Pernahkah kamu mengonsumsi tempe, yoghurt, keju, kecap, atau makanan dan minuman fermentasi lainnya? Jika iya, secara tidak langsung kamu sudah mengenal produk hasil bioteknologi yang ada dalam kehidupan sehari-hari. Produk-produk tersebut berasal dari bahan dasar yang diproses dengan rekayasa genetik sehingga lebih bermanfaat.

Pada artikel kali ini, kita akan membahas secara tuntas tentang apa itu bioteknologi, perjalanan bioteknologi dari awal ditemukannya hingga saat ini, konsep dan prinsip bioteknologi, hingga aplikasi dan penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari.

Bioteknologi dan Sejarahnya

Sebenarnya, bioteknologi itu sudah sering kita praktikkan dalam kehidupan sehari-hari. Menurut sains, bioteknologi adalah studi yang menggabungkan teknologi dan biologi untuk menciptakan produk baru yang lebih bermanfaat. Dalam praktiknya, bioteknologi memanfaatkan organisme hidup dan sistem yang dikembangkan sebagai solusi kebutuhan manusia. Selain itu, bioteknologi juga menggunakan konsep genetika, biokimia, biologi molekuler, dan ilmu hayati lainnya.

Bioteknologi telah dikenal sejak ribuan tahun lalu. Ini dimulai dengan penggunaan mikroorganisme dalam fermentasi untuk membuat makanan dan minuman seperti roti, keju, dan anggur.

Bangsa Mesir dan Sumeria telah memanfaatkan ragi untuk fermentasi sejak 6000 SM. Kemajuan signifikan terjadi pada abad ke-19 ketika ilmuwan seperti Louis Pasteur menemukan peran mikroorganisme dalam proses fermentasi. Abad ke-20 menandai lahirnya bioteknologi modern dengan penemuan DNA, teknik rekayasa genetika, dan kultur jaringan.

Konsep dan Prinsip-prinsip Bioteknologi

Dalam konsepnya, bioteknologi menggabungkan ilmu biologi, kimia, dan teknologi untuk menciptakan solusi yang efisien di berbagai bidang, seperti kesehatan, pertanian, dan lingkungan.

Prinsip-prinsip bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari melibatkan dua aspek yaitu rekayasa genetik dan rekayasa bioproses.

1. Rekayasa Genetik

Rekayasa genetik melibatkan DNA suatu organisme. Dalam prosesnya, DNA tersebut diubah menjadi struktur dan karakteristik gen baru. Prinsip ini mengacu pada modifikasi struktur genetik yang membutuhkan teknologi DNA rekombinan dengan menerapkan teknologi manipulasi genetik. Seperti halnya interferensi RNA dan penyuntingan gen ataupun genom.

2. Rekayasa Bioproses

Rekayasa bioproses bersifat integral yang berhubungan dengan perencanaan dan pengelolaan sistem biologis. Proses ini meliputi kegiatan produksi, pengendalian, optimalisasi produk dengan penerapan biosains.

Jenis-jenis Bioteknologi

Bioteknologi terbagi menjadi beberapa subdisiplin ilmu dengan pengkodean berdasarkan warna. Terdapat warna merah untuk proses medis, putih atau abu-abu untuk proses industri, hijau untuk proses pertanian, emas untuk bioinformatika, biru untuk lingkungan laut, kuning untuk produksi pangan, dan ungu untuk etika bioteknologi atau senjata perang.

1. Proses Medis (Merah)

Warna merah berhubungan dengan proses medis seperti penggunaan mikroorganisme dan sel punca untuk menghasilkan obat-obatan dan regenerasi jaringan tubuh manusia yang rusak.

2. Proses Industri (Putih atau Abu-abu)

Putih atau abu-abu berhubungan dengan proses industri. Contohnya biofuel baru untuk kendaraan dan pengembangan bahan kimia baru.

3. Proses Pertanian (Hijau)

Meliputi produksi tanaman tahan hama, praktik pertanian ramah lingkungan, dan hewan tahan penyakit.

4. Bioinformatika (Emas)

Kode yang satu ini diperuntukkan bagi pelabelan proses biologis dan informatika yang digabungkan. Seperti halnya metode pengumpulan data biologis pasien.

5. Lingkungan Laut dan Perairan (Biru)

Ini termasuk proses pengubahan biomassa perairan menjadi obat-obatan maupun bahan bakar.

6. Produksi Pangan (Kuning)

Ini adalah bentuk aplikasi bioteknologi di bidang produksi makanan seperti keju dan fermentasi alkohol.

7. Etika Bioteknologi (Ungu)

Lambang ini memastikan bahwa praktik bioteknologi sudah memenuhi standar atau etika yang berlaku di setiap bidang. Sedangkan bioteknologi senjata dilabel dengan warna ungu gelap.

Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern diperkirakan dimulai pada tahun 1973. Hal tersebut berawal dari percobaan rekayasa bakteri Escherichia coli yang dibuat kebal terhadap antibiotik.

Penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari dengan teknologi modern berkembang melalui berbagai disiplin ilmu. Seperti misalnya biologi molekuler, bionik, nanoteknologi, rekayasa genetik, genomik, kimia dan informatika.

Aplikasi Bioteknologi di Berbagai Aspek

Aplikasi bioteknologi di berbagai aspek meliputi lingkungan, kedokteran, industri, dan pertanian.

Bioteknologi lingkungan bertujuan untuk mengatasi masalah lingkungan seperti polusi dan limbah. Beberapa contohnya adalah fitoremediasi, bioremediasi, biofuel, dan makanan GMO (rekayasa genetik).
Prinsip bioteknologi di bidang kedokteran dikenal juga sebagai biofarmasi. Ini bertujuan untuk pencegahan penyakit dan meningkatkan layanan kesehatan.
Bioteknologi industri berhubungan dengan fermentasi seperti penggunaan enzim atau mikroba. Selain itu, kegiatan ini juga memanfaat protein organisme hidup untuk mendapatkan produk yang mudah terurai.
Di bidang pertanian, bioteknologi bertujuan untuk meningkatkan nilai gizi, pencegahan kekeringan, dan pembiakan selektif.

Biologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Penerapan bioteknologi sangat dekat dengan kehidupan sehari-hari. Contohnya, kita mengonsumsi makanan hasil fermentasi seperti tempe dan yoghurt. Selain itu, kita juga menggunakan obat-obatan hasil rekayasa genetika, dan memanfaatkan produk kebersihan yang menggunakan enzim biologis. Bioteknologi juga membantu kita dalam memahami tubuh kita sendiri sebagai manusia, menjaga kesehatan, dan melestarikan lingkungan melalui pendekatan ilmiah.

Keuntungan dan Kerugian Bioteknologi

Produksi bioteknologi menawarkan berbagai solusi atau keuntungan untuk masalah-masalah kritis. Seperti mengurangi polusi, memproduksi makanan yang sehat, mengobati penyakit genetik sebelum lahir, hingga memangkas biaya pertanian.

Mengurangi polusi dan limbah untuk mengatasi perubahan iklim yang dahsyat dan kerusakan lingkungan;
Menciptakan produk makanan yang lebih sehat, kuat, dan berkelanjutan yang meningkatkan nutrisi demi memerangi krisis pangan;
Mengatasi dan mengobati penyakit genetik pada anak-anak sebelum mereka lahir dengan mengubah genom mereka;
Merancang obat untuk meningkatkan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan;
Memangkas biaya pertanian seperti pestisida hingga meningkatkan hasil panen.

Selain memberikan manfaat dalam kehidupan sehari-hari, bioteknologi juga memiliki kerugian dan penyalahgunaan. Seperti perang biologis, penurunan keanekaragaman hayati, hilangnya kesuburan tanah, gangguan keselamatan hingga pelanggaran etika.

Perang biologis yang terjadi karena pengembangan patogen dan epidemi yang dapat digunakan di zona konflik untuk menginfeksi populasi.
Penurunan keanekaragaman hayati karena rekayasa genetik dapat menurunkan kumpulan gen alami.
Hilangnya kesuburan tanah karena banyaknya tanaman hasil bioteknologi yang menyerap nutrisi dari tanah secara berlebihan. Lebih lagi penggunaan pupuk secara masif untuk mempercepat masa panen.
Gangguan keselamatan di dunia bioteknologi bisa terjadi karena pengembangan medis seperti vaksin dan praktik GMO.
Pertimbangan etika karena manipulasi gen yang dapat menimbulkan berbagai masalah etika, seperti rekayasa genetika manusia.