Peran Bioteknologi pada Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat (Salingtemas)

Peran Bioteknologi pada Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat (Salingtemas) – Perkembangan bioteknologi tidak dapat dipisahkan dari perkembangan mikroorganisme. Salah satu contohnya, yaitu pada proses fermentasi yang dibantu keberadaan mikroorganisme. Mikroorganisme yang paling banyak berperan dalam proses fermentasi maupun pembusukan bahan makanan adalah bakteri dan jamur, yang terdiri atas kapang, khamir, dan virus.

• Oilseed rape(kanola) – toleran terhadap herbisida, meningkatkan kandungan minyak sterilitas jantan, meningkatkan enzim phytase
• Bit gula (Sugar beet) – toleran terhadap herbisida, resisten terhadap virus, dan perubahan metabolisme karbohidrat
• Ubi jalar – resisten terhadap hama, penyakit jamur, virus, nematoda, dan perubahan metabolisme
• Tembakau – resisten terhadap nematoda, perubahan pigmen, perubahan respon terhadap cahaya, perubahan respon fitokrom, sterilitas jantan
• Jagung – toleran terhadap herbisida
• Gandum – toleran terhadap herbisida, resisten terhadap penyakit jamur, perubahan metabolisme karbohidrat, dan peningkatan mutu roti (baking quality)
• Tomat – pengendalian pemasakan buah
• Bit pakan ternak – toleran terhadap herbisida
• Poplar – perubahan kandungan lignin
• Strawberi – resisten terhadap hama
• Apel – resisten terhadap hama dan penyakit jamur
• Chicory – toleran terhadap herbisida
• Eucalyptus – toleran terhadap herbisida

Dalam beberapa hal pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan yang menguntungkan sangat diharapkan, hal ini demi perbaikan mutu gizi, dan mutu daya cerna. Berikut ini, beberapa contoh peranan mikroorganisme dalam berbagai bidang kehidupan manusia yang bermanfaat sekaligus merupakan implikasi bioteknologi dalam bidang sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat (salingtemas).

Bidang Bahan Makanan

Dalam perkembangan tentang bahan makanan saat sekarang ini banyak dipengaruhi oleh bantuan mikroorganisme yang menguntungkan. Berdasarkan hasil percobaan, berikut ini ditampilkan tabel pemanfaatan mikroorganisme baik fermentasi substrat padat, hasil, dan mikrobany.

Bidang Kesehatan

Dalam bidang kesehatan, mikroorganisme banyak menghasilkan berbagai jenis antibiotika dan vaksin. Baik mikroorganisme yang termasuk kelompok bakteri, fungi, atau jamur. Berbagai kemajuan bioteknologi dalam bidang kesehatan telah mampu membantu kehidupan manusia, seperti contoh berikut ini.

1. Di Jerman telah mampu memengaruhi proses pertumbuhan suatu mikroorganisme yang dapat menghasilkan senyawa kimia cobaltaminea, yaitu sejenis vitamin B1 yang berperan dalam pembentukan darah.
2. Di Jepang, kegiatan bioteknologi mampu menghasilkan enzim pencernaan yang diperlukan oleh penderita kencing manis (diabetes melitus).
3. Penemuan vaksin cacar dari serum darah oleh Edward Jenner.
4. Penemuan antibiotika pertama oleh Louis Pasteur dari jamur Penicillium sp. Antibiotika adalah bahan-bahan bersumber hayati yang pada kadar rendah mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Antibiotika tersebut sangat manjur untuk mengobati penyakit, khususnya penyakit yang diakibatkan perkembangan mikroorganisme.

Berikut ini beberapa contoh zat anti-biotika yang dihasilkan dari mikroorganisme.

1. Penisilin, dihasilkan oleh Penicillium notatum, P. chrysogenum.
2. Sefalosporin, diekskresikan oleh Cephalosporin(sejenis fungi).
3. Streptomisin, dihasilkan oleh Streptomyces griseus.
4. Kloromisetin atau kloromfenikol, dihasilkan oleh Streptomyces venezuelae.
5. Tetrasiklin, dihasilkan oleh Strepto-myces aureofaciens.

Bidang Pertanian

Dalam bidang pertanian, peranan mikroorganisme sangat penting. Hal ini mengingat telah terjadi hubungan antara tumbuhan dan hewan. Beberapa jenis bakteri yang tergolong parasit misalnya Bdellovibrio bacteriovorus, Rickettsia, Chlamydiamerupakan obligat parasit. Mikroorganisme yang sering menyerang tanaman, antara lain Ervinia, Corynebacterium, Pseudomonas, Ustilago, danPuccinia. Pada beberapa jenis mikroorganisme yang bersifat patogen atau tidak menguntungkan tersebut, oleh seorang mikrobiolog Veteriner bersama dengan ahli patologi tumbuhan berupaya mencari jenis mikroorganisme lain yang mampu menghasilkan zat yang dapat menghentikan atau membunuh mikroorganisme yang bersifat patogen tersebut. Dari beberapa uji coba, akhirnya ditemukan salah satu bakteri seperti Bacillus thuringensis. Hasil ekskresi dari bakteri ini dikembangkan dan dibuat menjadi pestisida. Selain itu, jenis bakteri Bdellovibrio bacteriovorus, yang bersifat parasit terhadap bakteri lain, juga digunakan sebagai penghasil pestisida.

Bidang Lingkungan

Dampak perkembangan teknologi dan industri pada akhir abad 20-an memberi banyak kerugian, khususnya kerugian dalam lingkungan. Kerusakan lingkungan oleh pengolahan industri yang tidak bertanggung jawab menjadi akar permasalahan dalam kehidupan manusia. Banyak zatzat berbahaya yang dibuang ke alam tanpa bertanggung jawab, seperti etanol, asam asetat, asam organik, butanol, dan aseton. Oleh karena itu, perlu pengolahan air limbah dan pembuatan kompos. Peran mikroorganisme dalam dekomposisi dan detoksifikasi air selokan, akan membantu mengurangi pencemaran pada pembuangan limbah industri kimia. Untuk itu, upaya mengembangbiakkan mikroorganisme yang dapat mencerna limbah-limbah atau bahan pencemar lainnya selalu dilakukan.

Bidang Industri

Dalam bidang industri peranan mikroorganisme dapat dijumpai pada teknologi pemisahan logam. Beberapa jenis bakteri ada yang dapat hidup pada logam, misalnya bakteri besi Thiobacillus ferroxidansyang mampu mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), dengan reaksi sebagai berikut. 4Fe 2++ 4H ++ O 2 o4Fe 3++ 2H 2O. Bakteri tersebut mirip dengan Thiobacillus thiooxidants yang dapat mentoleransi nilai pH hingga 2,5 dengan mendapatkan energi dari senyawa-senyawa belerang dan ion-ion Fe2+. Habitat bakteri ini di perairan yang asam daribijih logam, terutama sulfida logam, seperti FeS2.

Dengan proses oksidasi oleh bakteri dari senyawasenyawa belerang tereduksi atau belerang unsur menjadi asam sulfat dari Fe3+, maupun oleh oksidasi secara kimialogam berat yang tidak larut menjadi sulfat logam, makabakteri yang berada dalam bijih besi mampu memisah daribijih besinya.[pi]

Tags: