Apa itu Bioteknologi Konvensional dan Modern? Ini Dia Ciri dan Contohnya

Sadar atau tidak, bioteknologi sudah menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari lho, Sobat Pijar. Dari produk susu dari mentega, keju, dan yoghurt hingga produk kacang-kacangan seperti tahu, tempe, dan susu kedelai.

Hmm, sebenarnya bioteknologi itu apa, ya? Kok bisa menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari? Apakah ada dampak buruknya?

Temukan jawaban dari semua pertanyaan itu dengan membaca artikel ini sampai selesai ya, Sobat Pijar!

Baca juga: Hukum Mendel dalam Pewarisan Sifat

Apa Itu Bioteknologi

Bioteknologi adalah sebuah bidang ilmu yang menggabungkan biologi dengan teknologi untuk mengembangkan produk dan proses yang berguna bagi manusia dan lingkungan. 

Dalam bioteknologi, kita memanfaatkan organisme hidup, seperti bakteri, jamur, tanaman, atau hewan, untuk menciptakan produk atau melakukan proses tertentu.

Pada dasarnya, bioteknologi menggunakan pengetahuan tentang struktur, fungsi, dan interaksi materi genetik dalam organisme hidup. 

Teknik-teknik bioteknologi ini meliputi manipulasi genetik, kloning, rekayasa genetika, kultur jaringan, serta fermentasi mikroba. 

Bioteknologi merupakan penerapan berbagai bidang ilmu yaitu Biologi molekuler, genetika, mikrobiologi, biokimia, teknik rekayasa genetika, bioinformatika dan yang lainnya.

Bioteknologi Konvensional

Pengertian Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi konvensional adalah sebuah bidang yang menggunakan organisme hidup untuk menghasilkan produk atau melakukan proses tertentu tanpa melibatkan rekayasa genetika atau teknologi modern. 

Teknik dan metode dalam bioteknologi konvensional telah ada dan digunakan sejak lama sebelum era teknologi modern.

Bioteknologi konvensional mencakup berbagai teknik dan pendekatan yang melibatkan penggunaan organisme hidup. 

Salah satu teknik yang sering digunakan adalah fermentasi, di mana mikroorganisme seperti bakteri atau ragi digunakan untuk menguraikan bahan organik menjadi produk yang diinginkan.

Meskipun bioteknologi konvensional tidak melibatkan teknologi rekayasa genetika yang canggih seperti dalam bioteknologi modern, teknik-teknik ini tetap berperan penting dalam berbagai industri, seperti pangan, farmasi, dan pertanian. 

Proses Bioteknologi Konvensional

Proses bioteknologi konvensional melibatkan serangkaian langkah yang dilakukan dengan menggunakan organisme hidup untuk menghasilkan produk atau melakukan proses tertentu. 

Berikut adalah contoh umum dari proses bioteknologi konvensional:

Isolasi Organisme

Tahap pertama dalam proses bioteknologi konvensional adalah isolasi organisme yang akan digunakan.

Misalnya, jika tujuan adalah untuk menghasilkan enzim tertentu, organisme yang menghasilkan enzim tersebut perlu diisolasi dari sumber alami yang mengandung organisme tersebut.

Budidaya Organisme

Setelah organisme diisolasi, langkah selanjutnya adalah budidaya organisme dalam skala yang cukup besar. 

Organisme tersebut ditempatkan dalam kondisi yang sesuai, seperti media pertumbuhan yang tepat, suhu yang optimal, dan nutrisi yang diperlukan agar dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.

Pembiakan Organisme

Pada tahap ini, organisme bereproduksi secara massal untuk menghasilkan populasi yang cukup besar. 

Metode seperti pembagian sel, perbanyakan vegetatif, atau penggunaan spora atau biji digunakan untuk memperbanyak jumlah organisme.

Pengolahan Produk

Setelah populasi organisme mencapai jumlah yang cukup, produk yang diinginkan dapat dihasilkan melalui proses pengolahan. 

Contohnya, dalam produksi makanan fermentasi seperti yoghurt, organisme yang menghasilkan kultur starter ditambahkan ke susu, dan fermentasi dilakukan untuk menghasilkan yoghurt.

Pemurnian Produk

Tahap pemurnian dilakukan untuk memisahkan produk yang dihasilkan dari organisme atau bahan-bahan lainnya. 

Proses ini melibatkan teknik seperti filtrasi, sentrifugasi, atau destilasi untuk mendapatkan produk yang murni dan berkualitas tinggi.

Pengemasan dan Distribusi

Produk yang telah diproses dan dimurnikan kemudian dikemas dalam bentuk yang sesuai, seperti botol, kemasan kertas, atau kemasan lainnya. 

Setelah itu, produk siap untuk didistribusikan ke pasar dan dikonsumsi atau digunakan oleh konsumen.

Ciri-ciri Bioteknologi Konvensional

Berikut adalah beberapa ciri-ciri bioteknologi konvensional:

Tidak melibatkan rekayasa genetika

Salah satu ciri utama bioteknologi konvensional adalah tidak melibatkan rekayasa genetika atau manipulasi genetik organisme. 

Teknik dan metode dalam bioteknologi konvensional menggunakan organisme hidup yang telah ada alamiahnya tanpa memodifikasi secara genetik.

Berbasis pada organisme hidup

Bioteknologi konvensional menggunakan organisme hidup, seperti mikroorganisme, tanaman, atau hewan, sebagai sistem yang dapat dimanipulasi untuk menghasilkan produk atau melakukan proses tertentu. 

Organisme ini memiliki kemampuan alami yang dapat dimanfaatkan dalam proses bioteknologi.

Memanfaatkan sifat alami organisme

Dalam bioteknologi konvensional, sifat alami organisme digunakan untuk menghasilkan produk atau melakukan proses tertentu. Misalnya, dalam fermentasi, kemampuan mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik menjadi produk yang diinginkan dimanfaatkan.

Bergantung pada teknik dan metode tradisional

Bioteknologi konvensional menggunakan teknik dan metode yang telah ada dan digunakan sejak lama sebelum era teknologi modern. Contohnya adalah teknik fermentasi, seleksi alam, atau pemuliaan tradisional.

Terbatas pada kemampuan organisme

Bioteknologi konvensional terbatas pada kemampuan alami organisme yang digunakan. Manipulasi genetik yang kompleks atau perubahan drastis dalam sifat organisme sulit dilakukan dalam bioteknologi konvensional.

Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Konvensional

Kelebihan Bioteknologi Konvensional:

Penggunaan organisme alami

Bioteknologi konvensional memanfaatkan organisme alami tanpa melibatkan rekayasa genetika. Ini memungkinkan penggunaan organisme yang telah ada secara alami dalam lingkungan dan tidak memerlukan manipulasi genetik yang kompleks.

Pengalaman dan pengetahuan yang mapan

Bioteknologi konvensional telah ada sejak lama dan telah digunakan secara luas dalam berbagai industri. Pengetahuan dan pengalaman yang mapan dalam teknik dan metode bioteknologi konvensional memungkinkan produksi yang stabil dan terpercaya.

Lebih mudah diterima secara sosial

Karena tidak melibatkan rekayasa genetika yang kompleks, bioteknologi konvensional cenderung lebih mudah diterima secara sosial oleh masyarakat. Hal ini dapat mengurangi ketakutan atau kekhawatiran terkait dengan penggunaan organisme yang dimodifikasi secara genetik.

Biaya produksi yang lebih rendah

Bioteknologi konvensional cenderung memiliki biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan bioteknologi modern. Teknik dan metode yang telah mapan dan tersedia secara luas memungkinkan efisiensi produksi yang tinggi.

Kekurangan Bioteknologi Konvensional:

Keterbatasan dalam manipulasi genetik

Salah satu kelemahan bioteknologi konvensional adalah keterbatasan dalam manipulasi genetik organisme. Hal ini menghambat kemampuan untuk mengubah sifat organisme secara signifikan atau memperkenalkan sifat baru yang tidak ada dalam organisme tersebut.

Proses yang lebih lambat

Bioteknologi konvensional cenderung memerlukan waktu yang lebih lama untuk menghasilkan produk atau mencapai hasil yang diinginkan. 

Proses pemuliaan tradisional atau seleksi alam membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mendapatkan organisme dengan sifat yang diinginkan.

Keterbatasan dalam variasi genetik

Bioteknologi konvensional terbatas pada variasi genetik yang telah ada dalam populasi organisme alami. Hal ini dapat menghambat kemampuan untuk menghasilkan organisme dengan sifat-sifat yang sangat spesifik atau unik.

Risiko kontaminasi dan ketidakstabilan

Dalam bioteknologi konvensional, risiko kontaminasi oleh mikroorganisme yang tidak diinginkan atau kehilangan sifat-sifat yang diinginkan dalam proses reproduksi organisme dapat terjadi. 

Hal ini dapat menyebabkan ketidakstabilan dalam produksi dan kualitas produk.

Terbatas pada produksi skala besar

Bioteknologi konvensional seringkali sulit untuk diterapkan dalam produksi skala besar karena keterbatasan dalam reproduksi dan pertumbuhan organisme. 

Hal ini dapat membatasi kapasitas produksi yang dapat dicapai.

Contoh Bioteknologi Konvensional

Berikut adalah beberapa contoh bioteknologi konvensional:

1. Produksi Makanan Fermentasi

Teknik fermentasi adalah salah satu contoh bioteknologi konvensional yang telah digunakan sejak lama. 

Contohnya adalah produksi makanan fermentasi seperti tempe, yoghurt, kefir, dan sauerkraut. 

Proses fermentasi melibatkan penggunaan mikroorganisme seperti bakteri atau ragi untuk mengubah bahan makanan menjadi produk yang lebih bergizi, tahan lama, dan memiliki rasa yang unik.

2. Pemuliaan Tanaman

Pemuliaan tanaman menggunakan teknik bioteknologi konvensional seperti pemilihan varietas dengan sifat-sifat yang diinginkan dan persilangan antara tanaman yang memiliki sifat-sifat yang menguntungkan.

Teknik ini telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan varietas tanaman yang lebih produktif, tahan terhadap hama atau penyakit, atau memiliki kualitas yang lebih baik.

3. Produksi Antibiotik

Produksi antibiotik juga merupakan contoh bioteknologi konvensional. Mikroorganisme seperti bakteri atau jamur digunakan untuk menghasilkan senyawa-senyawa yang memiliki sifat antimikroba dan digunakan sebagai obat untuk melawan infeksi. 

Contoh antibiotik yang dihasilkan melalui bioteknologi konvensional adalah penisilin yang diproduksi oleh jamur Penicillium.

4. Produksi Enzim

Bioteknologi konvensional juga digunakan dalam produksi enzim. Enzim merupakan protein yang digunakan dalam berbagai industri, seperti industri pangan, farmasi, dan tekstil. 

Contohnya adalah produksi enzim amilase yang digunakan dalam pembuatan makanan atau enzim lipase yang digunakan dalam industri pengolahan minyak.

5. Pembuatan Bir atau Anggur

Proses pembuatan bir atau anggur juga melibatkan bioteknologi konvensional. Fermentasi alkohol dilakukan dengan menggunakan ragi untuk mengubah gula dalam malt atau buah menjadi alkohol. Proses ini telah digunakan sejak lama dan menjadi bagian penting dalam industri minuman.

Beberapa contoh bioteknologi pertanian telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang industri untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia.

Bioteknologi Modern

Pengertian Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern adalah bidang ilmu yang menggunakan teknologi dan pendekatan yang canggih, termasuk rekayasa genetika, untuk mempelajari dan memanipulasi material genetik organisme hidup guna menghasilkan produk atau melakukan proses tertentu. 

Bioteknologi modern menggabungkan ilmu biologi, genetika, dan teknologi informasi untuk mengembangkan solusi inovatif dalam berbagai bidang, seperti kesehatan, pertanian, energi, dan lingkungan.

Pada bioteknologi modern, rekayasa genetika menjadi salah satu teknik yang penting. 

Teknik ini memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi dan memodifikasi material genetik organisme dengan cara memasukkan atau menghapus gen tertentu. 

Dengan rekayasa genetika, organisme dapat diubah secara spesifik untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan, seperti ketahanan terhadap penyakit, produksi yang lebih tinggi, atau karakteristik yang unik.

Bioteknologi modern juga melibatkan penggunaan teknologi informasi dan analisis data yang canggih. 

Proses Bioteknologi Modern

Proses bioteknologi modern melibatkan beberapa langkah dan teknik yang kompleks. 

Berikut adalah tahapan umum dalam proses bioteknologi modern:

Identifikasi Tujuan

Tahap awal dalam proses bioteknologi modern adalah mengidentifikasi tujuan atau kebutuhan yang ingin dicapai. 

Misalnya, pengembangan obat baru, produksi tanaman yang tahan terhadap hama, atau pengembangan enzim baru.

Pengumpulan dan Analisis Materi Genetik

Langkah selanjutnya adalah mengumpulkan materi genetik yang relevan dengan tujuan yang ditetapkan. 

Misalnya, jika tujuannya adalah mengembangkan tanaman yang tahan terhadap penyakit, maka materi genetik dari tanaman yang memiliki sifat ketahanan tersebut akan dikumpulkan. 

Kemudian, materi genetik tersebut dianalisis secara genetik dan molekuler untuk memahami struktur dan fungsi gen yang terkait.

Rekayasa Genetika

Langkah penting dalam bioteknologi modern adalah rekayasa genetika. Dalam langkah ini, gen yang dianggap memiliki sifat yang diinginkan dipindahkan atau dimasukkan ke dalam organisme target.

Teknik seperti transformasi genetik, metode CRISPR-Cas9, atau transfer gen melalui vektor digunakan untuk mengubah materi genetik organisme.

Kloning dan Pembiakan Organisme

Setelah rekayasa genetika dilakukan, organisme yang telah dimodifikasi genetiknya akan diklon dan dibiakkan secara massal. 

Hal ini dilakukan untuk menghasilkan populasi organisme yang memiliki sifat yang diinginkan secara konsisten.

Karakterisasi dan Seleksi Organisme

Organisme hasil rekayasa genetika akan dianalisis dan karakterisasi secara mendalam untuk memastikan bahwa sifat yang diinginkan telah dipindahkan secara efektif. 

Organisme yang memiliki sifat yang diinginkan akan dipilih untuk langkah selanjutnya.

Skala Produksi

Jika tujuan dari bioteknologi modern adalah produksi skala besar, langkah ini melibatkan reproduksi dan pertumbuhan organisme dengan menggunakan teknik fermentasi, bioreaktor, atau metode produksi lainnya. 

Organisme dimanfaatkan untuk menghasilkan produk yang diinginkan, seperti protein, enzim, atau senyawa kimia tertentu.

Purifikasi dan Analisis Produk

Produk yang dihasilkan oleh organisme dimurnikan dan dianalisis untuk memastikan keaslian, keamanan, dan kualitasnya. 

Metode pemurnian seperti kromatografi atau filtrasi digunakan untuk memisahkan produk dari organisme dan bahan-bahan lain yang tidak diinginkan.

Pengujian dan Validasi

Produk yang dihasilkan melalui proses bioteknologi modern akan diuji dan divalidasi melalui serangkaian pengujian kualitas, uji keamanan, atau uji efektivitas sesuai dengan standar yang berlaku.

Penerapan dan Komersialisasi

Setelah produk dinyatakan aman dan efektif, produk tersebut dapat diterapkan dalam berbagai bidang seperti kesehatan, pertanian, industri, atau lingkungan. 

Proses ini melibatkan pemasaran, distribusi, dan penggunaan produk secara luas.

Ciri-ciri Bioteknologi Modern

Berikut adalah beberapa ciri-ciri bioteknologi modern:

Rekayasa Genetika

Bioteknologi modern melibatkan penggunaan rekayasa genetika untuk memodifikasi materi genetik organisme. 

Teknik ini memungkinkan manipulasi yang lebih tepat dan efisien dalam mengubah sifat-sifat organisme.

Penggunaan Teknologi DNA dan Protein

Bioteknologi modern mengandalkan teknologi DNA dan protein untuk analisis dan manipulasi materi genetik. Metode seperti PCR (Polymerase Chain Reaction), sekuen gen, dan ekspresi protein digunakan untuk mempelajari dan memanipulasi DNA dan protein secara spesifik.

Bioinformatika dan Komputasi

Bioteknologi modern memanfaatkan bioinformatika dan komputasi untuk menganalisis data genomik, proteomik, dan metabolomik. 

Metode pengolahan data yang canggih dan pemodelan komputer digunakan untuk memahami kompleksitas biologi dan merancang solusi berbasis informasi.

Automasi dan Robotika

Proses bioteknologi modern sering melibatkan penggunaan teknologi otomasi dan robotika. 

Sistem otomatisasi laboratorium, robot pipet, dan peralatan robotik lainnya digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam percobaan dan produksi.

Keberlanjutan dan Ramah Lingkungan

Bioteknologi modern memiliki fokus pada solusi berkelanjutan dan ramah lingkungan. 

Pengembangan tanaman transgenik yang tahan terhadap hama, produksi bahan bakar bio, dan bioremediasi lingkungan adalah contoh aplikasi bioteknologi modern yang bertujuan untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan.

Kelebihan dan Kekurangan Bioteknologi Modern

Kelebihan Bioteknologi Modern:

Kemajuan dalam Penyembuhan Penyakit

Bioteknologi modern telah membawa kemajuan signifikan dalam pengembangan obat-obatan dan terapi gen. Hal ini memungkinkan penyembuhan penyakit yang sebelumnya sulit diobati atau tidak memiliki pengobatan yang efektif.

Peningkatan Produktivitas Pertanian

Bioteknologi modern telah menghasilkan varietas tanaman yang tahan terhadap hama, penyakit, dan kondisi lingkungan ekstrim. Hal ini meningkatkan produktivitas pertanian dan membantu dalam pemenuhan kebutuhan pangan dunia.

Pengurangan Penggunaan Pestisida

Pengembangan tanaman transgenik yang tahan terhadap hama atau penyakit mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia. Hal ini berpotensi mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

Produksi Bahan Bakar dan Bahan Kimia Terbarukan

Bioteknologi modern dapat digunakan untuk menghasilkan bahan bakar bio dan bahan kimia terbarukan. Hal ini membantu mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil dan mengurangi emisi gas rumah kaca.

Potensi untuk Personalisasi Pengobatan

Bioteknologi modern memungkinkan pengembangan terapi gen yang dapat disesuaikan dengan individu. Ini membuka peluang untuk pengobatan yang lebih personal dan efektif, dengan mempertimbangkan faktor genetik individu.

Kekurangan Bioteknologi Modern:

Kontroversi Etika

Bioteknologi modern seringkali menjadi sumber kontroversi etika. Isu seperti rekayasa genetika pada manusia, kloning, dan manipulasi genetik pada organisme hidup menimbulkan pertanyaan tentang batasan moral dan dampaknya terhadap masyarakat dan lingkungan.

Potensi Dampak Lingkungan yang Tidak Diketahui

Penggunaan organisme transgenik dan teknologi rekayasa genetika dapat memiliki dampak lingkungan yang tidak sepenuhnya dipahami. R

isiko potensial seperti penyebaran organisme modifikasi genetik ke lingkungan alami atau perubahan ekosistem perlu dipelajari secara lebih mendalam.

Ketimpangan Akses dan Ekonomi

Pengembangan teknologi bioteknologi modern seringkali membutuhkan sumber daya dan investasi yang besar. Hal ini dapat menciptakan ketimpangan akses terhadap keuntungan teknologi bagi masyarakat dengan sumber daya terbatas, terutama di negara berkembang.

Isu Keamanan dan Privasi Data Genetik

Penggunaan data genetik dalam bioteknologi modern menimbulkan kekhawatiran tentang privasi dan keamanan data. 

Perlindungan data genetik individu dan pencegahan penyalahgunaan informasi genetik menjadi penting dalam pengembangan dan penerapan teknologi ini.

Potensi Ketidakseimbangan Ekosistem

Penggunaan tanaman transgenik yang tahan terhadap hama atau penyakit tertentu dapat mengubah dinamika ekosistem. 

Ini dapat mempengaruhi keanekaragaman hayati dan berdampak pada organisme lain yang bergantung pada organisme yang menjadi target pengendalian.

Saat mengembangkan dan menerapkan bioteknologi modern, penting untuk mempertimbangkan dan mengatasi tantangan serta risiko yang terkait, sambil memastikan manfaatnya lebih besar daripada kerugiannya bagi masyarakat dan lingkungan.

Contoh Bioteknologi Modern

Berikut adalah beberapa produk bioteknologi modern antara lain :

1. Pengembangan Vaksin

Bioteknologi modern telah memungkinkan pengembangan vaksin yang efektif dan aman. 

Contohnya adalah penggunaan teknologi rekayasa genetika untuk menghasilkan vaksin COVID-19 yang telah diterapkan dalam upaya penanggulangan pandemi.

2. Terapi Gen

Terapi gen merupakan contoh bioteknologi modern yang mengubah atau memperbaiki materi genetik dalam sel manusia untuk mengobati penyakit genetik atau kanker. Teknik seperti pengiriman vektor viral atau pengeditan gen seperti CRISPR-Cas9 digunakan dalam terapi gen.

3. Produksi Insulin

Bioteknologi modern memungkinkan produksi insulin rekombinan menggunakan teknik rekayasa genetika. Hal ini menggantikan produksi insulin dari pankreas hewan dan membantu dalam pengobatan diabetes.

4. Tanaman Transgenik

Bioteknologi modern telah mengembangkan tanaman transgenik dengan sifat-sifat yang diinginkan, seperti ketahanan terhadap hama atau penyakit, peningkatan hasil panen, atau peningkatan kualitas nutrisi. Contoh tanaman transgenik yang umum adalah jagung Bt yang tahan terhadap serangan hama.

5. Penggunaan Enzim dalam Industri

Bioteknologi modern telah memungkinkan produksi enzim dalam skala industri. Enzim ini digunakan dalam berbagai industri seperti makanan, tekstil, deterjen, dan farmasi untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produksi.

Baca juga: Jenis Mutasi Gen dan Contohnya

_________________________

Sobat Pijar, itulah penjelasan singkat tentang bioteknologi konvensional dan modern. Keduanya punya kelebihan dan kekurangan masing-masing, jadi kita harus bijak dalam menggunakannya. Semoga artikel ini membantumu memahami materi Bioteknologi, ya!

Jika kamu masih ingin menambah wawasan mengenai materi ini, akses video pelajaran, latihan soal, hingga rangkumannya di Pijar Belajar, yuk! Eits, sekali berlangganan kamu juga bisa akses materi lainnya seperti Matematika, Fisika, hingga Kimia, lho. Banyak banget, kan? Ambis makin gampang, deh!

Tunggu apa lagi? Unduh aplikasinya di sini, ya!