BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian rekayasa genetika
dalam bidang pangan
Rekayasa genetika
(genetic engineering) dalam arti paling luas adalah penerapan genetika
untuk kepentingan manusia. Dengan pengertian ini kegiatan pemuliaan hewan atau
tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan. Demikian pula
penerapan mutasi buatan tanpa target dapat pula dimasukkan. Walaupun demikian,
masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit,
yaitu penerapan teknik-teknik biologi molekular untuk mengubah susunan genetik
dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada
kemanfaatan tertentu.
Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik bioteknologi yang
dilakukan dengan cara pemindahan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup
lainnya (dikenal juga dengan istilah transgenik).
Pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati
dan air, baik yang diolah maupun yang tidak diolah, yang diperuntukkan sebagai
makanan atau minuman bagi konsumsi manusia. Termasuk didalamnya adalah tambahan
pangan pangan, bahan baku pangan, dan bahan lain yang digunakan dalam
penyiapan, pengolahan, dan atau pembuatan makanan atau minuman. Mutu pangan
adalah nilai yang ditentukan atas dasar kriteria keamanan pangan, kandungan
gizi dan standar perdagangan terhadap bahan makanan dan minuman. Gizi pangan
adalah zat atau senyawa yang terdapat dalam pangan yang terdiri atas:
karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral dan mineral serta turunannya
yang bermanfaat bagi pertumbuhan dan kesehatan manusia.
Rekayasa genetika dalam bidang pangan merupakan salah satu teknik bioteknologi yang dilakukan dengan cara
pemindahan gen dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya (dikenal juga
dengan istilah transgenik) untuk mendapatkan jenis baru yang mampu
menghasilkan produk pangan yang lebih unggul.
Pangan hasil rekayasa
genetika merupakan pangan yang diturunkan dari makhluk hidup hasil rekayasa
genetika. Pada umumnya pangan sebagian
besar bersumber dari tanaman, dan tanamanlah yang sekarang ini paling banyak
dimuliakan melalui teknik rekayasa genetika.
B. Sejarah rekayasa genetika
dalam bidang pangan
Jauh sebelum genetika dapat dianggap sebagai suatu cabang ilmu
pengetahuan, berbagai kegiatan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya
tanpa disadari telah menerapkan prinsip-prinsip genetika. Sebagai contoh,
bangsa Sumeria dan Mesir kuno telah berusaha untuk memperbaiki tanaman gandum,
bangsa Cina mengupayakan sifat-sifat unggul pada tanaman padi, bangsa Siria
menyeleksi tanaman kurma. Demikian pula, di benua Amerika dilakukan
persilangan-persilangan pada gandum dan jagung yang berasal dari rerumputan
liar. Sementara itu, pemuliaan hewan pun telah berlangsung lama; hasilnya
antara lain berupa berbagai hewan ternak piaraan yang kita kenal sekarang.
Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan dimulai menjelang
akhir abad ke-19 ketika seorang biarawan Austria bernama Gregor Johann Mendel
berhasil melakukan analisis yang cermat dengan interpretasi yang tepat atas
hasil-hasil percobaan persilangannya pada tanaman kacang ercis (Pisum
sativum). Sebenarnya, Mendel
bukanlah orang pertama yang melakukan percobaan-percobaan persilangan. Akan
tetapi, berbeda dengan para pendahulunya yang melihat setiap individu dengan
keseluruhan sifatnya yang kompleks, Mendel mengamati pola pewarisan sifat demi
sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk diikuti. Deduksinya mengenai pola
pewarisan sifat ini kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika
sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, dan Mendel pun diakui sebagai Bapak
Genetika.
Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut dipublikasikan pada
tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society for Natural History.
Namun, selama lebih dari 30 tahun tidak pernah ada peneliti lain yang
memperhatikannya. Baru pada tahun 1900 tiga orang ahli botani secara terpisah,
yakni Hugo de Vries di Belanda, Carl Correns di Jerman, dan Eric von
Tschermak-Seysenegg di Austria, melihat bukti kebenaran prinsip-prinsip Mendel
pada penelitian mereka masing-masing. Semenjak
saat itu hingga lebih kurang pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan
persilangan atas dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi penelitian di
bidang genetika. Hal ini menandai berlangsungnya suatu era yang dinamakan
genetika klasik.
Selanjutnya, pada awal abad ke-20 ketika biokimia mulai berkembang
sebagai cabang ilmu pengetahuan baru, para ahli genetika tertarik untuk
mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat
biokimianya. Pada tahun 1920-an, dan kemudian tahun 1940-an, terungkap bahwa
senyawa kimia materi genetik adalah asam deoksiribonukleat (DNA). Dengan
ditemukannya model struktur molekul DNA pada tahun 1953 oleh J.D. Watson dan
F.H.C. Crick dimulailah era genetika yang baru, yaitu genetika molekuler.
Perkembangan penelitian genetika molekuler terjadi demikian pesatnya.
Jika ilmu pengetahuan pada umumnya mengalami perkembangan dua kali lipat dalam
satu dasawarsa, maka waktu yang dibutuhkan untuk itu (doubling time) pada genetika molekuler hanyalah
dua tahun. Bahkan, perkembangan yang lebih revolusioner dapat disaksikan
semenjak tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul
DNA atau teknologi DNA rekombinan atau dengan istilah yang lebih populer disebut
sebagai rekayasa genetika.
Salah satu penelitian yang memberikan kontribusi terbesar bagi rekayasa
genetika adalah penelitian terhadap transfer (pemindahan) DNA bakteri dari
suatu sel ke sel yang lain melalui lingkaran DNA kecil yang disebut plasmid.
Bakteri eukariota uniseluler ternyata sering melakukan pertukaran materi
genetik ini untuk memelihara memelihara ciri-cirinya. Dalam rekayasa genetika
inilah, plasmid berfungsi sebagai kendaraan pemindah atau vektor.
Agar materi genetik yang dipindahkan sesuai dengan keinginan kita, maka
kita harus memotong materi genetik tersebut. Secara alami, sel memiliki
enzim-enzim pemotong yang sering disebut dengan enzim restriksi. Enzim ini
dapat mengenali dan memotong tempat-tempat tertentu di sepanjang molekul DNA.
Untuk menyambung kembali potongan-potongan DNA ini digunakan enzim ligase.
Sampai sekarang ini telah ditemukan lebih dari 200 enzim restriksi. Hal ini
tentu saja mempermudah pekerjaan para ahli rekayasa genetika untuk memotong dan
menyambung kembali DNA.
Genetika pada saat ini telah berkembang pesat. Sejak sruktur DNA
diketahui dan kode genetika dipecahkan, serta proses transkripsi dan tranlasi
dapat dijabarkan dalam kurun waktu antara tahun 1952-1953, telah terbuka pintu
untuk perkembangan penting di bidang genetika. Penemuan di atas diikuti periode
antiklimaks ketika beberapa ahli biologi molekuler antara tahun 1971-1973
berhasil melakukan rekayasa genetika, separti pemotongan gen (DNA) yang
terkontrol dan rekombinasi DNA yang inti prosesnya adalah kloning atau
pengklonaan DNA. Dengan rekayasa genetika dapat disatukan bahan genetik dari
satu organisme dengan organisme lain dan dapat dihasilkan makhluk hidup baru.
Sejarah
singkat perkembangan pangan rekayasa genetika.
1973 :
rekayasa genetika diperkenalkan oleh dua ilmuwan Amerika, yaitu Stanley Cohen
dan Herbert Boyer.
1982: Tanaman
hasil rekayasa genetika pertama kali diproduksi
1987: USDA Animal
& Plant Health Inspection Service melakukan percobaan penanaman lebih
dari 70 spesies tanaman hasil rekayasa genetika.
1990: enzimChymosin
yang berasal dari organism hasil rekayasa genetika disetujui penggunaannya oleh
FDA untuk pembuatan keju.
1994: Flavr
Sayr (tomat yang memiliki umur simpan lama) dikersilkan oleh Calgene.
1998: Enam
negara eropa yang dimotori oleh prancis dan italia memperkerat aturan yang
berhubungan dengan rekayasa genetika (penanaman dan pengolahan pangan).
2001: tanaman
hasil rekayasa genetika menempati total area dunia seluas 52,6 juta hektar
(seluas prancis)
2001: IRRI
memperkenalkan Golden Rice (mengandung beta karoten dan precursor vitamin A).
C. Macam – macam rekayasa
genetika dalam bidang pangan
Jika kita mengambil pengertian rekayasa genetika dalam arti
luas bahwa rekayasa genetika (genetic
engineering) adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. maka kegiatan
pemuliaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam populasi dapat dimasukkan.
Pemulian tanaman terdiri dari introduksi, persilangan (hibridisasi), manipulasi
genom, gen dan ekspresinya, transfer gen dan kultur jaringan serta sel.
Introduksi, persilangan dan manipulasi genom dikenal sebagai
“pemuliaan klasik” atau konvensional. Sedangkan manipulasi gen dan ekspresinya,
transfer gen dan kultur jaringan merupakan cara pemulian molekuler”.
a.
Introduksi
Introduksi adalah proses
mendatangkan suatu kultivar tanaman ke suatu wilayah baru. Introduksi
diutamakan untuk tanaman yang mempunyai nilai ekonomis penting. Pengetahuan tentang pusat
keanekaragaman tumbuhan, penting untuk penerapan cara ini. Keaneragaman genetik
untuk setiap spesies tidaklah seragam disemua tempat di dunia.
N.I. Vavilov, ahli botani
dari Rusia, memeperkenalkan teori “pusat keanekaragaman” (centers of origin)
bagi keanekaragaman tumbuhan. Contoh pemulian yang dilakukan dengan cara ini
adalah pemuliaan untuk berbagai jenis tanaman buah asli Indonesia, seperti
durian dan rambutan. Atau tanaman pohon lain yang mudah diperbanyak secara
vegetatif, seperti ketela pohon dan jarak pagar. Introduksi dapat
dikombinasikan dengan persilangan.
Source:
http://pttipb.files.wordpress.com/2008/11/img4-1-2.jpg
|
Pengambilan
polen.polen dari bunga induk jantandiambil dengan tusuk gigi atau alat
sejenisnya
|
DNA rekombinan
Transfer DNA rekombinasi ke dalam sel
Agrobacterium
tumefaciens
Transformasi sel tanaman
Kultur in-vitro tanaman
Planleat (bakal calon tanaman)
Pengujian planlet
Para graisin (atau raksasa kismis) adalah
kismis yang telah genetik kembali diprogram untuk
tumbuh jauh melampaui ukuran normal .Ini
diproduksi oleh Japan National Institute of Genetics, yang tidak mengejutkan
karena cinta yang bangsa untuk buah besar dari semua jenis.Dan sementara mereka
rasa persis sama dengan kismis kecil.
Canola, tanaman
sub tropis penghasil minyak sayur, bahan
baku pakan ternak, dan biodiesel. Pertama kali dibudidayakan di
( www.indomedia.com.)
Singawalang, tanaman obat untuk penyakit TBC, diintroduksi melalui
India.
b.
Persilangan (hibridisasi)
Hibridisasi merupakan proses perkawinan silang antar kultivar
atau subspecies, antarspesies, antargenus, atau antarfamili. Keturunan yang
dihasilkan disebut hibryd atau hibrida. Sifat hibrida berbeda dengan
tanaman induk, bahkan bisa menjadi spesies atau kultivar baru. Hibridisasi bisa
terjadi secara alami maupun buatan. Hibridisasi alami bisa terjadi dengan
bantuan angin atau serangga. Sementara itu, hibridisasi buatan dilakukan oleh
para breeder atau pemulia tanaman.
v Kelebihan Hibridisasi
a.
Banyaknya varietas yang unggul menjadikan
varietas buruk hampir tidak ada atau punah sehingga tidak ada keseimbangan alam
sehingga perlunya memelihara varietas buruk dan varietas unggul secara
seimbang.
b.
Menimbulkan keragaman genetik
c.
Menciptakan populasi baru yang mana pada
sebagian dari individu-individu anggotanya dapat dipadukan ciri-ciri
sifat-sifat keturunan yang baik.
d.
Keanekaragaman spesies di Indonesia
meningkat
v Kelemahan Hibridisasi
a.
Secara tidak langsung banyaknya proses
hibridisasi membuat varietas asli (alam) terancam punah sehingga perlunya
pembudidayaan varietas asli secara seimbang agar sifat asli tanaman tidak
hilang.
b.
Sukar untuk mendapatkan suatu hibrida antar
spesies dan antar genera. Hibridasi somatic dapat mengatasi hal tersebut.
c.
Sitoplasma pada perkawinan hanya berasal
dari tetua betina saja.
d.
Butuh tenaga, biaya dan waktu yang banyak
e.
Sulit dilakukan karena perlu keterampilan
khusus.
c.
Manipulasi genom
Yang termasuk
dalam cara ini adalah semua manipulasi ploidi, baik menggandaan genom (set
kromosoma) maupun perubahan jumlah kromosom. Gandum roti dikembangkan dari
penggabungan tiga genom spesies yang berbeda-beda. Semangka tanpa biji
dikembangkan dari persilangan semangka tetraploidi dan semangka diploidi.
Teknik pemulian ini sebenarnya juga mengandalkan persilangan dalam praktiknya.
d.
Manipulasi
gen dan ekspresinya
Metode-metode
yang melibatkan penerapan genetika molekuler termasuk dalam kelompok ini,
ditambah metode klasik pemulian dengan mutasi. Mutasi adalah perubahan pada
materi genetic suatu makhluk hidup yang terjadi secara tiba-tiba, acak dan dan
merupakan dasar bagi sumber variasi organism hidup yang bersiwat terwariskan (heritable).
Mutasi dapat erjadi secara spontan di alam (spontaneous mutation) dan
dapat juga terjadi melalui induksi (induced mutation). Secara mendasar
tidak erdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami dan mutasi
hasil induksi, keduanya dapat menimbulkan variasi genetic untuk dijadikan dasar
seleksi tanaman, baik seleksi secara alami (evolusi) maupun seleksi buatan
(pemuliaan).
Dalam bidang
pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman
sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan
tujuan pemuliaan yang dikehendaki. Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman
dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman,
seperti biji, setek batang, serbuk sari akar rhizome, dan kultur jaringan. Apabila
proses mutasi alami terjadi secara sangat lambat maka percepatan, frekuensi dan
spectrum mutasi tanaman dapat diinduksi dengan perlakuan bahan mutagen tertentu.
Pada umumnya bahan mutagen bersifat radioaktif dan memiliki energi tinggi yang
berasal dari hasil reaksi nuklir.
Bahan mutagen
yang sering digunakan dalam penelitian pemuliaan tanaman digolongkan menjadi
dua kelompok yaitu mutagen kimia (chemical mutagen) dan mutagen fisika (Physical
mutagen). Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkyl, misalnya
seperti ethyl methane sulphonat (EMS), diethyl sulphate (DES), methyl
methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acid, acridines,
dan sebagainya. Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing
radiation) dan termasuk diantaranya adalah sinar X, radiasi gama, radiasi
beta, neutron, dan partikel dari akselerators.
Secara relative,
proses mutasi dapat menimbulkan perubahan pada sifat-sifat genetis tanaman.,
baik kearah positif maupun negatif. Dan kemungkianan mutasi yang terjadi dapat
kembali normal (recovery). Mutasi yang terjadi kearah “sifat positif”
dan terwariskan ((heritable)ke generasi-generasi berikutnya merupakan
mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya. Sifat positif yang
dimaksud adalah relative tergantung pada tujuan pemuliaan tanaman.
e.
Transfer gen
Cara ini dikenal pula sebagai
transformasi DNA. Gen dari organisme lain disisipkan ke dalam DNA tanaman untuk
tujuan tertentu. Strategi pemuliaan ini banyak mendapat penentangan dari
kelompok-kelompok lingkungan karena kultivar yang dihasilkan dianggap
membahayakan lingkungan jika dibudidayakan.
Transformasi tanaman yang
dimediasi dengan Agrobacterium tumefaciens merupakan metode transformasi
tanaman yang paling umum digunakan. A. tumefaciens secara alami
menginfeksi tumbuhan dikotil dan menyebabkan tumor yang disebut ‘crown gall’
Bakteri ini merupakan bakteri gram negatif yang menyebabkan crown gall
dengan mentransfer bagian DNA-nya (dikenal sebagai T-DNA) dari Tumour
inducing plasmid (Ti plasmid) ke dalam inti sel dan berintegrasi dengan
genom sehingga menyebabkan penyakit ‘crown gall’.T-DNA mengandung 2 tipe
gen, gen onkogenik yang menyandikan enzim termasuk sintesis auksin dan
sitokinin dan membentuk formasi tumor, serta gen yang menyandikan sintesis
opin, hasil dari kondensasi asam amino dan gula. Opin dihasilkan dan
diekskresikan sel ‘crown gall’ dan digunakan oleh A. tumefaciens
sebagai sumber karbon dan nitrogen. Sementara gen untuk reaksi katabolisme
opin, gen yang membantu transfer T-DNA dari bakteri ke sel tanaman, dan gen
tansfer konjugatif plasmid, terdapat diluar T-DNA.
A. tumefaciens terlebih dahulu melakukan
pelekatan pada permukaan sel tanaman dengan membentuk mikrofibril sehingga
menyebabkan terjadinya luka pada tanaman yang akan mengeluarkan senyawa fenolik
yaitu asetosiringone sebagai respon sinyal. Sinyal tersebut mengaktifkan
virA yang merupakan protein kinase untuk mengaktifkan virG dan
memfosforilasinya menjadi virG-P. Dengan aktifnya virG-P ini akan mengaktifkan
gen-gen vir lainnya untuk mulai bersifat virulen dan melakukan transfer VirD
untuk memotong situs spesifik pada Ti plasmid, pada sisi kiri dan kanannya
sehingga melepaskan T-DNA yang akan ditransfer dari bakteri ke sel tanaman .
T-DNA utas tunggal akan diikat oleh protein VirE yang merupakan single strand
binding protein sehingga terlindung dari degradasi. Bersamaan dengan itu,
protein virB membentuk saluran transmembran ysng menghubungkan sel A.
tumefaciens dan sel tanaman sehingga T-DNA dapat masuk ke sel tanaman. Gen pada
T-DNA, yang meliputi gen auksin, sitokinin dan opin, ikut terekspresi sehingga
memacu pertumbuhan sel tanaman menjadi banyak (tumor.
Dengan adanya teknologi
transformasi yang dimediasi A. tumefaciens ini berperan dalam
menghasilkan tanaman transgenik, seperti tanaman tembakau yang tahan
terhadap antibiotik tertentu. Resistensi terhadap antibiotik ini didapatkan
dari bakteri yang turut menyisip pada T-DNA A. tumefaciens.
Aklimatisasi planlet
v Kelebihan
a.
Tanaman
transgenik lebih produktif dan memiliki hasil yang lebih besar.
b.
Peningkatan
kualitas biji-bijian
c.
Peningkatan
kadar protein
d.
Pembentukan
tanaman resisten hama, penyakit, dan herbisida
e.
Pembentukan
tanaman toleran kekeringan, tanah masam, suhu ektrem
f.
Pembentukan
tanaman yang lebih bernilai nutrisi tinggi, seperti vit C, E dan β-karoten
g.
Lebih ramah
lingkungan karena mereka membutuhkan lebih sedikit herbisida dan pestisida.
h.
Makanan yang lebih tahan dan matang untuk tinggal
lebih lama sehingga mereka dapat dikirim jauh atau disimpan lebih lama.
v Kekurangan :
a.
Biaya cukup mahal.
b.
Masih diragukan
keamanannya.
c.
Bisa menjadi
mutan (memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi).
f.
Kultur jaringan dan sel
Kultur jaringan
dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur
adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk
dan fungsi yang sama. jadi, kultur jaringan berarti membudidayakan suatu
jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat seperti
induknya.Kultur jaringan akan lebih besar presentase keberhasilannya bila
menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda,
yaitu jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis,
plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan orang menggunakan
jaringan ini untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem keadaannya
selalu membelah, sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur
pembelahan.
Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan
tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman
dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta
menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya
nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya
sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman
lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan
menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di
tempat steril.
Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu
memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan
secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa
keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat
diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat
yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang
singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih
cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.
v Kelebihan
a.
Pengadaan bibit tidak tergantung musim
b. Bibit dapat
diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam
1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit)
c.
Bibit yang dihasilkan seragam
d. Bibit yang
dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu)
e. Biaya pengangkutan
bibit relatif lebih murah dan mudah
f.
Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama,
penyakit, dan deraan lingkungan lainnya
g. Dapat diperoleh
sifat-sifat yang dikehendaki
h. Metabolit sekunder
tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
v
Kekurangan
a. Bagi orang
tertentu, cara kultur jaringan dinilai mahal dan sulit.
b. Membutuhkan modal
investasi awal yang tinggi untuk bangunan (laboratorium khusus), peralatan dan perlengkapan.
c. Diperlukan
persiapan SDM yang handal untuk mengerjakan perbanyakan kultur jaringan agar
dapat memperoleh hasil yang memuaskan
d. Produk kultur
jaringan pada akarnya kurang kokoh
D. Produk rekayasa genetika
dibidang pangan
Di
antara kontribusinya pada berbagai bidang, kontribusi genetika di bidang pangan
,khususnya pemuliaan tanaman dan ternak, boleh dikatakan paling tua.
Persilangan- persilangan konvensional yang dilanjutkan dengan seleksi
untuk merakit bibit unggul, baik tanaman maupun ternak, menjadi jauh lebih
efisien berkat bantuan pengetahuan genetika. Demikian pula, teknik-teknik
khusus pemulian seperti mutasi, kultur jaringan, dan fusi protoplasma
kemajuannya banyak dicapai dengan pengetahuan genetika. Dewasa
ini beberapa produk pertanian, terutama pangan, yang berasal dari
organisme hasil rekayasa genetika atau genetically modified organism (GMO)
atau yang dikenal dengan tanaman transgenic telah dipasarkan cukup luas
meskipun masih sering mengundang kontroversi tentang keamanan.
Beberapa produk komersial tanaman transgenik
atau genetically modified organism (GMO), diantaranya:
v Golden rice
Mengandung provitamin A (betakaroten) dalam
jumlah tinggi. Gen berasal dari tumbuhan narsis (Narcissus), jagung, dan
bakteri Erwinia disisipkan pada kromosom padi.
v
Jagung Bt & kapas Bt
Tahan terhadap hama ulat Lepidoptera.
Gen toksin Bt berasal dari bakteri Bacillus thuringiensis ditransfer ke
dalam tanaman
v Tanaman
tembakau tahan cuaca dingin
Gen untuk mengatur pertahanan pada cuaca
dingin dari tanaman Arabidopsis thaliana dan sianobakter (Anacyctis
nidulans).
v
Tanaman kedelai kaya asam oleat dan tahan herbisida
Mengandung asam oleat tinggi dan
tahan terhadap herbisida glifosat. Gen resisten herbisida dari bakteri Agrobacterium
galur CP4 dimasukkan ke kedelai dan juga digunakan teknologi molekular untuk
meningkatkan pembentukan asam oleat.
v
Tanaman tomat tahan lama
Gen khusus antisenescens ditransfer
ke tomat untuk menghambat enzim poligalakturonase (enzim yang mempercepat
kerusakan dinding sel tomat. Bisa menggunakan gen dari bakteri E. coli, atau
dengan memodifikasi gen yang telah dimiliknya secara alami.
v Ubi jalar
tahan virus
Gen dari selubung virus tertentu
ditransfer ke ubi jalar dan dibantu dengan teknologi peredaman gen
v
Tanaman kanola kaya asam laurat dan vitamin E
Gen FatB dari Umbellularia
californica ditransfer ke dalam tanaman kanola untuk meningkatkan kandungan
asam laurat
v
Pepaya tahan terhadap virus tertentu (Papaya ringspot virus (PRSV).
Gen yang menyandikan selubung virus
PRSV ditransfer ke dalam tanaman pepaya.
v Melon tidak
cepat busuk
Gen baru dari bakteriofag T3
diambil untuk mengurangi pembentukan hormon etilen (hormon yang berperan dalam
pematangan buah)
v Gandum tahan
terhadap penyakit hawar (Fusarium)
Gen penyandi enzim kitinase
(pemecah dinding sel cendawan) yang berasal dari barley ditransfer ke tanaman
gandum
v Bit gula tahan
terhadap herbisida glifosat dan glufosinat.
Gen berasal dari bakteri
Agrobacterium galur CP4 dan cendawan Streptomyces viridochromogenes ditransfer
ke dalam tanaman bit gula.
v Buah plum
tahan terhadap infeksi virus cacar plum pox virus
Gen selubung virus cacar prem
ditransfer ke tanaman plum.
v Graisin
E. Keuntungan dan kerugian
rekayasa genetika dalam bidang pangan
Keuntungan
a. Meningkatkan produksi pangan misalnya dengan menciptakan
kultivar
b. unggul seperti tanaman padi tahan wereng, kapas tahan hama
sehingga dapat meningkatkan hasil panen.
c.
Menghasilkan keturunan
dengan sifat yang unggul.
d.
Meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta
melipatgandakan hasil pertanian
e.
Menghasilkan produk
agribisnis yang berdaya saing tinggi.
f.
Terciptanya tanaman
yang tahan dalam berbagai hama
serta kondisi.
g.
Terciptanya tanaman
yang dapat membuat pupuknya sendiri.
h.
Mengurangi pencemaran
lingkungan serta menekan biaya produksi.
Kerugian
Akhir-akhir ini beredar isu tentang
kekhawatiran terhadap pangan produk rekayasa genetika, yang sering
dipermasalahkan diantaranya adalah kecenderungan untuk menyebabkan reaksi
alergi (alergenisitas), transfer gen dan outcrossing.
v
Alergenisitas
Pada prinsipnya transfer
gen dari pangan yang menyebabkan alergi tidak diinginkan kecuali jika terbukti
bahwa protein hasil transfer gen tidak bersifat alergenik. Walaupun pangan yang
diproduksi secara tradisional. Umumnya tidak diuji alergenitasnya, akan tetapi
untuk pangan produk rekayasa genetik, protokol untuk pengujian tersebut telah
disiapkan dan dievaluasi oleh FAO dan WHO. Selama ini tidak ditemukan adanya
efek alergi dalam pangan produk rekayasa genetik yang sekarang ini beredar
dipasara internasional.
v Transfer gen.
Transfer gen dari pangan produk rekayasa
genetik ke dalam sel tubuh atau ke bakteri di dalam sistem pencernaan
menimbulkan kekhawatiran jika material genetik yang ditransfer tersebut dapat
merugikan kesehatan manusia. Hal ini bisa menjadi sangat relevan jika terjadi
transfer gen yang resisten terhadap antibiotik digunakan dalam pembuatan produk
organism rekayasa genetik. Walaupun sangat kecil peluang terjadinya transfer
tersebut, para ahli dari FAO/WHO telah menyarankan penggunaan teknologi tanpa
gen resisten antibiotika.
v Outcrossing
Perpindahan / pergerakan gen dari tanaman
rekayasa genetik ke tanaman konvensional atau spesies yang berhubungan
dialam ( disebut sebagai Outcrossing) , misalnya
percampuran produk pasca hasil panen dari bibit konvensional dengan produk
tanaman rekayasa genetik, mungkin mempunyai efek tidak langsung terhadap
keamanan pangan dan ketahanan pangan. Beberapa negara telah menggunakan
strategi diantaranya pemisahan yang jelas antara lahan pertanian untuk tanaman
rekayasa genetik dan dengan lahan untuk tanaman konvensional.
KESIMPULAN
Rekayasa
genetika dalam bidang pangan merupakan salah satu teknik
bioteknologi yang dilakukan dengan cara pemindahan gen dari satu makhluk hidup
ke makhluk hidup lainnya (dikenal juga dengan istilah transgenik) untuk
mendapatkan jenis baru yang mampu menghasilkan produk pangan yang lebih unggul.
Sejarah singkat perkembangan
pangan rekayasa genetika.
1973 :
rekayasa genetika diperkenalkan oleh dua ilmuwan Amerika, yaitu Stanley Cohen
dan Herbert Boyer.
1982: Tanaman
hasil rekayasa genetika pertama kali diproduksi
1987: USDA Animal
& Plant Health Inspection Service melakukan percobaan penanaman lebih
dari 70 spesies tanaman hasil rekayasa genetika.
1990:
enzimChymosin yang berasal dari organism hasil rekayasa genetika disetujui penggunaannya
oleh FDA untuk pembuatan keju.
1994: Flavr
Sayr (tomat yang memiliki umur simpan lama) dikersilkan oleh Calgene.
1998: Enam
negara eropa yang dimotori oleh prancis dan italia memperkerat aturan yang
berhubungan dengan rekayasa genetika (penanaman dan pengolahan pangan).
2001: tanaman hasil rekayasa
genetika menempati total area dunia seluas 52,6 juta hektar (seluas prancis)
2001: IRRI memperkenalkan Golden Rice (mengandung beta
karoten dan precursor vitamin A)
Macam
– macam rekayasa genetika dalam bidang pangan,diantaranya:
a.
Introduksi
b.
Persilangan
(hibridisasi)
c.
Manipulasi
genom
d.
Manipulasi
gen dan ekspresinya
e.
Transfer
gen
f.
Kultur
jaringan dan sel
Beberapa
produk komersial tanaman transgenik atau genetically modified organism (GMO),
diantaranya:
a.
Golden
rice
b. Tanaman kedelai kaya asam oleat dan
tahan herbisida
c. Tanaman tomat tahan lama
d. Ubi jalar tahan virus
e. Tanaman kanola kaya asam laurat dan
vitamin E
f.
Pepaya tahan terhadap virus tertentu (Papaya ringspot virus (PRSV)
g. Melon tidak cepat busuk
h. Gandum tahan terhadap penyakit
hawar (Fusarium)
i.
Bit gula tahan terhadap herbisida glifosat dan glufosinat
j.
Buah plum tahan terhadap infeksi virus cacar plum pox viru
k. Graisin
Keuntungan
rekayasa genetika dibidang pangan
a. Meningkatkan produksi pangan misalnya dengan menciptakan
kultivar
b. unggul seperti tanaman padi tahan wereng, kapas tahan hama
sehingga dapat meningkatkan hasil panen.
c.
Menghasilkan
keturunan dengan sifat yang unggul.
d.
Meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta
melipatgandakan hasil pertanian
e.
Menghasilkan produk
agribisnis yang berdaya saing tinggi.
f.
Terciptanya tanaman
yang tahan dalam berbagai hama
serta kondisi.
g.
Terciptanya tanaman
yang dapat membuat pupuknya sendiri.
h.
Mengurangi pencemaran
lingkungan serta menekan biaya produksi.
Kerugian
rekayasa genetika dibidang pangan
a.
Alergenisitas
b.
Transfer gen.
c.
Outcrossing
d.
