga manusia lebih mencintai lingkungan hidupnya.

Penyebab, Sebab dan Akibat Pencemaran Lingkungan Pada Air dan Tanah - Kesehatan Lingkungan - Ilmu Sains Biologi

Mon, 12/06/2006 - 2:27pm — godam64

Penyebab terjadinya pencemaran lingkungan sebagian besar disebabkan oleh tangan manusia. Pencemaran air dan tanah adalah pencemaran yang terjadi di perairan seperti sungai, kali, danau, laut, air tanah, dan sebagainya. Sedangkan pencemaran tanah adalah pencemaran yang terjadi di darat baik di kota maupun di desa.

Alam memiliki kemampuan untuk mengembalikan kondisi air yang telah tercemar dengan proses pemurnian atau purifikasi alami dengan jalan pemurnian tanah, pasir, bebatuan dan mikro organisme yang ada di alam sekitar kita.

Jumlah pencemaran yang sangat masal dari pihak manusia membuat alam tidak mampu mengembalikan kondisi ke seperti semula. Alam menjadi kehilangan kemampuan untuk memurnikan pencemaran yang terjadi. Sampah dan zat seperti plastik, DDT, deterjen dan sebagainya yang tidak ramah lingkungan akan semakin memperparah kondisi pengrusakan alam yang kian hari kian bertambah parah.

Sebab Pencemaran Lingkungan di Air dan di Tanah :
1. Erosi dan curah hujan yang tinggi.
2. Sampah buangan manusia dari rumah-rumah atau pemukiman penduduk.
3. Zat kimia dari lokasi rumah penduduk, pertanian, industri, dan sebagainya.

Salah satu penyebab pencemaran di air yang paling terkenal adalah akibat penggunaan zat kimia pemberantas hama DDT. DDT digunakan oleh para petani untuk mengusir dan membunuh hama yang menyerang lahan pertanian.

DDT tidak hanya berdampak pada hama namun juga binatang-binatang lain yang ada di sekitarnya dah bahkan di tempat yang sangat jauh sekalipun akibat proses aliran rantai makanan dari satu hewan ke hewan lainnya yang mengakumulasi zat DDT. Dengan demikian seluruh hewan yang ada pada rantai makanan akan tercemar oleh DDT termasuk pada manusia.

DDT yang telah masuk ke dalam tubuh akan larut dalam lemak, sehingga tubuh kita akan menjadi pusat polutan yang semakin hari akan terakumulasi hingga mengakibatkan efek yang lebih menakutkan.

Akibat adanya biological magnification / pembesaran biologis pada organisme yang disebabkan oleh penggunaan DDT.
a. merusak jaringan tubuh makhluk hidup
b. menimbulkan otot kejang, otot lehah dan bisa juga kelumpuhan
c. menghambat proses pengapuran dinding telur pada hewan bertelur sehingga telurnya tidak dapat menetas.
d. lambat laun bisa menyebabkan penyakit kanker pada tubuh.

PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN HIDUP

PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN HIDUP

- UPAYA-UPAYA PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN HIDUP

1. Tindakan yang Perlu Dilakukan oleh Masyarakat:

1. Tidak membuang sampah atau limbah cair ke sungai, danau, laut dll.

2. Tidak menggunakan sungai atau danau untuk tempat mencuci truk, mobil, sepeda motor.

3. Tidak menggunakan sungai atau danau untuk wahana memandikan ternak dan sebagai tempat kakus

4. Tidak minum air dari sungai, danau atau sumur tanpa dimasak dahulu

2 Pembuatan Kolam Pengolah Limbah Cair

Saat ini mulai digalakkan pembuatan WC umum yang dilengkapi septic tank di daerah/lingkungan yang rata-rata penduduknya tidak memiliki WC. Setiap sepuluh rumah disediakan satu WC umum. Upaya demikian sangat bersahabat dengan lingkungan, murah dan sehat karena dapat menghindari pencemaran air sumur / air tanah. Selain itu, sudah saatnya diupayakan pembuatan kolam pengolahan air buangan (air cucian, air kamar mandi, dan lain-lain) secara kolektif, agar limbah tersebut tidak langsung dialirkan ke selokan atau sungai. Untuk limbah industri dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam beberapa kolam kemudian dibersihkan, baik secara mekanis (pengadukan), kimiawi (diberi zat kimia tertentu) maupun biologis (diberi bakteri, ganggang atau tumbuhan air lainnya). Pada kolam terakhir dipelihara ikan untuk menguji kebersihan air dari polutan yang berbahaya. Reaksi ikan terhadap kemungkinan pengaruh polutan diteliti. Dengan demikian air yang boleh dialirkan keluar (selokan, sungai dll.) hanyalah air yang tidak tercemar.

- MERANCANG UPAYA PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN

Berbagai upaya pengendalian pencemaran melalui berbagai Program/Kegiatan, antara lain:

- Program pengembangan kinerja persampahan

- Program pengendalian pencemaran dan perusakan lingkungan;

A.      Upaya Penanggulangan Pencemaran Lingkungan

Untuk membuktikan kepedulian kita terhadap lingkungan, kita perlu bertindak. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menanggulangi pencemaran lingkungan, diantaranya sebagai berikut:

1. Membuang sampah pada tempatnya

Membuang sampah ke sungai atau selokan akan meyebabkan aliran airnya terhambat. Akibatnya, samapah akan menumpuk dan membusuk. Sampah yang membusuk selain menimbulkan bau tidak sedap juga akan menjadi tempat berkembang biak berbagai jenis penyakit. Selain itu, bisa meyebabkan banjir pada musim hujan.

Salah satu cara untuk menanggulangi sampah terutama sampah rumah tangga adalah dengan memanfaatkannya menjadi pupuk kompos. Sampah-sampah tersebut dipisahkan antara sampah organik dan anorganik.

Selanjutnya, sampah organik ditimbun di dalam tanah sehingga menjadi kompos. Adapun sampah anorganik seperti plastik dan kaleng bekas dapat di daur ulang menjadi alat rumah tangga dan barang-barang lainnya.

2. Penanggulangan limbah industri

Limbah dari industri terutama yang mengandung bahan-bahan kimia, sebelum dibuang harus diolah terlebih dahulu. Hal tersebut akan mengurangi bahan pencemar di perairan. Denan demikian, bahan dari limbah pencemar yang mengandung bahan-bahan yang bersifat racun dapat dihilangkan sehingga tidak mengganggu ekosistem.

Menempatkan pabrik atau kawasan industri di daerah yang jauh dari keramaian penduduk. Hal ini dilakukan untuk menghindari pengaruh buruk dari limbah pabrik dan asap pabrik terhadap kehidupan masyarakat.

3. Penanggulangan pencemaran udara

Pencemaran udara akibat sisa dari pembakaran kendaraan bermotor dan asap pabrik, dapat dicegah dan ditanggulangi dengan mengurangi pemakaian bahan bakar minyak. Perlu dipikirkan sumber pengganti alternatif bahan bakar yang ramah lingkungan, seperti kendaraan berenergi listrik. Selain itu, dilakukan usaha untuk mendata dan membatasi jumlah kendaraan bermotor yang layak beroperasi. Terutama pengontrolan dan pemeriksaan terhadap asap buangan dan knalpot kendaraan bermotor.

4. Diadakan penghijauan di kota-kota besar

Tumbuhan mampu menyerap CO2 di udara untuk fotosintesis. Adanya jalur hijau akan mengurangi kadar CO2 di udara yang berasal dari asap kendaraan bermotor atau asap pabrik. Dengan demikian, tumbuhan hijau bisa mengurangi pencemaran udara. Selain itu, tumbuhan hijau melepaskan O2 ke atmosfer.

5. Penggunaan pupuk dan obat pembasmi hama tanaman yang sesuai

Pemberian pupuk pada tanaman dapat meningkatkan hasil pertanian. Namun, di sisi lain dapat menimbulkan pencemaran jika pupuk tersebut masuk ke perairan. Eutrofikai merupakan salah satu dampak negatif yang ditimbulkan oleh pupuk buatan yang masuk ke perairan.

Begitu juga dengan penggunaan obat anti hama tanaman. Jika penggunaannya melebihi dosis yang ditetapkan akan menimbulkan pencemaran. Selain dapat mencemari lingkungan juga dapat meyebabkan musnahnya organisme tertentu yang dibutuhkan, seperti bakteri pengurai atau serangga yang membantu penyerbukan tanaman.

Pemberantasan hama secara biologis merupakan salah satu alternatif yang dapat mengurangi pencemaran dan kerusakan ekosistem pertanian.

6. Pengurangan pemakaian CFC

Untuk menghilangkan kadar CFC di atmosfer diperlukan waktu sekitar seratus tahun salah satu cara penanggulangannya yaitu dengan mengurangi penggunaan CFC yang tidak perlu oleh manusia. Mengurangi penggunaan penggunaan CFC dapat mencegah rusaknya lapisan ozon di atmosfer sehingga dapat mengurangi pemanasan global.

Dewasa ini, tingkah laku manusia dengan sikap semena-mena terhadap lingkungan sudah sampai pada tingkat yang mengkhawatirkan. Selain mengeksploitasi alam secara serakah, manusia juga telah meracuni alam ini dengan berbagai jenis sampahnya

Diposkan oleh nurachman di 20:28

Sumber :http://www.crayonpedia.org