A.
Bioteknologi dan Manfaatnya dalam Produksi Pangan
1.
Pengertian Bioteknologi
Kata bioteknologi berasal dari kata bio dan teknologi. Bioteknologi merupakan pemanfaatan makhluk hidup untuk membantu pekerjaan atau menghasilkan
suatu produk yang bermanfaat bagi manusia. Perkembangan bioteknologi dimulai
sejak tahun 1857, setelah Louis Pasteur menemukan hasil fermentasi yang dilakukan
oleh mikroorganisme. Pada tahun 1920, proses fermentasi dengan melibatkan
mikroorganisme mulai digunakan untuk membuat larutan kimia yang lebih kompleks,
seperti pembuatan alkohol.
2.
Bioteknologi Konvensional
Ragi sangat diperlukan dalam proses
fermentasi. Terdapat 3 mikroorganisme yang dapat ditemukan, yaitu Aspergillus, Saccharomyces cerevisiae, dan
Acetobacter aceti.
Gambar Bagan di atas menunjukkan Perubahan Kimia yang Terjadi dalam Pembuatan Tape
Proses fermentasi tape respirasi anaerob
pada mikroorganisme (pernapasan yang tidak membutuhkan oksigen). Beberapa
makanan dan minuman yang kamu konsumsi adalah produk bioteknologi.
a.
Yogurt
Yogurt merupakan minuman hasil fermentasi
susu yang menggunakan bakteri Streptococcus
thermophillus atau Lactobacillus
bulgaricus. Bakteri ini akan mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat.
Efek lain dari proses fermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan
susu menjadi kental. Hasil akhirnya susu akan terasa asam dan kental. Proses
penguraian ini disebut fermentasi asam laktat dan hasil akhirnya dinamakan
yogurt.
b.
Keju
Keju merupakan bahan makanan yang
dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat pada susu melalui proses pengentalan
atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Bakteri ini
akan menghasilkan enzim renin, sehingga protein pada susu akan menggumpal dan
membagi susu menjadi cair dan padatan (dadih). Selanjutnya enzim renin akan mengubah
gula laktosa dalam susu menjadi asam dan protein yang ada pada dadih. Dadih
inilah yang akan diproses lebih lanjut melalui proses pematangan dan pengemasan
sehingga terbentuk olahan makanan yang dikenal dengan keju.
c.
Tempe
Tempe adalah makanan tradisional khas
Indonesia yang sering dikonsumsi menjadi salah satu makanan favorit. Pada
dasarnya proses produksi tempe ini menggunakan teknik fermentasi. Fermentasi
dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus
oryzae dan Rhizopus oligosporus
pada biji kedelai. Pada proses pertumbuhan, jamur akan menghasilkan
benang-benang yang disebut dengan hifa. Benang-benang itu mengakibatkan
biji-bijian kedelai saling terikat dan membentuk struktur yang kompak. Pada
waktu pertumbuhan jamur, jamur juga akan membuat suatu enzim protease yang
dapat menguraikan protein kompleks yang ada pada kedelai menjadi asam amino
yang lebih mudah dicerna oleh tubuh kita.
d.
Kecap
Kecap merupakan salah satu produk hasil bioteknologi
yang terbuat dari kacang kedelai.
Pada tahap awal kedelai akan difermentasi
dengan menggunakan jamur Aspergillus
wentii. Tahap selanjutnya kedelai yang sudah difermentasikan akan
dikeringkan dan direndam di dalam larutan garam. Pembuatan kecap dilakukan
melalui proses perendaman kedelai dengan larutan garam, sehingga pembuatan
kecap dinamakan fermentasi garam. Jamur Aspergillus
wentii akan merombak protein menjadi asam-asam amino, komponen rasa, asam,
dan aroma khas.
e.
Roti
Pembuatan roti juga memanfaatkan peristiwa
fermentasi yang dibantu oleh yeast
atau khamir. Yeast merupakan sejenis jamur yang ditambah pada adonan tepung dan
akan menimbulkan proses fermentasi. Proses ini akan menghasilkan gas
karbondioksida dan alkohol. Gas karbondioksida berperan dalam mengembangkan
roti, sedangkan alkohol akan berkontribusi dalam menghasilkan aroma dan memberi
rasa pada roti. Adonan akan tampak lebih mengembang dan membesar pada saat
adonan dimasukkan ke oven, karena gas akan mengembang pada suhu tinggi.
f.
Minuman Beralkohol
Pembuatan minuman beralkohol merupakan proses
fermentasi dengan bantuan jamur Aspergillus
oryzae. Jamur Aspergillus oryzae
akan menghasilkan enzim amilase yang dapat menguraikan amilum menjadi glukosa
atau gula. Selanjutnya, gula akan difermentasikan lanjut menjadi alkohol dan
gas karbondioksida. Proses tersebut kemudian akan menghasilkan minuman
beralkohol dengan cita rasa tertentu sesuai dengan bahan baku yang digunakan. Lama
proses fermentasi akan mempengaruhi jumlah alkohol yang dihasilkan. Semakin
lama proses fermentasi, semakin tinggi kandungan alkoholnya. Minuman anggur
dibuat dari buah anggur dengan memanfaatkan Saccharomyces
cerevisiae melalui proses fermentasi, seperti halnya fermentasi pada
pembuatan alkohol biasanya.
Pemerintah telah memberi batasan dalam
pengonsumsian alkohol melalui BPOM (Badan Pengawas Obat dan Makanan) dengan
memberikan rekomendasi batasan alkohol pada makanan dan minuman
sebanyakbanyaknya 5%.
3.
Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern dalam produksi pangan
dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetik. Rekayasa genetik adalah kegiatan
manipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara membuat DNA baru. Manipulasi
materi genetik dilakukan dengan cara menambah atau menghilangkan gen tertentu.
Salah satu produk hasil rekayasa genetik adalah dengan membuat organisme
transgenik.
Teknik ini dikenal juga dengan istilah DNA
rekombinan, yaitu proses mengkombinasikan DNA suatu organisme ke organisme
lain. Pengaturan pola genetik ini melibatkan penggunaan gen organisme lain yang
disisipkan ke pita DNA organisme tertentu. Organisme yang menggunakan bagian
gen organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan istilah organisme
transgenik. Tumbuhan, hewan, dan bakteri
transgenik tidak hanya digunakan untuk keperluan penelitian namun juga untuk
memenuhi kebutuhan di bidang medis dan pertanian.
a.
Tanaman Transgenik
Tanaman transgenik adalah tanaman yang
telah mengalami perubahan susunan informasi genetik dalam tubuhnya. Tanaman
juga dapat direkayasa agar mampu membunuh hama yang menyerang tumbuhan
tersebut.
Gambar di atas merupakan Teknik Rekayasa
Genetika pada Tanaman dengan Bantuan Bakteri Agrobacterium tumefaciens
Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui
beberapa tahapan yaitu 1) penyiapan fragmen DNA yang akan disisipkan pada DNA tanaman
tertentu; 2) penyiapan vektor (perantara) baik plasmid atau menggunakan virus;
3) potongan DNA yang akan disisipkan tersebut digabung (rekombinasi) dengan
vektor; 3) DNA gabungan akan di sisipkan pada sel-sel tanaman; 4) tanaman akan
tumbuh menjadi tanaman dengan sifat baru, sesuai dengan DNA yang disisipkan.
b.
Hewan Transgenik
Penerapan teknologi rekayasa genetik pada
hewan bertujuan untuk menghasilkan hewan ternak yang memproduksi susu dan
daging yang berkualitas, ikan yang cepat besar dan mengandung vitamin tertentu,
dan sebagainya. sekarang ini sedang dikembangkan organisme transgenik yang
dapat dijadikan sumber pembuatan organ yang dapat digunakan sebagai organ dalam
proses transplantasi. Produk transgenik juga banyak bermanfaat untuk bidang
medis. Salah satu contohnya pemanfaatan organisme transgenik di bidang medis
adalah pembuatan hormon insulin melalui bakteri. Insulin merupakan hormon yang
dihasilkan oleh pankreas yang berperan penting dalam pencernaan karbohidrat.
Insulin digunakan untuk mengobati pasien Diabetes
melitus.
B.
Dampak Penerapan dan Pengembangan Bioteknologi
Adapun kerugian yang dapat ditimbulkan oleh penerapan dan pengembangan
bioteknologi adalah sebagai berikut.
1.
Bidang Liingkungan
Organisme transgenik ini jika tidak
dikelola dengan baik maka akan dapat mencemari keanekaragaman gen yang ada di
lingkungan alami atau merusak plasma nutfah atau yang dikenal dengan “polusi
gen”. Misalnya tanaman jagung yang tahan terhadap herbisida, maka ketika jagung
transgenik ini ditanam di lahan alami maka serbuk sari dapat membawa gen jagung
transgenik dan menyerbuki jagung alami. Hal ini membuat gen-gen pada jagung
alami sudah terkontaminasi dengan gen-gen dari tanaman jagung transgenik. Akibatnya
tanaman lokal (bukan tanaman transgenik) akan menjadi langka yang berakibat
pula pada penurunan jumlah plasma nutfah. Penggunaan tanaman transgenik juga
dapat menimbulkan hama baru yang lebih kuat daripada hama sebelumnya dan
mengganggu keseimbangan ekosistem.
2.
Bidang Kesehatan
Banyak masyarakat yang khawatir bahwa
pengembangan tanaman dan hewan transgenik berbahaya bagi kesehatan manusia. Hal
ini disebabkan di dalam organisme transgenik terdapat gen asing yang seharusnya
tidak ada bahkan tidak untuk dikonsumsi oleh manusia. Gen ini dikhawatirkan memicu munculnya
penyakit baru atau bahkan kanker.
3.
Bidang Sosial dan Ekonomi
Seseorang/negara yang memiliki modal dapat
mengembangkan pertanian transgenik yang dapat meningkatkan hasil panen menjadi
sangat berlimpah dengan kualitas sangat baik. Hal ini tentunya dapat membuat
petani tradisional kalah bersaing dalam pemasaran sehingga dapat menimbulkan
kerugian bagi petani tradisional. Jika masalah ini terus berlanjut maka akan
menimbulkan kesenjangan perekonomian yang semakin besar.
Sumber :
Buku IPA SMP/MTs Kelas IX Semester 2
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
Ilmu Pengetahuan Alam/ Kementerian Pendidikan dan
Kebudayaan.-- .
Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2015.
(xviii), (230) hlm. : ilus. ; 25 cm.
Untuk SMP/MTs Kelas IX Semester 2
ISBN 978-602-1530-62-7 (jilid lengkap)
1. Sains -- Studi dan Pengajaran I. Judul
II. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar