Dari waktu ke waktu inovasi bioteknologi terus mengalami perkembangan di berbagai aspek kehidupan. Disadari atau tidak, sudah banyak contoh produk yang dihasilkan dari pengaplikasian bioteknologi dan bermanfaat bagi kelangsungan hidup masyarakat.
Termasuk juga mampu mengatasi berbagai permasalahan yang dialami oleh manusia. Tidak heran bila teknologi ini terus mengalami perkembangan menjadi semakin lebih canggih. Agar paham bagaimana inovasi dari teknologi biologi, simak uraian berikut.
Pembahasan Singkat tentang Pengertian Bioteknologi
Asal kata bioteknologi dari tiga yaitu bios (hidup), teknos (penerapan) serta logos (ilmu). Pengertian yaitu cabang dari ilmu biologi yang di dalamnya mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup dalam proses produksi barang maupun jasa untuk nantinya dipakai oleh manusia.
Inovasi bioteknologi tidak terbatas pada bidang biologi saja. Tapi, juga mengaplikasikan ilmu pengetahuan murni dan terapan lainnya. Contohnya seperti genetika, matematika, kimia, komputer, mikrobiologi dan masih banyak lagi.
Jadi, bisa dikatakan merupakan ilmu terapan yang memadukan berbagai cabang ilmu pengetahuan dalam proses memproduksi barang maupun jasa. Penerapan teknologi jenis satu ini mencakup berbagai bidang.
Teknologi ini mempunyai salah satu ciri yaitu menggunakan agen biologi dalam proses pembuatannya. Agen dimaksud bisa berupa hewan, tumbuhan, mikroorganisme maupun bagian dari makhluk hidup tersebut.
Memahami Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Membahas tentang inovasi bioteknologi tidak terlepas dari sejarah awal mulanya hingga seperti sekarang. Penerapan teknologi satu ini sudah dilakukan sejak ribuan tahun lalu yang dikelompokkan menjadi tiga periode, meliputi:
1. Era Tradisional (6000 SM)
Sejarah pertama terjadi pada era tradisional yaitu sekitar 6000 SM. Pada kala itu, proses fermentasi sudah dilakukan menggunakan mikroorganisme untuk membantu mengawetkan minuman maupun makanan.
Sebelum tahun 1800, sudah ditemukan adanya produksi bir menggunakan ragi Babilonia. Selain bir, ada juga kecap, oncom, roti, tempe dan sake. Hanya saja pada kala itu masyarakat belum mengenal istilah bioteknologi.
2. Era Ilmiah (1800 SM hingga Pertengahan Abad ke 19)
Sejarah inovasi bioteknologi dilanjutkan pada era ilmiah, yaitu 1800 SM hingga pertengahan abad ke-19. Pada era ini, masyarakat mulai sadar bahwa terjadinya fermentasi bukanlah sebuah kebetulan.
Hingga akhirnya mereka melakukan penelitian memakai prinsip ilmiah. Hasil dari penelitian tersebut berupa penemuan enzim ekstraksi ragi yang mampu mengubah gula menjadi berbentuk alkohol.
Kemudian pada tahun 1919, istilah bioteknologi mulai digunakan oleh seorang tokoh bernama Karl Ereky. Produk yang dihasilkan pada era ini bukan hanya terbatas pada makanan saja, melainkan juga obat-obatan, seperti penisilin serta antibiotik.
3. Era Modern (Sesudah Perang Dunia II hingga Sekarang)
Sejarah inovasi bioteknologi terakhir yaitu era modern yang terjadi sesudah Perang Dunia II hingga sekarang. Kebutuhan manusia semakin mengalami peningkatan seiring dengan berjalannya waktu.
Kondisi tersebut membuat upaya memproduksi makanan serta obat-obatan lewat proses lebih efektif dan efisien terus dilakukan. Pada era modern, ditemukan enzim endonuklease dan enzim restriksi.
Inilah Perkembangan Inovasi Bioteknologi Saat Ini
Bioteknologi sekarang ini mengalami perkembangan yang bisa dibilang sangat pesat. Utamanya perkembangan di negara maju. Kemajuan yang terjadi ditandai dengan salah satunya berupa ditemukannya beragam teknologi canggih di bidang biologi.
Seperti kloning, kultur jaringan, rekayasa genetika, DNA rekombinan dan lainnya. Penerapan inovasi bioteknologi memungkinkan kita memperoleh produk obat untuk jenis penyakit kronis maupun genetik yang dikenal tidak bisa disembuhkan.
Contohnya obat untuk menyembuhkan penyakit AIDS atau kanker. Para ahli serta ilmuwan terus melakukan pengembangan guna meningkatkan kesejahteraan dan kualitas hidup dari manusia. Hingga sekarang ini pemanfaatannya sudah merambah ke seluruh aspek kehidupan.
Contoh Perkembangan BioteknCologi Sekarang Ini Berbagai Sektor
Inovasi bioteknologi sangat dipengaruhi berbagai ilmu dasar, seperti biokimia, genetika serta mikrobiologi. Inovasi akan terus dilakukan dari waktu ke waktu seiring perkembangan zaman. Berikut contoh perkembangannya di berbagai sektor:
1. Kesehatan
Salah satu contohnya adalah produk fermentasi untuk enzim makanan serta vitamin. Contoh lainnya yaitu biokatalis seluruh sel, rekayasa genetika atau mutasi yang diarahkan menuju lokasi, biokonversi untuk senyawa alami.
Biofuel atau biosintesis serta degradasi, produk pra atau probiotik, antibiotik yang pembuatannya dari bakteri dan jamur, vaksin. Setiap contoh tersebut tentunya memiliki konsep dan cara pembuatan berbeda-beda.
2. Lingkungan
Contoh inovasi bioteknologi di sektor lingkungan paling sering ditemukan adalah pengolahan limbah dan pengolahan polusi. Contoh lainnya ada biodegradasi, biosensor lingkungan, sumber daya energi terbarukan serta bioremediasi.
3. Tumbuhan
Contoh inovasi teknologi ini di sektor tumbuhan adalah perbanyakan mikro, pengeditan genom, vaksin yang bisa dimakan, tanaman transgenik, pemuliaan molekuler. Ada lagi contoh lainnya yaitu peningkatan produktivitas, kualitas, toleransi serta resistensi.
Contoh yang banyak ditemui dan masih populer hingga sekarang adalah hidroponik, yaitu metode penanaman tumbuhan tanpa memakai tanah. Walaupun tidak menggunakan tanah, pertumbuhannya bisa subur.
4. Hewan
Sedangkan contoh pengaplikasian di sektor hewan adalah vaksin, analisis struktur populasi, rekayasa genetika atau transgenik, kriopreservasi yang mencakup gamet dan embrio, perbaikan genetik, diagnosis molekuler penyakit.
5. Mikroba
Contoh di sektor mikroba adalah vaksin rekombinan, mekanisme molekuler penyakit, genom atau penyakit, protein farmasi, genotipe dan fenotip molekuler. Ada lagi lainnya yaitu pendekatan genomik serta studi asosiasi luas genom.
Jenis Bioteknologi Berdasarkan Pemanfaatan Mikroorganisme
Contoh inovasi bioteknologi dikelompokkan menjadi beberapa jenis. Berdasarkan pemanfaatan mikroorganismenya dikelompokkan menjadi 2 jenis yaitu konvensional dan modern. Inilah pembahasan secara lebih lengkap tentang kedua jenis tersebut:
1. Konvensional
Pada jenis konvensional atau tradisional, peran mikroorganismenya memiliki ruang lingkup sangat terbatas dengan memakai teknik fermentasi skala kecil. Jenis ini umumnya dilakukan di sektor makanan.
Seringkali dalam proses pembuatan produknya memakai peralatan sederhana. Contoh produknya kecap, keju, roti, tempe, yoghurt dan tape. Contoh lainnya yaitu lakban melalui penaburan ragi pada bagian permukaan akar singkong, lalu didiamkan selama 3 hari.
Dalam proses pembuatan produk, jenis konvensional memakai biokimia, bakteri dan genetik alami berupa rekombinasi gen atau mutasi. Selain makanan, bioteknologi konvensional juga diaplikasikan pada sektor obat, pertanian, kesehatan dan peternakan.
2. Modern
Sesuai dengan namanya, inovasi bioteknologi jenis ini sudah menggunakan alat serta teknik yang lebih modern. Pada jenis ini, bahan yang digunakan adalah bagian dari mikroorganisme, contohnya seperti enzim atau DNA.
Jenis ini mulai berkembang saat Watson serta Crick memperkenalkan model struktur DNA bernama double helix. Penemuan struktur DNA terjadi tahun 1950 lalu. Ditemukannya model tersebut, berhasil menjelaskan berbagai fenomena terkait replikasi DNA.
Produk paling populer pada jenis modern adalah yang basisnya rekayasa DNA atau manipulasi genetik memakai mikrobiologi serta biokimia. Rekayasa genetika yaitu memanipulasi gen langsung untuk tujuan praktis.
Beberapa contoh produk yang dihasilkan pada inovasi bioteknologi jenis ini adalah bayi tabung, profil DNA, vaksin, analisis genom, kloning DNA, rekayasa jaringan, antibiotik dan xenotransplantasi.
Beberapa Ciri Bioteknologi Konvensional
Sebenarnya mudah untuk memahami perbedaan dari bioteknologi konvensional dan modern berdasarkan ciri-cirinya. Tapi, agar lebih jelas lagi, Anda bisa menyimak ciri dari jenis konvensional sebagai berikut:
1. Memakai Teknik Fermentasi
Ciri pertama adalah memakai teknik fermentasi, yaitu proses mengubah gula oleh mikroorganisme menjadi energi. Sebagaimana sudah disebutkan sebelumnya pada bagian sejarah bahwa fermentasi awal mulanya ditemukan dengan tidak sengaja.
Kemudian baru dipahami bagaimana cara kerja dari fermentasi saat Louis Pasteur pada tahun 1800 an mengungkapkannya. Hingga sekarang teknik fermentasi ini masih populer digunakan untuk menunjang pembuatan berbagai jenis produk.
2. Manusia Sudah Melakukannya Sejak Lama
Ciri inovasi bioteknologi konvensional berikutnya yaitu manusia sudah melakukannya sejak lama. Bahkan sebelum era modern ada seperti sekarang. Dulunya teknik yang dilakukan yaitu fermentasi untuk menghasilkan obat, makanan atau produk jenis lainnya.
3. Mayoritas Dipakai untuk Pembuatan Makanan
Jenis konvensional mayoritas dipakai untuk membantu proses produksi makanan serta minuman. Anda bisa melihatnya pada proses pembuatan tahu, roti, bir, nata de coco, miso, acar, kecap, tape, tempe, yogurt, mentega, kimchi, keju dan masih banyak lagi.
4. Menggunakan Mikroorganisme Langsung
Ciri selanjutnya, bioteknologi konvensional memakai bakteri atau mikroorganisme dalam bentuk utuh dan secara langsung. Jadi, bakteri yang dipakai dalam proses pembuatan produk tidak mengalami pra-manipulasi.
5. Tidak Adanya Modifikasi Genetik
Ciri terakhir inovasi bioteknologi jenis ini yang penting untuk dipahami yaitu tidak adanya modifikasi genetik. Artinya, tidak adanya kegiatan merekayasa genetika dalam proses produksi seperti manipulasi gen.
Berikut Ciri-ciri Bioteknologi Modern
Manfaat dari penerapan teknologi biologi jenis konvensional yaitu mempromosikan produk dalam negeri dan menambah kandungan gizi produk pangan. Sekarang waktunya mengetahui beberapa ciri dari jenis modern, di antaranya:
1. Memakai Prinsip Ilmiah
Ciri pertama, jenis ini memakai prinsip ilmiah dan tidak diperkenankan menyalahi aturan sebagaimana sudah ditetapkan terkait penggunaannya. Jadi, dalam proses pembuatan produknya tidak boleh asal karena bisa menimbulkan dampak berbahaya.
Salah satu contohnya tidak boleh mengembangbiakkan organisme yang kategorinya berbahaya dan berpotensi merusak alam di laboratorium. Contoh lainnya tidak boleh melakukan bayi tabung bila sel yang digunakan bukan sel kelamin pasangan suami istri.
2. Melibatkan Makhluk Hidup serta Komponennya secara Langsung
Ciri inovasi bioteknologi jenis ini berikutnya yaitu melibatkan makhluk hidup serta komponenannya secara langsung. Salah satu contohnya bisa dilihat dari proses bayi tabung. Komponen yang diambil berupa sel sperma dan sel telur.
Contoh lainnya pada kultur jaringan atau proses pembibitan tanaman yang diambil adalah bagian tubuh tanaman terkait. Baru kemudian nantinya diproses agar bisa berkembangbiak seperti harapan.
3. Mengkaji Beragam Disiplin Ilmu yang Mendalam
Pada bioteknologi modern, menggunakan kajian beragam disiplin ilmu yang mendalam. Sebagai contoh, produk yang ingin dibuat adalah kultur jaringan. Nantinya kajian ilmu yang harus dipahami adalah botani serta kimia.
Fungsi ilmu botani yaitu untuk menelaah tumbuhan yang akan dikembangbiakkan. Sedangkan fungsi dari ilmu kimia adalah untuk mengukur larutan yang nantinya dipakai sebagai penunjang bahan perkembangbiakan tumbuhan.
4. Memerlukan Teknologi Canggih
Ciri inovasi bioteknologi modern terakhir yaitu memerlukan teknologi canggih sebagai pendukung proses pembuatannya. Mengenai teknologi canggih yang dibutuhkan bergantung pada jenis produknya.
Misalnya, pada bayi tabung, teknologi canggih yang digunakan adalah IVF atau In Vitro Fertilization. Pada program IVF, ada berbagai tahapan yang nantinya dilakukan dan tidak boleh sembarangan alias harus memenuhi prosedur berlaku.
Diperkirakan di masa mendatang perkembangan dari bioteknologi akan semakin pesat. Hal ini mengingat setiap waktunya teknologi mengalami perkembangan dengan cepat. Bahkan ada kemungkinan muncul inovasi bioteknologi yang belum pernah ditemukan sebelumnya.
