BIOLOGI Kelas 12 - Bioteknologi Konvensional | GIA Academy

Halo teman-teman, selamat datang kembali di channel YouTube Gia Academy. Semoga teman-teman selalu sehat dan terus semangat.

Teman-teman, dalam kehidupan sehari-hari kita sering mengonsumsi berbagai olahan makanan yang terbuat dari yogurt, keju, roti, kecap, atau tempe. Tahukah teman-teman kalau bahan-bahan makanan tersebut merupakan produk bioteknologi?

Apa itu bioteknologi? Kira-kira seperti apa ya metode dan produk lain dari bioteknologi ini?

Kita akan mempelajarinya di video kali ini. Jadi, di video ini kita akan belajar tentang bioteknologi.

Simak terus videonya ya.

Selain beberapa jenis bahan dasar makanan tadi, produk lain dari bioteknologi ini juga berupa tanaman hidroponik.

Sapi Jersey dan antibiotik penisilin.

Bagaimana ya proses pengolahan produk-produk tersebut hingga menjadi barang yang dapat membantu kehidupan kita?

Nah, keseluruhan produk yang kita bahas tadi menggunakan prinsip dasar bioteknologi.

Bioteknologi berasal dari kata bio, hidup, dan teknos, teknologi, yang berarti ilmu biologi yang menerapkan prinsip teknologi.

Jadi, bioteknologi dapat diartikan sebagai cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup berupa bakteri, fungi, virus dan lain-lain.

Maupun produk dari makhluk hidup seperti alkohol, asam organik, antibiotik, enzim dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang dapat digunakan oleh manusia.

Berdasarkan konsep dasarnya, ada tiga aspek pokok dalam bioteknologi.

Pertama, agen bioteknologi seperti mikroorganisme, enzim, sel tumbuhan dan sel hewan.

Kedua, pendayagunaan secara teknologis dan industrial.

Dan ketiga, produk dan jasa yang diperoleh.

Dalam bioteknologi, mikroorganisme merupakan agen biologi yang paling banyak digunakan.

Di antaranya, virus, bakteri, jamur, alga dan protozoa.

Mikroorganisme dijadikan subjek utama dalam berbagai proses bioteknologi karena beberapa alasan berikut.

Pertama, perkembangannya sangat cepat.

Kedua, mudah diperoleh dari lingkungan sekitar kita.

Ketiga, sifatnya tetap.

Keempat, sifat mikroorganisme dapat dimodifikasi atau diubah dengan cepat melalui teknik rekayasa genetika, sehingga dapat menghasilkan produk sesuai dengan yang diinginkan.

Terakhir, dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia yang tidak bergantung pada musim atau kondisi iklim lingkungannya selama dibiakan pada sistem tertutup.

Menurut perkembangannya, secara umum bioteknologi dibagi menjadi dua jenis.

Yaitu, bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.

Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan organisme secara langsung untuk menghasilkan produk barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Bioteknologi ini disebut konvensional karena teknik dan peralatan yang digunakan masih sederhana.

Pada bioteknologi konvensional dalam prosesnya memanfaatkan mikroorganisme secara utuh.

Proses biokimia dan proses genetiknya terjadi secara alami.

Manipulasi yang biasa dilakukan dalam bioteknologi ini hanya sebatas manipulasi pada media tumbuh atau substrat dan kondisi lingkungan.

Tidak sampai pada tahap rekayasa genetika.

Kalaupun ada, rekayasa yang berlangsung bersifat sederhana dan perubahan yang terjadi tidak tepat sasaran.

Sedangkan bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang menggunakan teknologi canggih dan memanfaatkan berbagai disiplin ilmu seperti mikrobiologi.

Biologi sel, biologi molekuler, biokimia dan genetika.

Pada bioteknologi modern, manipulasi yang dilakukan meliputi manipulasi susunan gen dalam kromosom makhluk hidup yang digunakan.

Atau dikenal dengan teknik rekayasa genetika.

Teknik ini bertujuan untuk menghasilkan organisme dengan susunan gen yang telah diubah sehingga memiliki sifat sesuai dengan yang diinginkan.

Hasil bioteknologi modern lebih terarah dan dapat diproduksi dalam skala industri dengan menggunakan organisme, sistem atau proses bioteknologi.

Nah, teman-teman, di video kali ini kita akan memfokuskan pembahasan kita pada materi bioteknologi konvensional.

Tonton videonya sampai selesai ya.

Bioteknologi konvensional dimanfaatkan dalam beberapa bidang berikut.

Pertama, bidang pangan.

Kedua, bidang pertanian.

Berikutnya, bidang industri.

Bidang pengobatan dan bidang peternakan.

Mari kita bahas aplikasi dan contohnya satu persatu.

Pertama, bidang pangan.

Dalam bidang pangan atau makanan, produk-produk yang dihasilkan antara lain, yogurt, keju, roti, kecap, cuka, dan tempe.

Yoghurt merupakan minuman hasil fermentasi susu yang menggunakan bakteri asam laktat.

Yaitu, Streptococcus thermophilus atau Lactobacillus bulgaricus.

Bakteri ini akan mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat dengan bantuan enzim laktase.

Efek lain dari proses fermentasi ini adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental.

Hasil akhirnya, susu akan terasa asam dan kental.

Berikutnya, keju.

Keju merupakan bahan makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat pada susu melalui proses pengentalan atau koagulasi.

Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus.

Bakteri ini akan menghasilkan enzim renin, sehingga protein pada susu menggumpal dan membagi susu menjadi cair dan padatan yang disebut dadih.

Selanjutnya, enzim lipase akan mengubah gula laktosa dalam susu menjadi asam dan protein yang ada pada dadih.

Dadih inilah yang akan diproses lebih lanjut melalui proses pematangan dan pengemasan sehingga terbentuk olahan makanan yang dikenal dengan keju.

Produk makanan selanjutnya, roti.

Pembuatan roti juga memanfaatkan peristiwa fermentasi yang dibantu oleh yeast atau khamir Saccharomyces cerevisiae.

Merupakan sejenis jamur yang ditambah pada adonan tepung dan akan menimbulkan proses fermentasi.

Proses ini akan menghasilkan gas karbondioksida dan alkohol.

Gas karbondioksida berperan dalam mengembangkan roti, sedangkan alkohol akan mempengaruhi aroma dan memberi rasa pada roti.

Adonan akan tampak lebih mengembang dan membesar pada saat adonan dimasukkan ke oven karena gas akan mengembang pada suhu tinggi.

Berikutnya, kecap.

Kecap merupakan salah satu produk hasil bioteknologi yang terbuat dari kacang kedelai.

Kedelai akan difermentasi dengan menggunakan jamur Aspergillus wentii, kemudian dikeringkan dan direndam di dalam larutan garam hingga dikemas menjadi kecap.

Karenanya, proses pembuatan kecap dinamakan juga dengan fermentasi garam.

Jamur Aspergillus wentii akan merobak protein menjadi asam-asam amino dan menghasilkan komponen rasa asam dan aroma yang khas.

Produk pangan selanjutnya, cuka.

Bahan dasar pada proses pembuatan cuka adalah etanol yang dihasilkan oleh fermentasi anaerob oleh ragi.

Bakteri yang digunakan seperti Saccharomyces cerevisiae dan Acetobacter aceti.

Dalam prosesnya, cuka dibuat melalui dua tahapan fermentasi.

Pertama, fermentasi alkohol yaitu glukosa diubah menjadi alkohol oleh Saccharomyces cerevisiae secara anaerob.

Kedua, fermentasi asam asetat yang mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat secara aerob oleh Acetobacter aceti.

Berikutnya, tempe.

Tempe merupakan bahan makanan yang terbuat dari biji kedelai yang menggunakan teknik fermentasi yang dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada biji kedelai.

Jamur ini akan menghasilkan benang-benang yang disebut dengan hifa.

Hifa inilah yang mengakibatkan biji-bijian kedelai saling terikat dan membentuk struktur yang kompak hingga membentuk tempe.

Nah, selain berbagai produk makanan yang sudah kita bahas tadi, produk bioteknologi konvensional di bidang pangan lainnya yaitu minuman beralkohol.

Seperti anggur dan bir.

Anggur dapat dibuat dari buah anggur yang difermentasi oleh mikroorganisme.

Sedangkan bir dibuat dari biji-biji sereal seperti gandum dengan proses penggilingan dan fermentasi yang dibantu oleh khamir.

Eits, perlu diingat, kita tidak boleh mengonsumsi minuman ini ya.

Dan produk pangan terakhir yaitu protein sel tunggal.

Selain berperan dalam proses fermentasi, mikroorganisme juga dapat dimanfaatkan biomassanya.

Beberapa jenis mikroorganisme merupakan sumber protein dan protein yang dihasilkannya disebut dengan protein sel tunggal atau PST.

Berikut ini beberapa mikroorganisme yang efektif untuk membuat PST antara lain.

Chlorella, Spirulina, Candida utilis, dan Fusarium graminearum.

PST dapat diproduksi dengan cara.

Penyediaan substrat.

Sterilisasi.

Pembiakan mikroorganisme.

Pemisahan biomassa mikroorganisme dari cairan fermentasi dan pemurnian.

Dengan laju pertumbuhan mikroorganisme yang cepat dan kandungan protein yang lebih tinggi, maka PST dapat menjadi bahan makanan alternatif yang banyak dibudidayakan.

Pemanfaatan bioteknologi konvensional berikutnya di bidang pertanian.

Bioteknologi konvensional dalam bidang pertanian di antaranya adalah pembastaran dan hidroponik.

Pembastaran atau persilangan merupakan perkawinan antara dua individu tanaman yang sejenis tetapi berbeda varietas.

Pembastaran merupakan cara yang sederhana, murah dan paling mudah untuk menghasilkan tanaman pangan varietas unggul.

Contohnya, padi varietas X yang memiliki produksi gabah tinggi dan tidak cepat rebah dikawinkan dengan padi varietas Y yang memiliki sifat tahan hama dan umur panen pendek.

Dari perkawinan ini dapat dihasilkan padi varietas baru yang memiliki sifat perpaduan dari keduanya, yaitu produksi gabah tinggi, tahan hama, tidak cepat rebah dan umur panen pendek.

Produk pertanian berikutnya, hidroponik.

Hidroponik merupakan teknik bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanamnya.

Termasuk juga bercocok tanam di dalam pot atau wadah lainnya yang menggunakan air atau bahan yang bersifat poros seperti pasir kali, batu, kerikil, pecahan genteng, sabut kelapa dan sebagainya.

Pemanfaatan bioteknologi konvensional selanjutnya di bidang industri.

Pada bidang industri, misalnya teknik bioremediasi, yaitu suatu proses pengelolaan limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya menjadi limbah yang kurang berbahaya.

Bioremediasi melibatkan mikroba tertentu.

Di antaranya, Santomonas campestris dan Pseudomonas putida.

Caranya, dengan melepaskan langsung bakteri tersebut ke limbah pabrik yang tercemar.

Pemanfaatan bioteknologi konvensional di bidang pengobatan, misalnya antibiotik penisilin yang digunakan untuk pengobatan.

Diisolasi dari bakteri dan jamur.

Dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan dan bermanfaat untuk meningkatkan imunitas.

Di bidang peternakan, misalnya pada domba Ankon yang merupakan domba berkaki pendek dan bengkok sebagai hasil mutasi alami.

Dan sapi Jersey yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu dengan kandungan krim lebih banyak.

Sebagai hasil pengembangan ilmu manusia, bioteknologi konvensional tentunya memiliki kelebihan dan kekurangan.

Faktor kelebihannya antara lain.

Biaya produksi yang murah.

Menggunakan peralatan yang sederhana.

Dan pengaruh jangka panjangnya sudah kita ketahui.

Sedangkan yang menjadi kelemahannya adalah.

Perubahan genetik yang tidak terarah.

Memerlukan waktu yang relatif lama.

Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya.

Belum ada pengkajian prinsip-prinsip ilmiah.

Tidak dapat mengatasi ketidaksesuaian genetik.

Produksi hanya dalam skala kecil.

Proses relatif belum steril.

Dan kualitas hasil belum terjamin.

Nah, teman-teman, keseluruhan produk dari bioteknologi konvensional yang telah kita bahas tadi bisa kita rangkum dalam tabel berikut.

Sampai di sini teman-teman bisa paham ya.

Agar teman-teman semakin paham, mari kita selesaikan contoh soal berikut.

Soal pertama, diberikan beberapa ciri-ciri bioteknologi.

Kita diminta menentukan ciri bioteknologi konvensional.

Kita tahu bioteknologi konvensional memiliki perbedaan yang signifikan dengan bioteknologi modern.

Pada bioteknologi konvensional, perbaikan genetik tidak terarah.

Hasil tidak dapat diperkirakan.

Memerlukan waktu yang relatif lama.

Belum ada pengkajian secara ilmiah.

Dan biasanya menggunakan alat-alat yang sederhana.

Sedangkan dalam bioteknologi modern sebaliknya.

Perbaikan genetik lebih terarah.

Hasil dapat diperkirakan.

Menggunakan disiplin ilmu tertentu.

Seperti mikrobiologi, biologi sel, biologi molekuler, biokimia dan genetika.

Serta menggunakan alat-alat yang modern.

Jadi, ciri-ciri yang menunjukkan bioteknologi konvensional ditunjukkan oleh nomor 1, 2, dan 3.

Jawabannya, A.

Soal kedua, diberikan tabel yang menunjukkan hubungan yang tepat antara mikroorganisme dengan peranannya dalam bioteknologi.

Kita diminta menentukan mikroorganisme dan peranannya yang tepat.

Nah, pada pembahasan materi tadi, kita sudah mengetahui beberapa jenis organisme dan peranannya.

Jika kita urut berdasarkan soal, maka.

Saccharomyces cerevisiae memiliki peranan dalam pembuatan roti.

Acetobacter aceti membuat cuka.

Rhizopus oryzae membuat tempe.

Sedangkan Spirulina dan Chlorella merupakan mikroorganisme protein sel tunggal atau PST yang mampu menghasilkan protein.

Jadi, pasangan yang sesuai ditunjukkan oleh pilihan jawaban D.

Oke, teman-teman, demikianlah pembahasan kita tentang bioteknologi konvensional.

Kita akan melanjutkan pembahasan tentang bioteknologi modern di video berikutnya.

Tungguin ya, sampai jumpa.