Contoh Penggunaan Mikroogranisme dalam Bioteknologi Konvensional

tirto.id - Mikroorganisme telah lama dimanfaatkan untuk kepentingan bioteknologi. Bahkan, sebelum ilmu pengetahuan mengenal istilah bioteknologi, penggunaan mikroorganisme di bidang ini telah lama dilakukan, seperti dalam proses fermentasi.

Insinyur Hungaria, Karl Ereky adalah sosok pertama yang menggunakan istilah bioteknologi untuk menerangkan kaitan antara sistem biologi, organisme, dan teknologi.

Istilah bioteknologi setidaknya mulai dikenal sejak tahun 1917 untuk menyebut pemanfaatan ilmu biologi dalam mengubah bahan baku menjadi produk baru yang memenuhi kebutuhan manusia.

Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan, bioteknologi beranjak menjadi gabungan tiga cabang ilmu yakni biologi, kimia, dan teknologi rekayasa.

Perkembangan bioteknologi yang pesat dibarengi dengan langkah negara-negara maju mendorong penerapan metode ini di banyak bidang, mulai dari kedokteran, pangan, farmasi, industri, sampai militer.

Perkembangan tersebut juga menandai kemunculan istilah untuk dua macam metode bioteknologi, yakni konvensional dan modern.

Perbedaan Bioteknologi Konvensional dan Modern

Pengertian Bioteknologi adalah penerapan teknologi yang memanfaatkan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat maupun memodifikasi produk atau proses pembuatannya.

Bioteknologi memanfaatkan ilmu terapan biologi yang juga melibatkan berbagai disipilin ilmu. Ilmu lain yang digunakan di bidang bioteknologi seperti biologi, fisika, biokimia, genetika, mikrobiologi, biologi molekular, dan lain sebagainya.

Cakupan bioteknologi amat luas. Seluruh teknik dalam menghasilkan barang yang memakai sistem biologi atau sel hidup termasuk di dalamnya.

Bioteknologi secara umum dibagi ke dalam dua jenis yaitu bioteknologi konvensional (sederhana) dan bioteknologi modern.

Perbedaan bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern bisa dicermati dalam penjabaran berikut ini:

1. Bioteknologi konvensional

Bioteknologi konvensional memanfaatkan organisme secara langsung dalam menghasilkan produk untuk dimanfaatkan manusia. Teknologinya masih sederhana dan sebagian masih tradisional.

Bioteknologi konvensional memanfaatkan mikroorganisme, proses biokimia, dan proses genetik alami. Rekayasa yang dilakukan sebatas pada media tumbuh (substrat).

Teknik bioteknologi konvensional tidak sampai melibatkan rekayasa genetik. Kalaupun sampai bisa terjadi rekayasa genetik, sifatnya sederhana dan perubahan genetik tidak tepat sasaran.

Contoh dari bioteknologi konvensional terlihat pada pembuatan yogurt, keju, kecap, tempe, roti, hingga cuka. Di bidang pertanian, bioteknologi konvensional bisa ditemukan pada kultur jaringan, persilangan (pembastaran), dan hidroponik. Penggunaan lainnya seperti pembuatan bioremediasi untuk pengolahan limbah industri, vaksin, dan obat antibiotik.

2. Bioteknologi modern

Bioteknologi modern tidak memanfaatkan mikroorganis begitu saja dalam proses rekayasanya, tapi turut melibatkan kemajuan dalam disiplin ilmu lainnya, seperti mikrobiologi, biokimia, biologi molekuler, dan genetika.

Salah satu inovasi dari perpaduan berbagai disipilin ilmu ini yaitu hadirnya bioteknologi molekuler, yang bisa memanipulasi organisme sampai pada taraf seluler dan molekuler.

Bioteknologi modern tidak dapat dilepaskan dari penggunaan metode mutakhir yang ditemukan di tahapan bioteknologi konvensional. Keduanya saling terkait. Beberapa jenis penggunaannya yaitu kultur jaringan yang lebih maju, analisis genetik, manipulasi organisme, analisis DNA, teknologi DNA rekombinan, Polymerase Chain Reaction (PCR), hibridoma, kloning, hibridisasi DNA, hingga sekuensing DNA.

Contoh Penggunaan Mikroogranisme dalam Bioteknologi Konvensional

Mengutip dari berbagai sumber, berikut ini contoh penggunaan mikroogranisme dalam bioteknologi konvensional di berbagai bidang:

1. Bidang Pertanian

a. Kompos Bioaktif

Dalam pembuatan kompos bioaktif, ada peran mikroba. Mikroba dibutuhkan sebagai decomposer yang membuat tanaman bisa memperoleh nutrisi dari tanah.

b. Bio-fertilizer

Bio-fertilizer memanfaatkan mikroba yang berguna membantu tanaman tumbuh dengan baik, serta menggantikan peran dari pupuk.

c. Agen Biokontrol

Mikroba bisa digunakan menjadi agen biokontrol yang berperan sebagai fungisida ataupun insektisida alami. Beberapa jenis mikroba dapat mengendalikan pathogen yang menginfeksi akar, batang, dan daun tanaman.

2. Peternakan

Mikroba bisa digunakan untuk membuat Probiotik yang mencegah infeksi bakteri pada ternak. Probiotik pun bisa membatu hewan ternak lebih maksimal dalam menyerap nutrisi makanan.

3. Pangan

Mikroba bisa dimanfaatkan dalam proses fermentasi yang menghasilkan banyak jenis makanan bergizi dan lezat, seperti tempe, tape, keju, yogurt, roti dan lain sebagainya.

4. Farmasi

a. Vaksin

Vaksin yang berguna membentu antibodi tubuh terhadap penyakit tertentu bisa dibuat dari virus yang sudah dilemahkan. Contoh vaksin dari virus yang sudah dilemahkan adalah vaksin polio dan vaksin Covid-19 (khususnya jenis Sinovac).

b. Antibiotik

Mikroorganisme mampu menghasilkan metabolit sekunder dengan manfaat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lainnya. Metabolit penghambat pertumbuhan mikroorganisme disebut antibiotik.

5. Energi

Beberapa jenis mikroorganisme bisa menghasilkan senyawa etanol (alkohol) melalui fermetnasi bahan-bahan organik yang punya kandungan karbohidrat tinggi. Etanol bisa menjadi bahan gasohol (campuran bensin dengan etanol) yang disebut biofuel. Penggunaan biofuel sebagai bahan bakar lebih menjanjikan karena terbuat dari bahan yang bisa diperbaharui.

6. Pengolahan Limbah Logam

Sejumlah jenis Bakteri Kemosintesis hidup dengan memanfaatkan zat-zat anorganik seperti tembaga, besi, dan belerang. Oleh karena itu, ada jenis bakteri kemosintesis yang dapat dipakai buat mendaur ulang emas dari limbah pertambangan. Contoh lainnya, bakteri Ferrooxidan yang bisa mengisolasi tembaga bisa dipakai untuk daur ulang sampak elektronik.

7. Bioremediasi

Bioremediasi adalah teknik mengurangi polutan atau limbah di lingkungan dengan menggunakan mikroorganisme. Teknik ini kerap dipakai menangani limbah tumpahan minyak di laut atau pantai. Bioremediasi memanfaatkan kemampuan alami mikroorganisme tertentu yang menghasilkan enzim dengan fungsi memecah polutan menjadi senyawa tidak beracun.