BIOTEKNOLOGI DALAM PERTANIAN

PAPER

ETIKA PROFESI

“ETIKA BIOTEKNOLOGI”

Disusun Oleh:

Fitrih Yuliantika Ari Sandy

115040101111170

Kelas I

PROGRAM STUDI AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

1.   Lakukan pencarian satu fakta produk pertanian yang beredar di Indonesia yang di produksi menggunakan bioteknologi. Lebih lanjut diskripsikan proses bioteknologinya dan proses produksi dalam memenuhi kebutuhan pangan / obat-obatan, serta bagaimana masyarakat mengkonsumsinya!

Jawab :

a.    Produk Bioteknologi dalam Pertanian

Salah satu contoh produk bioteknologi dalam pertanian yaitu Jagung Bt. Jagung Bt merupakan tanaman transgenik yang mempunyai ketahanan terhadap hama, di mana sifat ketahanan tersebut diperoleh dari bakteri Bacillus thuringiensis.

b.   Proses Bioteknologi Jagung Bt

Tersedianya bioaktif dari kristal protein yang dikode oleh gen Bt, memungkinkan modifikasi genetik tanaman jagung yang disisipi dengan gen Bt untuk menghasilkan jagung transgenik Bt (Bt corn). Bt protein yang dihasilkan oleh gen Bt dapat meracuni hama yang menyerang tanaman jagung. Setelah dimakan oleh corn borer, Bt protein dipecah oleh suatu enzim pemecah dalam pencernaan yang bersifat alkalin dari larva serangga dan menghasilkan protein pendek yang mengikat dinding pencernaan. Pengikatan dapat menyebabkan kerusakan membran sel sehingga larva berhenti beraktivitas. Gen Bt disolasi dari bakteri tanah Bacillus thuringiensis yang telah digunakan petani di negara maju sebagai pestisida hayati sejak puluhan tahun yang lalu. Bacillus thuringiensis menghasilkan protein Kristal Bt atau Crystal protein (Cry) yang merupakan protein endotoksin yang bersifat racun bagi serangga (insektisidal). Namun, protein endotoksin yang dihasilkan oleh Bacillus thuringiensis tidak melakukan pengikatan pada permukaan pencernaan sel mamalia, karena itu hewan ternak dan manusia tidak tahan terhadap protein tersebut. Terdapat delapan kelompok gen Bt berdasarkan sifat virulensinya, tetapi yang sudah banyak ditransformasikan ke dalam tanaman jagung adalah yang menghasilkan jenis Bt endotoksin dari gen Cry1Ab. Protein Cry dari gen ini hanya menghasilkan satu jenis yang mengikat pada lokasi spesifik dari serangga target.

c.    Cara Pembuatan Jagung Transgenik

Teknologi rekayasa genetik merupakan teknologi transfer gen dari satu spesies ke spesies lain, di mana gen interes berupa suatu fragmen DNA (donor gen) ditransformasikan ke dalam sel atau tanaman inang (akspetor gen) untuk menghasilkan tanaman transgenik yang mempunyai sifat baru. Terdapat dua metode dalam pemanfaatan teknologi transfer gen, yaitu secara langsung dan tidak langsung.

1)   Metode transfer gen secara langsung yang digunakan dalam pembuatan jagung transgenik yaitu:

a)   Elektroforasi (electroporation)

Metode ini menggunakan protoplas sebagai inang. Dengan bantuan polyetilen glikol (PEG), DNA interes terpresipitasi dengan mudah dan kontak dengan protoplas. Setelah dilakukan elektroforasi dengan voltase yang tinggi permeabilitas protoplas menjadi lebih tinggi, sehingga DNA melakukan penetrasi ke dalam protoplas. Metode elektroforasi telah diaplikasikan pada protoplas jagung dan berhasil mendapatkan tanaman jagung transgenik tetapi tidak fertil.

b)   Penembakan partikel (particle bombardment)

Yaitu teknologi yang menggunakan metode penembakan partikel atau gen gun. DNA yang melapisi partikel ditembakkan secara langsung ke dalam sel atau jaringan tanaman. Partikel yang mengandung DNA tersebut menembus dinding sel dan membran, kemudian DNA berdifusi dan menyebar di dalam sel secara independen. Metode transformasi dengan penembakan partikel pertama kali diaplikasikan pada jagung oleh Gordon-Kamm dan berhasil mendapatkan jagung transgenik yang fertil.

c)   Karbid silikon (silicon carbide)

Yaitu teknologi transfer gen di mana suspensi sel tanaman inang dicampur dengan serat karbid silikon yang mengandung DNA plasmid dari gen interes, kemudian dimasukkan ke dalam tabung mikro dan dilakukan pemutaran dengan vortex. Serat silikon karbida berfungsi sebagai jarum injeksi mikro untuk memudahkan perpindahan DNA ke dalam sel tanaman. Metode ini telah digunakan dan menghasilkan tanaman jagung transgenik yang fertil.

2)   Metode transfer gen secara tidak langsung yaitu transfer gen yang dilakukan melalui bantuan bakteri Agrobacterium (tidak langsung ditransfer ke sel atau tanaman). Gen yang berupa fragmen DNA disisipkan pada plasmid Ti (tumor inducing) dari bakteri Agrobacterium. Melalui bekteri tersebut Ti yang mengandung fragmen DNA diinfeksi ke dalam inti sel dan berintegrasi dalam genom tanaman. Metode ini menghasilkan jagung transgenik yang fertil dan efisien.

ü Ishida et al. (1996) telah berhasil mendapatkan tanaman jagung transgenik yang fertil. Tanaman jagung yang digunakan sebagai eksplan adalah genotipe A188 dan hasil persilangan A188 dengan genotipe lainnya. Dengan tingkat frekuensi yang tinggi, yaitu antara 5% dan 30%, hampir semua tanaman jagung transgenik yang didapatkan mempunyai morfologi yang normal dan lebih dari 70% merupakan tanaman fertil. Setelah dilakukan analisis secara molekuler dan genetik, turunan dari tanaman jagung transgenik mempunyai stabilitas dalam integrasi dan ekspresi. Copy number dari gen tertransfer yang terintegrasi adalah satu dan dua kopi, hanya sedikit yang mengalami rearrangement. Lima jenis A. tumefaciens yang telah dikarakterisasi dengan latar belakang kromosom yang berbeda dan kandungan plasmid Ti-nya dapat digunakan karena membawa vektor dengan konstruksi kimerik sistem biner yang diatur oleh promoter CaMV35S. Kelima strain tersebut adalah C58c1, Agt121, EHA101, EHA105, HA105 and LBA4404. Protokol yang dapat dilakukan untuk pengulangan transformasi jagung melalui A. tumefaciens adalah menggunakan super vektor biner, di mana A. tumefaciens dapat membawa ekstra kopi bagi virB, virC, dan virG untuk menginfeksi embrio muda, baik dari inbred line  maupun hybdrid line. Penggunaan vektor biner yang standar juga dapat menghasilkan transformasi yang stabil, walaupun mempunyai frekuensi transformasi yang rendah.

ü Frame et al. (2002) telah berhasil mendapatkan metode transformasi jagung yang stabil dengan frekuensi transformasi yang tinggi, yaitu 5,5%, di mana untuk meningkatkan efisiensi tersebut digunakan penambahan L-Cys pada medium kokultivasi. Keberhasilan metode transformasi melalui A. tumefaciens memberikan peluang bagi perbaikan genetik tanaman jagung dengan efisiensi yang tinggi. Efisiensi transformasi yang tinggi diperlukan untuk dapat menghasilkan tanaman transgenik yang mempunyai ekpresi yang kuat dari sifat gen yang diinginkan.

d.   Perkembangan Penelitian Jagung Transgenik di Indonesia

Sampai saat ini belum banyak dilaporkan perkembangan jagung transgenic di Indonesia. Namun, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB Biogen) telah melakukan penelitian terhadap jagung Bt yang tahan terhadap hama. Sejak 2006, BB Biogen melakukan penelitian transformasi gen transporter nitrit (CsNitr-L) yang bertujuan meningkatkan efisiensi penggunaan N. Pemakaian pupuk N pada jagung selama ini mengalami banyak kehilangan akibat adanya nitrifikasi, denitrifikasi, penguapan, dan pencucian. Pada dasarnya pupuk N yang diserap tanaman hanya sekitar 50%, sehingga terjadi inefisiensi. Jika gen CsNitr1-L diintroduksikan pada tanaman jagung, diharapkan akan meningkatkan efisiensi pemupukan N dan adanya tambahan hara N pada jagung akan meningkatkan hasil. Mekanisme efisiensi N adalah berdasarkan alur biokimia dari asimilasi N-nitrat, di mana sumber nitrat yang sedikit diserap oleh tanaman jagung nontransgenik akan dapat dengan mudah digunakan oleh tanaman transgenik yang mengandung gen CsNitr1-L. Sumber nitrat yang berlebihan bagi tanaman jagung dapat menyebabkan keracunan karena dalam asimilasinya menghasilkan senyawa nitrit yang beracun. Hal ini mengakibatkan kapasitas penyerapan nitrat oleh tanaman jagung menjadi rendah untuk melakukan keseimbangan alamiah guna menghindari keracunan nitrit dalam sel plastid. Gen CsNitr1-L mampu memindahkan dengan cepat nitrit dari plastid menuju sel kloroplas untuk diubah menjadi sumber N amonium yang tersedia bagi pembentukan asam amino. Dengan semakin banyaknya nitrit yang ditranspor ke kloroplas, maka pembentukan asam amino sebagai bahan utama pembentukan protein akan semakin banyak dan tanaman tumbuh lebih produktif. Perakitan tanaman transgenik dengan gen CsNitr1-L telah dilakukan pada padi dan menghasilkan tanaman transgenik yang lebih sehat secara morfologis dibandingkan dengan tanaman padi nontransgenik. Mengacu pada pemenuhan kebutuhan jagung dalam negeri yang masih impor, peluang pengembangan jagung transgenik masih terbuka luas. Dalam kaitan ini, beberapa kendala yang mencakup sumber daya manusia, biaya, dan peralatan serta koordinasi dan kerja sama antarlembaga terkait perlu mendapatkan perhatian untuk dicarikan jalan keluarnya.

2.   Tetapkan sepuluh hal yang sebaiknya dilakukan dan sepuluh hal yang sebaiknya tidak dilakukan dalam memproduksi dan memasarkan, serta mengkonsumsi produk tersebut!

Jawab :

a.    Sepuluh hal yang sebaiknya dilakukan dalam memproduksi Jagung Bt:

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap keanekaragaman hayati.

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap musuh alami.

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap organisme tanah dan dekomposer.

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap organisme non-target.

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap ekosistem.

·   Memperhatikan pengaruhnya terhadap kesehatan manusia.

·   Melakukan berbagai pengujian potensi alergi dan toksisitas untuk menjamin Jagung Bt aman dikonsumsi.

·   Memberikan informasi kepada masyarakat sebelum mengonsumsi Jagung Bt.

·   Melakukan program sosialisasi dan komersialisasi produk Jagung Bt secara berkelanjutan.

·   Memperhatikan efektivitas dan keamanannya.

b.   Sepuluh hal yang sebaiknya tidak dilakukan dalam memproduksi Jagung Bt:

§ Mengabaikan kelestarian lingkungan.

§ Tidak memperhatikan resiko terhadap ekosistem.

§ Tidak memperhatikan konsekuensinya terhadap musuh alami.

§ Tidak memperhatikan akibat jangka panjang dari Bt-toksin yang dapat membunuh serangga tanah.

§ Tidak meletakkan serbuk sari Jagung Bt pada daun milkweed karena dapat menyebabkan kematian larva kup-kupu raja.

§ Petani tidak boleh hanya menanam Jagung Bt secara berkelanjutan.

§ Tidak memberikan kebebasan pada petani untuk memilih tanaman transgenik atau tanaman alami yang akan dibudidayakan.

§ Tidak menanam Jagung Bt secara terus-menerus karena akan menyebabkan munculnya hama baru yang resisten terhadap racun.

§ Tidak boleh melakukan penyelundupan benih jagung transgenik.

§ Tidak memperhatikan dampaknya terhadap kesehatan manusia.

3.   Dari kriteria etika yang anda tetapkan, apakah produk pertanian tersebut melanggar etika yang anda tetapkan, beri penjelasan pelanggaran tersebut dan bagaimana sebaiknya dikemudian hari seharusnya dilakukan!

Jawab :

Dari segi etika, pihak yang kontra dengan tanaman transgenik menganggap bahwa rekayasa atau manipulasi genetik tanaman merupakan tindakan yang tidak menghormati penciptaan Tuhan. Perubahan sifat tanaman dengan penambahan gen asing juga dianggap sebagai tindakan bermain sebagai Tuhan karena mengubah makhluk yang telah diciptakanNya. Pihak yang mendukung tanaman transgenik menganggap bahwa transfer gen dari suatu makhluk hidup ke makhluk lainnya merupakan hal yang alamiah dan biasa terjadi di alam sejak pertama kali berlangsungnya kehidupan.

Menurut pendapat saya, Jagung Bt tidak melanggar etika yang ada selama dalam memproduksi Jagung Bt tersebut memperhatikan keadaan ekosistem dan pengaruhnya terhadap keanekaragaman hayati.

DAFTAR PUSTAKA

Anurlita. 2010. Jagung Transgenik (online). http://anurlita.blogspot.com/. Diakses 1 Desember 2013.

Arifin, Sofyan. 2010. Bioteknologi (online). http://sofyanarifin.wordpress.com/. Diakses 1 Desember 2013.

Hatta, Muhammad. 2013. Pertanian dan Tanaman Transgenik (online). http://muhammadhatta.blogspot.com./ Diakses 1 Desember 2013. 

PRODUK BIOTEKNOLOGI PERTANIAN

Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai bioreaktor untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen). Produk-produk bioteknologi pertanian di Indonesia berdasarkan gradien bioteknologi antara lain : (1) bahan tanam unggul, (2) biofertilizer, (3) biodecomposer, dan (4) biocontrol.

Bahan tanam dapat ditingkatkan kualitasnya melalui pendekatan bioteknologi. Peningkatan kualitas bahan tanam berdasarkan pada empat kategori peningkatan, yaitu peningkatan kualitas pangan, resistensi terhadap hama atau penyakit, toleransi terhadap cekaman lingkungan, dan manajemen budidaya (Huttner, 2003). Produk bahan tanam unggul yang saat ini telah berhasil dipasarkan antara lain adalah bibit kultur jaringan, misalnya: bibit jati dan bibit tanaman hortikultura. Namun, bahan tanam unggul yang dihasilkan dari rekayasa genetika yang dilakukan oleh peneliti di Indonesia sampai saat ini belum ada yang dikomersialkan. Produk-produk bahan tanam rekayasa genetika yang ada di pasaran Indonesia umumnya merupakan produk dari negera lain, sebagai contoh : Jagung Bt dan Kapas Bt yang dipasarkan oleh Monsanto. Kultur jaringan merupakan tingkatan umum penguasaan bioteknologi di Indonesia. Bagaimanapun juga, produksi bibit kelapa kopyor telah berhasil di komersialkan melalui teknik transfer embrio (Paten ID 0 001 957).

Produk biofertilizer merupakan salah satu produk bioteknologi yang banyak beredar di pasaran Indonesia. Produk-produk tersebut sebagian dikembangkan oleh peneliti di Indonesia maupun di impor dari negara lain. Salah satu produk biofertilizer bernama Emas (Enhancing Microbial Activity in the Soils) telah dirakit oleh BPBPI (Paten ID 0 000 206 S), dilisensi oleh PT Bio Industri Nusantara dan digunakan di berbagai perusahaan perkebunan (BUMN dan BUMS) (Goenadi, 1998). Produk biofertilizer lain yang dikembangkan oleh peneliti di Indonesia antara lain: Rhizoplus , Rhiphosant , Bio P Z 2000, dan lain-lain. Produk sejenis biofertilizer/bioconditioner dari luar negeri misalnya: Organic Soil Treatment (OST).

Produk-produk biodecomposer juga banyak beredar di pasaran Indonesia. Biodecomposer dipergunakan untuk mempercepat proses penguraian limbah-limbah organik segar pertanian menjadi kompos yang siap diaplikasikan ke dalam tanah. Contoh produk-produk biodecomposer antara lain: Orgadec (BPBPI), SuperDec (BPBPI), Degra Simba (ITB), Starbio, EM4, dan lain sebagainya. Produk-produk baru terus bermunculan sejalan dengan kebutuhan untuk mengatasi masalah limbah padat organik.

Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan penyakit tanaman meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika. Contoh mikroba yang telah banyak dimanfaatkan untuk biokontrol adalah Beauveria bassiana untuk mengendalikan serangga, Metarhizium anisopliae untuk mengendalikan hama boktor tebu (Dorysthenes sp) dan boktor sengon (Xyxtrocera festiva), dan Trichoderma harzianum untuk mengendalikan penyakit tular tanah (Gonoderma sp, Jamur Akar Putih, dan Phytopthora sp). Produk-produk biokontrol yang telah dikomersialisasikan oleh unit kerja lingkup Lembaga Riset Perkebunan Indonesia (LRPI) antara lain: Meteor, Greemi-G, Triko SP, NirAma , dan Marfu. Keuntungan pemanfaatan biokontrol untuk pertanian antara lain adalah ramah lingkungan, dan mengurangi konsumsi pestisida yang tidak ramah lingkungan.

Mikroba juga dimanfaatkan dalam proses pembuatan pupuk anorganik. Peneliti di Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI) mengembangkan teknologi pembuatan pupuk superfosfat yang disebut dengan Bio-SP dengan menggunakan bantuan mikroba pelarut fosfat. Kualitas dari Bio-SP menyamai kualitas pupuk superfosfat konvensional (SP 36). Keunggulan dari teknologi ini adalah penggunaan agensia hayati untuk mengurangi konsumsi asam anorganik dan lebih aman lingkungan serta mampu mengurangi biaya produksi.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Sofyan. 2010. Bioteknologi (online). http://sofyanarifin.wordpress.com/bioteknologi/. Diakses 1 Desember 2013.