BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Populasi penduduk dunia diprediksi pada tahun 2010 berjumlah
kira-kira 8 milyar orang, tentunya setiap tahun ada peningkatan. Perubahaan iklim dan krisis ekonomi memicu
terjadinya kelangkaan pangan di masyarakat. Selain itu juga menyebabkan
kenaikan harga bahan pangan yang cukup signifikan. Kondisi seperti ini
berdampak langsung pada masyarakat, terutama pada masyarakat golongan menengah
ke bawah. Salah satu dampak dari keterbatasan pangan adalah kekurangan gizi di
masyarakat. Jika kondisi seperti ini dibiarkan berkesinambungan dapat mengacam
masa depan generasi bangsa serta terhambatnya proses pembentukan SDM yang
berkwalitas yang dibutuhkan untuk melanjutkan masa depan bangsa.
Pada umumnya masayarakat (terutama di Indonesia) masih
terbiasa mengikuti tradisi dari leluhurnya, termasuk dalam hal mengonsumsi
makanan, cara mengolah makanan, maupun dalam pemanfaatan sumber-sumber bahan
makanan itu sendiri. Pemanfaatan sumber daya alam sebagai bahan pangan oleh
masyarakat masih sangat terbatas, bahkan masyarakat tidak tertarik untuk
memanfaatkan sumber pangan yang belum familiar di masyarakat, salah satunya
adalah memanfaatkan mikroalga sebagai sumber makanan.
Diantara jenis-jenis
mikroalgae yang potensial dan sudah cukup dikenal sebagai sumber pangan salah
satunya adalah Spirulina sp. yang saat ini telah dimanfaatkan sebagai Protein Sel
Tunggal (PST), walaupun penggunaanya masih sangat terbatas, dan produk yang
dihasilkan juga masih belum memenuhi kriteria masyarakat sebagai sumber pangan.
Animo masyarakat bahwa “setelah makan berarti harus kenyang” adalah suatu
anggapan yang harus diubah. Seharusnya yang diperlukan bukan kenyangnya, tapi
“apakah asupan gizi yang dibutuhkan oleh tubuh sudah terpenuhi atau tidak.
Dengan adanya bioteknologi, dapat dimanfaatan untuk
pengolahan bahan pangan salah satunya mikroalga yaitu Spirulina sp. dijadikan sebagai sumber makanan alternatif di masa
mendatang dengan menggunakan teknik DNA rekombinan.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat diambil rumusan
masalah sebagai berikut:
1.
Apa
saja kandungan dalam Spirulina sp.
sehingga bisa dijadikan sumber makanan alternatif ?
2.
Bagaimana
tahapan teknik DNA rekombinan ?
3.
Apa
saja dampak adannya sumber makanan alternatif dengan dengan menggunakan tehnik
DNA Rekombinan?
1.3. Tujuan Penulisan
Sejalan dengan rumusan masalah diatas,
makalah ini disusun dengan tujuan untuk mengetahui dan mendeskripsikan:
1.
Untuk
mengetahui apa saja kandungan Spirulina
sp. sehingga dapat digunakan sebagai sumber makanan alternatif.
2.
Untuk
mengetahui dan memahami tahapan-tahapan
tehnik DNA rekombinan.
3.
Untuk
mengetahui dampak sumber makanan alternatif dengan menggunakan tehnik DNA
Rekombinan.
1.4.
Manfaat Makalah
Diharapkan makalah ini bermanfaat bagi
:
1.
Penulis, sebagai salah satu syarat
tugas Mata Kuliah Pendidikan Bioteknologi.
2.
Pembaca, sebagai
referensi lebih lanjut dalam mempelajari dan menguasai
Bioteknologi.
1.5. Metode Penulisan
Adapun metode yang penulis gunakan dalam
makalah ini adalah antara lain :
1.
Metode literature yaitu penilitian
dengan cara telaah pustaka serta membandingkan teori-teori yang ada pada buku /
bedah buku.
2.
Metode studi informasi yaitu melalui
data dari internet.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.
Kandungan Gizi Spirulina sp.
Spirulina adalah ganggang renik (mikroalga) berwarna hijau
kebiruan yang hidupnya tersebar luas dalam semua ekosistem, mencakup ekosistem
daratan dan ekosistem perairan baik itu air tawar, air payau, maupun air laut.
Klasifikasi Spirulina
menurut Bold & Wyne (1978) dalam Pamungkas (2005) adalah
sebagai berikut :
Kingdom : Protista
Divisi : Cyanophyta
Kelas : Cyanophyceae
Ordo : Nostocales
Famili : Oscilatoriaceae
Genus : Spirulina
Spesies : Spirulina sp.
Spirulina merupakan mikroorganisme
autrotrof berwarna hijau-kebiruan dengan sel berkolom membentuk filamen
terpilin menyerupai spiral (helix), sehingga disebut alga biru-hijau berfilamen
(cyanobacterium) (Richmond 1988 dalamPamungkas, 2005). Bentuk
tubuh Spirulina sp yang menyerupai benang merupakan rangkaian
sel yang berbentuk silindris dengan dinding sel yang tipis, berdiameter 1-12
mikrometer. Filamen Spirulina sp hidup berdiri sendiri dan
dapat bergerak bebas (Richmond, 1988 dalam Pamungkas, 2005).
Spirulina, ganggang biru hijau ini ditemukan pada air payau yang
bersifat alkalis. Salah satu spesies Spirulina telah lama
dikonsumsi sebagai bahan pangan di daerah Afrika. Bahkan pada abad ke-16,
bangsa Astec Indian ditemukan sebagai pengguna Spirulina yang merupakan sumber
protein utama dan ternyata kemudian ditemukan mengandung berbagai
vitamin. Ada beberapa spesies Spirulina yang telah
ditelaah secara baik. Spirulina yang tumbuh di Meksiko dikenal
sebagai Spirulina maxima, dan di Afrika Spirulina
platensis.
platensis.
Spirulina
maxima terlihat
sebagai benang filamen bersel banyak dengan ukuran panjang 200-300 dan lebar
5-70 mikron. Suatu filamen dengan 7 spiral akan mencapai ukuran 1000 mikron dan
berisi 250-400 sel (Angka dan Suhartono 2000).
Protein Spirulina kering
dapat mencapai 72% dengan kandungan asam amino yang cukup seimbang, kecuali
asam amino yang mengandung sulfur. Kandungan vitaminnya tinggi terutama vitamin
B12. Nilai kecernaan pada tikus dilaporkan sebesar 84% dengan nilai NPU 61% dan
nisbah keefisienan protein 2,3% (pada kasein 2,5%). Kandungan asam nukleat pada
produk kering hanya 4,1%. Nisbah asam nukleat dan proteinnya rendah
dibandingkan dengan sumber protein mikroba. Oleh karena itulah Spirulina dapat
dikonsumsi langsung oleh manusia tanpa penghilangan/pengurangan kandungan asam
nukleat (proses ini harus dilakukan apabila ingin mengkonsumsi protein mikroba)
(Angka dan Suhartono 2000).
Spirulina,sp. mengandung pigmen biru yang
umum disebut phycocyanin (pigmen yang dapat meningkatkan kekebalan
tubuh dan menghasilkan antikanker (Kozlenko dan Henson, 1998; Will,
2000)). Phycocyanin, protein kompleks yang terdapat lebih dari 20%
dalam seluruh berat keringnya, adalah pigmen terpenting dari mikroalga Spirulina.
Pigmen ini dapat berfungsi pula sebagai antioksidan, pewarna alami untuk
makanan, kosmetika, dan obat-obatan khususnya sebagai pengganti warna sintetik
dan mampu mengurangi obesitas. Besar maupun kecilnya keberadaan fikosianin yang
terkandung dalam biomassa sel tergantung banyak sedikitnya suplai nitrogen yang
dikonsumsi oleh Spirulina, sp. (Arylza 2005; Boussiba dan Richmond
1979)
2.2.
Tahapan Tehnik DNA Rekombinan
Teknologi DNA rekombinan, ini melibatkan upaya perbanyakan
gen tertentu di dalam suatu sel yang bukan sel alaminya. Banyak definisi telah
diberikan untuk mendeskripsikan pengertian teknologi DNA rekombinan. Salah
satunya yang mungkin paling representatif, menyebutkan bahwa teknologi DNA
rekombinan adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara
penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya untuk
terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain yang
berperan sebagai sel inang meskipun organisme tersebut tidak mempunyai
kekerabatan.
Teknologi DNA rekombinan mempunyai dua segi manfaat.
Pertama, dengan mengisolasi dan mempelajari masing-masing gen akan diperoleh
pengetahuan tentang fungsi dan mekanisme kontrolnya. Kedua, teknologi ini
memungkinkan diperolehnya produk gen tertentu dalam waktu lebih cepat dan
jumlah lebih besar daripada produksi secara konvensional. Pada dasarnya upaya
untuk mendapatkan suatu produk yang diinginkan melalui teknologi DNA rekombinan
melibatkan beberapa tahapan tertentu Tahapan-tahapan tersebut adalah isolasi
DNA genomik/kromosom yang akan diklon, pemotongan molekul DNA menjadi sejumlah
fragmen dengan berbagai ukuran dengan menggunakan enzim restriksi karena
pemotongan di dalam molekul maka disebut dengan enzim restriksi endonuklease,
isolasi DNA vektor, penyisipan fragmen DNA dengan mengunakan enzim ligase ke
dalam vektor untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan, transformasi sel inang
menggunakan molekul DNA rekombinan, reisolasi molekul DNA rekombinan dari sel
inang, dan analisis DNA rekombinan.
Prinsip dasar teknologi DNA rekombinan adalah memanipulasi
atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan
gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan
organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Misalnya, gen dari
bakteri bisa diselipkan di khromosom tanaman sel tunggal yaitu Spirulina sp..
Secara klasik analisis molekuler protein dan materi lainnya
dari kebanyakan organisme ternyata sangat tidak mudah untuk dilakukan karena
adanya kesulitan untuk memurnikannya dalam jumlah besar. Namun, sejak tahun
1970-an berkembang suatu teknologi yang dapat diterapkan sebagai pendekatan
dalam mengatasi masalah tersebut melalui isolasi dan manipulasi terhadap gen
yang bertanggung jawab atas ekspresi protein tertentu atau pembentukan suatu
produk (Budiyanto, 2001).
Gambar:
tahapan membentuk DNA Rekombinan
2.3.Dampak
Sumber Makanan Alternatif dengan Menggunakan tehnik DNA Rekombinan
Bioteknologi ini menjadi pebincangan
menarik terutama ketika dikembangkannya teknologi rekombinan DNA (deoxyribose
nucleid acid). Dengan teknologi ini, manusia mampu menghasilkan sesuatu
yang sebelumnya sulit dapat dibayangkan. Ini bisa dimungkinkan karena DNA,
sebagai bahan materi genetik, mampu dimanipulasi dan direkayasa sesuai dengan
keinginan manusia. Seperti diketahui, DNA berupa pita ganda yang saling
terpilin membentuk spiral (double helix).
a
Dampak
Positif
-
Menemukan
dan mengembangkan sumber makanan alternatif bagi kebutuhan manusia di masa
mendatang.
-
Membantu
menyelesaikan masalah pangan.
-
Menyingkap
rahasia proses-proses kehidupan, pewarisan sifat, dan gen sehingga dapat
diaplikasikan dalam kehidupan sehari – hari.
-
Mengkaji
dan melestarikan seluk beluk lingkungan lebih dalam dengan tujuan untuk
kelestarian kehidupan.
b
Dampak
Negatif
-
Keseimbangan
ekosistem menjadi terganggu.
-
Manusia
menjadi ketergantungan dan cendrung menjadi pemalas.
-
Gen
sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan atau
imunogenik untuk manusia dan hewan.
-
Virus
di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh
rekayasa genetika.
-
Menimbulkan
kesenjangan sosial di masyarakat.
BAB
III
PENUTUP
3.1. Simpulan
Berdasarkan pembahasan di atas, adapun yang dapat kami
simpulkan adalah sebagai berikut:
1.
Spirulina adalah ganggang renik
(mikroalga) berwarna hijau kebiruan yang hidupnya tersebar luas dalam semua
ekosistem, yang mempunyai kandungan gizi yang tinggi yaitu protein, vitamin,
karbohidrat, lemak, mindral dan unsur-unsur lain yang sangat perlukan oleh
tubuh kita.
2. DNA rekombinan adalah pembentukan
kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam
suatu vektor sehingga memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami
perbanyakan di dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang
meskipun organisme tersebut tidak mempunyai kekerabatan. Adapun tahapan DNA
Rekombinan yaitu mengisolasi DNA,
memotong DNA menggunakan enzim restriksi endonuklease, mengambungkan dan
menyambung DNA dengan bantuan enzim ligase,
memasukan DNA rekombinan ke dalam sel hidup, dan DNA rekombinan dapat
bereplikasi dan siap diekspresikan.
3.
Adapun
dampak sumber makanan alternatif dengan menggunakan tehnik DNA Rekombinan yaitu
-
Dampak
positif yaitu menemukan dan mengembangkan sumber makanan alternatif bagi
kebutuhan manusia di masa mendatang dan embantu menyelesaikan masalah pangan.
-
Dampak
negatif yaitu keseimbangan ekosistem menjadi terganggu, manusia menjadi
ketergantungan dan cendrung menjadi pemalas dan adanya kesenjangan sosial pada
masyarakat.
3.2. Saran
1.
Dalam menerapkan
bioteknologi yaitu dengan tehnik DNA Rekombinan, kita sebagai manusia yang
memiliki naluri seyogiannya dapat menerapkannya sesuai dengan norma-norma agar
dampak negatif dari penerapannya dapat kita netralisir.
2.
Kita sudah
seharusnya menyambut bioteknologi dengan baik sehingga kita mampu merasakan
manfaatnya serta mampu meminimalisir dampak negatif yang ditimbulkannya.
