Sejarah Perkembangan Bioteknologi

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

A.  Sejarah Bioteknologi

Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi sebenarnya bukanlah hal baru.  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. Prinsip dasar upaya pembuatan makanan tersebut pada umumnya sama, yaitu sejumlah bahan dasar didedahkan (exposure) ke jasad renik tertentu yang akan mentransformasikan bahan dasar (anggur, barley, susu atau gandum) menjadi produk yang diinginkan. Selain pembuatan bir, bioteknologi juga diterapkan pada proses pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian dan 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 (Defri, 2008).

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi, misalnya teknologi yang berkaitan dengan rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, dan kloning. 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.  Kini, bioteknologi modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation). Terlebih lagi bioteknologi  modern dalam prosesnya dapat  dipengaruhi serta dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya (Defri, 2008).

B.  Periode Perkembangan Bioteknologi

Perkembangan bioteknologi dapat dibagi menjadi 3 periode, yaitu:

1.     Periode bioteknologi tradisional (bioteknologi konvensional)

Pada periode ini, merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim. Proses pembuatan makanan dengan teknik konvensional ini masih sangat sederhana dan hanya dilakukan dalam skala kecil. Manusia belum melakukan penelitian secara ilmiah bahwa pada peristiwa fermentasi yang mengubah bahan dasar menjadi bahan makanan yang lebih tahan lama, merupakan hasil dari proses metabolisme mikroorganisme. Pada periode ini, belum ada penelitian mengenai fenomena yang terjadi, karena semua berawal dari ketidaksengajaan.

Periode ini ditandai dengan adanya peristiwa sebagai berikut:

·        Pada masa 8000 SM, bangsa Babilonia, Mesir dan Romawi telah mengenal cara bercocok tanam yang baik dengan cara pengumpulan dan pemilihan benih untuk ditanam. Selain itu, di bidang peternakan, mereka telah mengembangbiakkan hewan ternak secara selektif  untuk peningkatan kualitas ternak.

·        Pada masa 6000 SM, manusia mengetahui cara membuat minuman bir dan anggur menggunakan teknik fermentasi. Selain itu, juga membuat roti dengan bantuan ragi.

·        Pada masa 4000 SM, bangsa Tionghoa telah membuat yogurt dan keju dari susu dengan bakteri asam laktat.

·        Pada masa 1500 SM, bangsa Aztec memanfaatkan gangga sebagai sumber makanan (Anonim, 2010).

2.    Periode bioteknologi ilmiah

Pada perkembangan bioteknologi selanjutnya, manusia mulai menyadari bahwa fenomena yang terjadi pada proses fermentasi tidak terjadi dengan sendirinya. Oleh karena itu, rasa ingin tahu mendorong mereka untuk melakukan penelitian yang menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.  

Periode bioteknologi ilmiah ditandai dengan munculnya banyak penelitian ilmiah dalam berbagai bidang, antara lain yaitu:

·        Pada tahun 1665, penemuan sel oleh Robert Hooke pada sayatan gabus yang diamati dengan mikroskop sederhana.

·        Pada tahun 1670, pemanfaatan mikroba dalam usaha penambangan tembaga di Rio Tinto, Spanyol

·        Pada tahun 1686, ditemukan lensa mikroskop yang lebih maju oleh Antony Van Leeuwenhoek yang dapat digunakan untuk melihat mikroba. Karena penemuannya tersebut, Antony menjadi manusia pertama yang melihat mikroba. Setelah penemuan lensa mikroskop tersebut, penelitian tentang mikroorganisme semakin berkembang pesat.

·        Tahun 1800, Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian yang komprehensif tentang perkembangbiakan hewan.

·        Tahun 1856 - 1865, Gregor Mendel mengawali penelitian genetika tumbuhan dengan menggunakan tanaman kacang ercis. Pada akhirnya dari penelitian tersebut Mendel menemukan hukum pewarisan sifat induk pada turunannya.

·        Tahun 1870, ditemukannya mikroba dalam makanan dan minuman oleh Louis Pasteour, yang merupakan awal berkembangnya bidang mikrobiologi

·        Tahun 1890, ditemukannya alkohol yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor

·        Tahun 1897, ditemukannya enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner

·        Tahun 1912 -- 1915, pada tahun inilah ditemukan teknik pengelolahan limbah dengan menggunakan mikroba. Selain itu, mulai ditemukan pula produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri

·        Tahun 1919, mulailah digunakan kata “bioteknologi” oleh seorang insinyur berkebangsaan Hongaria bernama Karl Ereky

·        Tahun 1928, merupakan tahun ditemukannya zat antibiotik “penisillin” oleh Alexander Fleeming

·        Tahun 1953, ditemukannya struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson

·        Pada tahun 1994, mulailah diproduksi penisillin dalam jumlah besar

3.    Periode bioteknologi modern

Perkembangan bioteknologi modern berdasarkan atas hasil penelitian ilmiah diketahui orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.

Periode bioteknologi modern diawali dengan perkembangan pesat dalam bidang genetika, yaitu:

·        Teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restriksi oleh Dussoix dan Boyer. Adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan DNA lain yang dikenal dengan teknik DNA rekombinan.

·        Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, pada tahun 1976 dimulai  program bahan bakar alkohol dari Brazil dan teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal.

·        Pada tahun 1980, Rank Hovis Mc. Dougall diberikan izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi oleh manusia.

·        Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly Company.

·        Pada tahun 2000-2005, proyek genom manusia dimulai dan berhasil dilakukan, sehingga peta genom manusia dapat dibuat secara utuh. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup (Anonim, 2008).