1. Prof. Dr. Sabaruddin Zakaria, M.Agr
Program Studi Magister
Agroekoteknologi. PPS-Unsyiah
Darussalam-B.Aceh
zaksabar@yahoo.com
BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
2. Definisi Dan Ruang Lingkup
• Bioteknologi: dapat didefinisikan sebagai
teknologi yang menciptakan atau memanipulasi
organisme yang dirancang untuk kebutuhan dalam
bidang pertanian, kedoktera, farmasi, industri,
penyediaan energi dan produksi makanan melalui
rekombinasi gen, pembauran sel dan teknik
lainnya untuk menghasilkan suatu bahan.
• Bioteknologi: merupakan penerapan prinsip
ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen
biologi untuk menyediakan bartang dan jasa.
3. • Beberapa pandangan populer menyamakan
bioteknologi dengan rekayasa genetika,
dengan mengabaikan sejumlah teknik yang
sama-sama menakjubkan dan bernilai
tinggi.
• Proses bioteknologi umumnya mencakup
produksi sel atau biomasa dan transformasi
kimia yang diinginkan.
4. Proses bioteknologi umumnya mencakup produksi sel atau
biomasa dan transformasi kimia yang diinginkan.
Transformasi kimia ini dapat dibagi kedalam dua bagian
yaitu :
• Pembentukan sutu produk akhir yang diinginkan seperti :
enzim, antibiotik, asam organik steroid dan lain-lain.
• Penguraian suatu bahan baku seperti : penguraian limbah,
penguraian buangan indusri atau tumpahan minyak.
5. • Dalam bidang bioteknologi, istilah “Ahli bioteknologi
lengkap” itu takkan pernah ada, karena tidak seorangpun
dapat memiliki keahlian sekaligus dalam berbagai bidang
keilmuan seperti : Biokimia, Mikro biologi, Rkayasa kimia
dan proses ataupun bidang ilmu lainnya.
• Penerapan bioteknologi yang berhasil hanya mungkin
akan tercapai bila dilakukan pengintegrasian berbagai
disiplin ilmu yang antara lain didalamnya termasuk mikro
biologi, genetika, biologi molekuler, fisika dan kimia
(biokimia).
6. • Reaksi yang terjadi pada proses bioteknologi dapat bersifat
katabolik, yaitu bila senyawa komplek diuraikan menjadi
senyawa lebih sderhana misalnya :
• Glukosa menjadi etanol (C6H12O6 CH3CH2OH)
• Juga dapat bersifat anabolik atau biosintesis yaitu bila
molekul sederhana dibangun menjadi molokel lebih
komplek seperti : sintesis antibiotik. Bioteknologi
mencakup proses fermentasi (mulai dari bir, anggur, keju,
antibiotik dan vaksin), pengelolaan air dan sampah.
Sebagian teknologi pangan dan juga berbagai penerapan
baru yang terus bertambah mulai dari biomedis hingga
daur ulang logam dari bantuan mineral berkualitas rendah.
7. Bioteknologi bukanlah suatu hal yang baru, tetapi
sudah ada jauh sebelumnya sejak manusia
menghasilkan minuman beralkohol dan
mengawetkan daging. Dalam prakteknya ada
empat fase perkembangan bioterknologi hingga
mencapai sistem bioteknologi modern seperti
sekarang ini.
EVOLUSI BIOTEKNOLOGI
8. – Misalnya: Orang babilon kuno sudah minum bir sejak
tahun 6000 SM.
– Orang Mesir membuat adonan kue asam pada tahun
4000 SM.
– Bukti pasti atas kesanggupan mikro organisme
melakukan fermentasi merupakan simbol dari studi
permulaan pastuer tahun (1857-1879.
– Hasil fermentasi (aktifitas mikroba) seperti keju,
yogurt, tempe, budidaya jamur shii-take dll.
1. Produksi bioteknologi makanan dan minuman.
9. • Pengembangan senyawa industri penting seprti etanol,
asam asetat, berbagai asam organik, butanol dan aseton
pada akhir abad ke 19 dengan menggunakan metode
permentasi terbuka terhadap lingkungan.
• Pengendalian atas kontamiansi mikroorganisme
dilakukan dengan memanipulasi lingkungan
ekologisnya, bukan melalui penggunaan rekayasa yang
rumit.
• Penggunaan mikroorganisme untuk tujuan
dekomposisi dan deteksifikasi air selokan seperti
pengolahan buangan industri beracun dari industri
kimia
2. Proses bioteknologi dikembangan pada kondisi
tidak steril :
10. Pengenalan teknik rekayasa yang rumit pada kultivasi
massa mikroorganisme untuk menjamin bahwa proses
biologis tetap dapat berlangsung tanpa kontaminasi
mikroorganisme lain.
Contoh:
- Asam amino
- Asam organik
- Enzym
-Steroid
- Polisakarida
-Vaksin
Sebahagian besar proses ini sangat rumit, mahal dan
cocok hanya untuk produk bernilai tinggi.
Pengenalan sterilisasi dalam proses bioteknologi.
11. Dimensi baru dan kemungkinannya untuk
industri bioteknologi.
Dalam dekade terakhir ada beberapa perkembangan terkenal
dalam biologi molekuler dan pengendalian yang menciptakan
kesempatan baru mencengangkan. Perkembangan ini selain
menimbulkan dimensi baru juga meningkatakan efisiensi dan
ekonomi industri biteknologi yang sudah ada. Inovasi baru
tesebut meliputi:
Kultur jaringan
Fusi protoplast
Manipulasi DNA rekombinan
Pembuatan monoklonal anti bodi
Modifikasi sruktur protein
Imbilisasi enzim dan sel katlis.
Penginderaan dengan molekul biologi
Pengaitan komputer dengan reaktor dan pemrosesan
Rancang bangun reaktor biokatalis baru
Terapi gen, dll.
