makalah bioteknologi industri

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Bioteknologi merupakan sesuatu ilmu yang mengaplikasikan seluruh tubuh organisme atau bagian tubuh dari suatu organisme dalam teknologi untuk menghasilkan sesuatu yang bermanfaat. Beberapa jenis mikroorganisme telah dimanfaatkan antara lain dalam pembuatan makanan dan minuman.

Seiring dengan perkembangan zaman, bidang industri mengalami banyak mengalami kemajuan diberbagai bidang. Seperti industri pertanian, industri makanan dan minuman, industri perikanan, industri peternakan, dll.  Dalam hal ini, pemanfaatan bioteknologi dalam bidang industri memiliki peran yang sangat penting. Bioteknologi mampu memanfaatkan organisme dan agen-agen biologis untuk menghasilkan barang dan jasa demi kepentingan manusia. Proses pembuatan produk-produk tersebut dilakukan dalam skala industri rumah tangga, dengan teknologi yang sederhana atau dengan menggunakan teknologi yang sudah maju.

B.     Rumusan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut :

“Bagaimana cara memanfaatkan bioteknologi dalam bidang industri ?”

C.    Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1.      Untuk mengetahui pengertian bioteknologi industri.

D.    Manfaat

Manfaat penulisan makalah adalah untuk menambah wawasan mengenai bioteknologi industri.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Bioteknologi Industri

Bioteknologi industri adalah aplikasi bioteknologi untuk memenuhi tujuan aktivitas industri, termasuk manufaktur, bioenergi, dan biomaterial. Juga mencakup penggunaan sel dan komponen sel seperti organel dan enzim untuk menghasilkan produk. Bioteknologi mampu mempengaruhi berbagai industri kimia karena banyak produknya mampu dihasilkan secara efisien dengan bioteknologi. Selain itu, bioteknologi juga menjadikan banyak industri terkait secara signifikan menjadi kurang bergantung pada bahan bakar fosil. Produksi penisilin dapat menjadi contoh bagaimana bioteknologi tumpang tindih dengan industri lain seperti farmasi. (wikipedia bahasa indonesia)

Bioteknologi industri sangat terkait dengan perubahan iklim, terutama dalam kemampuannya menggunakan material biologis dalam menangkap karbon di udara selama proses produksi berlangsung dan produksi bioenergi untuk bahan bakar industri. Bioenergi juga menghasilkan emisi seperti bahan bakar pada umumnya, namun dikategorikan ramah lingkungan karena selama proses produksi berlangsung sejumlah karbon dioksida diserap dari udara.

B.       Tahap – tahap Bioteknologi Industri

Berdasarkan klasifikasi yang diberikan Biotechnology Industry Organization, terdapat tiga tahap industrialisasi bioteknologi.

1.      Tahap pertama adalah bioteknologi hijau yang pertama kali berkembang dalam bentuk industri pertanian.

2.      Tahap kedua yaitu industri farmasi dan bioteknologi kedokteran.

3.      Tahap ketiga adalah bioteknologi industri di mana bioteknologi diindustrialisasikan secara besar-besaran di semua sektor industri, terutama di bidang energi (bioenergi) dan bioproses.

C.      Manfaat Bioteknologi Industri

Bioteknologi industri bermanfaat untuk mengurangi penggunaan lahan yang biasanya digunakan untuk menanam bahan pangan. Bioteknologi industri menghasilkan bahan pangan bernutrisi lengkap di dalam laboratorium menggunakan alga. Selain itu, aplikasi produk bioteknologi industri juga bisa digunakan di lahan pertanian, misal pupuk hayati untuk diaplikasikan ke tanaman pertanian sehingga produksi bahan pangan meningkat.

Bioteknologi industri juga mampu mengurangi persaingan antara kebutuhan bahan bakar dan kebutuhan bahan pangan karena mampu mengolah bahan non-pangan (seperti selulosa dan lemak nabati non-pangan (minyak jarak, minyak nyamplung)) menjadi bahan bakar. Persaingan ini terutama terjadi pada produksi tebu sebagai bahan baku industri etanol dan gula, dan produksi kelapa sawit untuk industri biodiesel dan minyak goreng. Bioteknologi industri juga mampu mengolah sampah pertanian menjadi bahan baku industri, bahan siap pakai, dan energi; serta menggantikan penggunaan bahan baku industri yang tidak ramah lingkungan, misal menggantikan plastik dengan bioplastik.

D.      Macam – macam Industri atau Bidang Usaha Bioteknologi Industri

Berikut ini beberapa industri atau bidang usaha yang memanfaatkan organisme dalam proses pembuatannya.

1.      Industri Makanan dan Minuman

     Dalam industri makanan dan minuman, mikroorganisme berperan penting untuk menghasilkan berbagai bahan seperti asam cuka dan minuman fermentasi. Minuman hasil fermentasi biasanya mengandung alkohol. Contohnya adalah bir, rum, anggur, wiski, dan minuman beralkohol lain. Mikroorganisme yang berperan adalah khamir (jenis jamur uniseluler, contohnya rum merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan anggur merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan anggur merupakan hasil fermentasi dari sari buah anggur adalah sama-sama dari genus Saccharomyces.

2.      Industri Plastik 

     Plastik adalah materi yang sangat sulit untuk diuraikan secara alamiah. Sedangkan jika dibakar akan berbahaya bagi paru-paru. Saat ini ada produk plastic dari politen dan polyester poliurethan yang bermassa molekul rendah yang dikembangkan. Plastic dari bahan tersebut dapat didegradasi oleh mikroba jamur Cladosporium resinae.

Pada umumnya, plastic yang lebih lentur dapat didegradasi, misalnya plastic untuk kemasan. Ada penelitisn yang berhasil menemukan bentuk baru plastic yang biodegradable untuk industri pengemasan. Produksi plastic ini didasarkan pada bahan kimia polihidroksibutirat yang dihasilkan beberapa mikroba. Plastic ini bukan hanya bisa didegradasi tetapi juga bisa dibuat mikroba, contohnya oleh Alxaligenes eutrophus. Plastic biodegradable lain adalah pollulan yang diproduksi secara komersial dari polisakarida yang dihasilkan oleh Aureobasidium pollulans.

3.      Industri Pertanian

     Dalam bidang pertanian, mikroba penambat nitrogen telah dimanfaatkan sejak abad ke 19. Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran. Mikroba telah mengambil andil besar dalam menggalakkan pertanian organic. Juga tak kalah pentingnya teknologi kultur jaringan yang merupakan kemajuan besar dalam bidang pertanian. Kultur jaringan tanaman merupakan teknik in vitro (dalam gelas) yang merupakan cara untuk memperbanyak tanaamn dengan pengambilan bagian tanaman yang mempunyai titik tumbuhnya. Keuntungannya:

a.       Dapat menghasilkan banyak tanaman baru dalam waktu singkat.

b.      Dapat menghasilkan tanaman baru yang sifatnya sama dengan induknya.

c.       Dapat menghasilkan tanaman baru yang bebas virus
Contoh sederhana pada pisang, bila di ambil cambium atau ujun-ujung akarnya, lalau di perlakukan dalam gelas dalam laboratorium, kemudian bagian itu akan membelah sendiri dan setiap belahanya akan menghsilkan tanaman baru. Intinya asalakan pada tanaman itu ada titik tumbuh atau yang disebut jaringan meristematik, tanaman tersebut bias diperbanyak.

4.      Industri Perikanan

     Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan. Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya.

5.      Industri Peternakan

     Bioteknologi pada bidang peternakan, khususnya bioteknologi reproduksi adalah inseminasi buatan (IB), transfer embrio (TE), pemisahan jenis kelamin, peisahan spermatozoa X dan Y, In Vitro Fertilization (IVF) atau lebih dikenal dengan bayi tabung, kloning dan sebagainya.

Di Bidang peternakan khususnya sapi, bioteknologi reproduksi mulai berkembang pesat pada tahun1970-an. Teknologi Inseminasi Buatan berperan penting dalam rangka peningkatan mutu geneti dari segi pejantan. Sperma beku dapat diproduksi dan digunakan dalam jumlah banyak cukup dengan memelihara pejantan berkualitas baik dipusat IB.

6.      Industri Farmasi dan Obat-obatan

     Dalam industri farmasi atau industri obat-obatan, mikroorganisme menghasilkan antibiotik dan hormon. Anttibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya mikroorganisme parasit pada tubuh manusia dan hewan. Penisilin merupakan antibiotik pertama yang dibuat dalam skala industri, dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Contoh lain adalah neomisin-B dihasilkan oleh Streptomyces fradiae, streptomisin dihasilkan oleh  Streptomyces fradiae, streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces griseus, dan fumigilin dihasilkan oleh Aspergillus fumigatus. Hormon juga dapat dihasilkan oleh mikroorganisme. Contohnya hormon insulin berguna untuk menolong penderita diabetes melitus. Bahan lain yang dihasilkan adalah berbagai jenis asam amino, enzim, dan vitamin.

7.      Produk Sumber Energi

     Gas bio atau biogas adalah hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung gas metana. Oleh karena itu, gas bio dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan penerangan. Prinsip pembuatan biogas seperti pada pembentukan gas yang terjadi pada hewan mamamah biak, misalnya sapi. Di dalam lambung sapi, serat dari rumput yang bercampur dengan air akan diubah oleh bakteri menjadi asam organik. Kemudian asam organik akan berubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan bantuan mikroorganisme seperti Bacterioides, Clostridium butyrinum, Methanobacterium, Methanobacillus, dan Eschericia coli.

8.      Industri Perminyakan dan Pertambangan

     Mikroorganisme digunakan dalam berbagi bidang perminyakan dan pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida). Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

-       Bioteknologi dapat diartikan sebagai aplikasi bioteknologi untuk memenuhi tujuan aktivitas industri, termasuk manufaktur, bioenergi, dan biomaterial yang juga menakup penggunaan sel dan komponen sel seperti organel dan enzim untuk menghasilkan produk.

-       Manfaat bioteknologi antara lain untuk mengurangi penggunaan lahan yang biasanya digunakan untuk menanam bahan pangan, dan juga bisa digunakan di lahan pertanian, misal pupuk hayati untuk diaplikasikan ke tanaman pertanian sehingga produksi bahan pangan meningkat.

-       Beberapa bidang usaha bioteknologi industri : 1) Industri makanan dan minuman, 2) Industri Plastik, 3) Industri pertanian, 4) Industri perikanan, 5) Industri peternakan, 6) Industri farmasi dan obat-obatan, 7) Produk sumber energi, 8) Industri perminyakan dan pertambangan.

B.    Saran

Semoga makalah yang telah disusun oleh kelompok kami dapat bermanfaat baik bagi penulis maupun pembaca dan juga dapat dijadikan sebagai referensi untuk memenuhi tugas pembelajaran.

DAFTAR PUSTAKA

Annonim. 2008. Bioteknologi Industri (online). (Diakses melalui : http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologi_industri, Pada tanggal 20 Februari 2015).

Annonim. 2009. Perkembangan Bioteknologi dan Penggunaannya di Industri serta Pangan (online). (Diakses melalui : http://gurungeblog.wordpress.com/2009/01/09/perkembangan-bioteknologi-dan-penggunaannya-di-industri-serta-pangan/, Pada tanggal 21 Februari 2015).

Annonim. 2012. Bioteknologi dan Industri (online). (Diakses melalui : http://file-edu.tumblr.com/post/51140923202/makalah-aplikasi-bioteknologi, Pada tanggal 21 Februari 2015).

Watchan. 2009. Peran Bioteknologi dalam Bioremediasi Limbah Plastik dan Styrofoam (online). (Diakses melalui :  https://watchann.wordpress.com/2009/09/26/peran-bioteknologi-dalam-bioremediasi-limbah-plastik-dan-styrofoam/, Pada tanggal 21 Februari 2015).