Bioteknologi Pangan

Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi berasal 2 kata yaitu Bio yang berarti hidup dan Teknologi sehingga akan menghasilkan sebuah cabang ilmu baru yaitu Ilmu yang mempelajari mengenai bagaimana cara memanfaatkan makhluk hidup seperti jamur,bakteri, virus dan sebagainya yang dapat dimanfaatkan untuk kemaslahatan manusia di bumi ini. Ilmu bioteknologi sudah sangat berkembang pesat yang pada awalnya hanya bioteknologi konvensional kini sudah merambah pada bioteknologi, modern, bioteknologi pertanian, bioteknologi pangan dan sebagainya.

Bioteknologi modern

Bioteknologi modern adalah jenis ilmu bioteknologi yang menggunakan alat – alat modern dan bersifat sangat kecil sekali sehingga sulit untuk dilakukan di rumah – rumah. BIoteknologi modern memiliki ciri – ciri yaitu sudah memanfaatkan teknologi DNA rekombinan. Salah satu contoh dari BIoteknologi modern adalah memanfaatkan Bakteri E.Coli untuk perbanyakan hormon insulin bagi penderita diabetes sehingga kadar gula darahnya dapat dikurangi.Pada intinya Bioteknologi sudah memanfaatkan teknologi penyambungan dan pemotongan dna dari suatu virus atau bakteri untuk digabung dengan makhluk hidup lainnya agar lebih bermanfaat. Contoh Bioteknologi Modern yaitu : Bayi tabung,Produksi hormon pertumbuhan manusia (Growth Hormon), Antibiotik, Vaksin Malaria, Hormon BST, Hewan Transgenik, Tanaman Tahan hama, Dan domba Dolly.

Bioteknologi konvensional

Bioteknologi konvensional adalah penerapan ilmu bioteknologi dengan memanfaatkan makhluk hidup secara langsung untuk mengubah kandungan gizi dari suatu produk. Bioteknologi konvensional mudah dilakukan di rumah – rumah sederhana sekalipun karena prosesnya mudah dan juga bahan – bahannya mudah di dapatkan. Beberapa contoh dari Bioteknologi konvensional yaitu pembuatan tempe,  pembuatan, kecap,  pembuatan oncom dan pembuatan tape.

Bioteknologi pertanian

Bioteknologi pada bidang pertanian turut memberikan sumbangsih yang sangat besar karena dengan ilmu tersebut maka produksi dan kualitas hasil pertanian dapat ditingkatkan lagi. Bioteknologi pertanian sudah dimanfaatkan masyarakat sejak dahulu hingga berkembang dalam bentuk modern seperti saat ini. Pembuatan kompos atau biogas adalah salah satu produk bioteknologi pertanian sederhana, sedangkan pembuatan tanaman transgenik, kultur jaringan, biopestisida merupakan contoh dari bioteknologi pertanian yang sudah modern. Pembuatan tanaman hidroponik juga berkat ilmu dari bioteknologi pertanian dimana tanaman ini memiliki banyak sekali keunggulan seperti tidak membutuhkan lahan yang luas, mudah dikerjakan, tumbuh lebih cepat, hemat pupuk, dan bebas dari hama dan penyakit.

Bioteknologi pangan

Di bidang pangan ilmu bioteknologi berperan dalam meningkatkan kualitas dari zat gizi dari suatu makanan. beberapa contoh produk bioteknologi pangan seperti : Kopi, kecap, keju, yoghurt, nata de coco, oncom, tape dan tempe. Bila diamati bahan dasar dari pembuatan produk tersebut rasa dan gizinya masih rendah untuk manusia, tetapi setelah melalui proses bioteknologi maka ia menjadi makanan yang digemari karena enak dan juga bernilai gizi tinggi. Beberapa jenis minuman yang mengandung alkohol dibuat dari proses fermentasi jamur an aerob yang akan bekerja pada lingkungan tidak mengenadung oksigen.

Manfaat bioteknologi

Manfaat bioteknologi dalam kehidupan manusia sudah sangatn banyak sekali dan ilmu ini akan terus mengalami perkembangan seiring dengan berkembangnya alat – alat pembantu bioteknologi seperti mikroskop dan alat – alat yang berkaitan dengan pemotong dan penyambung DNA pada makhluk hidup. Secara umum berikut ini manfaat bioteknologi bagi manusia :

1. Menghasilkan obat – obatan yang lebih efektif dan murah meriah salah satu contohnya adalah pembuatan hormon insulin dari isolasi gen Bekteri E. coli.

2. Menghasilkan antibiotik untuk membunuh penyakit yang berbahaya. Saat ini sudah banyak sekali antibiotik yang ada di apotik dan murah harganya serta lebih efektif dalam pengobatan.

3. Mengurangi pencemaran lingkungan, beberapa contoh bakteri yang dapat membantu daur ulang seperti menghancurkan sampah – sampah organik dan juga membersihkan sisa tumpahan minyak di dalam laut.

4. Meningkatkan hasil produksi pertanian dari tanaman transgenik karena tanaman ini memiliki daya tahan yang tinggi terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim dan juga ia tidak mudah diserang oleh hama.

Bioteknologi Konvensional dalam Pengolahan Susu

Penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pangan berbahan baku susu dapat kita temukan dalam yogurt, keju, dan mentega.

Contoh Produk Keterangan

Yogurt 

Camilan satu ini terbuat dari hasil fermentasi susu oleh bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobasilus bulgaricus. Susu yang biasa digunakan adalah susu hewan yang terlebih dahulu dipasteurisasi.

Keju      

Keju merupakan contoh penerapan bioteknologi konvensional yang dilakukan melalui metode pengawetan susu. Metode ini sudah dilakukan semenjak zaman Romai dan Yunani kuno. Keju dibuat dengan menambahkan bakteri asam laktat pada susu. Bakteri asam laktat tersebut misalnya Pripioni bacterium (untuk keju keras), Penicilium roqueforti (untuk keju setengah lunak), dan Penicilium camemberti (untuk keju keras). Adapun bakteri-bakteri tersebut berfungsi sebagai mikrobia yang dapat mengubah laktosa (gula susu) menjadi asam laktat yang padat dan menggumpal.

Mentega            

Mentega contoh produk bioteknologi konvensional yang dihasilkan dari fermentasi krim susu menggunakan bakteri Streptococcus lactis. Bakteri ini dapat memisahkan tetesan mentega yang berlemak dengan cairan yang terkandung di dalamnya.

Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam bidang pangan dapat kita temukan dalam beberapa produk sebagai berikut.

Contoh Produk Keterangan

Tapai

Tapai atau tape Dibuat melalui fermentasi ketan atau singkong menggunakan jamur Saccharoyces cerevisiae. Jamur ini merubah glukosa pada bahan menjadi asam asetat, energi, alkohol dan karbondioksida.

Tempe dan oncom         

Tempe dibuat melalui fermentasi kedelai menggunakan bantuan jamur Rhizopus sp. yang dapat merubah protein kompleks dari kedelai menjadi asam amino, oncom hitam dibuat dari fermentasi ampas tahu menggunakan jamur Neurospora crassa, sedangkan oncom hitam dibuat dari fermentasi bungkil kacang tanah menggunakan jamur Rhizopus oligosporus.

Roti       

Roti terbuat dari bahan utama berupa tepung terigu. Agar adonan roti dapat mengembang, para pembuatnya biasanya akan menambahkan ragi roti atau Saccharomyces cerevisiae. Selain membuat adonan roti lebih mengembang, penambahan mikroorganisme ini juga membuat tekstur roti menjadi lebih lembut dan tidak bantat.

Kecap dan tauco              

Kecap terbuat dari kedelai yang ditambahkan dengan jamur Aspergilus soyae dan Aspergilus wentii, sedangkan tauco terbuat dari kedelai yang ditambah bakteri Aspergilus oryzae. Jamur-jamur ini merubah protein kompleks kedelai menjadi asam amino yang lebih mudah dicerna oleh tubuh manusia.

Nata de Coco    

Nata de coco adalah contoh bioteknologi konvensional berupa camilan sehat dengan tekstur kenyal. Makanan ini terbuat dari ari kelapa yang ditambahi dengan bakteri Acetobacter xylinum. Bakteri ini menrubah gula dalam air kelapa menjadi selulosa yang lebih kenyal dan padat. Selain dibuat dari air kelapa, nata juga dapat diproduksi dari sari nanas (nata de pineaplee), sari kedelai (nata de soya), sari biji kakao (nata de cacao), dan lain sebagainya.

Acar dan Asinan              

Sayuran yang difermentasi menjadi asinan atau acar juga merupakan contoh bioteknologi konvensional. Bakteri-bakteri seperti Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus sp., merupakan mikroba penting dalam pembuatan bahan panganan tersebut. Bakteri-bakteri ini mengubah gula dalam sayuran menjadi asam asetat yang menghasilkan rasa masam.

Minuman berakohol     

Anggur, wine, rum, sake adalah beberapa contoh produk bioteknologi konvensional yang menggunakan lebih dari satu mikroorganisme dalam proses pembuatannya. Misalnya dalam produksi alkohol, pati dari ketan atau bahan berkarbohidrat lainnya diubah menjadi glukosa menggunakan bantuan jamur Aspergilus. Glukosa tersebut kemudian diubah menjadi etanol mengunakan bantuan jamur Saccharomyces.

Susu atau Keju Kedelai 

Sufu terbuat dari gumpalan protein kedelai yang dihasilkan dari proses fermentasi jamur Actinomucor elegans. Meski jamur-jamur lainnya seperti Mucor hiemalis, Mucor salvaticus, Mucor sufu, dan Mucor substilissimus dapat digunakan dalam pembuatan bahan pangan satu ini, jamur Actinomucor elegans lebih banyak dipilih karena lebih ekonomis.

Tempe Bongkrek            

Tempe bongkrek adalah hasil sampingan dari produksi minyak kelapa yang difermentasi menggunakan bakteri Pseudomonas cocovenenans. Tempe bongkrek bisa bersifat racun jika dalam proses pembuatannya terjadi kontaminasi bakteri Burkholderia cocovenenans. Efek dari racun ini bahkan bisa membuat terganggunya sistem pernafasan dan menyebabkan kematian.

Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Lainnya

Penerapan dan contoh bioteknologi konvensional dalam berbagai bidang lainnya dapat kita temukan dalam beberapa hal berikut.

Contoh Produk Keterangan

Biogas  

Biogas merupakan salah satu energi alternatif pengganti minyak bumi yang dihasilkan melalui fermentasi kotoran ternak dan bahan organik lainnya. Melalui fermentasi ini, bahan-bahan tersebut diubah menjadi metana yang dapat berfungsi sebagai penghasil energi yang mirip gas LPG.

Pengolahan Limbah       

Sebelum dibuang ke perairan, limbah industri mengalami serangkaian proses pengolahan untuk menurunkan tingkat pencemarannya. Pengolahan limbah dewasa ini dilakukan menggunakan bantuan mikroba pengolah limbah, misalnya Methanobacterium. Bakteri tersebut menguraikan limbah organik menjadi karbondioksida, metana, dan hidrogen.

Obat-obatan     

Contoh bioteknologi konvensional dapat pula ditemukan dalam produksi obat-obatan. Jamur Penicillium sp. digunakan sebagai antibiotik penisilin, antibiotik yang perannya sangat penting di dunia kesehatan untuk mengobati penyakit-penyakit akibat infeksi patogen. Beberapa contoh tanaman transgenik yang dikembangkan di dunia tertera pada tabel di bawah ini.

Bioteknologi pertanian

Bioteknologi pada bidang pertanian turut memberikan sumbangsih yang sangat besar karena dengan ilmu tersebut maka produksi dan kualitas hasil pertanian dapat ditingkatkan lagi. Bioteknologi pertanian sudah dimanfaatkan masyarakat sejak dahulu hingga berkembang dalam bentuk modern seperti saat ini. Pembuatan kompos atau biogas adalah salah satu produk bioteknologi pertanian sederhana, sedangkan pembuatan tanaman transgenik, kultur jaringan, biopestisida merupakan contoh dari bioteknologi pertanian yang sudah modern. Pembuatan tanaman hidroponik juga berkat ilmu dari bioteknologi pertanian dimana tanaman ini memiliki banyak sekali keunggulan seperti tidak membutuhkan lahan yang luas, mudah dikerjakan, tumbuh lebih cepat, hemat pupuk, dan bebas dari hama dan penyakit.

Contoh tanaman trangenik

1.       Padi. Mengandung provitamin A (beta-karotena) dalam jumlah tinggi. Gen dari tumbuhan narsis, jagung, dan bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi.

2.       Jagung, kapas, kentang. Tahan (resisten) terhadap hama. Gen toksin Bt dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke dalam tanaman.   

3.       Tembakau. Tahan terhadap cuaca dingin. Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca dingin dari tanaman Arabidopsis thaliana atau dari sianobakteri (Anacyctis nidulans) dimasukkan ke tembakau.

4.       Tomat.  Proses pelunakan tomat diperlambat sehingga tomat dapat disimpan lebih lama dan tidak cepat busuk. Gen khusus yang disebut antisenescens ditransfer ke dalam tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat kerusakan dinding sel tomat).[16] Selain menggunakan gen dari bakteri E. coli, tomat transgenik juga dibuat dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.

5.       Kedelai.  Mengandung asam oleat tinggi dan tahan terhadap herbisida glifosat. Dengan demikian, ketika disemprot dengan herbisida tersebut, hanya gulma di sekitar kedelai yang akan mati.     Gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk meningkatkan pembentukan asam oleat.

6.       Ubi jalar. Tahan terhadap penyakit tanaman yang disebabkan virus. Gen dari selubung virus tertentu ditransfer ke dalam ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen.

7.       Kanola. Menghasilkan minyak kanola yang mengandung asam laurat tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk kesehatan dan secara ekonomi.  Selain itu, kanola transgenik yang disisipi gen penyandi vitamin E juga telah ditemukan. Gen FatB dari Umbellularia californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan asam laurat.

8.       Pepaya.  Resisten terhadap virus tertentu, contohnya Papaya ringspot virus (PRSV). Gen yang menyandikan selubung virus PRSV ditransfer ke dalam tanaman pepaya.

9.       Melon. Buah tidak cepat busuk. Gen baru dari bakteriofag T3 diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam pematangan buah) di melon.       

10.   Bit gula.  Tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat. Gen dari bakteri Agrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces viridochromogenes ditransfer ke dalam tanaman bit gula.

11.   Prem (plum). Resisten terhadap infeksi virus cacar prem (plum pox virus). Gen selubung virus cacar prem ditransfer ke tanaman prem.

12.   Gandum. Resisten terhadap penyakit hawar yang disebabkan cendawan Fusarium. Gen penyandi enzim kitinase (pemecah dinding sel cendawan) dari jelai (barley) ditransfer ke tanaman gandum.

Hewan trangenik

Hewan trangenik merupakan hewan yang mengandung sisipan gen asing di dalam genomnya. Penyisipan gen ini menyebabkan terjadinya perubahan fenotipe yang dapat bersifat menyeluruh maupun parsial.

Contoh Hewan Transgenik

1.        Rainbow trout dan salmon yang diberi gen hormon pertumbuhan asing hanya dalam setahun telah mencapai suatu ukuran yang biasanya membutuhkan waktu pertumbuhan dua atau tiga tahun.

2.        Hewan-hewan yang bercahaya. Ahli biologi molekular telah mengembangkan makhluk hidup yang dapat memancarkan cahaya seperti makhluk hidup laut ubur-ubur. Para peneliti memasukkan DNA dari makhluk hidup laut yang bertanggung jawab dalam memancarkan cahaya ke dalam zigot. Contoh  : ikan zebra atau GloFish Alba (ikan yang bersinar), Ruppi (anjing yang bersinar), dan kucing yang bersinar.

3.        Domba Dolly

4.        domba transgenik. Jadi DNA domba ini disisipi dengan gen manusia yang disebut factor VIII ( merupakan protein pembeku darah). Berkat penyusupan gen tersebut, domba menghasilkan susu yang mengandung factor VIII yang dapat dimurnikan untuk menolong penderita hemophilia.

5.        Tracey merupakan domba betina yang sehat dan normal, namun DNA-nya telah disisispi oleh gen manusia. Gen manusia tersebut mengkode produksi protein alfa-1-antitripsin (ATT) berkhasiat untuk mengobati penyakit paru-paru pada manusia, misalnya fibrosistik dan empisema (menggelembungnya membran alveoli hingga pecah yang dapat menyebabkan bronkitis kronis).

Dampak negatif bioteknologi

Dampak negatif dari bioteknologi juga ada dan membahayakan terutama bagi orang yang tidak paham terhadap lingkungan. Ada etika yang harus dilakukan untuk mengembangkan produk bioteknologi. Berikut ini dampak negatif dari bioteknologi

1. Rusaknya ekosistem karena beberapa jenis produk tanaman transgenik terbukti dapat menurunkan jumlah spesies yang ada di alam ini karena ia tidak lagi memakan tanaman yang di transgenikkan.

2. Hilangnya beberapa jenis hewan dan tumbuhan tertentu. Dengan adanya bioteknologi maka hanya tanaman dan hewan yang berkualitas bagus saja yang akan dikembangkan , sedangakan hewan dan tumbuhan dengan kualitas kurang baik akan menjadi punah.

3. Dapat menyebabkan alergi karena tidak semua orang cocok dengan gen asing yang di masukkan ke dalam tubuhnya. Oleh karena itu harus berhati – hati ketika mengonsumsi produk bioteknologi. Bioteknologi Konvensional dalam Bidang Pangan