Pengertian bioteknologi konvensional – Grameds, Bioteknologi konvensional merupakan bidang keilmuan yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Seperti bidang ilmu lainnya, bioteknologi seringkali membantu kehidupan masyarakat menjadi lebih baik dan sejahtera.
Tahukah Sobat Grameds? Bahwa bioteknologi telah dikenal manusia selama ribuan tahun,lho. Menurut situs Kementerian Lingkungan Hidup (LHK), bioteknologi telah digunakan oleh bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi sejak 8000 SM yang sudah mengumpulkan benih untuk ditanam kembali atau mempraktekkan pemuliaan selektif.
Belakangan, bioteknologi berkembang pada 6000 SM, digunakan dalam produksi bir, fermentasi alkohol, pembuatan roti, tempe menggunakan ragi. Kemudian, pada 4000 SM, bangsa China membuat yogurt dan keju dengan menggunakan bakteri asam laktat.
Produk bioteknologi terus berkembang hingga Robert Hooke menemukan sel di bawah mikroskop pada tahun 1665. Penemuan ini terus dipelajari lebih lanjut hingga akhirnya Gregor Mendel mulai mempelajari penelitian genetika tumbuhan rekombinan pada tahun 1856.
Istilah bioteknologi pertama kali dicetuskan oleh seorang insinyur Hungaria, Karl Ereky pada tahun 1919. Saat itu, Ereky mendefinisikan bioteknologi sebagai proses penggunaan teknologi untuk mengubah bahan baku biologi mentah menjadi produk yang bermanfaat.
Penafsiran ini tidak jauh berbeda dengan pengertian bioteknologi saat ini. Seiring waktu, bioteknologi konvensional menjadi semakin modern dan mengambil peran yang semakin banyak dalam peradaban manusia.
Berawal dari produk pangan, bioteknologi konvensional kini banyak digunakan dalam bidang medis, seperti untuk produksi vaksin, insulin, dan antibiotik. Berikut ini adalah penjelasan lebih rinci tentang bioteknologi konvensional. Ayo Grameds, simak penjelasannya!
Daftar Isi
Pengertian Bioteknologi Konvensional (Tradisional)
Sumber: Deepublish
Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan organisme secara langsung agar menghasilkan suatu produk barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia melalui proses fermentasi.
Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan langsung mikroorganisme, seperti bakteri atau jamur. Kemudian, enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan terlibat dalam fermentasi (proses peragian) untuk menciptakan produk atau jasa juga termasuk dalam bioteknologi konvensional.
Dengan menggunakan bakteri tersebut, manusia tidak memanipulasi atau menangani teknik tersebut. Manusia hanya menciptakan kondisi dan makanan yang tepat untuk pertumbuhan bakteri yang optimal.
Bioteknologi konvensional seringkali dilakukan secara sederhana dan tidak diproduksi dalam jumlah banyak. Dalam industri makanan, fermentasi adalah aktivitas mikroorganisme dalam makanan untuk mendapatkan produk yang diinginkan.Perhatikan bahwa fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam kondisi anaerobik (tanpa oksigen).
Bioteknologi konvensional menggunakan prinsip atau metode pembuatan produk tradisional. Misalnya membuat lakban dengan cara menaburkan ragi pada permukaan akar singkong dan diamkan selama 3 hari.
Proses ini membutuhkan bantuan mikroorganisme seperti jamur Saccharomyces cerevisiae, jamur Aspergillus sp dan bakteri Acetobacter aceti. Akibatnya, mikroorganisme tersebut mengubah rasa singkong menjadi manis dan beraroma khas.
Ciri-Ciri Bioteknologi Konvensional
Seperti yang sudah dijelaskan diatas, bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang secara langsung menggunakan mikroorganisme untuk menghasilkan makanan. Ciri-ciri bioteknologi konvensional adalah:
1. Manusia telah melakukan ini sejak lama
Ciri khas bioteknologi konvensional adalah telah dikembangkan dan digunakan oleh manusia sejak lama. bahkan sebelum pembangunan peradaban modern. Menurut Saurabh Bhatia dalam buku History, Scope and Development of Biotechnology (2018) bioteknologi sudah ada sejak tahun 2000 SM ketika manusia melakukan fermentasi untuk menghasilkan makanan, produk dan obat-obatan.
2. Menggunakan teknik fermentasi
Ciri berikutnya dari bioteknologi konvensional adalah penggunaan teknik fermentasi. Dilansir dari Science Learning Hub, fermentasi adalah proses mengubah gula menjadi energi oleh mikroorganisme.
Manusia menemukan fermentasi secara tidak sengaja dan memfermentasinya sejak lama. Namun, baru dipahami bagaimana fermentasi bekerja ketika Louis Pasteur mengungkapkannya sekitar tahun 1800-an.
3. Sebagian besar digunakan untuk makanan
Bioteknologi konvensional terutama digunakan untuk produksi makanan dan minuman. Contoh makanan dan minuman biotek yang umum adalah roti, tahu, tempe, tapai, kecap, acar, acar, kimchi, keju, yogurt, mentega, natto, miso, cuka sari, bir, anggur, dan nata de coco.
4. Tidak dimodifikasi secara genetik
Ciri-ciri selanjutnya dari bioteknologi konvensional adalah tidak adanya modifikasi genetik. Bioteknologi konvensional tidak melakukan rekayasa genetika seperti manipulasi gen dalam produksi produknya.
5. Penggunaan langsung mikroorganisme
Bioteknologi konvensional ditandai dengan penggunaan bakteri atau mikroorganisme secara langsung dan utuh. Dimana, bakteri tersebut tidak mengalami pra-manipulasi seperti bioteknologi modern.
Manfaat Bioteknologi Konvensional
Manfaat dari bioteknologi tradisional adalah:
- Menambah kandungan gizi produk pangan berupa makanan dan minuman.
- Membantu proses peningkatan industri pertanian sebagai komoditas produksi dan industri perdagangan.
- Menambah jumlah lapangan pekerjaan dan meningkatkan pendapatan masyarakat.
- Mempromosikan produk industri dalam negeri.
Contoh Produk Bioteknologi Konvensional
Penerapan bioteknologi konvensional telah merambah beberapa bidang kehidupan manusia seperti pangan, pertanian, peternakan, serta kesehatan dan obat-obatan.
Bidang Pangan
Ada banyak manfaat ilmu bioteknologi konvensional di bidang pangan. Pasalnya, bidang ini menjadi titik awal pengenalan bioteknologi manusia sederhana pada zaman dahulu. Berikut adalah contoh produk bioteknologi di bidang pangan:
1. Tempe
Tempe merupakan makanan tradisional Indonesia yang sering disantap dan menjadi salah satu favorit dengan nilai gizi yang patut diperhatikan. Dengan kandungan protein yang cukup tinggi, tempe menjadi alternatif sumber protein nabati.
Apalagi tempe juga mengandung sejumlah asam amino yang sangat dibutuhkan tubuh manusia. Bagaimana cara membuat tempe? Pembuatan tempe pada dasarnya dilakukan dengan teknik fermentasi.
Fermentasi dilakukan dengan cara menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada kedelai. Selama pertumbuhan, jamur akan menghasilkan filamen yang disebut hifa.
2. Kecap
Jamur Aspergillus goesia bertanggung jawab untuk membuat kecap. Jamur ini pertama kali tumbuh di dedak gandum. Selain itu, jamur dan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai masak merusak campuran biji-bijian. Setelah mengalami fermentasi karbohidrat jangka panjang, di hasilkanlah kecap Oncom. Pernahkah Grameds makan oncom?
3. Oncom
Oncom adalah makanan terkenal di Jawa Barat. Oncom dibuat dari bungkil kedelai atau bungkil kacang dengan menggunakan jamur Neurospora Sitophila. Jamur ini dapat menghasilkan zat warna merah atau jingga yang merupakan zat warna alami.
4. Tauco
Terbuat dari kacang kedelai, proses pembuatannya mirip dengan pembuatan kecap menggunakan mikroorganisme Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus. Tauco juga merupakan produk fermentasi.
4. Yogurt
Yoghurt terbuat dari susu. Yogurt adalah minuman susu fermentasi yang menggunakan bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus.
Bakteri ini akan mengubah laktosa menjadi asam laktat. Efek lain dari fermentasi adalah pemecahan protein susu, yang menyebabkan susu mengental. Inilah yang membuat yogurt asam dan kental.
5. Keju
Keju merupakan bahan makanan yang dihasilkan dengan cara memisahkan padatan dari susu melalui proses koagulasi. Penebalan ini dilakukan dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.
Bakteri ini akan menghasilkan enzim renin, sehingga protein susu akan menggumpal dan memecah susu menjadi dadih dan padatan (curd).
Selain itu, enzim renin mengubah laktosa dalam susu menjadi asam dan protein dalam dadih. Dadih tersebut kemudian mengalami proses pematangan dan pengemasan hingga membentuk produk olahan yang kita sebut keju.
6. Mentega
Mentega dibuat dari susu dengan menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis. Bakteri ini membentuk pengasaman susu. Susu krim memisahkan bagian lemak padat dan bagian cair dipisahkan. Lemak tersebut kemudian diaduk dan dipadatkan untuk membuat mentega instan.
7. Roti
Pembuatan roti membutuhkan mikroorganisme Saccharomyces cerevisiae. Mikroorganisme ini akan memfermentasi gula dalam adonan menjadi CO2 dan alkohol menyebabkan adonan mengembang.
Selama proses ini, roti tidak mengurai tepung menjadi gula karena tidak menghasilkan enzim amilase. Selain untuk mengembang dan memberi rasa saat dipanggang, uap CO2 yang dihasilkan dari proses fermentasi juga meninggalkan tekstur yang khas dan membuat roti menjadi ringan.
8. Nata de Coco
Nata de coco (ekstrak kelapa atau air kelapa) juga merupakan produk bioteknologi yang umum dihasilkan oleh bakteri Acetobacter xylinum. Nata de coco terbuat dari air kelapa dengan massa putih halus yang terbentuk dari serat hemiselulosa yang terbentuk pada permukaan media cair tempat hidup bakteri Acetobacter xylinum.
9. Teh Kombucha
Selain makanan tersebut, bioteknologi konvensional juga banyak menciptakan produk berupa minuman. Salah satunya adalah teh kombucha yang merupakan produk larutan teh fermentasi dengan kultur mikroba. Penyeduhan teh ini menggunakan enzim tetes tebu sebagai limbah gula yang melimpah.
Tetes enzim dikenal sebagai produk sampingan dari produksi gula tebu. Meski begitu, kandungan asam organik dan gulanya cukup tinggi untuk digunakan sebagai sumber nutrisi selama fermentasi.
Kultur teh Kombucha sendiri banyak mengandung bakteri dan ragi. Beberapa bakteri yang ada di dalamnya adalah Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti, Acetobacter pasteunanus, Brettanamyces bruxellensis. Brettanomyces intermedius, Saccharomyces cerevisiae, Candida forma, Gluconobacter, Mycoderma, Mycotorula, Pichia, Schizosaccharomyces dan Torula.
Teh Kombucha dikatakan efektif dalam mengobati stres saraf dan mental, pengerasan pembuluh darah, kelelahan kronis, mencegah penuaan kulit, gangguan usus, menurunkan kolesterol, mengobati kanker usus besar dan kedua kanker payudara. Ini karena kandungan asam dan vitamin yang berbeda.
10. Minuman Beralkohol
Penggunaan mikroorganisme ini juga terjadi pada minuman dan produk alkohol seperti produksi tuak, sake, anggur dan bir. Anggur dan sake dapat dihasilkan dari fermentasi beras ketan oleh Aspergillus oryzae.
Sedangkan wine dapat dibuat dari buah anggur atau buah-buahan lainnya dengan menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces ayanus melalui fermentasi, dan bir dibuat dari butiran beras yang sebelumnya telah diubah menjadi malt yang mengandung enzim amilase.
Bidang Pertanian
Dalam bidang pertanian bioteknologi yang umum terlihat di masyarakat antara lain :
1. Hidroponik
Hidroponik adalah metode pertanian yang tidak menggunakan tanah sebagai media tanam. Media tanam biasanya menggunakan batu apung, kerikil, sekam padi, serbuk gergaji, wol batu, dll. Teknik bercocok tanam ini mulai banyak diterapkan oleh masyarakat perkotaan karena seringkali lahan perkotaan tidak seluas pedesaan.
Teknik ini dapat dilakukan dalam skala kecil. Entah itu sekedar hobi atau bisnis skala menengah ke atas yang berkembang menjadi bisnis yang menguntungkan. Namun, untuk budidaya hidroponik skala besar di Indonesia, ada banyak hal yang harus diperhatikan, termasuk pemilihan tanaman.
Cara bercocok tanam/budidaya tanaman tertentu, dengan menggunakan atau menggunakan air untuk memenuhi kebutuhan nutrisi tanaman itu sendiri dan tanpa menggunakan lahan.
Biasanya kebutuhan air untuk menanam tanaman membutuhkan input air yang banyak, namun tidak untuk tanaman hidroponik karena cara menanam tanaman sudah menggunakan air.
Cara menanam tanaman dengan menggunakan air ini sebenarnya cukup efektif dan efisien, tidak jarang banyak orang yang menanam secara hidroponik di tempat yang tidak memiliki banyak air atau minim persediaan air.
Pengertian hidroponik menurut para ahli adalah suatu bentuk menanam tanaman tanpa tanah, tetapi menggunakan air sebagai media tumbuh dengan meningkatkan kebutuhan nutrisi tanaman.
2. Tumbuhan Mustard Alami
Tumbuhan mustard alami mengalami seleksi manusia untuk menghasilkan brokoli, kembang kol, dan kubis.
Bidang Peternakan
Bioteknologi konvensional juga banyak diterapkan di bidang peternakan, contoh penerapannya adalah sebagai berikut.
1. Domba Ankon
Domba ankon adalah domba yang berkaki pendek dan bengkok karena proses mutasi alami.
2. Sapi Jersey
Sapi jersey adalah sapi penghasil susu yang mengandung lebih banyak krim setelah dimutasi oleh manusia.
Bidang Kesehatan
Dalam bidang kesehatan dunia, bioteknologi juga banyak diterapkan untuk menghasilkan obat-obatan seperti:
1. Antibiotik
Antibiotik adalah produk medis yang terbuat dari jamur dan bakteri. Dengan kemajuan kimia organik, antibiotik kini juga dapat diproduksi dengan sintesis kimia. Antibiotik bekerja dengan membunuh bakteri penyebab infeksi. Contoh antibiotik adalah penisilin dan streptomisin.
Antibiotik digunakan untuk mengobati atau mencegah tidak hanya infeksi bakteri, tetapi terkadang juga infeksi protozoa.
Antibiotik dapat diberikan sebagai tindakan pencegahan (profilaksis) yang terbatas pada individu berisiko tinggi seperti orang dengan sistem kekebalan yang lemah (terutama dalam kasus infeksi HIV untuk mencegah pneumonia), orang yang memakai obat imunosupresif, pasien kanker, dan orang yang memiliki baru saja menjalani operasi.
Semua antibiotik harus dikonsumsi sampai habis. Hal ini untuk memastikan bahwa semua mikroorganisme patogen dimusnahkan untuk menghindari munculnya mikroorganisme yang akan menjadi resisten atau kebal.
2. Vaksin
Vaksin adalah produk yang meningkatkan kekebalan tubuh dengan menggunakan mikroorganisme atau bagiannya yang telah dibunuh terlebih dahulu. Vaksin dapat bersifat profilaksis (mencegah atau memperbaiki efek infeksi di masa depan oleh patogen asli atau “liar”) atau terapeutik (misalnya vaksin anti kanker yang sedang dipelajari).
Proses pemberian vaksin ke dalam tubuh disebut vaksinasi (atau pemvaksinan) dengan cara disuntikkan ke dalam otot atau dengan cara disuntikkan secara intramuskular, biasanya ke dalam otot deltoid, seperti vaksin flu, vaksin HPV, dan vaksin cacar air.
Metode ini dianggap sebagai tindakan pencegahan yang paling efektif. Sebuah laporan oleh Organisasi Kesehatan Dunia menunjukkan bahwa hingga 20 jenis infeksi dapat dikendalikan dan dicegah dengan vaksin yang telah disetujui.
Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Konvensional
Kelebihan Bioteknologi Konvensional
- Relatif mudah
- Teknologi yang relatif sederhana
- Efek jangka panjang umumnya diketahui karena sistemnya sudah mapan.
Kekurangan Bioteknologi Konvensional.
- Perbaikan sifat genetis tidak terarah
- Tidak memecahkan masalah inkompatibilitas genetik
- Hasil tidak dapat diprediksi
- Waktu untuk membuat aliran baru relatif lama
- Seringkali tidak mungkin mengatasi keterbatasan alami dalam sistem tanaman, seperti masalah hama.
Perbedaan Bioteknologi Konvensional dan Modern
Sementara bioteknologi konvensional berfokus pada seleksi alam mikroorganisme, bioteknologi modern menggunakan rekayasa genetika dalam proses ini. Rekayasa genetika menggunakan keterampilan manusia untuk memanipulasi organisme hidup sehingga dapat digunakan untuk menciptakan barang yang diinginkan di bidang produksi pangan, seperti tanaman transgenik.
Bioteknologi konvensional dan modern dapat digunakan untuk mengawetkan makanan. Bioteknologi konvensional digunakan untuk meningkatkan nilai gizi dan cita rasa suatu bahan pangan sedangkan bioteknologi modern berperan sebagai sarana untuk menghasilkan suatu bahan pangan dalam dalam jumlah yang besar.
Penutup
Demikian ulasan mengenai pengertian bioteknologi konvensional, ciri-ciri, manfaat, dan contoh produknya. Buat Grameds yang ingin lebih tahu tentang ilmu bioteknologi lainnya kamu bisa mengunjungi Gramedia.com untuk mendapatkan buku-buku terkait.
Sebagai #SahabatTanpaBatas, Gramedia selalu memberikan produk terbaik, agar kamu memiliki informasi terbaik dan terbaru untuk kamu. Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.
Penulis: Ziaggi Fadhil Zahran
BACA JUGA:
