Perkembangan
Bioteknologi dan Pemanfaatannya
Oleh
: Fadilla Sukma Indrawati, Restu Indah Sekar Sari, Samik
Abstrak
Indonesia
terkenal memiliki banyak sumber daya alam namun tidak menyeimbangkan usaha pengelolaan
dengan baik. Padahal, pengelolaan ini bisa dilakukan secara kreatif dengan
menggunakan metode Bioteknologi, sebab manusia telah melakukan sejak dulu, tapi
tidak pernah terdengar mati. Tujuan penulisan ini untuk memberi informasi tentang
bioteknologi global yang diharapkan bisa dimanfaatkan secara kreatif oleh
masyarakat Indonesia dalam mengelola sumber daya alamnya untuk kepentingan
bersama. Aktivitas Bioteknologi meliputi rekayasa transgenik yang mampu menghasilkan
lebih baik dan lebih banyak produk dari sumber yang sedikit dan kurang
potensial. Seperti aspek pertanian, dapat meningkatkan hasil panen dengan i menggunakan metode Bioteknologi. Sampai saat
ini, pertanian memiliki ratusan gen berbagai cara. Diburu oleh sumber sukses
panen dan menghasilkan ratusan jenis baru tanaman yang disebut tanaman
transgenik.
Kata kunci: Bioteknologi Industri,
Perkembangan Bioteknologi Industri di Indonesia
Isi :
Bioteknologi Industri
Bioteknologi industri adalah aplikasi bioteknologi yang bertujuan untuk memenuhi aktivitas industri, termasuk manufaktur, bioenergi, dan biomaterial yang mencakup penggunaan sel dan komponen sel seperti organel dan enzim untuk menghasilkan produk. Bioteknologi mampu
mempengaruhi berbagai industri
kimia karena banyak
produknya mampu dihasilkan secara efisien dengan bioteknologi. Selain itu,
bioteknologi juga menjadikan banyak industri terkait secara signifikan menjadi
kurang bergantung pada bahan bakar
fosil. Produksi penisilin dapat menjadi contoh bagaimana bioteknologi tumpang
tindih dengan industri lain seperti farmasi. Mikroorganisme pada bioteknologi banyak digunakan
untuk kepentingan industri dengan beberapa alasan, seperti : cepat berkembang
biak, memerlukan media yang relatif murah untuk pertumbuhannya, tidak
memerlukan area atau tempat yang luas untuk produksinya.
Berdasarkan klasifikasi yang diberikan Biotechnology Industry Organization, terdapat tiga tahap industrialisasi bioteknologi. Tahap pertama adalah bioteknologi hijau
yang pertama kali berkembang dalam bentuk industri
pertanian. Tahap kedua yaitu industri farmasi dan
bioteknologi kedokteran. Tahap ketiga
adalah bioteknologi industri di mana bioteknologi diindustrialisasikan secara
besar-besaran di semua sektor industri, terutama di bidang energi (bioenergi) dan bioproses.
Bioteknologi industri sangat berkaitan dengan perubahan iklim, terutama dalam kemampuannya dalam menggunakan
material biologis dalam menangkap karbon di udara selama proses produksi
berlangsung dan produksi bioenergi untuk bahan bakar industri. Bioenergi juga menghasilkan emisi seperti bahan bakar pada umumnya, namun dikategorikan
ramah lingkungan karena selama proses produksi berlangsung sejumlah karbon dioksida diserap dari udara.
Bioteknologi industri juga mampu mengurangi penggunaan
lahan yang biasanya digunakan untuk menanam bahan pangan. Bioteknologi industri
mampu menghasilkan bahan pangan bernutrisi lengkap di dalam laboratorium
menggunakan alga. Selain itu, aplikasi produk bioteknologi industri juga bisa
digunakan di lahan pertanian, misal pupuk hayati untuk diaplikasikan ke tanaman pertanian sehingga
produksi bahan pangan meningkat. Bioteknologi industri juga mampu mengurangi
persaingan antara kebutuhan bahan bakar dan kebutuhan bahan pangan karena mampu
mengolah bahan non-pangan seperti selulosa dan lemak nabati non-pangan (minyak jarak, minyak nyamplung) menjadi bahan bakar. Persaingan ini terutama terjadi
pada produksi tebu sebagai bahan baku industri etanol dan gula, serta produksi kelapa sawit untuk industri biodiesel dan minyak goreng. Bioteknologi industri juga mampu mengolah sampah
pertanian menjadi bahan baku industri, bahan siap pakai, dan energi; serta
menggantikan penggunaan bahan baku industri yang tidak ramah lingkungan, misal
menggantikan plastik dengan bioplastik.
Perkembangan Bioteknologi industri
di Indonesia
Apabila
perkembangan bioteknologi secara keilmuwan di Indonesia kuat khususnya di bidang
pertanian, perkembangan
industri/bioindustri Indonesia justru sebaliknya. Seperti yang
terkandung didalam pendahuluan, bioteknologi pertanian dengan pemanfaatan
tanaman transgenik oleh perusahaan seperti Monsanto/Monagro Kimia, banyak
mendapat tantangan. Sehingga pemanfaatan bioteknologi pertanian kita masih
bersandar pada bioteknologi tingkat tua yaitu pemanfaatan pada tingkat seluler
bukan molekuler. Contohnya adalah industri kultur jaringan yang berkembang baik
dalam industri kehutanan dengan kebutuhan penyediaan bibit tanaman untuk
reboisasi maupun untuk estetika seperti bunga-buga untuk pajangan seperti
anggrek, dsb. Kultur jaringan adalah pembuatan bibit dan perbanyakannya
menggunakan permainan komposisi media. Yang digunakan bisa segala sumber organ
tumbuhan mulai dari biji, daun, tunas, dsb jadi lebih luas dari teknologi
pembibitan konvensial dengan stek. Yang dimanipulasi adalah sel penyusun organ
itu untuk berubah menjadi tanaman sempurna melalui hormon-hormon dalam media
yang digunakan. Jadi ini adalah bioteknologi tingkat tua, bukan bioteknologi
modern.
Bioteknologi
pangan, cukup berkembang dengan baik walau belum tereksploitasi secara optimal.
Misalnya komposisi kecap yang membedakan rasa, warna dan bau/flavor sangat
dipengaruhi oleh jenis kedelai sebagai bahan baku dan juga mikroba yang
digunakan. Sementara ini semua masih dilakukan secara tradisional walau secara
penelitian sudah ada yang mulai mengarah pada pemanfaatan flavornya. Demikian
pula berbagai buah dan produk pertanian untuk pangan baik sebagai perasa
seperti vanili maupun pewarna dan bau yang banyak dieksploitasi oleh industri
flavor Eropa dan Amerika di Indonesia, juga makin merasakan pentingnya
bioteknologi modern. Selain flavor, kebutuhan yang besar adalah enzim dan
protein yang banyak digunakan dalam proses pembuatan produk pangan seperti
enzim protease, enzim lipase, dsb. Tak terkecuali dengan pemanfaatan baru di
kosmetik dan kebersihan seperti munculnya pasta gigi yang mengurangi detergen
dengan mengganti protease, shampoo dengan komposisi protein collagen, dll.
Sektor industri yang semakin besar cakupan penggunaan bioteknologinya di
Indonesia adalah industri farmasi. Mungkin hal ini tidak terlalu didengar
karena sebagian besar komponen industri farmasi masih impor dan produk-produk
obat untuk bioteknologi masih dinikmati oleh kalangan berpunya di kota besar
saja. Obat - obat untuk pengobatan dan pendukung terapi kanker misalnya,
seperti hormon eritropoietin, hormon growth colony, stimulting factor, antibodi
spesifik, dsb adalah contoh-contoh obat yang sekali suntik sekian juta rupiah
harganya. Kalau obat resep seperti disebutkan, tidak pernah diiklankan di media
massa, tapi alat kedokteran untuk diagnosa bisa diamati. Misalnya alat diagnosa
penyakit DM yang harus mengukur kadar gula darahnya secara teratur menggunakan
alat pengukur gula darah, sudah mulai diiklankan di media massa cetak nasional
sejak beberapa tahun terakhir. Komponen utama dalam perangkat elektronik ini
adalah enzim yang mengubah molekul glukosa menjadi sinyal elektronik.
Perusahaan farmasi nasional baik yang BUMN seperti PT Kimia Farma, Tbk dan PT
Kalbe Farma juga mulai melirik kebutuhan produk obat bioteknologi. PT Kimia
Farma menggandeng LIPI dan lembaga riset Jerman, Fraunhofer untuk mengembangkan
teknologi produksi obat-obat berbasis protein yang lebih murah dengan teknologi
molecular farming. PT Kalbe Farma menggandeng lembaga riset Kuba dan Eropa dengan
membentuk anak perusahaan bernama Innogen yang berkantor di Singapura.
Berikut ini
beberapa industri atau bidang usaha yang memanfaatkan organisme dalam proses
pembuatannya.
a. Industri
Makanan dan Minuman
Dalam
industri makanan dan minuman, mikroorganisme berperan penting untuk
menghasilkan berbagai bahan seperti asam cuka dan minuman fermentasi. Minuman
hasil fermentasi biasanya mengandung alkohol. Contohnya adalah bir, rum,
anggur, wiski, dan minuman beralkohol lain. Mikroorganisme yang berperan adalah
khamir (jenis jamur uniseluler, contohnya Saccharomyces cerevisiae). Produk
minuman fermentasi berbeda-beda sesuai dengan bahan mentah dan jenis khamir
yang digunakan. Contohnya rum merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan
anggur merupakan hasil fermentasi dari sari buah anggur. Khamir yang digunakan
pada rum dan anggur adalah sama-sama dari genus Saccharomyces.
Di Indonesia
sendiri sudah berdiri banyak industri dibidang makanan atau minuman yang
menggunakan bioteknologi. Yaitu menggunakan bioteknologi kenvensional maupun
modern.Contohnya seperti industri pembuatan kecap, yogurt, roti, keju dan
lain-lainnya.
b. Industri
Farmasi dan Obat-Obatan
Dalam
industri farmasi atau industri obat-obatan, mikroorganisme menghasilkan
antibiotik dan hormon. Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu
mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya
mikroorganisme parasit pada tubuh manusia dan hewan. Penisilin merupakan
antibiotik pertama yang dibuat dalam skala industri, dihasilkan oleh jamur
Penicillium notatum. Contoh lain adalah neomisin-B dihasilkan oleh Streptomyces
fradiae, streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces griseus, dan fumigilin
dihasilkan oleh Aspergillus fumigatus. Hormon juga dapat dihasilkan oleh
mikroorganisme. Contohnya hormon insulin berguna untuk menolong penderita
diabetes melitus. Bahan lain yang dihasilkan adalah berbagai jenis asam amino,
enzim, dan vitamin. Contoh industri di Indonesia dibidang farmasi dan
obat-obata yaitu Perusahaan farmasi nasional baik yang BUMN seperti PT Kimia
Farma, Tbk dan PT Kalbe Farma juga mulai melirik kebutuhan produk obat
bioteknologi. PT Kimia Farma menggandeng LIPI dan lembaga riset Jerman,
Fraunhofer untuk mengembangkan teknologi produksi obat-obat berbasis protein.
c. Produk
Sumber Energi
Contoh dari
bioteknologi industri yag berkembang di Indonesia yaitu pada perusahaan
perkebunan kelapa sawit BUMN PTPN Vdi Riau yang memproduksi biogas dengan
mengolah limbah cair kelapa sawit, ada pula industri penghasil gas elpiji
Prosesnya mikrooganisme mencerna kotoran menjadi gas metana, gas ini kemudian
dapat dialirkan ke rumah-rumah sebagai penghasil energi seperti gas elpiji.
Limbahnya sangat baik untuk pupuk tanaman.
Melalui
bioteknologi, dapat juga mengubah kotoran hewan, sampah, dan limbah pertanian
dijadikan energi dengan bantuan mikroorganisme. Gas bio atau biogas adalah
hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung gas metana.
Oleh karena itu gas bio dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan
penerangan. Prinsip pembuatan gas bio seperti pada pembentukan gas yang terjadi
pada hewan memamah biak, misalnya sapi. Di dalam lambung sapi, serat dari
rumput yang bercampur air akan diubah oleh bakteri menjadi asam organik.
Kemudian asam organik akan berubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan
bantuan mikroorganisme seperti Bacterioides, Clostridium butyrinum,
Methanobacterium, Methanobacillus, dan Eschericia coli.
d. Industri
Perminyakan dan Pertambangan
Mikroorganisme
digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan. Dalam bidang
perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak, dan
pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat
dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah Thiobacillus
ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat
pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi
kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi
sulfida). Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan
mengakumulasi emas itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan
untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium
yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.
Mikroorganisme
bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut :
·
Tidak
merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
·
Lebih
banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam pengolahannya.
Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya mengandung
sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara
konvensional.
e. Industri Plastik
Bahan
biodegradable polymer termasuk salah satu produk baru yang dikembangkan di Indonesia.
Bahan itu lebih murah dibanding bahan plastik lainnya. Waktu hancurnya lebih
singkat. Bahan ini juga tidak beracun dan sangat aman untuk membungkus
makanan.Bahan biodegradable polymer termasuk salah satu produk baru yang
dikembangkan di Indonesia. Bahan itu lebih murah dibanding bahan plastik
lainnya. Waktu hancurnya lebih singkat. Bahan ini juga tidak beracun dan sangat
aman untuk membungkus makanan.
Plastik dan
polimer banyak digunakan masyarakat. Hampir setiap produk menggunakan plastik
sebagai kemasan atau bahan dasar. Setiap tahun sekitar 100 juta ton plastik
diproduksi dunia untuk digunakan di berbagai sektor industri. Kira-kira sebesar
itulah sampah plastik yang dihasilkan setiap tahun.
Material
plastik banyak digunakan karena mempunyai sifat unggul, seperti ringan,
transparan, tahan air, serta harganya relatif murah dan terjangkau oleh semua
kalangan masyarakat. Sebaliknya, plastik
masih mempunyai sifat kurang menguntungkan. Plastik tidak mudah hancur karena
lingkungan, baik oleh cuaca hujan dan panas matahari maupun mikroba yang hidup
dalam tanah. Beranjak dari permasalahan itu, muncul pemikiran menggunakan bahan
alternatif untuk membuat material polimer yang ramah lingkungan (biodegradable,
Red). Di beberapa negara maju, bahan plastik biodegradable sudah diproduksi
secara komersial, seperti poli hidroksi alkanoat (PHA), poli e-kaprolakton
(PCL), poli butilen suksinat (PBS), dan poli asam laktat (PLA). Namun, kebanyakan bahan baku untuk bahan
plastik biodegradable masih menggunakan sumber daya alam yang tidak diperbarui
(non-renewable resources, Red) dan tidak hemat energi. Dengan demikian, tentu
pengembangan bahan plastik biodegradable yang memanfaatkan bahan-bahan alam
terbarui (renewable resources, Red) sangat diharapkan.
Kesimpulan :
Bioteknologi muncul sebagai suatu
peningkatan dan kesempatan yang menyangkut banyak sektor industri termasuk
makanan dan minuman, farmasi dan obat-obatan, sumber energi, perminyakan dan
pertambangan, serta industri plastik. Jika dapat diringkas perkembangannya,
dapat diartikan bahwa bioteknologi berperan secara utama karena dapat
memproduksi bahan-bahan, dari bahan bakar, obat-obatan, makanan, vaksin, dari
bahan kimia sampai plastik, seta memperbaiki lingkungan dan pengelolaan
buangan.
Referensi :
1. BUKU SAINS DASAR
0 comments:
Post a Comment