bioteknologi pangan sebagai ilmu dan dampak terhadap manusia
Post on 01-Dec-2015
112 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 0
BIOTEKNOLOGI PANGAN
SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Ardi Yusuf 0813024017 Eko Budiyono 0813024027 Harry Haryono 0813024032 Jarmini 0853024022
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2011
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Membahas tentang IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) memang merupakan sesuatu
yang mengasyikan sekaligus kadang-kadang juga tidak mengenakan. Itu karena
bahasan IPA yang sangat luas menyangkut segala sesuatu yang ada di jagat raya
ini baik yang sudah diketahui maupun yang baru dalam tahap prediksi-prediksi
para ahli. Ketika membahas suatu yang baru ditemukan atau yang masih dalam
taraf ”pengetahuan” saja, IPA bisa jadi tema perbincangan yang apik dan seru.
Tetapi kalau sudah berbicara tentang sesuatu yang lebih mendetail dari
pengetahuan tersebut, kadang-kadang berbincang-bincang tentang IPA menjadi
hal yang membosankan terutama jika membahas rumus-rumus yang rumit.
Hal yang sangat berbeda ketika mencoba membahas tentang bioteknologi,
khususnya bioteknologi yang berkaitan dengan pangan. Banyak hal yang menarik
yang didapatkan dalam masalah ini. Salah satunya adalah berbagai temuan-
temuan jenis pangan yang dihasilkan dari proses-proses bioteknologi itu sendiri.
Varian-varian tumbuhan yang dihasilkan tidak hanya memiliki kualitas yang lebih
baik, tetapi juga membuat kuantitas tanaman itu menjadi meningkat.
Manusia tumbuh berdasarkan deret hitung, sedangkan produksi pangan tumbuh
berdasarkan deret ukur. Ini mengingatkan bahwa keberadaan pangan akan tumbuh
lebih lambat dibandingkan keberadaan pertumbuhan manusia. Ini merupakan
kenyataan yang harus mendapat perhatian lebih bagi seluruh masyarakat bumi.
Dan inilah yang melatarbelakangi pembuatan makalah ini.
Lalu apa yang dimaksud dengan bioteknologi? dan apakah bioteknologi mampu
untuk menjawab kebutuhan manusia akan pangan dunia yang pertumbuhannya
tidak seimbang itu? Pada makalah inilah hal itu akan dibahas.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 2
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas dirumuskan masalah sebagai berikut :
1.2.1 Apa yang dimaksud dengan bioteknologi?
1.2.2 Apa saja kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam bioteknologi pangan?
1.2.3 Apa saja contoh-contoh hasil dari bioteknologi pangan?
1.2.4 Apa dampak negatif yang ditimbulkan dari proses bioteknologi pangan
ini?
1.2.5 Bagaimana solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses
bioteknologi pangan?
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini yaitu:
1.3.1 Untuk mengetahui pengertian bioteknologi.
1.3.2 Untuk mengetahui kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam bioteknologi
pangan.
1.3.3 Untuk mengetahui contoh-contoh hasil dari bioteknologi pangan.
1.3.4 Untuk mengetahui dampak negatif yang ditimbulkan dari proses
bioteknologi pangan.
1.3.5 Untuk mengetahui solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses
bioteknologi pangan.
1.4 Manfaat Penulisan
Adapun beberapa manfaat yang dapat kami uraikan dalam penulisan makalah ini
yaitu:
1.4.1 Kita dapat mengetahui pengertian bioteknologi.
1.4.2 Kita dapat mengetahui kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam
bioteknologi pangan
1.4.3 Kita dapat mengetahui contoh-contoh hasil dari bioteknologi pangan.
1.4.4 Kita dapat mengetahui dampak negatif yang ditimbulkan dari proses
bioteknologi pangan.
1.4.5 Kita dapat mengetahui solusi untuk mengurangi dampak negatif dari
proses bioteknologi pangan.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 3
1.5 Metode Penulisan
Adapun metode yang penulis gunakan dalam menyelesaikan makalah ini adalah
metode kepustakaan dan metode diskusi, dimana penulis mencari literatur yang
ada kaitannya dengan Bioteknologi Pangan, kemudian kami menyimpulkannya
dengan terstruktur menjadi sebuah makalah.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Bioteknologi
Selama bumi ini ada, selama itu pulalah manusia akan tetap ada dengan segala
kebutuhan yang dari hari-kehari kian meningkat baik kulitas maupun
kuantitasnya. Meningkatnya kulitas hidup serta nilai-nilai budaya manusia itu
sendiri akan menuntut peningkatan dari kulitas kebutuhannya, sedangkan
pertambahan jumlah populasi manusia akan meningkatkan kuantitas kebutuhan
tersebut.
Untuk memenuhi kebutuhan manusia tersebut maka berkembanglah suatu
kemajuan teknologi baru yang memberikan kesempatan kepada manusia untuk
menjadi arsitek kehidupan yaitu ”Bioteknologi”. Bioteknologi berasal dari kata
“bio” dan “teknologi” yang dapat diartikan sebagai penggunaan organisme atau
sistem hidup untuk memecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkan produk
yang berguna.
Bioteknologi dapat didefenisikan sebagai aplikasi proses biologis dengan
menggunakan sel-sel mikroba, tanaman maupun hewan serta bagian-bagian
daripadanya, untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi terdiri dari 2
kelompok teknologi utama. Kelompok pertama adalah rekayasa genetika (genetic
engineering). Teknologi ini melakukan semacam proses gunting tempel bagian-
bagian tubuh makhluk hidup, termasuk gen untuk menciptakan makhluk yang
unggul. Kelompok kedua adalah kultur jaringan (tissue culture), penanaman sel-
sel yang telah diisolasi dari jaringan atau potongan kecil jaringan secara in vitro
dalam medium biakan.
2.2 Kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam bioteknologi pangan
Bioteknologi pangan merupakan solusi bioteknologi dibidang pangan, sejak dari
mempersiapkan bahan sampai dengan pengolahannya menjadi produk siap olah
maupun siap hidang. Dengan batasan ini ada ruang lingkup kegiatan dapat diklaim
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 5
juga sebagai bidang bioteknologi pertanian, serta kultur sel tanaman dalam rangka
menghasilkan bibit unggul tanaman.
Secara garis besar kegiatan bioteknologi pangan dapat dijelaskan sebagai berikut:
2.2.1. Teknologi Sel Mikroba, untuk produksi pangan terfermentasi dan
aditif pangan.
Jauh beberapa abad yang silam, teknologi sel mikroba tanpa disadari sudah
diaplikasikan orang dibidang pangan, barangkali lebih didorong oleh tujuan
pengawetan pangan yang menghasilkan berbagi jenis pangan terfermentasi
seperti dadih, miso, tauco, tape dan sebagainya.
Barangkali teknologi mikrobial tertua untuk menghasilkan bahan kimia
(sekaligus bahan pangan) adalah produksi etanol oleh khamir dan proses
lanjutannya untuk mengahasilkan cuka (asam asetat) oleh bakteri. Pada awal
PD II ditemukan teknologi produksi gliserol oleh khamir yang diransang oleh
kebutuhan untuk memproduksi dinamit. Berbagai macam asam dan enzim
sudah dapat dihasilkan dengan bantuan mikroba ini. Bahkan sederetan bahan
kimia lain yang telah dapat diproduksi secara mikrobial. Intinya, mikroba
sudah terbukti merupakan agen biologis yang sangat potensial untuk
mengahsilkan berbegai jenis zat kimia. Banyak diantaranya merupakan bahan
aditif pangan.
Teknologi produksi aditif pangan secara mikrobial dilandasi oleh teknik
manipulasi metabolisme agar zat yang dikehendaki terakumulasi dan
dikeluarkan dari dalam sel. Teknik manipulasi metabolisme ini diperoleh dari
mutasi konvensional seperti radiasi dengan sinar X, UV, Gamma dan
penggunaan mutagen kimia, maupun mutasi modern melalui rekayasa genetik.
2.2.2. Aplikasi Enzim untuk persiapan Bahan maupun Pengolahan
Pangan
Yang paling tua dari teknologi ini adalah proses pembuatan keju. Kini
teknologi aplikasi enzim untuk persiapan maupun pengolahan pangan sangat
luas. Aplikasi yang tergolong kelompok pertama misalnya pembuatan sirup
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 6
glukosa dari pati-patian yang melibatkan enzim-enzim α dan β amylase,
amiloglukosidase dan pullulanase, konversi glukosa ke fruktosa oleh
glukosaisomerase, penggunaan pektinase untuk membantu ekstraksi pati dari
bahan asalnya, modifikasi pati untuk mengubah sifat fungsionalnya dan
sebagainya.
Pada kelompok kedua selain contoh klasik pembuatan keju adalah misalnya
penggunaan lipase untuk menghasilkan emulsifier, surfaktant, mentega, coklat
tiruan, protease untuk membantu pengempukan daging, mencegah kekeruhan
bir, naringinase untuk menghilangkan rasa pahit pada juice jeruk, glukosa
oksidase untuk mencegah reaksi pencoklatan pada produk tepung telur dan
lain-lain.
2.2.3. Kultur Sel atau Jaringan tanaman dan Tanaman Transgenik
Sel tanaman mempunyai kemampuan yang disebut “totipotency”, yaitu
kemampuan tumbuh dan berkembang biak untuk menjadi tanaman lengkap
pada medium yang memenuhi syarat. Dapat pula sel tersebut tumbuh tanpa
mengalami deferensiasi. Hal ini tertgantung pada kadar hormone pertumbuhan
yang diberikan. Dengan kenyataan ini maka kemungkinan pemberdayaan sel
atau jaringan tanaman untuk maksud-maksud berikut:
Produksi zat kimia atau aditif pangan
Menumbuhkan tanaman (dengan produk bahan pangan) bersifat tinggi.
Menumbuhkan tanaman dengan produktifitas bahan pangan tinggi.
Sifat variasi somaklonal dari sejumlah populasi sel tanaman yang tumbuh
dapat digunakan untuk menseleksi sel tanaman yang unggul untuk
memproduksi metabolit tertentu. Produk-produk aditif yang dapat diharapkan
dari sel tanaman antara lain:
Zat warna pangan (antosianin, betasinin, saffron)
Flavor (strawberry, anggur, vanilla, asparagus)
Minyak atsiri (mint, ros, lemon bawang)
Pemanis (steviosida, monelin)
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 7
Untuk semua tujuan aplikasi sel tanaman, aplikasi teknik-teknik pemindahan
gen seringkali diperlukan. Ini mencakup teknik-teknik hibridisasi somatik,
breeding sitoplasmik, mikroinjeksi gen, teknik transwitch, transfer gen dengan
perantaraan vektor.
Manipulasi tanaman dengan produk tanaman pangan bersifat khusus contoh-
contohnya adalah:
tanaman tahan terhadap herbisida
tanaman yang menghasilkan insektisida
tanaman yang tahan terhadap kondisi tertentu
kacang tanah yang asin rasanya tanpa diberi bahan tambahan
Tanaman dengan produktifitas pangan tinggi dapat terdiri dari 2 bentuk: (i)
tanaman dengan rasio biomassa dapat meningkat, misalnya ukuran tanaman
diperkecil tapi buah diperbesar, (ii) tanaman dengan umur panen yang singkat
sehingga menambah frekuensi panen dalam satu tahun seperti yang sudah
diperoleh pada padi.
Tanaman transgenik adalah khususnya tanaman yang mempunyai gen hasil
alihan dari mikroorganisme lain (walaupun definisi ini adalah yang berarti asal
menerima gen dari luar tanaman itu sendiri, jadi termasuk yang berasal dari
tanaman juga). Contoh tanaman dengan definisi pertama adalah tanaman yang
mengandung gen racun serangga dari Bacillus thuringiensis (gen Bt).
Tanaman kentang tahan terhadap herbisisda biolaphos, tanaman kapas tahan
terhadap herbisisda glyphosate.
2.2.4. Kultur sel Hewan dan Hewan Transgenik
Kultur sel hewan adalah sistem menumbuhkan sel manusia maupun hewan
untuk tujuan memproduksi metabolit tertentu. Pada saat sekarang aplikasi dari
system ini banyak digunakan untuk menghasilkan untuk menghasilkan
produk-produk farmasi dan kit diagnostik dengan kebanyakan jenis produk
berupa molekul protein kompleks. Hal yang paling mendorong kearah aplikasi
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 8
ini adalah karena biaya operasionalnya yang tinggi, terutama medium. Selain
itu system metabolisme sel hewan tidak “seramai” pada system metabolisme
sel tanaman. Sekalipun demikian ada aplikasi yang berhubungan tidak
langsung dengan masalah pangan, misalnya: penetapan jenis kelamin dari
embrio yang akan ditanam, penentuan masa ovulasi dari sapid an fertilisasi in
vitro untuk hewan. Aadapun contoh-contoh produk yang biasa dihasilkan oleh
sel hewan misalnya: interferon, tissue plasminogen activator, erythroprotein,
hepatitis B surface antigen.
Hewan transgenic adalah hewan yang menerima gen pindahan dari organisme
lain (atau hewan yang sama) untuk tujuan-tujuan yang tentunya dianggap
menguntungkan bagi manusia. Ada jenis hewan transgenik yang dianggap
sebagai system produksi yang lebih baik bagi beberapa protein yang biasanya
doproduksi oleh sisitem sel hewan, salah satu contohnya adalah produksi t-PA
oleh tikus yang depresi pada susu. Dunia perikanan pun tak ketinggalan
dengan mengklon gen beku pada ikan salmon agar tahan dingin sehingga
menunda masa bertelur dan sebagai gantinya meningkatkan bobot badannya.
2.2.5. Rekayasa Protein
Aplikasi rekayasa protein dalam bidang pangan melibatkan dua hal: (i) enzim
melalui modifikasi molekul protein dan (ii) modifikasi protein pangan untuk
mengubah sifat fungsionalnya. Dalam hal tujuan pertama sasarannya stabilitas
enzim pada kondisi-kondisi khusus. Sasaran tujuan kedua misalnya
memperbaiki sifat elastisitas, kemampuan membentuk emulsi atau
kemampuan menstabilkan tekstur.
Contoh nyata dalam teknologi enzim misalnya perbaikan kestabilan termal
dari enzim glukosa isomerase. Gukosa isomerase dari Actinomycetes
missouriensis mengalami penggantian arginin oleh lisan pada posisi 253
(K253Rl) menghasilkan jembatan garam yang lebih kuat antar permukaan
dimmer sehingga menjadi lebih tahan panas lebih rendah (sekitar 5.8). Dalam
hal modifikasi sifat-sifat fungsional belum ada contoh nyata yang
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 9
menerangkan hubungan struktur molekul dan fungsi, ditambah lagi dengan
hal-hal lain seperti interaksi yang komplek antar molekul protein dengan
makromolekul dan mikromolekul. Pemikiran awal terfokus pada pembentukan
hambatan disulfida.
2.3 Hasil dari Bioteknologi Pangan
Teknik-teknik bioteknologi tanaman telah dimanfaatkan terutama untuk
memberikan karakter baru pada berbagai jenis tanaman. Penekanan pemberian
karakter tersebut dapat dibagi kedalam beberapa tujuan utama yaitu peningkatan
hasil, kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, dan nilai tambah tanaman-
tanaman tertentu. Sebagai contoh, beberapa tanaman transgenik yang
dikembangkan adalah:
Peningkatan kandungan nutrisi: Pisang, cabe, raspberries, stroberi, ubi jalar
Peningkatan rasa: tomat dengan pelunakan yang lebih lama, cabe, buncis,
kedelai
Peningkatan kualitas: pisang, cabe, stroberi dengan tingkat kesegaran dan
tekstur yang meningkat
Mengurangi alergen: polong-polongan dengan kandungan protein allergenik
yang lebih rendah
Kandungan bahan berkhasiat obat: tomat dengan kandungan lycopene yang
tinggi (antioksidan untuk mengurangi kanker), bawang dengan kandungan
allicin untuk menurunkan kolesterol, padi dengan kandungan vitamin A dan
besi untuk mengatasi anemia dan kebutaan
Tanaman untuk produksi vaksin dan obat-obatan untuk mengobati penyakit
manusia
Tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih baik untuk pakan ternak, dan
lain-lain
Selain itu, pemanfaatan bioteknologi tanaman seperti rekayasa genetika juga dapat
memudahkan petani dalam budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian
gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap
jenis herbisida tertentu. Sebagai contoh adalah Roundup Ready yang terdiri dari
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 10
kedelai, canola dan jagung yang tahan terhadap herbisida Roundup. Di dunia saat
ini telah banyak dilepas berbagai tanaman transgenik. Sebagai contoh, di Asia
yaitu di China pada tahun 2006 saja, telah telah ada sekitar 30 spesies tanaman
transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, rapeseed, kentang, kedelai, poplar,
tomat (delay ripening dan ketahanan virus), petunia (warna bunga), paprika (virus
resistance), kapas (ketahanan hama) yang telah dilepas untuk produksi.
Kemajuan dan penerapan bioteknologi tanaman tidak terlepas dari tanaman
pangan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia termasuk kebutuhan nutrisi,
kemajuan bioteknologi telah mewarnai trend produksi pangan dunia. Padi saat ini
masih merupakan tanaman pangan utama dunia. Dengan demikian prioritas utama
untuk teknik biologi molekuler dan transgenik saat ini masih diutamakan pada
padi. Selain karena merupakan tanaman pangan utama, padi memiliki genom
dengan ukuran sehingga dapat digunakan sebagai tanaman model utama. Selain
padi tanaman pangan yang telah banyak mendapat sentuhan bioteknologi adalah
kentang. Adapun beberapa contoh dan paparannya adalah sebagai berikut.
Golden Rice
Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan
namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang
diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian
dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk
penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi,
hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.
Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan
harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen
namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang
sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan
vitamin dan mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi
mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 11
meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus
penelitian tetap dilakukan.
Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning
menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk
produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi
yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Pendekatan transgenik dapat
dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan
Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang
lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat
berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice menggunakan galur padi
japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan
beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri.
Hasil Bioteknologi pada Tanaman Kentang
Tanaman pangan dunia yang tidak kalah penting adalah kentang. Seperti halnya
padi, kentang juga menjadi komoditas utama yang menjadi obyek penerapan
bioteknologi tanaman. Teknik bioteknologi saat ini telah banyak digunakan dalam
produksi kentang. Baik dalam teknik penyediaan bibit, pemuliaan kentang, hingga
rekayasa genetika untuk meningkatkan sifat-sifat unggul kentang. Dalam hal
penyediaan bibit, saat ini teknik kultur jaringan telah banyak digunakan. Teknik
kultur jaringan memungkinkan petani mendapatkan bibit dalam jumlah besar yang
identik dengan induknya.
Teknik kultur jaringan juga dapat digunakan untuk menghasilkan umbi mikro
(microtuber). Produksi kentang dari umbi mikro dan umbi konvensional menurut
penelitian tidak berbeda nyata. Skema produksi bibit kentang melalui teknik
kultur jaringan. Umbi mikro kentang Selain itu teknik kultur jaringan pada
tanaman kentang juga bermanfaat terutama untuk preservasi in vitro, fusi
protoplas dan membantu dalam seleksi pada skema pemuliaan tanaman.
Pemuliaan kentang dilakukan untuk meningkatkan sifat-sifat unggul dan
menambah sifat baru sesuai kondisi yang diharapkan. Salah satu kendala utama
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 12
produksi kentang adalah serangan penyakit yang tinggi sehingga pemuliaan
kentang sering diarahkan untuk meningkatkan tingkat ketahanan tanaman
terhadap penyakit. Jika dilakukan secara konvensional diperlukan sedikitnya 15
tahun untuk menghasilkan kultivar baru. Hal ini terjadi karena kentang komersial
pada umumnya adalah tetraploid sehingga persilangan kentang akan
menghasilkan keragaman yang sangat tinggi. Untuk mengatasi permasalahan ini
teknik seleksi awal dengan teknik in vitro telah dilakukan serta dapat juga
dilakukan melalui marker assisted breeding (MAS). Untuk meningkatkan sifat
ketahanan dan sifat lain pendekatan rekayasa genetika juga telah dilakukan
melalui fusi protoplast dan tranformasi genetik.
Contoh pemanfaatan teknik transformasi agrobacterium pada tanaman kentang
adalah dengan menyisipkan gen dari spesies liar yaitu Rpi-blb, Rpi-blb2 yang
dapat meningkatkan ketahanan terhadap Phytopthora infestans. Kentang tersebut
dinamakan dengan kultivar Kathadin. Contoh lain adalah kentang dengan
kandungan pati yang tinggi yang dapat menghasilkan kentang goreng dan kripik
kentang dengan kualitas yang lebih baik karena menyerap lebih sedikit minyak
ketika digoreng. Kentang ini dirakit dengan rekayasa genetika dengan menginsert
gen dari bakteri ke kentang Russet Burbank. Gen tersebut dapat meningkatkan
kandungan pati umbi yang dihasilkan dan menurunkan penyerapan minyak
sewaktu digoreng. Hal ini dianggap menguntungkan karena dapat menurunkan
biaya produksi sekaligus lebih sehat bagi konsumen.
Hasil penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman hortikultura
Dengan semakin meningkatnya pendapatan dan kesadaran masyarakat akan arti
penting kesehatan, kebutuhan akan produk-produk hortikultura sebagai sumber
vitamin meningkat. Selain itu dari sisi kesehatan mental, kebutuhan produk
hortikultura yang lain yaitu berbagai tanaman hias turut meningkat. Teknik kultur
jaringan telah dimanfaatkan secara luas pada tahaman hortikultura, seperti
perbanyakan klonal yang dikombinasikan dengan teknik bebas virus pada
kentang, pisang, anggur, apel, pear dan berbagai jenis tanaman hias, serta
penyelamatan embrio untuk mendapatkan tanaman hibrida dari hasil persilangan
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 13
interspecies. Teknologi rekayasa genetika juga telah diaplikasikan pada tanaman
hortiklutura. Sebagai contoh yang cukup terkenal adalah Tomat FlavrSavr. Tomat
merupakan salah satu produk hortikultura utama. Seperti produk hortikultura pada
umumnya, tomat memiliki shelf-life yang pendek.
Shelf-life yang pendek ini disebabkan dengan aktifnya beberapa gen seperti
pectinase saat tomat mengalami kematangan. Dengan kondisi seperti ini, tomat
sulit sekali untuk dipasarkan ke tempat yang jauh terlebih untuk ekspor. Biaya
pengemasan sangat mahal seperti menyediakan box yang dilengkapi pendingin.
Untuk mengatasi hal ini para peneliti di Amerika mencoba merekayasa kerja gen
polygalacturonase (PG) yang berasosiasi dengan shelf-life tomat yaitu dengan
menginsert antisense dari gen PG.
Dengan demikian shelf-life tomat menjadi lebih lama. Tomat ini dinamakan
dengan FlavrSavr. Pada industri tanaman hias, teknik kultur jaringan telah
digunakan secara meluas pada berbagai tanaman hias. Teknik kultur jaringan yang
diaplikasikan mencakup kultur meristem, organogenesis dan somatic
embryogenesis, konservasi, eliminasi patogen.
Sementara itu untuk meningkatkan keragaman dapat memanfaatkan adanya
variasi somaklonal. Hal ini sangat penting dilakukan mengingat tanaman hias
kebanyakan dinilai dari segi estetika dan kelangkaannya, serta bentuk-bentuk baru
seperti bentuk serta warna daun dan bunga, arsitektur tanaman, serta sifat-sifat
unik tanaman tertentu. Teknik lain untuk keperluan ini adalah mutasi. Pada
industri tanaman hias dalam pot sering digunakan Zat Pengatur Tumbuh untuk
mengatur pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Contohnya adalah
penggunaan retardan untuk membuat pertumbuhan menjadi pendek dan meroset.
Pemanfaatan rekayasa genetika pada tanaman hias berpotensi untuk
menambahkan sifat-sifat baru yang unik. Contoh tanaman yang telah direkayasa
antara lain krisan dan mawar dengan tingkat ketahanan dan vase life yang lebih
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 14
tinggi. Somatic embryogenesis Euphorbia pulcherrima. Hasil variasi somaklonal
pada spesies Anthurium
Hasil penerapan bioteknologi tanaman pada tanaman perkebunan
Bioteknologi juga diterapkan pada beberapa tanaman perkebunan seperti tebu,
tembakau, kelapa sawit dan lain-lain. Hingga saat ini kapas merpuakan komoditas
yang paling banyak mendapat sentuhan bioteknologi. Di Amerika, hingga saat ini
tanaman transgenik yang paling banyak dilepas adalah kapas.
Kapas transgenik yang terkenal adalah kapas Bt (Bacillus thuringiensis). Dengan
introduksi gen Bt ke tanaman kapas, tanaman kapas menjadi tahan terhadap hama
yang disebabkan tanaman dapat memproduksi protein Bt-toxin. Bt pertama
ditemukan tahun 1911 dan terdaftar sebagai biopestisida di Amerika Serikat tahun
1961.
Salah satu dari sekian banyak kerugian merokok adalah gangguan kesehatan
karena kadar nikotin yang tinggi. Pendekatan bioteknologi dilakukan untuk
mengatasi permasalahan ini yaitu dengan merakit tanaman tembakau yang bebas
kandungan nikotin. Dengan cara ini perokok dapat terkurangi resiko gangguan
kesehatannya.
Pada tahun 2001 jenis tembakau ini diklaim dapat mengurangi resiko serangan
kanker akibat merokok. Selain bebas nikotin, sentuhan bioteknologi lain juga
dilakukan untuk tanaman tembakau misalnya dengan meningkatkan aroma
menggunakan gen aroma dari tanaman lain. Salah satu yang telah berhasil adalah
menggunakan monoterpene synthase dari lemon.
2.4 Dampak negatif yang ditimbulkan dari proses bioteknologi pangan
Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan produksi pertanian menimbulkan
kecemasan bagi sementara pihak tentang kesehatan, yang menyangkut
keselamatan umum, perlindungan lingkunga sampai resiko terhadap kesehatan
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 15
perorangan. Bioteknologi pertanian memberikan harapan terciptanya suatu isitem
pertanian yang berkelanjutan. Tetapi ada yang berpendapat bahwa bioteknologi
dapat mengakibatkan terciptanya gulma baru maupun hama dan penyakit baru,
memasukkan racun dalam makanan, merusak pendapatan petani, mengganggu
sistem pangan dunia, dan merusak keanekaragaman hayati.
Pentingnya lingkungan dalam sistem pertanian sering dikaitkan dengan konservasi
sumber daya alam dan sumber daya hayati. Kekhawatiran dari penerapan
bioteknologi pertanian adalah potensi timbulnya organisme baru yang dapat
berkembang biak dengan tidak terkendali sehingga merusak keseimbangan alam.
Tanaman transgenik yang memiliki keunggulan sifat-sifat tertentu dikhawatirkan
menjadi “gulma super” yang berperilaku seperti gulma dan tidak dapat
dikendalikan. Selain menimbulkan dampak agroekosistem, produk pangan
transgenik dikhawatirkan membahayakan bagi kesehatan manusia. Salah satu
tanaman transgenik dapat menimbulkan alergi pada uji laboratorium, yaitu kedelai
transgenik yang mengandung methionine-rich protein dari Brazil.
Ada empat jenis resiko yang mungkin ditimbulkan oleh produk transgenik yaitu :
(1) Efek akibat gen asing yang diintroduksi ke dalam organisme transgenik, (2)
Efek yang tidak diharapkan dan tidak ditargetkan akibat penyisipan gen secara
random dan interaksi antara gen asing dan gen inang di dalam organisme
transgenik, (3) Efek yang dikaitkan dengan sifat konstruksi gen artifisial yang
disisipkan ke dalam organisme transgenik, dan (4) Efek dari aliran gen, terutama
penyebaran secara horizontal dan sekunder dari gen dan konstruksi gen dari
organisme transgenik ke spesies yang tidak berkerabat.
Resiko di atas menimbulkan potensi bahaya bagi lingkungan dan manusia sebagai
berikut: (1) Pemindahan DNA transgenik secara horisontal ke mikroorganisme
tanah, yang dapat mempengaruhi ekologi tanah, (2) Kerusakan organisme tanah
akibat toksin dari transgenik yang bersifat pestisida, (3) Gangguan ekologis akibat
transfer transgen kepada kerabat liar tanaman, (4) Kerusakan pada serangga yang
menguntungkan akibat transgenik bersifat pestisida, (5) Timbulnya virus baru, (6)
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 16
Meningkatnya resistensi terhadap antibiotik, termasuk dan terutama pada manusia
yang memakan produk transgenik, dan (7) Meningkatnya kecenderungan allergen,
sifat toksik atau menurunnya nilai gizi pada pangan transgenik.
Keamanan pangan merupakan jaminan bahwa suatu pangan tidak akan
menyebabkan bahaya bagi konsumen, apaila pangan tersebut disiapkan/dimasak
dan atau dikonsumsi sesuai dengan petunjuk dan penggunaan makanan tersebut.
Untuk produksi bahan pangan, jasad hidup yang digunakan haruslah jasad hidup
kelompok GRAS (Generally Recognizes as Safe), yaitu kelompok jasad hidup
yang dianggap aman digunakan sebagai sumber bahan pangan.
Dalam rangka pengendalian pangan, parameter obyektif sangat diperlukan dalam
pembuatan keputusan. Hal itu adalah kebutuhan terhadap kualitas pangan dan
standard keamanan, pedoman dan rekomendasi. Perdagangan pada pangan
organik dan hasil pertumbuhan pada sektor ini dibatasi oleh ketidakadaan
peraturan yang harmonis diantara partner-partner dagang yang potensial. Pada
tahun 1991, masyarakat Eropa mengadopsi peraturan tentang produksi organik
hasil pertanian. Pada tahun 1999, CODEX Alimentarius Commission (CAC)
membuat pedoman untuk produksi, pemrosesan, pelabelan dan pemasaran
makanan-makanan yang diproduksi secara organik. Peraturan-peraturan ini
mengatur prinsip-prinsip produksi organik di lahan, pada tahap persiapan,
penyimpanan, transportasi, pelabelan dan pemasaran. Hal ini tidak secara
langsung mencakup hewan ternak tetapi pada proses pengembangan peraturan
untuk produksi hewan ternak secara organik. Adopsi dari pedoman internasional
merupakan langkah yang penting dalam penyediaan pendekatan yang terpadu
untuk mengatur subsektor makanan organik dan fasilitas bagi perdagangan
makanan organik. Pemahanam umum tentang pengertian dari organik seperti
halnya yang ada pada pedoman internasional yang diketahui memberikan ukuran
yang penting terhadap gerakan pemberdayaan perlindungan konsumen melawan
praktek-praktek kecurangan.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 17
2.5 Solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses bioteknologi
pangan
Pengertian pertanian organik awalnya berkembang dari konsep pertanian akrap
lingkungan yang di perkenalkan oleh Mokichi Okada pada tahun 1935, yang
kemudian dikanal dengan konsep Kyusei Nature Farming (KNF). Konsep ini
memiliki lima prinsip, yaitu : (1) Menghasilkan makanan yang aman dan bergizi;
(2) Menguntungkan baik secara ekonomi maupun spiritual; (3) Mudah
dipraktekkan dan mampu langgeng; (4) Menghormati alam dan menjaga
kelestarian lingkungan; dan (5) Menghasilkan makanan yang cukup untuk
manusia dengan populasi yang semakin meningkat.
Pertanian organik merupakan metode pertanian yang tidak menggunakan pupuk
sintetis dan pestisida. Gambaran ini tidak menyebutkan esensi dari bentuk
pertanian, tetapi pengelolaan pertanian seperti pemupukan tanah dan pengendalian
masalah hama penyakit. Meskipun banyak teknik tunggal yang digunakan pada
pertanian organik digunakan dalam kisaran luas sistem pengelolaan pertanian,
yang membedakan pertanian organik adalah titik tekan dari pengelolaannya. Pada
sistem organik titik tekannya adalah pemeliharaan dan pengembangan secara
menyeluruh pada kesehatan tanah-mikroba-tanaman-hewan (holistic approach)
pada pertanian individual, yang berpengaruh terhadap hasil saat ini dan di masa
mendatang. Penekanan pada pertanian organik adalah pada penggunaan input
(termasuk pengetahuan) dengan cara yang mendorong proses biologis dalam
penyediaan unsur hara tersedia dan ketahanan terhadap serangan organisme
pengganggu tanaman. Pengeloaan secara langsung diarahkan pada pencegahan
masalah, dengan menstimulasi proses-proses yang mendukung dalam penyediaan
hara dan pengendalian hama penyakit.
Departmen Pertanian Amerika Serikat (1980), menegaskan konsep pertanian
organik adalah sebagai berikut: sistem produksi yang menghindari penggunaan
pupuk sintetis, pertisida, hormon pertumbuhan, dan bahan aditif sintetik makanan
ternak. Untuk hasil yang maksimum, sistem pertanian organik mengandalkan
rotasi tanaman, sisa-sisa tanaman, pupuk kandang, legume, pupuk hijau, sampah-
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 18
sampah organik, budidaya mekanis, batuan mineral, dan aspek-aspek
pengendalian hama penyakit biologis untuk memelihara produktivitas tanah untuk
menyediakan hara tanaman dan untuk mengendalikan serangga, gulma dan
organisme pengganggu tanaman lainnya.
Menurut CAC (1999), pertanian organik adalah keseluruhan sistem pengelolaan
produksi yang mendorong dan mengembangkan kesehatan agroekosistem,
termasuk keragaman hayati, siklus biologis dan aktivitas biologis tanah. Hal itu
menekankan penggunaan praktek-praktek pengelolaan yang mengutamakan
penggunaan input off-farm yang memperhitungkan kondisi regional sistem yang
disesuaikan secara lokal. Hal ini merupakan penyempurnaan dengan
menggunakan jika memungkinkan agronomik, biologis, dan metode mekanis yang
bertentangan dengan penggunaan bahan-bahan sintetik untuk memenuhi fungsi-
fungsi spesifik dalam sistem.
Sistem pertanian organik berpijak pada kesuburan tanah sebagai kunci
keberhasilan produksi dengan memperhatikan kemampuan alami dari tanah,
tanaman, dan hewan untuk menghasilkan kualitas yang baik bagi hasil pertanian
maupun lingkungan. Ada tiga kunci yang harus ada pada sistem pertanian organik,
yaitu : (1) merupakan suatu sistem pertanian menyeluruh; (2) membatasi bahan
aatau input noorganik; dan (3) menjaga kelestariaan dan kelangsungan
agroekosistem. Prinsip pertanian organik adalah bersahabat dan selaras dengan
lingkungan.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 19
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Dari penjelasan yang telah dipaparkan pada bagian pembahasan, dapat saya
simpulkan bahwa penerapan bioteknologi pangan yang bertujan demi ketahanan
pangan adalah sesuatu yang baik dan berguna untuk kelangsungan kehidupan
manusia dan juga makhluk bumi. Jika ternyata hasil dari proses bioteknologi
pangan tersebut menimbulkan dampak balikan yang justru membahayakan bagi
kesehatan manusia itu sendiri, penulis merasa itu adalah salah satu bagian dari
cuplikan adegan proses panjang ke arah penemuan cara untuk menghasilkan
ketahanan pangan bagi masyarakat dunia. Karena kita harus percaya bahwa
kesempurnaan adalah milik Tuhan yang maha segala-galanya dan kita sebagai
makhluk ciptaannya harus berusaha minimal untuk mencapai satu bagian
(walaupun kecil) dari kesempurnaan tersebut. Haram hukumnya bagi kita untuk
menghentikan sebuah proses discovery (penemuan) hanya dengan alasan-alasan
yang bahkan jauh lebih tidak ilmiah dari apa yang kita temukan. Dalam masalah
bioteknologi pangan yang justru menimbulkan bahaya bagi kesehatan, salah satu
solusinya adalah pertanian organik. Karena pertanian organik ini lebih
mengutamakan kesuburan tanah sebagai faktor penting pertumbuhan tanaman.
4.2 Rekomendasi
Kesadaran yang perlu ditingkatkan bagi seluruh makhluk bumi adalah bagaimana
menciptakan bumi yang lebih baik dan lebih lestari ke depannya tanpa
meninggalkan aspek kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk itu, dalam
proses peningkatan ketahanan pangan dengan bioteknologi pangan, harus juga
diperhatikan aspek kelestarian SDA dan SDM tersebut. Jangan sampai
bioteknologi pangan justru membuat degradasi kualitas kesehatan masyarakat
bumi. Dan juga penulis merekomendasikan untuk melakukan pertanian organik
(sebagai solusi sementara yang ditemukan oleh para ahli sebelum ditemukan lagi
solusi-solusi baru lainnya), dalam meningkatkan produksi pangan. Penulis yakin
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 20
bahwa IPTEK akan terus berkembang dan selalu ke arah kepentingan
kemaslahatan dan kebaikan umat manusia, sehingga kita (termasuk penulis) harus
berusaha untuk membuat penemuan-penemuan baru khususnya di bidang
ketahanan pangan ini. Never give up making better our earth.
BIOTEKNOLOGI PANGAN SEBAGAI ILMU DAN DAMPAK TERHADAP MANUSIA
Tugas Kelompok Mata Kuliah Bioteknologi Page 21
DAFTAR PUSTAKA
http://bangkitwahyupurnomo.wordpress.com/2008/06/12/bioteknologi-pangan-
sebagai-ilmu-dan-dampak-terhadap-manusia/, diunduh pada tanggal 23 April
2011 pukul 16.08 WIB
http://makalahbiologiku.blogspot.com/2010/04/tanaman-transgenik.html, diunduh
pada tanggal 23 April 2011 pukul 16.03 WIB
http://iqbalali.com/2008/12/19/tanaman-transgenik-amankah/, diunduh pada
tanggal 23 April 2011 pukul 16.04 WIB
http://iqbalali.com/2008/12/08/teknik-teknik-transgenesis-tanaman/, diunduh pada
tanggal 23 April 2011 pukul 16.08 WIB
http://id.wikipedia.org/wiki/Kentang, diunduh pada tanggal 23 April 2011 pukul
16.03 WIB
http://www.litbang.deptan.go.id/berita/one/436/, diunduh pada tanggal 23 April
2011 pukul 16.06 WIB
Wiryanta, P.C Rahardja, Wahyu. 2008. Kiat Mengatasi Permasalahan
Praktis,Aneka Cara Memperbanyak tanaman. Agromedia Pustaka: Jakarta.
top related