Tuliskan contoh penerapan bioteknologi pada bidang lingkungan
|
Ilustrasi pengertian bioteknologi KOMPAS.com – Jika mendengar istilah bioteknologi, mungkin akan terpikirkan suatu teknologi dalam bidang teknologi yang canggih. Namun sebenarnya manusia telah sangat lama menggunakan bioteknologi, sekitar 6.000 tahun yang lalu untuk menghasilkan roti, tempe, dan keju. Dilansir dari Biotechnology Innovation Organization, pengetrian bioteknologi adalah teknologi berdasarkan biologi yang memanfaatkan proses seluler dan biomolekuler untuk mengembangkan teknologi dan produk yang membantu meningkatkan kehidupan dan kesehatan planet. Jenis bioteknologiBerdasarkan proses serta alatnya bioteknologi dibagi menjadi dua jenis, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. Berikut penjelasannya:
Bioteknologi konvensional yaitu bioteknologi yang menggunakan peralatan serta bahan sederhana dalam prosesnya. Bioteknologi konvensional memanfaatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk baru yang berguna bagi manusia. Baca juga: Contoh Produk Bioteknologi Modern di Bidang Kesehatan Bioteknologi modern yakni bioteknologi yang menggunakan bahan, peralatan, serta teknologi canggih dalam prosesnya. Bioteknologi modern adalah perkembangan dari bioteknologi konvensional. Dilansir dari National Center for Biotechnology Information, bioteknologi modern lahir dari penemuan DNA sebagai materi genetik yang dapat bereplikasi dan berperan penting dalam pewarisan sifat. Bioteknologi modern mencakup rekayasa genetika untuk menghasilkan suatu produk yang berguna bagi kehidupan di bumi. Contoh bioteknologi konvensional dan penerapannyaSelama ribuan tahun bioteknologi konvensional telah membantu kehidupan manusia terutama dalam bidang pangan. Selain dalam bidang pangan, bioteknologi konvensional juga membantu manusia dalam domestikasi hewan dan tumbuhan, serta bidang medis. Baca juga: Bioteknologi: Arti, Sejarah dan Perkembangan
ITB Kampus GaneshaJl. Ganesa 10 Bandung - Jawa Barat, Indonesia
Dalam bidang lingkungan terutama isu lingkungan, bioteknologi berperan penting sebagai agen biologi yang dapat mengatasi permasalah yang ada di lingkungan misalnya sumber-sumber pencemaran lingkungan. Agen biologi tersebut dapat berupa hewan,tumbuhan dan mikroorganisme melalui mekanisme fitoremidasi biodegradasi dan biofilter serta dapat pula sebagai hasil dari rekayasa genetika untuk mendapatkan peran yang diinginkan. Selain pencemaran lingkungan, bioteknologi juga dapat digunakan sebagai biokontrol dan sebagai biofertilizer untuk meningkatkan kesuburan tanah di lingkungan pertanian. Secara garis besar, pemanfaatan organisme sebagai agen bioteknologi dalam bidang lingkungan dikenal dengan beberapa peran, berikut ini peran dan contoh bioteknologi dalam bidang lingkungan. Baca juga: Dampak positif bioteknologi dalam bidang pangan BioremediasiBioremediasi merupakan proses penguraian limbah organik atau anorganik sebagai polutan yang dilakukan secara biologis. Beberapa contoh bioteknologi lingkungan dari peran ini adalah: Degradasi atau perombakan plastik yang dilakukan oleh organisme disebut juga biodegradasi. Plastik tersusun atas bahan-bahan yang sulit terurai oleh mikroorganisme. Namun ada spesies bakteri tertentu yang dapat mendegradasinya yaitu Clasdoporium resinae. Selain itu, baru-baru ini ditemukan jenis ulat yang disebut mealworm yang dapat memakan dan mengurai plastik berbahan polistirena (penelitian yang dilakukan oleh Wei-Min Wu dari Stanford University). Ulat tersebut mampu mengubah plastik menjadi karbon dioksida dan butrian-butrian material yang dapat terurai. Faktanya adalah, ada peran mikroba potensial dalam saluran pencernaan ulat itu walaupun kecepatan penguraianya lebih lambat. Selain itu Federica Bertocchini dari the Institute of Biomedicine and Biotechnology di Cantabria, Spanyol menemukan cacing lilin Galleria mellonella juga dapat memakan plastik polyethylene. Mereka secara tidak sengaja menemukan tas plastik yang berlubang-lubang berisi cacing lilin. Walaupun masih tahap penelitian namun tidak menutup kemungkinan bisa diaplikasikan nantinya untuk menanggulangi sampah plastik.
Tumpahan minyak yang terjadi di laut menjadi masalah penting untuk diatasi. Proses secara fisik untuk mengatasi masalah ini dapat memperparah keadaan. Biodegrasi menjadi solusi yang ramah lingkungan. Beberapa jenis mikroorganisme mampu menguraikan minyak melalui mekanisme biosurfaktan yang dapat mengurangi tegangan permukaan, sama dengan prinsip kerja detergen. Contohnya jamur Cladosporium resinae dan beberapa bakteri genus Pseudomonas.
Beberapa jenis mikroba digunakan sebagai agen bioremidiasi yaitu pemanfaatan proses biologi salah satunya untuk detoksifikasi logam berat. Logam berat yang ada di lingkungan biasanya berasal dari limbah industri. Salah satu contoh logam berat yang banyak menarik perhatian yaitu merkuri. Merkuri adalah logam berat yang mudah terakumulasi pada organisme akuatik yang perairanya tercemar limbah merkuri oleh industri. Sifatnya yang mudah berikatan dengan protein menyebabkan logam ini sangat berbahaya. Banyak mikroorganisme yang ternyata memiliki kemampuan detoksifikasi sebagai bentuk adaptasinya terhadap lingkungan tercemar untuk mempertahankan hidupnya. Kemampuan inilah yang kemudian dikembangkan oleh peneliti untuk dapat dimanfaatkan dalam detoksifikai merkuri di lingkungan. Jenis bakteri yang dapat mereduksi merkuri dengan mekanisme detoksifikasi antara lain Bacillus, Pseudomonas, Corynebacterium, Micococcus, dan Vibrio. Biofertilizer dan BiodekomposerBiofertilezer sebenarnya mikroba yang digunakan sebagai pelarut, penambat, pengikat hara yang dapat membantu meningkatkan kesuburan tanah. Walaupun sebenarnya pengaplikasianya masih tetap membutuhkan pupuk komersial karena biofertilizer tidak dapat menggantikan seluruh hara yang dibutuhkan tanaman. Biofertilezer dapat membantu mengurangi penggunaan dosis pupuk yang sering digunakan oleh para petani dan mengurangi dampak negatif dari penggunaan pupuk kimia.
Di dalam sistem pertanian, pengolahan tanah yang baik dapat meningkatkan kesuburan tanah, contohnya yaitu penambahan pupuk kimia dalam tanah. Salah satu peranan bioteknologi dalam bidang ini yaitu dengan memanfaatkan mikroba penambat nitrogen (biofertilizer). Mikroba tersebut bekerja sama (terjadi simbiosis) dengan tanaman leguminosa atau tanaman kacang-kacangan. Para petani sudah sejak lama mengenal teknik ini menanam tanaman pertanian lain pada bekas lahan budidaya kacang tanah atau kedelai apabila brangkasan tanaman tersebut dikembalikan ke tanah. Salah satu contohnya adalah bakteri Rhizobium leguminosarum. Pemanfaatan bakteri ini dapat digunakan sebagai inokulan pupuk hayati. Baca juga: 3 Jenis Simbiosis dan Contohnya (Terlengkap) Mekanisme penambatan nitrogen di udara oleh bakteri Rhizobium leguminosarum yaitu dengan cara bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminosa membentuk bintil akar. Enam spesies bakteri bintil akar pada legum, yaitu: Rhizobium leguminosarum (membentuk bintil pada Lathyrus, Pisum, Vicia and Lens), R. trifolii (membentuk bintil pada Trifolium), R. phaseoli (membentuk bintil pada Phaseolus), R. Meliloti (membentuk bintil pada Melilotus, Medicago, Trigonella), R. japonicum (membentuk bintil pada kedelai), R. lupin (membentuk bintil pada Lupinus). Proses dekomposisi sampah-sampah organik memerlukan waktu yang cukup lama. Namun, dengan pemberian aktivator dekomposisi yang berupa mikroba potensial (biodekomposer) prosenya dapat dipercepat. Prosesnya dapat berlangsung selama 2-3 minggu. Selain dapat meningkatkan kesuburan tanah, biodekomposer yang mengandung mikroba potensial yang juga dapat berperan sebagai musuh alami penyakit jamur pada akar dan busuk pangkal batang. Saat ini telah banyak produk-produk pasaran yang menyediakan kultur untuk proses dekomposisi, misalnya EM4 atau effective microorganisms. EM4 mengandung Lactobacillus sp, khamir, Actinomycetes, Streptomyces. Fungsinya yang dapat memfermentasikan bahan organik dalam tanah atau sampah serta dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme tanah lainnya. BiocontrolTidak hanya dari golongan mikroba yang dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit pada tanaman namun organisme makroskopis juga dapat digunakan untuk biokontrol. Contoh mikroba yang dimanfaatkan dari golongan mikroba adalah dari jamur Beauvaria bassiana yang dapat menginfeksi serangga seperti walang sangit, semut merah, dan beberapa serangga penganggu dengan cara misela jamur tsb menembus kulit tubuh inang sampai menutupinya hingga serangga itu mati. Penggunaanya dilingkungan dapat dilakukan cara penyemprotan atau memasukkan jamur tersebut ke dalam jebakan hama (pemikat aroma untuk serangga) sehingga jika serangga masuk ke dalam jebakan maka akan terinfeksi spora jamur itu kemudian serangga yang terkontaminasi akan menyebarkan spora tersebut ke lingkungan sekitar yang akan mengkontaminasi serangga lainnya. Begitu seterusnya sampai populasi serangga pengganggu dapat terkendali. Dari organisme makroskopis, contohnya semut hitam Dolichoderus thoracicus yang dapat mengendalikan hama penggerek buah kakao (PBK) Conopomorpha cramerella. Semut hitam bertindak sebagai predator dan menginvasi buah kakao sehingga menghambat serangga dewasa PBK meletakkan telurnya serta keberadaan semut ini tidak disukai oleh hama rodensia (seperti tikus) pada tanaman kakao. Semut hitam erat kaitanya dengan kutu putih sebagai sumber makananya oleh karena itu menggunakan metode pengendalian ini pada tanaman kakao perlu memperhatikikan keberadaan kutu putih. Baca juga: Dampak Negatif Bioteknologi dalam Bidang Pertanian dan Lingkungan Dampak Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan Manusia |
