Jumat, 25 Desember 2009

DAFTAR PUSTAKA

  • Hobbelink, henk.1988. Bioteknologi dan Pertanian Dunia Ketiga. Yayasan Obor Indonesia : Jakarta
  • Anonymous.2009.http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologi
  • Anonymous.2009.http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi
  • Anonymous.2009.http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html
  • Anonymous.2009.http://www.ipard.com/art_perkebun/feb21-05_isr-I.asp

EKSPEKTASI, REALITA DAN KENDALA

EKSPEKTASI DAN REALITA
  • Secara umum, bioteknologi diharapkan untuk memenuhi berbagai kebutuhan umat manusia
  • Pertanian dan kesehatan adalah merupakan 2 bidang terbesar dalam penerapan bioteknologi; bidang lainnya adalah polusi kontrol, pertambangan, produksi energi, akuakultur, dan kehutanan
  • Sekitar 15 tahun lalu dengan munculnya bioteknologi, bidang ini diharapkan dapat diterapkan untuk memberikan manfaat pada berbagai segmen kehidupan
  • Kesehatan:
    •  Pengobatan baru dan diperbaiki - untuk penyakit jantung dan pembuluh darah, kanker dan diabetes
    •  Antibiotika - yang lebih baik dan lebih murah
    •  Vaksin – penyakit viral: hepatitis, influenza, rabies, dan penyakit parasitik: malaria dan sleeping sickness
    • Tes cepat – membantu dokter untuk diagnosa yang akurat untuk berbagai penyakit
      Metoda yang diperbaiki – untuk kecocokan organ dalam transplantasi
    • Teknik-teknik – untuk mengoreksi kimia tubuh untuk mengobati penyakit turunan, seperti hemophilia

  • Pertanian dan produksi pangan
    •  Penciptaan tanaman baru yang dapat menghasilkan pupuk sendiri
    • Tanaman yang tahan kekeringan, kebekuan, salinitas tinggi dan tekanan-tekanan lingkungan lainnya
    • Substans yang dapat mempercepat pertumbuhan ternak
    • Vaksin untuk ternak
    • Makanan ternak dengan harga yang lebih murah
  • Produksi energi
    •  Renewable fuels termasuk gas methane dan hidrogen dan bahan bakar alkohol untuk penggunaan domestik dan industri
    • Substans yang dihasilkan oleh mikroba yang akan membantu ekstraksi minyak dari perut bumi
  • Industri
    • Sumber-sumber baru bagi bahan dasar untuk produksi plastik, cat, serat sintetis dan perekat
    • Mikroba yang bisa mengekstraksi metal dari batuan padat
    • Sistem-sistem baru untuk mengontrol polusi
  • Secara umum ekspektasi ditingkat nasional nampaknya tidaklah berbeda jauh dengan ekspektasi secara global, apabila dilihat dari amanat GBHN dan Program PELITA VI
  • Sesuai dengan amanat GBHN 1993 khususnya sasaran Bidang Pembangunan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam PELITA VI, maka bioteknologi termasuk dalam Kebijaksanaan Nasional sebagai suatu bidang Iptek yang perlu dikembangkan-Dalam PELITA VI telah ditetapkan tiga bidang bioteknologi yang dijadikan prioritas untuk dikembangkan yaitu:
    • Bioteknologi pertanian yang mencakup bioteknologi tanaman, ternak dan bioteknologi perikanan
    • Bioteknologi industri, menitikberatkan pemanfaatan teknologi fermentasi sebagai dasar teknologinya serta pemanfaatan bioteknologi lainnya untuk menunjang pertumbuhan bioindustri
    • Bioteknologi kesehatan, yang menitikberatkan pada penemuan teknologi vaksin dan pemanfaatan biologi molekuler untuk pencegahan dan pengobatan penyakit
REALITA
  • Pemanfaatan bioteknologi di Indonesia pada PELITA VI dapat dilihat dalam tabel yang disusun oleh BPPT
  • Menurut BPPT, penerapan dan pemanfaatan bioteknologi di Indonesia, secara rata-rata masih tertinggal dari negara-negara maju
  • Realita secara umum :
    • Produk-produk bioteknologi telah mencapai pasaran terutama di negara-negara maju
    • Disamping itu beberapa produk non-pangan juga telah mencapai pasaran seperti biopestisidan, ensim, tanaman herbisida resistan, dll
    • Yang belum terlihat sesuai ekspektasi adalah tanaman tahan kekeringan, kebekuan, salinitas toleran, dll
    • Dalam bidang kesehatan kemajuan pesat terjadi seperti pemanfaatan biotek untuk mendiagnosa dan pengobatan, walaupun penaklukan penyakit masih jauh dari komplit kalau memang mungkin
KENDALA
  • BPPT berkesimpulan bahwa pengembangan bioteknologi untuk memacu pertumbuhan bioindustri oleh industri saat ini baru mulai memasuki taraf "tertarik" atau walaupun ada industri yang mencoba untuk melalukan R&D jumlahnya masih sangat terbatas
  • Lebih lanjut dikatakan bahwa kendala dalam penerapan bioteknologi dapat ditemui dalam kelembagaan terkait, kurangnya SDM baik secara kuantitas maupun kualita, sarana dan prasaran serta program yang tidak terfokus ataupun tumpang tindih
  • Kendala ini dilihat dari segi penerapan, sedangkan secara umum yang terlihat di negara-negara maju adalah kendala yang dihadapi pada saat komersialisasi dari produk-produk bioteknologi seperti:
    • Teknis
    • Regulasi
    • Penerimaan konsumen
    • Pemilikan intelektual

Kamis, 24 Desember 2009

STRATEGI PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI DI INDONESIA

       Perkembangan bioteknologi secara umum sejalan dengan perrkembangan di bidang biologi molecular, peran bioteknologi selama satu dasa warsa kebelakang dan ke depan telah dan akan tetap memberikan dampak yang sangat besar pada bidang pertanian, kesehatan, lingkungan dan ekonomi pada umumnya. Innovasi dibidang pangan dan farmasi telah menunjukan potensi yang besar bioteknologi untuk mengembangkan berbagai macam produk, rekayasa tanaman tahan penyakit dan tahan perubahan iklim, pestisida alami, teknologi bioremediasi untuk lingkungan, bahan- bahan farmasi terapitik, bahan kimia lain dan enzyme yang dapat meningkatkan efisiensi produksi.

       Indonesia mempunyai posisi strategis dalam memanfaatkan kekayaan alam, namun hingga kini peran bioteknologi masih jauh dari harapan. Oleh karena itu diperlukan suatu kesamaan presepsi dalam mengembangkan bioteknologi di Indonesia. Rencana Umum (RENUM) Pengembangan Bioteknologi di Indonesia disusun berdasarkan diskusi selama 3 tahun telah membuah suatu analisis dan strategi kedepan tentang pengembangan bioteknologi. Oleh karena bioteknologi sebagai ilmu multidisiplin berkembang sangat pesat maka diperlukan penyesuaian kondisi (update) baik yang berkaitan dengan perkembangan ilmu itu sendiri maupun dengan kondisi umum yang berkaitan dengan pengembangan bioteknologi itu sendiri, dengan melihat kondisi aktual di Indonesia. Untuk pengembangan bioteknologi di Indonesia telah disusun visi dan misi sebagai berikut. Visi Renum Pengembangan Bioteknologi Indonesia”

Bioindustri untuk Kesejahteraan sedangkan misinya disusun sebagai berikut:
a) Meningkatkan pengungkapan, nilai tambah,dan upaya penyelamatan sumber daya alam.
b) Meningkatkan kerjasama dan jejaring kerja antara peneliti dan industri.
c) Meningkatkan penyebaran informasi dan akses pengetahuan kepada masyarakat, akademisi & usahawan.
d) Meningkatkan kemampuan, keahlian dan profesionalistas SDM dalam bidang Bioteknologi.
e) Memberikan rekomendasi tentang kebijakan yang terkait pengembangan bioteknologi.

      Pengembangan di masa mendatang focus bioteknologi dapat dikelompokan ke dalam 5 bidang utama yaiitu:    
     Pertama bioteknologi pertanian. Sebagai negara tropis dan sebagian penduduk mempunyai mata pencaharian pertanian, maka peran bioteknologi sangat diharapkan untuk meningkatkan produktifitas, mutu, dan mengurangi biaya produksi serta menciptakan produk, arana produksi yang ramah lingkungan. Di samping itu bioteknologi pertanian harus mampu merespon pemanasan global yang ditandai dengan musim kering dan banjir yang sudah semakin terjadi namun sulit diprediksi. Prioritas dalam bidang ini adalah:

     (a). Pemetaan, eksplorasi gen -gen penting dan sekuen genom hewan, tanaman dan mikroba yang. berguna dalam perakitan genetik;

     (b). Pengungkapan biokimia dan molekuler serta struktur biologi yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman dan hewan;

      (c). Penciptaan galur-galur unggul yang dapat merespon kondisi lingkungan ekstrim (cekaman abiotik dan biotik) seperti kekeringan, lahan asam, salinitas tinggi dan lain-lain;

      (d). Penciptaan bibit dan benih unggul yang mempunyai produktifitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit (meningkatkan produktivitas lahan), komposisi gizi yang lebih baik dan diminati pasar;

      (e). Penentuan biokimia dan mekanisme genetic control dalam metabolisme pada hewan, tanaman dan mikroba potensi untuk pengembangan produk bahan pangan baru ataupun bahan kimia untuk keperluan industri dan farmasi. (f).Pengembangan teknik dan metode untuk pengujian keamanan pangan.

       Kedua Bioteknologi lingkungan. Dengan banyaknya aktifitas industri dan kerusakan lingkungan selama lebih 20 tahun terakhir ini. Pengembangan bioteknologi ke depan mempunyai tugas untuk merehabiliasi kerusakan alam, membersihkan segala jenis pencemaran dan mengurangi dampak kerusakan. Prioritas program antara lain:

      (a). Pengungkapan mikroorganisme dalam habitat alam dan dinamikanya dalam merespon dinamika lingkungan akibat secara alamiah maupun sebagai akibat tekanan aktifitas manusia;
      (b) Pengungkapan mekanisme biokimia dalam degradasi polutan secara aerobik dan anaerobik
      (c) Pengungkapan dan pemanfaatan genetik mikkroorganime yang mampu mendegradasi polutan    
      (d) Pengembangan infrastuktur pengamanan plasma nutfah (Specimen Bank, Culture Collection)
      (e) Pengembangan teknik yang cost- efective dalam penanganan limbah;
      (f) Pengembangan metode, teknik pengujian dan evaluasi termasuk biocontrol dan m biosensor untuk monitoring kerusakan dan penanganan lingkungan Ketiga Bioteknologi industri (bioproses).

     Ketiga Pengembangan biteknologi industri, terutama ditujukan untuk pengembangan proses lebih bersih, pengurangan biaya proses produksi dan penciptaan produk baru. Prioritas program antara lain:

 (a). Pengembangan galur unggul yang potensial untuk industri, pengembangan metoda dan teknik untuk meningkatkan produktivitas dalam peningkatan skala produksi, dan mencegah biopiracy;
 (b). Pengembangan rekayasa proses hilir untuk proses separasi dan pemurnian dalam industri pengolahan;
 (c). Pemeliharaan dan pengembangan kearifan lokal yang mempunyai nilai tambah;
 (d). Peningkatan industri manufaktur yang kompetitif yang mendukung bioproses;
 (e). Pengembangan produk dan proses baru yang effisien yang dapat mengurangi biaya produksi dan menurunkan tingkat percemaran;
 (f). Pengembangan metoda untuk monitoring dan kontrol bioproses di industri salah satu contoh adalah pengembangan biosensor dan aplikasinya;
 (g). Pengembangan biomaterial, biomimetik, biomembran, bioplastik dan lain lain yang berbasis biodiversitas Indonesia.

       Keempat bioteknologi farmasi dan kesehatan. Sebagai negara yang kaya akan plasma nuftah, maka sejauh ini telah menunjukan peluang yang besar. Prioritas yang dikembangkan disini adalah:

   (a). Bioprospeksi plasma nutfah untuk memproduksi bahan-bahan farmasi;
   (b). Pengembangan bahan obat berdasarkan terapi protein (anti-cancer, anti-anemia, anti virus seperti flu burung dan aids);
   (c). Pengembangan teknik downstream untuk produksi obat berbasis protein;
   (d). Pengembangan teknologi produksi obat berbasis DNA rekombinan dengan menggunakan keunggulan komparatif Indonesia seperti molecular farming dan molecular pharming;

   (e)  Mengembangkan kit diagnosa untuk kesehatan. Kelima Bioteknologi Kelautan dan Perikanan.

        Indonesia memiliki sumberdaya kelautan dan perikanan yang besar mengingat bahwa sekitar 2/3 wilayah Indonesia terdiri dari perairan, terutama laut. Sumberdaya tersebut hingga saat ini belum secara skematis digali. Peran bioteknologi dalam eksplorasi, inventariasasi, karakterisasi dan pemanfaatannya dalam 15 tahun mendatang perlu diupayakan. Arah pengembangan bioteknologi kelautan dan perikanan di Indonesia perlu memperhatikan beberapa hal diantaranya adalah :

(1) Mencegah punahnya biota laut akibat eksplorasi berlebih;
(2) Menghasilkan berbagai produk baru yang mempunyai nilai tambah,
(3) Mengurangi ketergantungan impor dengan memproduksi berbagai produk substitusi impor seperti enzim, nutrasetikal, farmasi, pangan dll. ,
(4) Mengembangkan teknologi zero-waste pada setiap industri pengolahan perikanan, dan
(5) Mengembangkan sistem pengelolaan sumberdaya laut secara berkesinambungan. Penelitian dilakukan dengan prioritas:

         (a). Pengungkapan fisiologi, genetika, biokimia dan ekologi sumber daya kelautan dan perairan sebagai dasar pengelolaan dan pemanfaatan sumberdaya laut secara berkelanjutan;

         (b). Pengungkapan dan pemanfaatan produk metabolit primer dan sekunder dari organisma laut sebagai dasar pengembangan industri bioteknologi berbasis kelautan ;

       (c) Penapisan, identifikasi, dan rekayasa genetika produksi bahan bioaktif dalam mendukung industri farmasi, kosmetik, pangan dan non-pangan lain;

       (d) Pengembangan teknik bioremediasi di daerah perairan yang tercemar termasuk tambak-tambak budidaya;

       (e) Penyiapan produk ornamental laut melalui teknik budidaya berbasis bioteknologi;

       (f) Penyiapan produk bernilai tambah dari limbah industri perikanan;

      (g) Penyiapan teknologi budidaya berbasis bioteknologi dengan pendekatan multidisiplin yang meliputi penyiapan induk sehat, benih unggul, pengembangan vaksin, probiotik, pengembangan pakan lokal dll.;

      (h) Pengungkapan respon sumberdaya kelautan dalam menghadapi perubahan iklim global dan strategi yang diperlukan.

Rabu, 23 Desember 2009

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI DALAM BERBAGAI BIDANG

1. Bioteknologi dalam produksi pangan

1. Makanan Berbahan Susu
    Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

   a. Keju
       Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.
   b. Yoghurt
      Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris adalah pemberi rasa dan aroma
                     2. Streptococcus thermophilus adalah menambah keasaman
   c. Mentega
       Mikroba: Leuconostoc cremoris



Gbr. Tahap-tahap dasar pembuatan minuman anggur merah

   2. Makanan Non Susu
       a. Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi
       b. Kecap, oleh Aspergillus oryzae
       c. Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum
          Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi
      d. Cuka, oleh Acetobacter aseti
          Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob





2. Bioteknologi dalam perbanyakan tanaman/ kultur jaringan
         Sifat totipotensial tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan (sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.
Manfaat atau Keunggulannya :
  1.  Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat
  2.  Sifat identik dengan induk
  3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
  4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa


3. Bioteknologi dalam Industri
     a. Asam Sitrat
        mikroba : Aspergillus niger
        bahan : tetes gula dan sirup
       Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.

    b. Vitamin
        - B1 oleh Assbya gossipii
        - B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas
    c. Enzim
         1. Amilase digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa.
            Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.
            Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.
            mikroba: Aspergillus niger,Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis
         2. Protease
            - digunakan antara lain dalam produksi roti, bir
            - protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein
              mikroba: Aspergillus oryzae dan Bacillus subtilis
         3. Lipase
              Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa.
               mikroba: Aspergillus niger dan Rhizopus spp
    d. Asam Amino
         - asam glutamat Þ bahan utama MSG (Monosodium Glutamat)
          - Lisin Þ asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar oleh ternak.

        Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum

4. Bioteknologi dalam rekayasa genetik
    Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.



Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen

     Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.


Gbr. Pemisahan DNA oleh enzim restriksi

      Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE (penyambung ptongan-potongan ADN)



Gbr. Proses produksi insulin manusia dengan rekayasa genetika


5. Bioteknologi dalam kedokteran dan produksi obat


    a..Antibodi Monoklonal
adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel b sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel b Limpa dan sel mieloma) yang dikultur. Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan


   b.Terapi Gen
Adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal

c. Antibiotik
Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.

-  Penicillium chrysogenum Þ memperbaiki penisilin yang sudah ada. Dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultra violet dan sinar X.
-  Cephalospuriu..Þ penisilin N.
-  CephalosporiuN..Þ sefalospurin C.
-  Streptomyces .Þ streptomisin, untuk pengobatan TBC


  d. Interferon
Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.


   e. Vaksin
Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.




Gbr. Tahapan sintesis vaksin yang direkayasa secara genetika

6. Bioteknologi penambangan (Biohidrometalurgi)

Thichacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi. Sebagai contoh pada tembaga (Cu).

aktivitas
Reaksi: CuFeS2 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O + 3 O2 ———————————> CuSO4 + 5 FeSO4 + 2 H2SO4 + Energi

aktivitas
CuSO4 + 2 Fe+ + H2SO4 + Energi ———————————> 2 FeSO4 + Cu2+ + 2 H+

Thiobacillus ferrooxidan bersifat kemolitotrof

7. Bioteknologi dalam penyelesaian masalah pencemaran


a. Pencemaran oleh minyak. Strain-strain Pseudomorms Þ mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik membentuk bakteri super yang mengandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon.
b.Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob.







Gbr. Skema pengolahan air limbah

8. Bioteknologi dalam pemberantasan hama
     Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.

  a.Bacillus thuringiensis menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva serangga.
      -Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan ..tanaman yang bersifat resisten hama serangga.
       - Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun akan merusak saluran pencernaan serangga.


   b. Baculovirus sp.
       Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya, menyebarkan virus melalui perkawinan.


Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan

CIRI UTAMA BIOTEKNOLOGI

   1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
   2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri
   3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian


Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia


 Perkembangan bioteknologi :


1. Era bioteknologi generasi pertama  adalah bioteknologi sederhana.
     Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan     makanan. Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.
    Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.
    Contoh:
      a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat
      b. pengolahan air limbah
      c. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.
    Proses dalam kondisi steril.
    Contoh: produksi antibiotik dan hormone

4.  Era bioteknologi generasi baru Þ bioteknologi baru.
     Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoclonal

BIOTEKNOLOGI

GAMBARAN UMUM TENTANG BIOTEKNOLOGI

        
        Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
       Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

        Bioteknologi beberapa tahun belakangan ini terus-menerus telah diunggulkan sebagai teknologi mutakhir yang memiliki kemampuan hebatuntuk memberikan jawaban pada berbagai tanatangan yang dihadapi oleh umat manusia hari ini dan di masa depan yang dekat,mengenai produksi pangan, obat-obatan, berbagai proses industri dan sebagainya. Kemampuan bioteknologi yang canggih melakukan rekayasa genetic akan mampu menciptakan tanaman baru dari berbagai tanaman. Tanaman untuk menghasilkan bahan makanan manusia yang lebih unggul, yang lebih tinggi produksinya, yang lebih tahan terhadap serangan penyakit dan hama.

         Demikian pula dengan ternak. Menciptakan sapi unggul bukan masalah apa-apa lagi. Bioteknologi telah sanggup mendapatkan turunan sapi unggul yang banyak, hingga dengan mempergunakan teknologi seperti “bayi tabung”. Hal yang sama dapat dilakukan pada kambing, domba, kuda dan sebagainya. Beberapa kemajuan lain dalam bioteknologi canggih sepeti ini diperhitungkan akan tercapai dengan waktu yang sangat singkat.

          Bioteknolog sebagai teknologi sebenarnya bukanlah barang baru. Ia telah ada sejak beribu tahun yang silam, sejak manusia menganal cara membuat anggur, bir, keju ataupun ragi roti. Orang-orang mesir telah menggunakan bioteknologi untuk membuat bir dua ribu tahun sebelum kelahiran kristus. Prinsip dasar upaya upaya ini kebanyakan sama yaitu sebuah bahan dasar didedahkan(exposure) ke jasad renik tertentu yang akan mentransformasi bahan itu ( anggur, barley, susu atau gandum) menjadi produk yang diinginkan ( minuman anggur, bir, keju atau roti). Bioteknologi yang baru juga sering kali berdasarkan prinsip yang sama. Perbeaan pokok antara metode yang lama dan yang baru terletak pada sejauh mana proses-proses dalam bioteknologi itu dapat dipengaruhi dan dikendalikan. Dalam bioteknologi pertanian modern, hal itu dilakukan melalui dua cara yang menjadi tiang utama : teknik kultur jaringan dan rekombinan- DNA(r-DNA) , yang keduanya diciptakan dan dikembangkan dalam waktu akhir-akhir ini.

       Teknik kultur jaringan memungkinkan kita mengisosali jaringan dan sel-sel tumbuhan untuk kemudian menanamnya di luar tubuh tumbuhan itu sendiri. Kultur jaringan sebesar satu sentimeter kubik dapat berisi sejuta sel yang kurang lebih sama, yang masing-masing dari sejuta itu dapat ditumbuhka menjadi sebatang pohon yang baru. Kultur jaringan member kita kemampuan yang besar untuk mempercepat pembibitan. Dengan menggunakan teknik tradisional yang menyilangkan berbagai varietas tumbuhan, dibutuhkan waktu yang lama untuk menghasilkan satu varietas yang baru. Dalam hal perkebunan yang lambat matangnya, seperti misalnya kelapa sawit waktu ini bahkan lebih lam lagi. Kultur jaringan telah mempersingat waktu yang dibutuhkan untuk mengembangkan varietas kelapa sawit dengan 30 kali lebih cepat. Kultur jaringan ini juga memungkinkan kita untuk menyaring plasma nutfah ketika massih di dalam selnya dalam sebuah cawan petri tanpa menunggu tanamannya tumbuh besar. Kemampuan ini membuka peluang bagi seleksi dan isolasi galur baru yang mempunyai sifat unggul. Dengan cara ini kultur jaringan mempengaruhi upaya pemuliaan tanaman bukan hanya mempengaruhi proses yang lebih cepat melainkan juga memperbaiki mutu tanaman secara kualitatif.

       Bila kultur jaringan menjanjikan peluang yang sangat besar, dan dalam beberapa hal telah membuktikan nilai komersilnya bagi jangkauan yang sangat lebih luas. Rekomendinan- DNA memnugkinakan pembibitan mengisolasi gen yang mempunyai sifat tertentu dari sebuah sel, dan menyisipkannya ke dalam sel yang lain. Wahana yang digunakan untuk mengalihkan wahana yang digunakan untuk mengalihkan gen itu umumnya berupa jasad renik atau bagian dari jasad renik yang mampu menampugn gen asing yang ditumpangkan pada struktur mereka, kemudian mencangkoknya ke sandi genetik sel tumbuhan yang menjadi inang alamiah jasad renik itu. Pada prinsipnya teknik ini membuat pembibitan tanaman melangkahi rintangan biologi alamiah yang mencegah persilangan tanaman atau hewan yang telah mengalami rekayasa genetika tersebut dipasarkan. Walaupun demikina, dan tanaman pertama yang telah direkayasa secara bioteknologi diduga dapat dipasarkan.

        Aspek lain bioteknologi adalah teknologi enzim. Teknologi ini memanfaatkan enzim untuk mengkatalisis proses hayati, sehingga menghasilkan produk yang diinginkan. Tanpa menggunakan keseluruhan jasad renik untuk membuat suatu produk, sekarang kita dapat membentuk ataupun mengisolasi enzim tertentu dan memerintahkannya melakukan pembuatan suatu bahan. Peluang penerapan enzim dalam produksi pangan dan bidang lainnya telah menciptakan industry yang sama sekali baru yang memproduksi enzim dalam skala komersial.

        Teknologi lain yang berkaitan dengan ini adalah pengolahan fermentasi. Prinsip dasar prinsip ini bukanlah hal yang baru, tetapi teknologinya sekarang telah meningkat jauh sehingga bakteri atau enzim, misalnya dapat dipekerjakan dalam tangki fermentasi yang besar untuk menghasilkan senyawa yang dulu tak mungkin dibuat atau hanya bisa diekstraksi dar tumbuh-tumbuhan. Penggunaan terpadu teknologi yang beragam inilah yang menjadikan bioteknologi sangat ampuh dan nilai komersialnya tinggi. Dari kesemuanya itu, bioteknologi diduga memberikan dampak terbesar dalam bidang pertanian, baik melalui sector sarana pertanian (bibit, pupuk, pestisida) maupun melalui teknologi pasca panen ( yaitu pengolahan makanan). Penelitian-penelitian kini sedang dilaksanakan untuk menerapkan bioteknologi dalam bidang pertanian yang berbeda-beda. Usaha-usaha yang dilaukan untuk menyempurnakan teknik kultur jaringan. Selain mempercepat pemuliaan tanaman, didalam laaboratorium teknik ini juga dapat menghasilkan senyawa kimia berhargayang sebelumnya harus diekstraksi terlebih dahulu. Lebih jauh lagi, teknk ini dapat menghasilkan variasi genetic yang baru.

        Pusat perhatian awal bioteknologi adalah kesehatan manusia dan hewan melalui modifikasi jasad renik untuk menghasilkan obat-obatan. Perhatian juga ditujukan untuk menerapkannya dalam industri pengolahan makanan, melalui teknologi enzim yang disempurnakan. Insulin misalnya, adalah produk bbioteknologi pertama yang dipasarkan. Sebelumnya insulin harus diekstraksi dari pancreas sapid dan babi, tetapi sekarang bakteri yang telah direkayasa secara genetika dapat menghasilkan insulin manusia. Contoh lain adalah produksi interferon dan hormone pertumbuhan. Kemungkinan berikutnya tidak mempunyai batas. Dalam bidang energy, jasad renik dapat digunakan untuk mengolah minyak bumi untuk menjadi bahan yang dapat dimakan. Atau, justru sebaliknya, tanaman pangan yang sekarang menghasilkan makanan dapat diubah menjadi energi. Tumpahan-tumpahan minyak di lautan dapat dikendalikan oleh bakteri kusus yang telah dimodifikasi dan jasad-jasad renik yang telah direkayasa secara gebetik akan memakan imbah-limbah industry.