Sejarah perkembangan Bioteknologi

Sejarah perkembangan Bioteknologi

Pernahkah kamu makan tempe atau makanan olahan dari tempe? Tempe adalah salah satu bahan makanan yang dibuat dari fermentasi kedelai dengan bantuan jamur yang terdapat pada ragi. Tahukah kamu, ternyata tempe lebih mudah dicerna oleh tubuh dibandingkan kedelai?

Tahukah kamu bahwa tempe memiliki kandungan antioksidan yang mampu menangkal radikal bebas penyebab kanker? Jika kamu perhatikan struktur tempe, kamu akan menemukan benang-benang putih pada tempe. Benang-benang tersebut disebut dengan hifa.

Hifa merupakan tubuh jamur yang membentuk jejaring. Keberadaan hifa menyatukan butiran biji kedelai yang satu dengan yang lainnya, sehingga menjadi struktur yang lebih kompak dan padat yang kita kenal sebagai tempe. Tempe dapat dikelompokkan menjadi salah satu produk bioteknologi karena dalam proses pembuatan tempe melibatkan suatu mikroorganisme.

Ternyata banyak makanan dan minuman yang kamu konsumsi sehari-hari merupakan produk bioteknologi.

Tahukah kamu sebenarnya apakah bioteknologi itu?

Istilah bioteknologi pertama kali digunakan seorang insinyur dari Hungaria bernama Karl Ereky, pada 1919. Secara etimologi, bioteknologi tersusun dari tiga kata bahasa Latin, yaitu bios berarti hidup, tekno berarti penerapan, dan logos berarti ilmu. Atau bisa juga, Bioteknologi berasal dari kata “bio” yang artinya makhluk hidup dan “teknologi” yang artinya suatu cara (alat) untuk memudahkan manusia dalam memecahkan masalah atau membuat produk yang berguna.

Bioteknologi dapat didefinisikan sebagai penggunaan organisme atau bagian dari organisme untuk membuat suatu produk atau jasa, sehingga dapat mensejahterakan manusia. Bioteknologi adalah perpaduan yang harmonis antara biologi dan teknologi. Secara terminologi, bioteknologi dapat kita artikan sebagai pemanfaatan sistem biologi, makhluk hidup dan produknya untuk mengubah atau memperbaiki kesehatan umat manusia dan lingkungannya.

Manusia sudah mengenal bioteknologi sejak ribuan tahun lalu.

Pada 4000 SM, bangsa China mampu membuat produk fermentasi susu seperti yoghurt dan keju.

Pada tahun 2500 SM, Peternakan sapi perah dikembangkan di daerah Timur Tengah; Bangsa Mesir menggunakan yeast untuk membuat roti dan wine. Ketika itu, dengan aplikasi proses fermentasi, dihasilkan lebih dari 50 macam roti; Masyarakat Cina membuat keju dan yoghurt dengan bakteri penghasil asam laktat.

Pada tahun 2000 SM, Masyarakat Mesir mempraktikkan pemuliaan hewan ternak, pada sapi dan angsa, untuk kebutuhan pangan bangsa Mesir. Bangsa Sumerian dan Babilonia membuat minuman bir dan keju hasil fermentasi menggunakan yeast

Pada tahun 500 SM, Masyarakat Cina menggunakan bubur ekstrak kedelai yang sudah berjamur sebagai antibiotik untuk menyembuhkan borok.

Pada tahu 100 SM, Masyarakat Cina menggunakan tepung tanaman bunga krisan sebagai insektisida.

Pada tahun 1500 M, Bangsa Aztek dari Meksiko menggunakan alga Spirulina yang tumbuh di kolam-kolam dangkal sebagai bahan makanan.

 

Bioteknologi mulai berkembang pesat sejak tahun 1857, setelah Louis Pasteur menemukan hasil fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme.  Pada tahun 1920,  proses fermentasi yang melibatkan mikroorganisme sudah banyak digunakan untuk membuat larutan kimia, seperti pembuatan alkohol. Bioteknologi yang memanfaatkan secara langsung mikroorganisme seperti bakteri maupun jamur secara langsung, enzim yang dihasilkan mikroorganisme, dan melibatkan proses fermentasi untuk menghasilkan produk atau jasa disebut dengan bioteknologi konvensional. Contoh produk bioteknologi konvensional misalnya tempe, tapai, roti, keju, dan yoghurt.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, bioteknologi juga terus berkembang menjadi bioteknologi modern. Dalam bioteknologi modern melibatkan prinsip biokimia, biologi molekuler, dan rekayasa genetika. Bioteknologi modern tidak terlepas dari penemuan enzim-enzim yang membantu dalam proses rekayasa genetika.

Prinsip-prinsip dasar dalam rekombinasi salah satunya ditemukan oleh Frederick Giffith pada tahun 1928 saat meneliti tentang penyakit pneumonia di London, dimana Griffith menemukan bahwa gen dapat berpindah dari satu individu bakteri ke lainnya merupakan transformasi genetika pertama yang diketahui. Pada tahu ini juga, Alexander Fleming, seorang Profesor Bakteriologi di Rumah Sakit St. Mary di London, menemukan penisilin sebagai obat antibiotik sejati hasil bioteknologi.

Stewart Linn dan Werner Arber,  pada akhir 1960-an, berhasil mengisolasi enzim yang berperan dalam menghambat pertumbuhan bakteriofag yang menyerang bakteri E. coli.

H.O. Smith, K.W. Wilcox, dan T.J. Kelley, yang bekerja di Johns Hopkins University, pada tahun 1968, berhasil mengisolasi dan mengkarakterisasi enzim nuklease restriksi pertama yang dapat digunakan untuk memotong DNA.

DNA rekombinan pertama kali dihasilkan oleh Paul Berg pada tahun 1972 menggunakan ecoRI. Pada tahun 1973 Boyer, Cohen dan Chang melakukan rekayasa pada bakteri E. coli dengan plasmid rekombinan. 

Penemuan itulah yang mendukung adanya penemuan lainnya, seperti antibodi monoklonal, insulin dari bakteri, dan tomat tahan hama dengan menggunakan teknik bioteknologi modern.

Melalui teknik rekayasa genetika, para ahli bidang bioteknologi dapat menyusun pola gen sedemikian rupa sehingga menghasilkan organisme yang sifat-sifatnya sesuai dengan yang diharapkan. Misalnya, melalui rekayasa genetika dapat dihasilkannya ikan yang memiliki ukuran lebih besar dari ukuran ikan normal. Perhatikan gambar 7.2 berikut.

Teknik rekayasa genetika dikenal juga dengan istilah teknik DNA rekombinan, yaitu proses mengkombinasikan DNA suatu organisme ke dalam DNA organisme lain. Organisme yang menggunakan bagian gen dari organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan istilah organisme transgenik. Tumbuhan, hewan, dan bakteri transgenik tidak hanya digunakan untuk keperluan penelitian namun juga untuk memenuhi kebutuhan di bidang medis,  pertanian, dan peternakan.