Rabu, 20 Agustus 2014

Aplikasi Bioteknologi dalam Bidang Pertanian

Akhir-akhir ini bioteknologi sering menjadi bahan diskusi seperti halnya penelitian biomedis, meskipun ada kelompok industri yang memperoleh keuntungan dari bioteknologi terkait penelitian, kloning dan rekayasa gen. Banyak orang yang kemudian dikenal atas argumen mereka terkait penggunaan GMO  (Genetically Modified Organism) sebagai bahan makanan. Industri pertanian berada di tengah-tengah perdebatan tersebut dan bioteknologi pertanian telah memproduksi produk-produk baru yang tak terhitung jumlahnya, dimana produk tersebut memiliki kemungkinan untuk bisa mengubah hidup kita menjadi lebih baik.

1 Vaksin
Vaksin oral sudah banyak digunakan sebagai solusi atas meningkatnya paparan penyakit di negara-negara miskin dan berkembang, di mana biaya untuk vaksinasi secara ekstensif cukup besar. Tanaman hasil rekayasa, sering buah atau sayuran, diharapkan membawa protein antigenik dari patogen yang akan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh ketika disuntikkan.

Contohnya yaitu vaksin untuk mengobati kanker. Sebuah vaksin anti-limfoma telah dibuat menggunakan tanaman tembakau yang membawa RNA dari sel-B maglinan hasil klon. Protein yang dihasilkan selanjutnya digunakan untuk memvaksinasi pasien dan meningkatkan sistem kekebalan tubuh mereka terhadap kanker. Vaksin yang dibuat khusus untuk pengobatan kanker cukup menjanjikan dalam berbagai penelitian pendahuluan.

2 Antibiotik
Pada kasus ini, tanaman digunakan untuk membuat antibiotik, baik untuk manusia dan hewan. Suatu protein antibiotik hasil ekspresi dalam pakan ternak, yang dipakankan langsung ke hewan, lebih murah dibanding produksi antibiotik tradisional, tetapi praktik ini menimbulkan banyak masalah bioetika, karena hasilnya tersebar luas, penggunaan antibiotik yang mungkin tidak perlu yang dapat mendorong pengembangan strain bakteri yang resisten antibiotik. Beberapa manfaat yang mungkin dapat dipetik dari penggunaan tanaman untuk menghasilkan antibiotik bagi manusia adalah dari segi biaya karena sejumlah besar produk dapat dihasilkan dari tanaman dibandingkan penggunaan teknik fermentasi, purifikasi yang lebih mudah, dan resiko kontaminasi yang lebih kecil dibandingkan dengan sel mamalia dan media kultur.

3 Bunga
Ada manfaat lebih pada bioteknologi pertanian selain untuk pengendalian penyakit atau peningkatan kualitas makanan. Salah satunya adalah terkait estetika dengan menggunakan teknik transfer gen untuk merekayasa dengan meningkatkan warna, bau, ukuran dan serta sifat unik bunga lainnya. Dengan cara yang sama biotek telah digunakan dalam pengembangan tanaman hias lainnya, khususnya tanaman semak dan pohon. Contoh unik lainnya adalah peningkatan ketahanan tanaman tropis terhadap suhu rendah, sehingga dapat ditanam di daerah utara atau beriklim subtropis dan dingin.

4. Biofuels
Melalui aplikasi biotek pertanian, petani dapat meningkatkan hasil pertaniannya sekaligus mengurangi penggunaan pestisida. Generasi kedua biofuel yang telah diproduksi dalam skala laboratorium memungkinkan penggunaan tanamanan untuk menghasilkan etanol atau bahan bakar unggul dalam jumlah yang lebih besar dengan emisi karbon kecil. Keuntungan yang diperoleh dari biofuel dalam menambah cadangan bahan bakar dengan sedikit sumbangan pada perubahan iklim tergantung pada pemanfaatan potensi biotek pertanian secara efektif.

5. Tanaman dan Reproduksi Hewan
Meningkatkan tanaman dan perilaku hewan dengan metode tradisional seperti penyerbukan silang, okulasi, dan persilangan memakan waktu. Biotech modern memungkinkan perubahan tertentu yang dibuat secara cepat, pada tingkat molekuler melalui over-ekspresi atau delesi gen, atau insersi gen asing.

Yang terakhir adalah penggunaan mekanisme kontrol ekspresi gen, seperti promotor gen spesifik dan faktor transkripsi. Metode seperti seleksi yang dibantu dengan marker meningkatkan efisiensi persilangan hewan, tanpa kontroversi yang biasanya terkait dengan GMO. Metode  kloning gen juga harus memperhatikan perbedaan spesies dalam hal kode genetik, ada atau tidak adanya intron dan modifikasi pasca-translasi seperti metilasi.

6 Tanaman Resistant Pestisida
Tanaman resisten pestisida memungkinkan petani untuk membunuh gulma di sekitar tanaman pangan secara selektif tanpa merugikan mereka. Contoh yang paling terkenal adalah teknologi Roundup-Ready yang diproduksi oleh Monsanto.

Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1998 sebagai kedelai hasil modifikasi genetik, tanaman Roundup-Ready tidak terpengaruh oleh herbisida yang dapat diterapkan dalam jumlah berlebihan untuk menyingkirkan setiap tanaman lain di lapangan. Keuntungannya adalah penghematan waktu dan biaya  terkait pengolahan tanah secara konservatif untuk mengurangi gulma, atau beberapa aplikasi dari berbagai jenis herbisida untuk menghilangkan spesies gulma spesifik secara selektif Namun, kelemahannya mencakup semua perdebatan kontroversial terkait GMO.

7 Nutrisi Suplementasi
Dalam rangka meningkatkan kesehatan manusia, terutama di negara-negara yang berkembang, para ilmuwan menciptakan makanan yang secara turun temurun memiliki defisiensi terhadap nutrisi tertentu, untuk membantu melawan penyakit atau kelaparan. Contoh dari hal ini adalah Golden Rice, yang mengandung beta-karoten, prekursoruntuk pabrik Vitamin A di dalam tubuh kita. Orang yang makan nasi tersebut menghasilkan lebih banyak vitamin A, dan nutrisi penting yang kurang dalam diet masyarakat miskin di negara-negara Asia.

Tiga gen, dua dari bunga dafodil dan satu dari bakteri, yang mengekspresikan enzin yang berperan dalam empat reaksi biokimia, diklon ke beras untuk membuatnya bersifat"golden". Nama tersebut berasal dari warna gandum transgenik karena yang mengekspresikan beta-karoten secara berlebihan, yang juga memberikan warna oranye pada wortel.

8 Strain konfrontasi biotik
Sebuah jumlah yang lebih rendah dari dari 20% dari bumi adalah tanah yang subur tetapi beberapa tanaman telah turun temurun diubah untuk membuat mereka lebih liberal dari kondisi seperti salinitas, dingin dan kekeringan. Deteksi gen pada tanaman yang bertanggung jawab untuk penyerapan natrium telah menyebabkan pertumbuhan knock-out tanaman dapat tumbuh dalam lingkungan garam yang tinggi. Up atau down-regulasi record biasanya metode yang digunakan untuk mengubah kekeringan toleransi pada tanaman. Jagung dan rapeseed tanaman, mampu berkembang dalam kondisi kekurangan, dalam tahun keempat mereka uji coba lapangan di California dan Colorado, dan dapat diprediksi bahwa mereka akan mencapai pasar dalam 4-5 tahun.

9. Industri Serat kuat
Sutra laba-laba adalah serat terkuat yang dikenal manusia, lebih kuat dari kevlar (digunakan untuk membuat rompi tahan peluru), dengan daya tarik yang lebih daripada baja. Pada bulan Agustus 2000, perusahaan Kanada Nexia mengumumkan hewan hasil modifikasi  genetik berupa kambing transgenik yang membentuk protein sutra laba-laba dalam susu mereka. Sementara ini memecahkan kesulitan produksi protein secara massal, agenda itu dikesampingkan ketika para ilmuwan tidak bisa mencari cara untuk memintal mereka menjadi serat seperti yang dilakukan oleh laba-laba.

Artikel ini diterjemahkan dan disarikan dari:
www.biotechonweb.com
agbioforum


0 komentar:

Posting Komentar