bioteknologikelas 3materisma

Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional Di Banyak Sekali Bidang Kehidupan

Bioteknologi Konvensional – Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak ada rekayasa terhadap sifat alami gen biologi yang digunakan. Bioteknologi konvensional ini disebut juga bioteknologi tradisional lantaran perkembangan bioteknologi ini telah ada semenjak ribuan tahun silam. Pada masa itu, insan belum menyadari bahwa proses yang mereka lakukan merupakan proses bioteknologi. Bioteknologi konvensional yang dilakukan insan dikala itu umumnya memakai proses sederhana dan telah dilakukan secara turun temurun.

Perkembangan bioteknologi konvensional tidak hanya terjadi pada teknologi pengolahan pangan, menyerupai pembuatan minuman beralkohol (bir, anggur) dan masakan (roti, keju). Akan tetapi, berkembang hingga pada aspek kesehatan, pemuliaan tanaman, dan peternakan. Berikut ini beberapa pemanfaatan bioteknologi konvensional dalam beberapa bidang kehidupan.

Pengolahan Bahan Pangan

Mikroorganisme merupakan kelompok makhluk hidup mikroskopis yang sanggup dijumpai hampir di semua tempat dan biasanya berasal dari kelompok basil atau jamur. Makhluk hidup sederhana ini mempunyai kawasan penyebaran yang sangat luas. Salah satu kemampuan mikroorganisme tersebut ialah sanggup menghasilkan enzim yang disekresikan keluar tubuhnya. Enzim tersebut secara alami berfungsi untuk menguraikan substrat atau materi masakan di sekelilingnya menjadi masakan baginya. Proses ini dikenal dengan fermentasi.
Fermentasi banyak keuntungannya bagi manusia. Proses ini sanggup mengubah aneka macam materi mentah menjadi materi yang berkhasiat bagi manusia. Sejak lama, insan memakai ragi atau khamir (Saccharomyces cereviceae) dalam pembuatan minuman beralkohol dan sebagai pengembang roti. Pada kondisi anaerob ragi memfermentasikan gula menjadi alkohol dan CO2. Selain ragi, banyak biro biologi lain berperan dalam pengolahan materi pangan.

Pertanian

Budidaya pertanian dan peternakan juga tidak lepas dari imbas bioteknologi konvensional. Sejak dahulu, insan terus berupaya untuk mendapat aneka macam tumbuhan hibrida di bidang pertanian. Bibit unggul tersebut diharapkan mempunyai sifat tahan hama dan sanggup meningkatkan kualitas serta kuantitas hasil panen. Oleh lantaran itu, insan mulai melaksanakan aneka macam penyilangan varietas tumbuhan pertanian.

Berbagai cara dilakukan insan mulai dari penyilangan yang menghasilkan varietas baru, perbanyakan vegetatif, hingga radiasi untuk mendapat sifat gres yang sanggup dikembangkan. Teknologi pemupukan juga mengalami perubahan. Pemupukan alami dan buatan dari materi sintesis telah dikembangkan untuk meningkatkan produksi pertanian.
Perbanyakan vegetatif yang dikembangkan untuk meningkatkan produksi pertanian, antara lain setek, cangkok, dan kultur jaringan. Berbeda dengan setek dan cangkok yang dilakukan di lingkungan terbuka, kultur jaringan dilakukan di laboratorium. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tumbuhan dengan cara mengisolasi dan menumbuhkan belahan tumbuhan atau jaringan tersebut dalam medium buatan secara aseptik, Seperti yang terlihat pada gambar berikut.
 Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak  ada rekay Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional di Berbagai Bidang Kehidupan
Teknik kultur jaringan

Peternakan

Penerapan bioteknologi konvensional juga terjadi pada peningkatan produksi di bidang peternakan. Sejak dahulu, insan telah berusaha mengawinkan hewan-hewan ternak untuk memperoleh bibit unggul. Para peternak menyadari pentingnya hibrida untuk meningkatkan produksi daging, telur, dan susu yang berkualitas.

1.) Inseminasi Buatan
Salah satu teknik yang dikembangkan ialah inseminasi buatan. Inseminasi buatan ialah suatu cara untuk memasukkan mani (sperma atau semen) dari ternak jantan ke alat kelamin ternak betina. Sebelumnya, semen yang didapat dari ternak jantan dicairkan dan diproses terlebih dahulu. Untuk memasukkan semen ke dalam alat kelamin ternak betina memakai metode dan alat khusus yang disebut insemination gun.
Tujuan dilakukannya inseminasi buatan ialah untuk meningkatkan angka kelahiran ternak yang umumnya bergantung ekspresi dominan kawin. Dengan demikian, jarak kelahiran ternak sanggup diatur. Selain itu, dengan adanya inseminasi buatan sanggup memperbaiki kualitas ternak, mengoptimalkan penggunaan bibit unggul, dan mencegah penularan atau penyebaran penyakit ternak.
2.) Fertilisasi In vitro
Kebutuhan insan akan produk ternak semakin meningkat. Contohnya, kebutuhan masyarakat terhadap daging dan susu sapi. Hal tersebut ditandai oleh pemerintah yang masih mengimpor daging dan susu sapi.
Teknik perbanyakan ternak yang unggul mulai dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Selain dengan teknik inseminasi buatan, perbanyakan ternak unggul sanggup dilakukan dengan fertilisasi in vitro. 
 Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak  ada rekay Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional di Berbagai Bidang Kehidupan
Proses fertilisasi in vitro pada sapi
Pada fertilisasi in vitro, embrio sanggup dihasilkan di luar uterus induk betina. Sifat dan jumlah embrio sanggup diatur. Setelah embrio terbentuk, kemudian embrio tersebut ditanam (diimplantasikan) dalam uterus milik betina dari spesies yang sama untuk membantu mempercepat peningkatan populasi ternak yang unggul. Embrio sebelum diimplantasikan sanggup disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair bersuhu –196°C.

Pengobatan dan Kesehatan

Pada bidang pengobatan dan kesehatan, bioteknologi konvensional telah menghasilkan aneka macam macam obat, di antaranya ialah antibiotik dan vaksin. Antibiotik ialah senyawa yang dihasilkan oleh mikro organisme menyerupai jamur atau basil yang sanggup menghambat pertumbuhan hingga mematikan mikroorganisme lainnya.

Antibiotik pertama yang ditemukan berasal dari jamur Penicillium notatum yang biasa tumbuh pada kulit jeruk yang membusuk. Antibiotik yang dihasilkan Penicillium ini disebut penisilin. Sekresi jamur Pencillium yang mematikan pertumbuhan basil ini ditemukan secara tidak sengaja oleh Ale ander Flemming pada 1928.
 Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak  ada rekay Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional di Berbagai Bidang Kehidupan
(a) Alexander Flemming dan(b) imbas antibiotik
terhadap pertumbuhan basil serta (c) obat antibiotik.
Vaksin ialah senyawa atau zat dari kuman yang dilemahkan atau dimatikan racunnya sehingga sanggup memicu kekebalan tubuh. Pengaruh vaksin menyerupai dengan nanah potogen ketika menyerang tubuh, yakni terjadi respons kekebalan tubuh. Akibatnya, kekebalan badan untuk patogen tersebut menjadi aktif. Namun, vaksin tidak membahayakan badan lantaran sudah lemah dan tidak mengandung unsur patogen. 
Hasilnya, jikalau kuman yang sama menyerang tubuh, sistem kekebalan badan lebih cepat bereaksi dan lebih ampuh. Vaksin kali pertama dipakai oleh Edward enner untuk mengobati penyakit cacar air. Pemberian vaksin ini disebut juga vaksinasi. Melalui vaksinasi, insan akan sanggup kebal terhadap nanah penyakit polio, difteri, tetanus, rabies, dan banyak penyakit lain tanpa harus terinfeksi sebelumnya oleh penyakit tersebut.

Lingkungan

Maraknya kasus pencemaran lingkungan dan menurunnya kesehatan masyarakat kini ini, umumnya terjadi lantaran limbah dan sampah yang dihasilkan dari aktivitas industri dan aktivitas rumah tangga. Agar aktivitas industri tetap berlangsung dan pencemaran sanggup dikurangi, dibutuhkan teknologi yang sanggup mengolah limbah hasil industri tersebut. Teknologi pengolahan limbah merupakan kunci dalam memelihara kesehatan lingkungan.

Berbagai teknik pengolahan limbah telah dicoba dan dikembangkan. Teknik pengolahan limbah, dalam hal ini limbah cair dibagi menjadi tiga metode pengolahan, yaitu:
  1. pengolahan secara fisika;
  2. pengolahan secara kimia;
  3. pengolahan secara biologi.
Pangolahan air limbah dengan metode Biologi lebih efektif dibandingkan dengan metode lainnya. Proses pengolahan limbah dengan metode Biologi ialah metode yang memanfaatkan jasad hidup. Jasad hidup tersebut berfungsi sebagai katalis untuk menguraikan material yang terkandung dalam air limbah dan menjadikannya sebagai tempat berkembang biak. Salah satu proses pengolahan air limbah yang memakai jasad hidup (mikroorganisme) ialah pengolahan dengan cara lumpur aktif.
Pengolahan dengan cara ini sanggup dipakai untuk mengolah air limbah dari industri pangan, pulp, kertas, tekstil, materi kimia dan obat-obatan. Akan tetapi, proses ini menjadikan problem baru, yakni terjadi kelebihan endapan lumpur dari pertumbuhan mikroorganisme. Sekarang, hal itu sanggup diatasi dengan teknologi ozon pada pengolahan air limbah dengan cara metode lumpur aktif tersebut, perhatikan gambar berikut ini.
 Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak  ada rekay Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional di Berbagai Bidang Kehidupan
Proses pengolahan limbah dengan metode lumpur aktif.
Pada proses Gambar di atas, mikroba tumbuh dalam lumpur dan akan terjadi proses degradasi. Proses ini berlangsung dalam reaktor dengan pencampuran tepat dilengkapi dengan daur lumpur dan cairannya. Sporotrichium sp. sanggup menurunkan karakteristik limbah cair pulp, antara lain mencakup parameter BOD dan warna. Media terbaik bagi jamur Sporotrichium sp. semoga sanggup bekerja efektif dalam menurunkan mendegradasi karakteristik limbah cair industri pulp ialah dengan pengenceran hingga 75% dan penambahan glukosa 75%.
Pengolahan limbah sanggup juga dilakukan dengan proses bioremoval. Proses bioremoval ialah suatu proses pengolahan limbah yang melibatkan mikroorganisme dalam mengatasi permasalahan ion logam berat. Bioremoval didefinisikan sebagai terakumulasinya dan terkonsentrasinya polutan dari suatu cairan oleh material biologi. Selanjutnya, material ini sanggup dibuang dan ramah terhadap lingkungan. Berikut ini mikroorganisme yang berperan dalam bioremoval dan logam yang diolahnya.
Tumpukan minyak bumi di maritim kini ini sanggup diatasi dengan memanfaatkan mikroorganisme. Tumpukan minyak tersebut sanggup diuraikan oleh basil Pseudomonas. Bakteri ini sanggup menguraikan ikatan hidrokarbon yang membentuk minyak bumi. Gen yang bisa menguraikan minyak bumi terletak pada plasmid basil tersebut.

Bahan Bakar Alternatif

Teknologi biogas muncul lantaran didorong oleh naiknya harga minyak dunia. Biogas menawarkan solusi terhadap problem penyediaan energi dengan murah dan tidak mencemari lingkungan. Biogas kali pertama dikembangkan pada 1970 di Denmark. Saat itu, Denmark telah membangun 55 pengolahan biogas. China dan India mulai membuatkan pengolahan biogas pada 1980-an.

Teknologi biogas intinya memanfaatkan proses pencernaan yang dilakukan oleh basil methanogen yang produknya berupa gas methana (CH4) dan basil asam. Bakteri ini bekerja dalam lingkungan yang tidak ada udara. Bakteri methanogen akan secara alami berada dalam limbah organik, menyerupai kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga.
Tahap lengkap pencernaan material organik oleh basil methanogen ialah sebagai berikut:
  1. Hidrolisis. Pada tahap ini, molekul organik kompleks diuraikan menjadi bentuk yang lebih sederhana, menyerupai karbohidrat (simple sugars), asam amino, dan asam lemak.
  2. Asidogenesis. Pada tahap ini terjadi proses penguraian yang menghasilkan amonia, karbondioksida, dan hidrogen sulfida.
  3. Asetagenesis. Pada tahap ini dilakukan proses penguraian produk asidogenesis; menghasilkan hidrogen, karbondioksida, dan asetat.
  4. Methanogenesis. Ini ialah tahapan terakhir dan sekaligus yang paling menentukan, yakni dilakukan penguraian dan sintesis produk tahap sebelumnya untuk menghasilkan gas methana (CH4). Hasil lain dari proses ini berupa karbon dioksida, air, dan sejumlah kecil senyawa gas lainnya.
Kegagalan biogas bisa disebabkan tidak seimbangnya basil methan terhadap basil asam. Akibatnya, lingkungan menjadi sangat asam (pH kurang dari 7) yang sanggup menghambat kelangsungan hidup basil methan. Keasaman substrat media biogas yang dianjurkan berada pada rentang pH 6,5–8. Suhu optimum untuk perkembangbiakan basil methan ialah 35°C.
Dilihat dari sisi konstruksinya, pada umumnya reaktor biogas bisa digolongkan dalam dua jenis, yakni fi ed dome dan floating drum. Fi ed dome mewakili konstruksi reaktor yang mempunyai volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan di dalam reaktor. Adapun floating drum berarti ada belahan pada kontruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan belahan reaktor tersebut juga menjadi tanda telah dimulainya produksi gas di dalam reaktor biogas.
 Seperti yang telah Anda ketahui bahwa pada bioteknologi konvensional ini tidak  ada rekay Pemanfaatan Bioteknologi Konvensional di Berbagai Bidang Kehidupan
Semua reaktor biogas untuk kotoran binatang
jenis fixed dome (kiri) dan floating drum (kanan)
Dari Gambar di atas sanggup dilihat bahwa kedua jenis konstruksi reaktor biogas tersebut tidak jauh berbeda. Keduanya mempunyai komponen tangki utama, susukan masuk dan residu keluar, separator (optional), dan susukan gas keluar. Perbedaan yang ada antara keduanya ialah pada belahan pengumpul gasnya (gas collector).
Tags
Show More

Related Articles

Close