BIOTEKNOLOGI PANGAN KELAS 9 KURIKULUM 2013

BAB VIII BIOTEKNOLOGI PANGAN

A. Bioteknologi

Bioteknologi  pemanfaatan organisme atau bahan yang diperoleh dari organisme untuk

menghasilkan produk yang bermanfaat bagi kepentingan manusia.

Bioteknologi  gabungan dari beberapa ilmu, di antaranya biokimia, mikrobiologi,

mikologi, fisiologi, genetika, biologi molekuler, dan kimia.

B. Peranan Bioteknologi Dalam Meningkatkan Produktivitas Pangan

a. Bioteknologi Pertanian

Kultur jaringan, pembastaran, teknologi nuklir, pengelolaan lahan pertanian, hidroponik, dan rekayasa genetika.

b. Bioteknologi Peternakan

Hibridisasi, inseminasi buatan, dan rekayasa genetika.

c. Penggunaan Mikroorganisme dalam Pembuatan Pangan

Beberapa jenis bakteri dan jamur dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan berbagai macam makanan dan minuman, misalnya tempe, tapai, oncom, kecap, keju, roti, dan yoghurt.

1. Bioteknologi Pertanian

1.1 Kultur Jaringan

Kultur jaringan (tissue culture) adalah membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti induknya. Pelaksanaan kultir jaringan didasarkan pada sifat sel yakni totipotensi. Totipotensi adalah kemampuan setiap sel (dari bagian mana saja sel itu diambil) apabila diletakkan dalam lingkungan yang sesuai akan dapat tumbuh menjadi tanaman sempurna. Kultur jaringan akan lebih berhasil jika menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan yang terdiri atas sel-sel yang selalu membelah.

Teknik kultur jaringan yaitu suatu sel atau irisan jaringan tanaman yang disebut eksplan dibersihkan secara aseptik (bersih dari hama dan bakteri) diletakkan dalam medium padat atau cair yang telah diberi nutrisi (berupa makromolekul, mikromolekul, asam amino, gula, vitamin, dan hormon) sehingga sebagian sel pada permukaan irisan tersebut akan membentuk gumpalan sel yang disebut kalus. Kalus dapat dipisah-pisahkan kemudian dipindahkan dalam medium khusus sehingga tumbuh menjadi plantlet yaitu tanaman kecil

yang berakar, berbatang, dan berdaun. Dengan teknik kultur jaringan, satu irisan jaringan suatu tanaman dapat dihasilkan plantlet dalam jumlah banyak.

1.2 Pembastaran (Persilangan)

Pembastaran atau persilangan merupakan perkawinan antara dua individu tanaman yang berbeda varietas, tetapi masih dalam satu spesies. Pembastaran merupakan cara paling sederhana, mudah, dan murah untuk menghasilkan tanaman pangan varietas unggul. Tanaman pangan varietas unggul yang diciptakan dengan cara ini adalah padi IR 8, IR 5, IR 20, PB 5, dan PB 8.

1.3 Teknologi Nuklir

Pemanfaatan teknologi nuklir untuk peningkatan produksi pangan antara lain sebagai:

a. Mutasi tanaman untuk mendapatkan varietas unggul

Varietas unggul diperoleh dengan cara meradiasi sel atau jaringan tanaman sehingga terjadi perubahan gen yang dapat menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup. Contoh varietas unggul yang menggunakan teknologi ini adalah padi Atomita I-IV.

b. Pemberantasan hama tanaman

Penggunaan sinar radioaktif untuk pemberantasan hama bertujuan untuk memandulkan hama jantan.

c. Pengawetan makanan

Penggunaan sinar radioaktif dalam pengawetan makanan bertujuan untuk menghambat pertunasan, memperpanjang masa simpan, mengurangi bakteri pembusuk pada daging, membebaskan rempah-rempah dari kuman, dan mengendalikan penyebab penyakit pada makanan

d. Mengetahui masa pemupukan yang paling baik

1.4 Pengelolaan Lahan Pertanian

Pengelolaan lahan pertanian dapat dilakukan dengan dua cara yakni ekstensifikasi pertanian dan intensifikasi pertanian. Ekstensifikasi pertanian adalah usaha memperluas lahan pertanian, sedangkan intensifikasi pertanian merupakan usaha meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian pada lahan terbatas dengan menerapkan Panca Usaha Tani, yaitu:

1. Pengolahan tanah

2. Penggunaan bibit unggul

3. Pemupukan

4. Pengairan yang baik

5. Pemberantasan hama, gulma, dan penyakit

1.5 Teknologi Hidroponik

Hidroponik merupakan merupakan metode bercocok tanam tanpa tanah. Media tanam dapat berupa kerikil, pasir, sabut kelapa, zat silikat, pecahan batu karang atau batu bata, potongan kayu, atau busa. Keberhasilan hidroponik tergantung dari kebersihan wadah, media, dan tanaman yang digunakan. Keuntungan hidroponik adalah hasil tanaman berkualitas tinggi, bebas hama penyakit, penanaman tidak harus mengikuti musim tanam, tidak memerlukan tanah yang luas, dan penggunaan pupuk dan air lebih hemat.

1.6 Rekayasa Genetika

Merupakan usaha memanipulasi sifat genetik suatu makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup yang memiliki sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika dapat dilakukan dengan menambah, mengurangi, atau menggabungkan dua materi genetik (DNA) yang berasal dari dua organisme yang berbeda. Hasil penggabungan tersebut disebut DNA rekombinan. Organisme hasil rekayasa genetika disebut organisme transgenik.

2. Penggunaan Mikroorganisme Dalam Pembuatan Makanan

2.2 Tempe

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan tempe adalah jamur Rhizopus oryzae.

2.3 Roti

Mikroorganisme yang digunakan dalam pembuatan roti adalah khamir Saccharomyces cerevisae.

2.4 Yoghurt

Dalam pembuatan yoghurt digunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermopilus.

2.5 Keju

Keju merupakan makanan yang terbuat dari protein susu (kasein) melalui proses pasteurisasi dengan ditambahkan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermopilus.

2.6 Protein Sel Tunggal

Beberapa mikroorganisme telah menunjukkan dirinya sebagai sumber bahan pangan yang potensial bagi ternak dan manusia, diantaranya adalah protein sel tunggal (PST). Protein yang dihasilkan bermutu tinggi, dan dapat tumbuh di berbagai media. Mikroorganisme yang banyak digunakan sebagai protein sel tunggal adalah Saccharomyces cerevisae, Candida utilis, Chlorella, dan Spirulina.

3. Bioteknologi Peternakan

3.1 Hibridisasi

Hibridisasi merupakan proses perkawinan antara dua individu hewan yang mempunyai dua sifat beda, tetapi masih dalam satu spesies. Sapi santa gertrudis, sapi brangus, domba marino, dan ayam leghorn merupakan contoh hewan yang dihasilkan melalui hibridisasi.

3.2 Inseminasi Buatan

Inseminasi buatan merupakan proses pembuahan dengan bantuan manusia. Inseminasi buatan memiliki beberapa keunggulan yaitu sperma dari hewan pejantan unggul dapat disimpan, sperma dari satu pejantan dapat membuahi banyak hewan betina dan meningkatkan angka kelahiran ternak dengan cepat.

3.3 Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika tidak hanya digunakan dalam bidang pertanian tetapi juga peternakan. Beberapa sapi perah telah disuntik dengan hormon pertumbuhan sapi yang dibuat oleh bakteri Escherichia coli untuk meningkatkan produksi susu dan perolehan bobot daging ternak. Beberapa ikan seperti salmon juga diberikan hormon pertumbuhan asing sehingga hanya dalam setahun telah mencapai suatu ukuran yang biasanya membutuhkan waktu 2-3 tahun.