Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Bioteknologi adalah bidang ilmu yang melibatkan penggunaan sistem biologis, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat produk yang berguna bagi umat manusia. Bioteknologi membantu kita mengatasi banyak masalah seperti penyakit menular, peningkatan kualitas makanan, kekurangan bahan bakar fosil, dll.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Seiring dengan bertambahnya populasi dan berkurangnya sumber daya alam, bioteknologi membantu kita menemukan sumber alternatif. Bioteknologi memainkan peran penting dalam memenuhi kebutuhan hidup kita sehari-hari.

Bioteknologi telah menyediakan layanan di hampir setiap bidang seperti perawatan kesehatan, industri makanan, pembuatan anggur, produk susu, industri tekstil, dan bioremediasi untuk waktu yang lama. Saat ini, ketika seluruh dunia menderita pandemi, bioteknologi memainkan peran penting dalam produksi vaksin. Berikut adalah beberapa kegunaan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari

1. Biofuel

Biofuel berasal dari biomassa seperti tanaman, kotoran hewan, dan bahan alga. Dengan kenaikan harga bahan bakar dan menipisnya bahan bakar fosil, produksi biofuel melalui biteknologi dapat memainkan peran penting. Biofuel bertindak sebagai sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan karena mencegah emisi gas rumah kaca. Contoh biofuel adalah etanol, biodiesel, dan biogas.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Bioetanol

Etanol adalah biofuel cair tidak berwarna yang dihasilkan oleh fermentasi pati yang ada pada tanaman seperti jagung, tebu dll. Brasil dan Amerika Serikat adalah produsen utama etanol. Amerika Serikat menggunakan biji-bijian makanan dengan kandungan gula tinggi seperti tebu, barley, dan sorgum sebagai bahan pakan untuk membuat etanol. Di AS, etanol 10% digunakan dalam campuran dengan bensin untuk membentuk ‘gasohol’, campuran bensin dan etanol yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin pembakaran internal.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Biodiesel

Biodiesel adalah biofuel yang diproduksi dari minyak nabati, lemak hewani, dll. Ini membantu dalam pembakaran bahan bakar yang bersih dan bertindak sebagai pengganti terbarukan untuk solar. Penggunaan biodiesel dalam kendaraan mengurangi pencemaran lingkungan, sehingga meningkatkan kualitas udara. Biodiesel dibuat melalui proses yang disebut transesterifikasi trigliserida yang ada dalam asam lemak. Transesterifikasi minyak nabati dengan etanol menghasilkan biodiesel dan gliserin. Di beberapa negara seperti India, biodiesel dihasilkan dari biji tanaman jarak pagar.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Biogas

Biogas diproduksi oleh degradasi pertanian, limbah tanaman dan hewan, dan limbah atau limbah kota, oleh bakteri tertentu yang disebut metanogen. Biogas adalah sumber energi terbarukan, dan merupakan campuran gas seperti metana, karbon dioksida, dan lainnya. Biogas banyak digunakan di pedesaan untuk memasak, dan dalam bentuk terkompresi, dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

2. Produk Susu

Bioteknologi memiliki aplikasi yang luas dalam produk susu, dan kita berhutang pada bioteknologi untuk produk susu favorit kita seperti keju dan yogurt.

Keju

Keju dibentuk oleh fermentasi asam laktat dari susu. Susu mengandung air (85%), lemak, karbohidrat (laktosa), dan protein (kasein & whey). Keju dibentuk dengan memisahkan susu menjadi dadih padat dan whey cair dengan pengasaman susu atau dengan menambahkan rennet.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Bakteri tertentu seperti keluarga lactobacilli atau streptococci mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam laktat dan dengan demikian menurunkan pH susu. Ini disebut pengasaman susu, membunuh bakteri berbahaya yang ada dalam susu. Ini membantu memisahkan susu menjadi dadih dan whey cair.

Rennet adalah enzim yang membantu dalam koagulasi protein kasein. Enzim ini memisahkan dadih padat dan whey cair. Whey cair kemudian dihilangkan, dan dadih kemudian diasinkan dan dibentuk. Rennet adalah seperangkat enzim yang ada di perut mamalia ruminansia. Chymosin (protease) adalah enzim kunci, yang mengentalkan protein kasein dalam susu.

3. Roti

Roti merupakan salah satu makanan yang paling banyak dikonsumsi oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Tahukah kita apa yang membuat roti menjadi lembut dan mengembang? Roti dibentuk dengan membuat adonan menggunakan tepung, air, ragi dan gula. Amilase yang ada dalam adonan basah memecah pati (amilase atau amilopektin) yang ada dalam tepung dan melepaskan maltosa dan sukrosa.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Ragi adalah jenis jamur, yang memakan gula untuk energi. Ragi yang ada dalam adonan mengandung maltase, yang memecah maltosa menjadi glukosa melalui respirasi aerob tetapi segera kehabisan oksigen dan beralih ke respirasi anaerob.

Dalam respirasi anaerobik, ia memecah gula dan menghasilkan CO2 dan etanol. Molekul CO2 ini terperangkap dalam molekul gluten, menghasilkan adonan yang mengembang. Adonan kemudian dipanaskan, yang membunuh ragi dan menguapkan etanol. Saccharomyces cerevisiae adalah spesies ragi yang digunakan untuk membuat roti, juga dikenal sebagai ragi roti.

4. Susu bebas laktosa

Laktosa adalah gula alami yang ada dalam susu. Ini memiliki unit yang lebih kecil yang disebut glukosa dan galaktosa. Laktosa dipecah di usus kita oleh enzim laktase. Beberapa orang tidak dapat mencerna laktosa dan tidak toleran terhadap laktosa karena mereka kekurangan enzim laktase dalam tubuh mereka. Pada orang-orang seperti itu, laktosa tetap seperti itu di usus dan menyebabkan gejala seperti mual, kembung, kram, dll.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Berkat bioteknologi yang telah memberi kita susu bebas laktosa di pasaran. Susu tersebut telah diolah terlebih dahulu dengan enzim laktase. Hal ini menyebabkan laktosa terurai menjadi glukosa dan galaktosa. Enzim ini diproduksi dalam ragi yang disebut Kluyveromyces. Susu bebas laktosa terdiri dari glukosa dan galaktosa unit tunggal, yang lebih larut dalam air daripada laktosa dan dapat dengan mudah diserap oleh usus.

5. Produksi Alkohol

Proses bioteknologi Fermentasi alkohol, dicapai oleh bakteri dan ragi tertentu, banyak digunakan untuk menghasilkan alkohol. Bahan baku untuk produksi alkohol adalah tanaman pati seperti singkong, gandum, tebu beras atau jagung.

Fermentasi adalah proses di mana ragi mengubah gula menjadi alkohol (etanol) dan karbon dioksida (CO2). Dengan adanya oksigen, ragi memecah molekul glukosa (gula) menjadi dua molekul asam piruvat dan melepaskan karbon dioksida dan air sebagai produk sampingan.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Kedua molekul asam piruvat ini kemudian direduksi menjadi etanol dan CO2 dalam kondisi anaerob. Beberapa spesies bakteri seperti Zymomonas mobilis juga dapat melakukan fermentasi alkohol. Fermentasi alkohol dengan ragi Saccharomyces cerevisiae sangat umum dan terkenal, tetapi Z. Mobilis juga digunakan sebagai starter untuk produksi etanol di industri.

Anggur terbentuk melalui fermentasi buah anggur (Vitis vinifera). Pembuatan anggur melibatkan dua proses bioteknologi utama, fermentasi alkohol dan fermentasi malolaktik. Dalam fermentasi alkohol, gula yang ada dalam buah-buahan diubah menjadi etanol dan CO2 mengikuti yang sebagian besar anggur merah mengalami fermentasi malolaktik oleh bakteri asam laktat, Oenococcus oeni.

Proses ini mengubah asam malat (rasa pahit) menjadi asam laktat yang lebih kental dan juga meningkatkan pH. Ini diperlukan untuk proses penghilangan asam dan modifikasi rasa anggur.

6. Produk Perawatan Kulit

Bioteknologi telah memainkan peran penting dalam tata rias dan obat-obatan estetika. Botox adalah salah satu contoh produk bioteknologi yang menonjol dalam kehidupan sehari-hari. Botox adalah protein yang diproduksi oleh bakteri Clostridium botulinum. Produk ini melumpuhkan sel-sel saraf, sehingga mengurangi kerutan di wajah.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Asam hialuronat juga merupakan bahan yang sangat penting dalam perawatan kulit anti penuaan. Hal ini secara alami ada dalam tubuh manusia. Di laboratorium, asam hialuronat dibentuk oleh fermentasi glukosa oleh bakteri tertentu seperti Streptococcus zooepidemicus, Escherichia coli, dan Bacillus subtilis di bawah suhu dan pH yang tepat.

7. Enzim deterjen

Deterjen konvensional telah dibayangi oleh enzim deterjen, produk bioteknologi. Deterjen ini mengandung enzim seperti protease, lipase, dan amilase, yang membantu menghilangkan noda darah, minyak, dll.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

8. Tanaman yang Dimodifikasi Secara Genetik (GM)

Bioteknologi memainkan peran penting dalam meningkatkan serat alami seperti kapas, sutra wol, dll. Ini juga membantu dalam meningkatkan hasil dan kualitas produksi tanaman dengan membuat tanaman tahan hama atau herbisida. Makanan rekayasa genetika diproduksi dengan memperkenalkan perubahan DNA mereka dengan rekayasa genetika. Beberapa contoh makanan Genetic Modification (GM) adalah tanaman Bt, beras emas, dll.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Tanaman Bt

Tanaman Bt dimodifikasi secara genetik untuk mengandung gen spesifik bakteri, Bacillus thuringiensis (Bt). Gen ini mengarah pada pembentukan racun di daun. Ketika hama memakan tanaman Bt, toksin (protein Cry) yang ada di sel tanaman mengkristal sistem pencernaan hama dan membunuh hama. Protein ini tidak memiliki efek berbahaya pada manusia. Toksin ini mematikan bagi beberapa serangga seperti kupu-kupu, ngengat, lalat nakhoda, kumbang, dll. Contoh tanaman BT adalah jagung dan kapas.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Beras Emas

Beras emas adalah varietas padi hasil rekayasa genetika (Oryza sativa). Dalam hal ini, jalur biokimia multi-gen diintegrasikan dalam genom padi melalui rekayasa genetika. Jalur ini menghasilkan produksi beta-karoten, prekursor vitamin A. Ketika dimetabolisme oleh manusia, ia menghasilkan vitamin A. Beras emas telah direkayasa untuk mengatasi kekurangan vitamin A di negara berkembang. Kekurangan vitamin A dapat menyebabkan rabun senja dan bekas luka kornea atau kebutaan permanen.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

9. Pembuatan Pewarna

Shikonin adalah contoh naftokuinon alami. Ini ditemukan di akar kering tanaman Lithospermum erythrorhizo. Mereka digunakan sebagai pewarna alami dalam kosmetik, makanan, dan industri tekstil. Bioteknologi juga membantu dalam produksi pewarna antrakuinon.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Pewarna ini dapat diekstraksi dari berbagai jamur seperti trichoderma, aspergillus, dan strain curvularia. Contoh biodye antrakuinon adalah CI bubar biru 7 dan CI asam hijau 28. Antrakuinon adalah senyawa organik yang dihasilkan oleh tumbuhan dan jamur; pewarna ini lebih murah dan sangat ramah lingkungan.

10. Industri Kertas

Kertas dibentuk dengan mengekstraksi selulosa dari kayu dan mengubahnya menjadi pulp. Tujuan pulping adalah untuk membebaskan serat selulosa dari lignin dan pengotor lain yang ada di dalam kayu. Bioteknologi memungkinkan pulping selulosa oleh jamur pendegradasi lignin tertentu, metode pulping ini disebut biopulping.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Banyak bahan kimia berbahaya digantikan oleh enzim yang digunakan dalam pengolahan pulp. Pulp biasanya berwarna coklat karena adanya lignin, dan untuk membuatnya berwarna lebih terang, dilakukan biobleaching. Awalnya, klorin digunakan untuk pemutihan pulp, tetapi karena pengaruhnya yang buruk terhadap lingkungan, sekarang telah digantikan oleh enzim seperti xilanase.

Agen biobleaching Xilanase diproduksi oleh Trichoderma asperellum (jamur), ini membantu dalam hidrolisis hemiselulosa (xilan) yang ada dalam pulp. Biobleaching hemat biaya dan mencegah pembentukan produk berbahaya. Ini juga meningkatkan tekstur dan kekuatan kertas.

11. Bioremediasi

Pencemaran lingkungan merupakan masalah global yang utama, tetapi dengan munculnya teknologi bioremediasi, kita dapat dengan mudah mengontrol efek merusak dari polutan. Bioremediasi adalah proses di mana mikroba digunakan untuk mendegradasi zat beracun yang ada dalam air tanah atau tanah yang terkontaminasi dan mengubahnya menjadi zat tidak beracun.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Aplikasi Bioremediasi

1. Bioremediasi membantu dalam membersihkan darah dan cairan tubuh di TKP. Awalnya pemutih atau amonia digunakan sebagai bahan pembersih tetapi sekarang pembersih enzim (protease, lipase, dll.) digunakan untuk menghilangkan zat berbahaya seperti darah yang dapat menimbulkan risiko kesehatan seperti HIV atau hepatitis.

2. Pestisida kimia dan limbah industri dapat mencemari tanah dan air bawah tanah dengan melepaskan zat beracun ke dalam tanah. Melalui Bioremediasi, mikroba dapat memanfaatkan kontaminan kimia di dalam tanah sebagai sumber energinya. Mereka memetabolisme kontaminan ini melalui reaksi oksidasi-reduksi dan menghasilkan energi.

3. Bioremediasi juga dapat membantu mengendalikan tumpahan minyak di ekosistem laut. Tumpahan minyak dapat membahayakan hewan laut dan juga membuat makanan laut tidak aman untuk dikonsumsi. Bioremediasi dapat membantu mengendalikan efek berbahaya dari tumpahan minyak dengan dua cara.

Bioaugmentasi: Penyisipan sejumlah kecil mikroba pendegradasi minyak ke daerah yang terkena.

Biostimulasi: Merangsang pertumbuhan mikroba pendegradasi minyak dengan penambahan nutrisi. Hal ini meningkatkan laju degradasi oleh mikroba seperti bakteri dan jamur.

12. Produksi Antibiotik

Antibiotik adalah salah satu contoh produk bioteknologi yang sangat umum. Mereka adalah molekul non-protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Antibiotik diproduksi sebagai metabolit sekunder oleh banyak spesies bakteri seperti Streptomyces, Bacillus, dan Penicillium (jamur). Antibiotik memainkan peran penting dalam memerangi penyakit menular pada manusia dan hewan. Antibiotik dapat dibagi menjadi dua kategori besar berdasarkan cara kerjanya, bakterisida (membunuh bakteri) dan bakteriostatik (menghentikan pertumbuhan bakteri). Penisilin adalah antibiotik pertama yang ditemukan oleh Alexander Fleming.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Beberapa mikroba di tanah seperti bakteri dan jamur menghasilkan antibiotik sebagai mekanisme pertahanan terhadap mikroba lain yang hidup di sekitar yang sama. Karena sifat tanah yang heterogen, mikroorganisme yang berbeda tinggal di dalamnya. Mikroba yang berbeda ini berjuang untuk kelangsungan hidup dan reproduksi yang sukses, dan karenanya mereka menghasilkan antibiotik untuk menghambat pertumbuhan mikroba lain. Mikroorganisme tanah merupakan sumber utama produksi antibiotik.

13. Produksi Vaksin

Bioteknologi telah memainkan peran penting dalam produksi vaksin terhadap berbagai penyakit mematikan. Vaksin terbuat dari patogen mati atau tidak aktif, salah satu protein permukaannya atau racun yang dihasilkan oleh patogen. Vaksinasi memicu sistem kekebalan tubuh kita, menghasilkan produksi antibodi. Antibodi ini beredar dalam darah untuk waktu yang lama sebagai antibodi memori, dan jika patogen tersebut menyerang di masa depan, antibodi memori melawannya.

Contoh Bioteknologi dalam Kehidupan Sehari-hari

Baca Juga Daftar Alat Laboratorium Biologi dan Kegunaannya

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

2 comments