Biofortifikasi tomat menggunakan rekayasa genetik Agrobacterium tumefaciens dapat meningkatkan kandungan vitamin C pada tomat. Rekayasa genetik pada gen lanceolate dapat mengubah bentuk daun tomat menjadi lanset untuk mengurangi tunas dan memfokuskan nutrisi pada buah. Tomat hasil rekayasa genetik memiliki kelebihan seperti tahan hama, tahan lingkungan ekstrem, dan kandungan vitamin yang lebih tinggi.
4. Masalah kekurangan gizi (malnutrisi)
merupakan salah satu masalah besar di
berbagai negara, termasuk Indonesia.
Permasalahan malnutrisi tersebut di antaranya
kekurangan zat gizi mikro seperti Anemia Gizi
Besi (AGB) dan stunting.
• Salah satu penyebab tingginya AGB di negara yang mengonsumsi beras sebagai makanan
pokok adalah rendahnya kandungan zat besi (Fe) pada beras giling serta rendahnya
kemampuan masyarakat mengonsumsi bahan pangan kaya zat besi (Fe) dan mineral lain
sebagai lauk pauk.
• Stunting disebabkan oleh asupan yang tidak memadai dari satu atau lebih zat gizi termasuk
energi, protein, atau zat gizi mikro seperti zat besi, seng dan vitamin D, A atau C.
• Defisiensi zinc merupakan penyebab utama stunting pada anak. Sekitar 165 juta anak
dengan pertumbuhan terhambat menghadapi risiko gangguan perkembangan kognitif dan
kemampuan fisik.
5. Kementerian Kesehatan mengumumkan
hasil Survei Status Gizi Indonesia (SSGI)
pada Rapat Kerja Nasional BKKBN pada
awal bulan 2023 dimana prevalensi
stunting di Indonesia turun dari 24,4% di
tahun 2021 menjadi 21,6% di 2022. Angka
itu masih di atas standar WHO, bahwa
prevalensi stunting di suatu negara
tidak boleh melebihi 20 persen. Setiap
tahun jutaan anak-anak dan remaja
terancam mengalami stunting karena
kekurangan gizi. Oleh sebab itu berbagai
upaya penambhana nilai gizi pangan
khususnya hasil produksi tanaman menjadi
perhatian khusus di dunia pertanian salah
satunya yaitu melalui teknologi
Biofortifikasi.
STATUS GIZI
INDONESIA
7. Biofortifikasi adalah upaya pemuliaan tanaman untuk memperkaya tanaman
dengan nutrisi, seperti vitamin dan mineral, baik melalui pemuliaan
konvensional maupun bioteknologi. Biofortifikasi tanaman pangan bisa menjadi
salah satu solusi mengatasi masalah kekurangan zat gizi mikro, termasuk pro-
vitamin A, Fe dan Zn, melalui proses rekayasa genetika. Upaya biofortifikasi
mencuat karena adanya peningkatan kekurangan gizi pada masyarakat. Di
Indonesia, biofortifikasi menjadi penting berkaitan dengan Anemia Gizi Besi
(AGB), stunting, maupun penyakit akibat gizi kronis lainnya. Produk yang
umumnya dijadikan produk biofortifikasi di Indonesia adalah beras.
8. BIOFORTIFIKASI
Konvensional Bioteknologi
Biofortifikasi konvensional ialah
salah satu upaya dalam
meningkatkan kandungan gizi
tanaman melalui persilangan
konvensional dengan memanfaatkan
plasma nutfah yang memiliki karakter
yang beragam.
Biofortifikasi yang menggunakan
transformasi gen atau rekayasa
genetik untuk meningkatkan
kandungan nutrisi pada tanaman
dan makanan
9. Konvensional
Biofortifikasi konvensional merupakan salah satu upaya dalam meningkatkan kandungan gizi tanaman
melalui pemupukan atau persilangan konvensional dengan memanfaatkan plasma nutfah yang memiliki
karakter beragam, sehingga dapat diarahkan untuk menghasilkan varietas yang mempunyai kandungan
mineral tinggi, seperti Fe untuk menanggulangi masalah anemia gizi besi, atau Zn untuk menanggulangi
stunting. Jika varietas yang mengandung mineral besi dan seng tinggi telah dihasilkan melalui perakitan
tanaman, maka dapat dikembangkan lebih lanjut dalam skala luas. Hal ini diharapkan dapat berkontribusi
terhadap peningkatan gizi beras yang dikonsumsi masyarakat luas, Cara ini dinilai sebagai salah satu
intervensi gizi secara murah dan berkelanjutan
Contohnya yaitu : pembentukan/perakitan
varietas unggul padi sawah yang memiliki
zink tinggi dengan cara menyilangkan galur-
galur padi yang memiliki zink tinggi dengan
padi biasa. Kemudian hasil dapat
dikembangkan lebih lanjut dalam skala luas
dan bersifat permanen tanpa perlu
penyilangan ulang.
Padi Inpari IR Nutrizinc, yang dikembangkan
oleh Kementerian Pertanian
10. Langkah Biofortifikasi Konvensional
Pemilihan varietas unggul
Pengembangan tanaman
1
2
Panen dan distribusi produk
6
Pemupukan dan pengelolaan
tanaman
5
Produksi dan distribusi benih
4
Uji coba lapangan
3
11. Kementerian Pertanian melalui Balai Besar Penelitian Padi (BB Padi) telah
melakukan perakitan varietas padi secara konvensional melalui program
biofortifikasi menghasilkan Varietas unggul baru (VUB) yang memiliki
kandungan zinc tinggi. Pada tahun 2019 dihasilkan VUB padi sawah Inpari
IR Nutri Zinc, beberapa keunggulan dari IR Nutri Zinc ini. Antara lain rata-
rata kandungan Zn 29,54-34,51 ppm (sekitar 23% lebih tinggi daripada
Ciherang dengan kandungan Zn : 24,06 ppm), dengan rata rata hasil
produksi mencapai 6,21 ton/ha (setara Ciherang), namun, potensi hasil
saat pertumbuhan optimal bisa mencapai 9,98 ton/ha, umur panen 115
hari setelah semai, tekstur nasi pulen.
Benih padi IR Inpari Nutri Zinc dirilis pada tahun 2019. Varietas padi ini
merupakan hasil persilangan dari IR 91153-AC 82, IR05F102, IR 68144-
2B-2-2-3-166, dan IRRI145 .
Pada tahun 2020 Balai Besar Penelitian Padi (BB Padi) Kementerian
Penelitian juga telah melepas varietas padi secara konvensional melalui
program biofortifikasi menghasilkan Varietas unggul baru (VUB) padi
gogo yang memiliki kandungan zinc tinggi, yaitu Inpago 13 Fortiz,
beberapa keunggulan dari IR Nutri Zinc ini. Antara lain rata-rata
kandungan Zn 34 ppm pada beras pecah kulit, dengan rata rata hasil
produksi mencapai 6,53 ton/ha GKG, namun, potensi hasil saat
pertumbuhan optimal bisa mencapai 8,11 ton/ha GKG.
Contoh Produk Biofortifikasi Konvensional
12. Bioteknologi
Biofortifikasi yang menggunakan transformasi gen atau rekayasa genetik
untuk meningkatkan kandungan nutrisi pada tanaman dan makanan,
menggunakan teknologi genetika untuk memodifikasi gen pada tanaman
sehingga menghasilkan kandungan nutrisi yang lebih tinggi.
13. Langkah Biofortifikasi Bioteknologi
Tahapan prosesbiofortifikasi bioteknologi antara lain:
Identifikasi kebutuhan nutrisi
Pengembangan varietas unggul
Regenerasi tanaman
Pengembangan vektor
rekayasa genetik
Seleksi gen
Transformasi genetik Pengujian varietas unggul
Uji lapangan
1
2
3
5
4 8
7
6
14. Produk Hasil Biofortifikasi Bioteknologi
Tomat yang telah dimodifikasi genetik
untuk meningkatkan kandungan
likopen, yaitu pigmen yang
memberikan warna merah pada tomat
dan juga memiliki sifat antioksidan.
Kedelai yang ditingkatkan
kandungan asam lemak omega-
3: Kedelai yang dimodifikasi
genetik untuk menghasilkan
asam lemak omega-3, yang
terkenal untuk meningkatkan
kesehatan jantung dan otak.
Kacang polong telah dimodifikasi genetik
untuk meningkatkan kandungan zat besi di
dalamnya. Zat besi penting untuk menjaga
kesehatan darah dan mencegah anemia.
16. keunggulan
Dapat dikembangkan pada makanan
pokok
Dapat meningkatkan zat mikro pangan,
sejak pembudidayaan tanaman.
2
Produksi tinggi dan ramah lingkungan
3
4
Bermanfaat bagi masyarakat konsumen
rawan gizi
5
Lebih murah dan menguntungkan dari segi budi
daya karena benih yang telah terfortifikasi hanya
diperlukan sekali di awal penggunaan,
selanjutnya benih dari pertanaman berikutnya
dapat dikembangkan lebih lanjut oleh petani lain.
Kualitas dan konsentrasi nilai gizi pada hasil
tanaman yang dikonsumsi semakin
bertambah.
6
Biaya yang relatip efisien
7
Dapat meningkatkan produksi pangan kaya
mineral dan mengurangi defisiensi mineral.
8
Mengatasi masalah kekurangan pro-vitamin
A, zat besi, dan zinc
9
Menguntungkan dari segi agronomi dan
ekonomi sehingga dapat dikembangkan
secara luas.
10
1
19. • TomatmengandungvitaminCyangperluuntuk ditingkatkansecarabiologis.PeningkatankandunganvitaminCdapatdilakukanmenggunakanbantuan mikroorganisme.
• Olehkarenaitu,diperlukanadanyapeningkatankualitasprodukhasilpertanianmelaluirekayasagenetika.
• Bioteknologi tidak menjadi sarana untuk mengganti prinsip atau tujuan pertanian sebagai produsen penghasil bahan pangan, melainkan digunakan untuk meningkatkan
kualitasprodukpertanian.
• Bioteknologidalamhal biofortifikasipanganmenggunakanbantuan mikroorganismeyanglebihefisiendigunakandenganmeningkatkankualitasseleniumpadabuahtomat.
• Biofortifikasipanganmenggunakanmetoderekayasa genetika dapat dilakukanmenggunakanbantuanAgrobacteriumtumefaciensmediated transformation, yangmampu
menghadirkan sifat yang dibutuhkan dengan cara menyisipkan gen dari organisme donor gen ke organisme lain penerima gen dan mampu menjawab permintaan
kebutuhanvitaminCbagimanusia.
• Metode CRISPR-CAS 9 yang dipilih memiliki peran untuk menyunting gen lanceolate pada buah tomat, karena buah tomat memiliki urutan genom diploid yang jelas dan
berkualitas.
• RekayasagenetikamenggunakanplasmidAgrobacteriumtumefaciensdiharapkanmampumenjawabpermintaankebutuhanvitaminCbagimanusia
Penelitian ini bertujuan untuk
1) Mengetahui potensi tomat kaya vitamin C
menggunakan rekayasa genetika Agrobacterium
tumefaciens,
2) Mengetahui Struktur dan fungsi gen lanceolate pada
tumbuhan,
3) Menganalisis kelebihan tomat hasil rekayasa
genetika
Tujuan
Latar
Belakang
20. Agrobacterium tumefaciens adalah jenis bakteri aerob obligat,
bakteri ini hidup di tanah secara alami Agrobacterium tumefaciens
berperan sebagai pembawa gen (DNA) yang diinginkan karena
kemampuannya menghasilkan enzim yang dapat menginduksi.
Bakteri ini mengandung sebuah plasmid besar yang disebut
plasmid-Ti. Enzim-enzim tersebut berada pada plasmid Ti. Plasmid
Ti dapat juga dikatakan sebagai tempat penyisipan gen yang
dibutuhkan.
Agrobacterium
tumefaciens
Daun tomat yang termasuk ke dalam jenis daun bercelah menyirip
majemuk perlu dipangkas secara rutin untuk mengurangi tunas muda dan
menghindari proses pematangan buah yang maksimal. Hal ini terjadi
karena seluruh nutrisi buah tomat difokuskan kepada proses
perkembangan dan pematangan buah tomat. Gen lanceolate adalah gen
yang mengkodekan bentuk morfologi daun menjadi berbentuk lanset, yaitu
bagian daun terlebar berada di tengah daun dan ujung daun berbentuk
lancip
Struktur dan fungsi
gen Lanceolate
21. Hasil
Kandungan vitamin C hasil rekayasa
genetika Agrobacterium tumefaciens
1
Tomat hasil rekayasa genetika
dapat dijadikan solusi atas
permasalahan kekurangan vitamin
C, karena selain tinggi fosfor juga
mengandungvitamin C sejumlah 21
mg/100 gram. Sedangkan pada
tomat tanpa rekayasa genetik rata-
rata kandungan Vitamin C adalah
14mg/100 gram. Hal tersebut
menunjukkan adanya kenaikan
jumlah Vit C
2 Struktur dan fungsi gen lanceolate
pada tumbuhan
Daun tomat yang termasuk ke dalam jenis daun
bercelah menyirip majemuk perlu dipangkas secara
rutin untuk mengurangi tunas muda dan
menghindari proses pematangan buah yang
maksimal.
Hal ini terjadi karena seluruh nutrisi buah tomat
difokuskan kepada proses perkembangan dan
pematangan buah tomat. Gen lanceolate adalah
gen yang mengkodekan bentuk morfologi daun
menjadi berbentuk lanset. Sehingga daun tomat
menjadi lanset untuk mengurangi tunas muda.
22. Kelebihan Tomat Hasil Rekayasa Agrobacterium tumefaciens
Mencegahataumemperlambatpelunakanpadabuahtomat.
Tomat hasil rekayasa Agrobacterium tumefaciens juga tahan terhadap serangan hama
baikitudalambentukinsektisida,herbisida,maupunbentukhamalainnya.
Tomat rekayasa genetika memiliki kelebihan kandungan vitamin yang tinggi dengan
menggunakanperbaikandanmodifikasitanaman.
Kelebihan lain dari Tomat hasil rekayasa Agrobacterium tumefaciens yaitu
meningkatkan kandungan gizi pada tanaman tomat dan meningkatkan kemampuan
tanaman untuk beradaptasi dengan lingkungan contohnya hidup pada lahan yang
ekstrem, lahan ekstrem yang dimaksut yaitu lahan yang memiliki tingkat asam dan
kadargaramtinggi.
24. CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo,
including icons by Flaticon, infographics & images by Freepik
Thanks!
Do you have any questions?
Please keep this slide for attribution
Nur Rohmah Tria Romadhoni
(0402522016)
