Kamu pasti pernah mendengar istilah bioteknologi. Ternyata, perannya sangat penting, lho, untuk hidup manusia dan lingkungan di sekitarnya. Namun, sudah tahukah kamu di bidang apa saja bioteknologi diterapkan? Kita bahas sama-sama, yuk!

Bioteknologi adalah cabang ilmu sains yang mengombinasikan studi biologi dan teknologi. Karena bio berarti organisme hidup dan teknologi adalah penggunaan teknik dan sains untuk membuat produk atau memodifikasi proses, maka bioteknologi bisa dimaknai sebagai teknologi berbasis biologi untuk mengembangkan teknologi dan produk yang membantu meningkatkan taraf hidup manusia dan kesehatan planet kita.

Encyclopedia of Agriculture and Food Systems pada 2014 menjelaskan bioteknologi secara lebih spesifik, yakni penggunaan organisme hidup atau sistem biologis dalam proses industri dan pengolahan limbah.
 

Perkembangan Bioteknologi

Kita telah menggunakan proses biologis mikroorganisme selama lebih dari 6.000 tahun untuk membuat produk pangan yang bermanfaat seperti roti dan keju serta untuk mengawetkan produk olahan susu. Setiap terobosan dalam pemahaman biologi pasti diikuti dengan bioteknologi baru.

Pada 1865, Gregor Mendel yang kemudian dikenal sebagai Bapak Genetika melahirkan konsep Hukum Pewarisan Sifat (Law of Inheritance). Sifat biologis diwariskan ke generasi berikutnya melalui rasio tertentu dan diekspresikan berdasarkan dominasi. Ini menjadi fondasi perkembangbiakan buatan dalam agrikultur, yakni ketika hewan dan tanaman dikembangbiakkan secara selektif untuk mengembangkan sifat biologis yang disukai.

Di zaman modern, prinsip utama di balik biologi berkaitan dengan genetika atau DNA, yakni kode kehidupan yang bersifat universal bagi semua makhluk hidup. DNA seperti blok bangunan yang terdiri dari empat huruf dasar, yakni A (adenine), T (thymine), G (guanine), dan C (cytosine).

Baca Juga: 4 Tipe Bioteknologi dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

Untaian kode tersebut disusun berdasarkan urutan tertentu menginstruksikan pembentukan protein spesifik, sehingga menghasilkan kehidupan seperti yang kita tahu saat ini. 

Kurang lebih konsepnya seperti alfabet, yakni kode komunikasi yang universal bagi semua kata dalam Bahasa Inggris. Serangkaian alfabet disusun berdasarkan urutan tertentu yang bisa menginstruksikan sebuah kata, sehingga menghasilkan komunikasi seperti yang kita pahami.

Penerapan teknologi dari pemahaman genetika menghasilkan banyak aplikasi, mulai dari tanaman hasil rekayasa genetika (GMO) hingga terapi gen di dunia medis. Biasanya, aplikasi tersebut melibatkan perkenalan DNA dari satu spesies ke spesies lain atau menghilangkan gen yang ada untuk memperoleh sifat biologis tertentu. Dalam konteks alfabet, ini seperti membentuk kata baru, misalnya “lalin” dari kata “lalu” dan “lintas”.
 

Bioteknologi Tradisional dan Modern

Membuat roti adalah contoh proses yang masuk ke dalam konsep bioteknologi, yakni menggunakan ragi (organisme hidup) untuk menghasilkan produk yang diinginkan.

Proses tradisional seperti ini biasanya menggunakan organisme hidup dalam bentuk alami (atau dikembangbiakkan), sedangkan bioteknologi modern umumnya melibatkan modifikasi sistem biologi atau organisme yang lebih canggih.

Dengan perkembangan rekayasa genetika pada tahun 1970-an, penelitian di bidang bioteknologi (dan area lain yang terkait seperti kedokteran, biologi, dan sebagainya) berkembang dengan cepat karena adanya kemungkinan baru membuat perubahan dalam materi genetika organisme (DNA).

Sekarang, bioteknologi meliputi banyak disiplin ilmu berbeda (seperti genetika, biokimia, biologi molekular, dan lain-lain). Teknologi dan produk baru dikembangkan setiap tahun di bidang kedokteran (perkembangan obat dan terapi baru), agrikultur (perkembangan tanaman yang dimodifikasi genetis, bahan bakar hayati/biofuel, pengobatan biologis) atau teknologi industrial (produksi zat kimia, kertas, tekstil, dan makanan).

Bioteknologi modern menyediakan terobosan produk dan teknologi untuk memerangi penyakit langka dan melumpuhkan, mengurangi jejak karbon lingkungan, memberi makan orang-orang yang lapar, menggunakan energi yang lebih sedikit dan lebih bersih, serta menghasilkan proses produksi industri yang lebih aman, bersih, dan efisien.

Baca Juga: Ulasan Lengkap Seputar Microbial Biotechnology
 

Metode Bioteknologi

Bioteknologi menggunakan hal-hal berikut ini untuk menguntungkan manusia:
 

1. Organisme

Contohnya adalah pembuatan wine. Ragi memakan gula yang terdapat dalam sari anggur, lalu mengeluarkan alkohol dan karbondioksida sebagai produk sampingannya.
 

2. Bagian dari Organisme

Kehadiran bioteknologi merupakan anugerah bagi bidang kedokteran untuk meningkatkan standar hidup sehat. Dulu, vaksin hepatitis B diambil dari darah orang yang pernah terkena penyakit tersebut. Namun, dibutuhkan darah yang sangat banyak sehingga prosesnya menyakitkan bagi donor. Selain itu, bisa terjadi reaksi negatif bagi penerima darah.

Dengan kemajuan bioteknologi, vaksin baru yang sintetis mulai diproduksi menggunakan bagian kecil virus patogen (vaksin hepatitis B rekombinan). Studi menunjukkan bahwa mustahil terkena hepatitis B jika sudah disuntik vaksin rekombinan. Vaksin tersebut juga dikenal sebagai vaksin antikanker pertama yang membantu menurunkan peluang terkena kanker hati.

Baca Juga: Peran Teknologi Informasi dalam Akselerasi Pengembangan Vaksin di Masa Pandemi
 

3. Proses Biologis

Pernah melihat golden rice? Seperti namanya, beras ini memiliki warna yang tidak biasa yaitu kuning. Ternyata, warna beras hasil rekayasa genetika ini berasal dari betakaroten, yakni pigmen warna merah dan oranye yang dikonversi menjadi vitamin A dalam tubuh. Golden rice diproduksi karena daerah-daerah yang kekurangan vitamin A memakan nasi sebagai bahan makanan pokok.
 

Aplikasi dan Manfaat Bioteknologi

Ada beberapa contoh aplikasi dan manfaat bioteknologi dalam berbagai bidang kehidupan. Berikut yang mungkin sudah kamu rasakan sendiri tapi tidak kamu sadari sebagai proses bioteknologi.
 

Bidang Kedokteran

Bioteknologi membantu menyehatkan dunia dengan memanfaatkan bahan alam dan menggunakan susunan genetika manusia untuk memandu penelitian dengan:

• Mengurangi angka penyakit menular
• Menyelamatkan hidup jutaan anak
• Mengubah peluang kondisi yang serius dan mengancam nyawa bagi jutaan jiwa di dunia
• Menyesuaikan pengobatan bagi individu untuk meminimalisasi risiko kesehatan dan efek samping
• Menciptakan alat yang lebih tepat untuk mendeteksi penyakit
• Memerangi penyakit serius dan ancaman sehari-hari di negara-negara berkembang

Bidang Bahan Bakar Hayati

• Merampingkan langkah proses produksi zat kimia sebesar 80% atau lebih
• Menurunkan suhu untuk membersihkan pakaian dan berpotensi menghemat USD4,1 miliar (Rp59,1 miliar) setiap tahun
• Meningkatkan efisiensi proses produksi hingga menghemat biaya operasi sampai 50% atau lebih
• Mengurangi penggunaan dan ketergantungan terhadap petrokimia
• Menggunakan bahan bakar hayati untuk memangkas emisi gas rumah kaca hingga 52% atau lebih
• Mengurangi pemakaian air dan limbah yang dihasilkan
• Memanfaatkan potensi penuh dari limbah biomassa tradisional

Bidang Pangan

• Menghasilkan panen yang lebih banyak dengan input yang lebih sedikit
• Menurunkan volume zat kimia pertanian yang dibutuhkan oleh tanaman yang mengalir ke lingkungan
• Menggunakan tanaman bioteknologi yang membutuhkan pestisida lebih sedikit sehingga memungkinkan petani mengurangi pengolahan lahan
• Mengembangkan tanaman dengan profil nutrisi yang lebih tinggi untuk mengatasi defisiensi vitamin dan zat gizi
• Memproduksi makanan yang bebas alergen dan toksin seperti mikotoksin
• Meningkatkan kandungan minyak pada makanan dan tanaman untuk membantu meningkatkan kesehatan kardiovaskular

Lebih dari 13,3 juta petani di seluruh dunia menggunakan bioteknologi pertanian untuk meningkatkan hasil panen, mencegah kerusakan dari serangga dan hama, serta mengurangi dampak pertanian terhadap lingkungan. Salah satu hasil penerapan bioteknologi di bidang pangan adalah produk bebas laktosa.

Kemajuan terbaru di bioteknologi membantu kita menyiapkan dan memenuhi tantangan yang paling mendesak di masyarakat. Sekarang, sudah paham, kan, betapa bermanfaatnya bioteknologi untuk kehidupan kita?

Nusantics sebagai perusahaan bioteknologi pun turut berinovasi dengan mengembangkan berbagai produk yang bisa memudahkan masyarakat dalam kehidupan sehari-harinya.

Misalnya, PCR Gargle Bio Saliva atau PCR Kumur (PUMU) yang dapat mendeteksi virus COVID-19 di badan kita hanya dengan menggunakan metode kumur. Nusantics pun turut menciptakan Covid Air Scan, inovasi untuk mendeteksi dan memonitor microbiome udara sekitar ruangan agar bebas dari patogen.

Tak hanya itu, di bidang kecantikan, Nusantics juga menciptakan teknologi terbaru yakni Biome Scan, yang mampu mendeteksi keragaman microbiome di wajah kita, agar perawatan dan bahan alami yang digunakan bisa sesuai sehingga kulit wajah jadi sehat.

Referensi:

• https://www.youtube.com/watch?v=RrTCjp2015M
• https://www.bio.org/what-biotechnology
• https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/biotechnology
• https://www.youtube.com/watch?v=f8PyAQ9bAPk
• https://www.ntnu.edu/ibt/about-us/what-is-biotechnology
• https://www.pbs.org/wgbh/nova/genome/glossary.html#TT