APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG KELAU
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG KELAUTAN
Devi Agustin
Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Diponegoro, Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
email : deviagustin1412@gmail.com
ABSTRAK
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip dan metode ilmiah terhadap mikroorganisme, system, atau
proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi mikroorganisme maupun
menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Prinsip dasar bioteknologi yaitu
prinsip ilmiah yang terdiri dari masukan (bahan organisme), proses (organisme), keluaran (produk dan
jasa). Pengaplikasian bioteknologi pada bidang kelautan tentulah sangat berguna bagi kehidupam
manusia, akan tetapi banyak orang yang belum mengetahui tentang aplikasi bioteknologi dalam
bidang kelautan ini. Oleh karena itu melalui artikel ilmiah yang telah ditulis diharapkan menjadi
rujukan bagi masyarakat dalam mengembangkan pengetahuan khususnya pengaplikasian bioteknolgi
dalam bidang kelautan.
Kata Kunci : bioteknologi, spons, mikro alga.
I.
PENDAHULUAN
II.
Namun,
sesungguhnya
bioteknolpgi
Bioteknologi adalah cabang
secara sederhana telah ada sejak ribuan
biologi yang mempelajari pemanfaatan
tahun yang lalu ketika orang mulai
makhluk hidup (bakteri, jamur, virus,
membuat keju, roti, bir, dan minuman
dan lain-lain) ataupun produk dari
anggur.
III.
makhluk
hidup
(enzim,
alcohol,
antibiotic, asam organik) dalam proses
produksi untuk menghasilkan barang
dan jasa yang dapat digunakan oleh
manusia.
Proses
bioteknologi
pada
umumnya mencakup pengubahan suatu
bahan
baku
oleh
aktivitas
suatu
organisme untuk menghasilkan suatu
produk
akhir
Bioteknologi
yang
sering
diinginkan.
diperkenalkan
sebagai cabang biologi yang termuda.
Bioteknologi, didefinisikan
secara luas, mencakup teknik untuk
memanipulasi
organisme
mirco.
Terobosan Cohen dan Boyer (1973)
pada
metode
rekayasa
genetika
memungkinkan reproduksi gen pada
bakteri dan menandai kedatangan era
baru. Cesar Millstein dan Georges
Kohler
monoklonal
menghasilkan
yang
antibodi
menggunakan
teknologi hibridoma pada tahun 1975
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
1
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
pada tahun 1976, sekuensing DNA
organisme laut telah memakan waktu
ditemukan
kerja
lebih lama dari yang semula diantisipasi
pertama dikembangkan. penemuan ini
(El et al., 2003).
VI.Baru-baru ini, pemahaman dasar
dan
meletakkan
gen
dasar
sintetis
teknologi
untuk
munculnya perusahaan startup yang
mengkhususkan diri dalam bioteknologi
untuk
telah meningkat. kita sekarang lebih
dekat dengan menggunakan organisme
baru (Shan et al. 1994).
IV.
Bioteknologi
bertujuan
bioproses pada beberapa organisme laut
kelautan
mengembangkan
laut
untuk
keberhasilan
pembangunan.
Seperti
proses
yang
telah
metode pembuatan produk baru yang
dilansir pada gambaran online produk
berasal dari organisme laut; Ini adalah
alami laut dan statusnya dalam uji klinis
produk yang dapat berkontribusi pada
tersedia di marinebiotech.org yang
perawatan kesehatan manusia, industri
membahas tentang gambaran umum
makanan dan pakan dan industri energi,
berasal dari spons dan mikroorganisme
dengan aplikasi sebagai biofuel baru.
luar biasa, namun sampai saat ini
yang terkait dengan spons.
VII.
VIII.
METODOLOGI
IX. Struktur kimia produk alami laut
aplikasi telah gagal memenuhi harapan.
biasanya kompleks. Misalnya pada
tantangan yang terus berlanjut adalah
molekul halichondrin yang terisolasi
menghasilkan
dari
potensi samudra untuk jenis produk ini
produk
ini
dalam
spons
Lyssondendory.
kuantitas dan kualitas yang cukup dan
Halichondrin memiliki efek anti tumor
dengan cara yang berkelanjutan untuk
yang kuat dan merupakan uji klinis fase
menghindari
berlebihan
I. dapat disintesis secara kimiawi
sumber daya alam laut.
V.
Selain itu, dalam banyak
namun jumlah langkah reaksi yang
eksploitasi
kasus tidak cukup pengetahuan dasar
tentang organisme laut yang terlibat.
sedikit yang diketahui tentang kinetika
pertumbuhan
produk
dan
yang
tingkat
produksi
diinginkan,
jalur
diperlukan
begitu
tinggi
sehingga
sintesis kimiawi bukanlah pilihan yang
layak untuk produksi senyawa ini (Shan
et al., 1994).
X. Ada
berkelanjutan
beberapa
untuk
bioaktif
dari
strategi
memproduksi
metabolisme atau basis genetik dari
senyawa
spons
proses yang terlibat dalam beberapa
simbion spons. Selain upaya untuk
kasus. Sebagai konsekuensinya, tujuan
mendapatkan produk ini dari kultur
pengembangan proses komersial dari
spons atau spons, juga pendekatan
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
2
dan
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
metagenomik dimana fragmen gen
mengkulturnya
besar penting untuk produksi senyawa
pertumbuhan
bioaktif diidentifikasi dan dipindahkan
Permasalahan yang dihadapi oleh
ke host yang sesuai. Tak satu pun
petani ini adalah bahwa tidak semua
pendekatan sejauh ini menghasilkan
mikroorganisme yang terkait dapat
teknologi yang berlaku untuk produksi
dikultur,
senyawa
dibudidayakan mereka tidak selalu
bioaktif
spons
meskipun
pada
media
yang
dan
sesuai.
selanjutnya,
mengalami kemajuan yang berarti. Ada
terus
banyak faktor yang tidak diketahui dan
bioaktif. Untuk mengatasi masalah
kemacetan
dipecahkan.
potensial
terobosan signifikan harus mengikuti
terisolasi
jalur biosintesis selama sekali untuk
untuk
senyawa
yang
perlu
bioaktif
telah
dinyatakan
dalam host yang tumbuh cepat dan
setelah
kemajuan
dibuat
pertumbuhan
dan
mikroorganisme
yang
dalam
pembiakan
berhubungan
dengan spons atau dalam menghasilkan
garis sel spons yang mengabadikan
(Wijffels, 2007).
1. Metagenomik
menghasilkan
jika
ini,
senyawa
mikroorganisme
tumbuh
dalam
menginduksi
upaya
produksi
senyawa bioaktif (Wijffels, 2007).
3. Kultur in vitro spons sebagai axonic
(bebas dari mikroorganisme) sel
spons atau jaringan yang dipisahkan
akan menyediakan sistem yang
bersih (axenic) dan didefinisikan
untuk produksi metabolit spons.
Namun, sampai saat ini upaya untuk
analisis
mengembangkan jalur sel yang
genetik dari campuran mikroba
terus berkembang biak dari spons
kompleks yang dapat digunakan
telah gagal. Beberapa upaya sukses
untuk
dilakukan
mikroba.
adalah
menganalisis
Kekuatan
asosiasi
teknik
ini
dengan
menggunakan
arkeocytes. Archaeocytes adalah sel
ditunjukkan oleh kelompok Venter,
spons
yang mengkloning semua gen dari 1
berdiferensiasi menjadi tipe sel
m3 air laut (Wijffels, 2017)
2. Budidaya simbion spons
fungsional
Jika
senyawa bioaktif yang diminati
dihasilkan
oleh
totipoten
mikroorganisme
terkait, pendekatan budidaya yang
paling jelas adalah mengisolasi
mikroorganisme dari spons dan
yang
lainnya.
dapat
Sebagai
alternatif, sel dari embrio spons atau
larva
digunakan
sebagai
sel
yang
tidak
berdiferensiasi.
Sel-sel
dikultur
sumber
dapat
dalam medium kultur sel basal yang
diformulasikan secara khusus untuk
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
3
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
kultur primer sel spons. Namun,
mereka juga kompleks dan cenderung
sampai sekarang semua upaya untuk
melibatkan sejumlah besar gen, yang
membangun garis sel kontinyu dari
semuanya perlu diidentifikasi. Ini telah
spons telah gagal karena sel spons
dicapai oleh Haygood dan rekannya
tampaknya
tidak
memiliki
untuk bryostatin dari mikroorganisme
rangsangan
untuk
membelah
terkait bryozoan (lumut hewan) dan
meskipun
menggunakan
media
untuk mikroorganisme terkait spons
kultur yang kaya (Wijffels, 2007)
4. Photobioreactors
Mikroalga
oleh Piel. Dalam kedua kasus gen yang
ditanam
pada
fotobioreaktor.
Prasyarat
untuk
pengembangan
fotobioreaktor yang efisien adalah
penggunaan cahaya yang efisien.
XI.
XII.
terlibat dalam jalur sintesis polketida
diisolasi. Contoh-contoh ini menyoroti
bahwa
pendekatan
ini
memang
menjanjikan dan mungkin diperluas ke
Efektivitas fotosintesis didefinisikan
senyawa bioaktif lainnya.
XIV.Budidaya simbion spons baru-baru
sebagai persentase energi dalam
ini memiliki kesuksesan yang signifikan
spektrum
di
cahaya
tampak
yang
bidang
ini.
Dari
spons
diubah menjadi biomassa. Secara
Acanthostrongylophora
teoretis
mengisolasi Micromonospora sp., Yang
adalah
mungkin
untuk
mencatat 9% energi ini (dari total
terus
spektrum cahaya mahatari) dalam
senyawa bioaktif tanpa adanya inang.
biomassa. Dalam prakteknya ini
Manzamine sekarang sedang diuji coba
jauh lebih rendah dan umumnya
dalam percobaan pra-klinis sebagai obat
2017
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG KELAUTAN
Devi Agustin
Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Diponegoro, Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
email : deviagustin1412@gmail.com
ABSTRAK
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip dan metode ilmiah terhadap mikroorganisme, system, atau
proses biologis untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi mikroorganisme maupun
menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia. Prinsip dasar bioteknologi yaitu
prinsip ilmiah yang terdiri dari masukan (bahan organisme), proses (organisme), keluaran (produk dan
jasa). Pengaplikasian bioteknologi pada bidang kelautan tentulah sangat berguna bagi kehidupam
manusia, akan tetapi banyak orang yang belum mengetahui tentang aplikasi bioteknologi dalam
bidang kelautan ini. Oleh karena itu melalui artikel ilmiah yang telah ditulis diharapkan menjadi
rujukan bagi masyarakat dalam mengembangkan pengetahuan khususnya pengaplikasian bioteknolgi
dalam bidang kelautan.
Kata Kunci : bioteknologi, spons, mikro alga.
I.
PENDAHULUAN
II.
Namun,
sesungguhnya
bioteknolpgi
Bioteknologi adalah cabang
secara sederhana telah ada sejak ribuan
biologi yang mempelajari pemanfaatan
tahun yang lalu ketika orang mulai
makhluk hidup (bakteri, jamur, virus,
membuat keju, roti, bir, dan minuman
dan lain-lain) ataupun produk dari
anggur.
III.
makhluk
hidup
(enzim,
alcohol,
antibiotic, asam organik) dalam proses
produksi untuk menghasilkan barang
dan jasa yang dapat digunakan oleh
manusia.
Proses
bioteknologi
pada
umumnya mencakup pengubahan suatu
bahan
baku
oleh
aktivitas
suatu
organisme untuk menghasilkan suatu
produk
akhir
Bioteknologi
yang
sering
diinginkan.
diperkenalkan
sebagai cabang biologi yang termuda.
Bioteknologi, didefinisikan
secara luas, mencakup teknik untuk
memanipulasi
organisme
mirco.
Terobosan Cohen dan Boyer (1973)
pada
metode
rekayasa
genetika
memungkinkan reproduksi gen pada
bakteri dan menandai kedatangan era
baru. Cesar Millstein dan Georges
Kohler
monoklonal
menghasilkan
yang
antibodi
menggunakan
teknologi hibridoma pada tahun 1975
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
1
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
pada tahun 1976, sekuensing DNA
organisme laut telah memakan waktu
ditemukan
kerja
lebih lama dari yang semula diantisipasi
pertama dikembangkan. penemuan ini
(El et al., 2003).
VI.Baru-baru ini, pemahaman dasar
dan
meletakkan
gen
dasar
sintetis
teknologi
untuk
munculnya perusahaan startup yang
mengkhususkan diri dalam bioteknologi
untuk
telah meningkat. kita sekarang lebih
dekat dengan menggunakan organisme
baru (Shan et al. 1994).
IV.
Bioteknologi
bertujuan
bioproses pada beberapa organisme laut
kelautan
mengembangkan
laut
untuk
keberhasilan
pembangunan.
Seperti
proses
yang
telah
metode pembuatan produk baru yang
dilansir pada gambaran online produk
berasal dari organisme laut; Ini adalah
alami laut dan statusnya dalam uji klinis
produk yang dapat berkontribusi pada
tersedia di marinebiotech.org yang
perawatan kesehatan manusia, industri
membahas tentang gambaran umum
makanan dan pakan dan industri energi,
berasal dari spons dan mikroorganisme
dengan aplikasi sebagai biofuel baru.
luar biasa, namun sampai saat ini
yang terkait dengan spons.
VII.
VIII.
METODOLOGI
IX. Struktur kimia produk alami laut
aplikasi telah gagal memenuhi harapan.
biasanya kompleks. Misalnya pada
tantangan yang terus berlanjut adalah
molekul halichondrin yang terisolasi
menghasilkan
dari
potensi samudra untuk jenis produk ini
produk
ini
dalam
spons
Lyssondendory.
kuantitas dan kualitas yang cukup dan
Halichondrin memiliki efek anti tumor
dengan cara yang berkelanjutan untuk
yang kuat dan merupakan uji klinis fase
menghindari
berlebihan
I. dapat disintesis secara kimiawi
sumber daya alam laut.
V.
Selain itu, dalam banyak
namun jumlah langkah reaksi yang
eksploitasi
kasus tidak cukup pengetahuan dasar
tentang organisme laut yang terlibat.
sedikit yang diketahui tentang kinetika
pertumbuhan
produk
dan
yang
tingkat
produksi
diinginkan,
jalur
diperlukan
begitu
tinggi
sehingga
sintesis kimiawi bukanlah pilihan yang
layak untuk produksi senyawa ini (Shan
et al., 1994).
X. Ada
berkelanjutan
beberapa
untuk
bioaktif
dari
strategi
memproduksi
metabolisme atau basis genetik dari
senyawa
spons
proses yang terlibat dalam beberapa
simbion spons. Selain upaya untuk
kasus. Sebagai konsekuensinya, tujuan
mendapatkan produk ini dari kultur
pengembangan proses komersial dari
spons atau spons, juga pendekatan
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
2
dan
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
metagenomik dimana fragmen gen
mengkulturnya
besar penting untuk produksi senyawa
pertumbuhan
bioaktif diidentifikasi dan dipindahkan
Permasalahan yang dihadapi oleh
ke host yang sesuai. Tak satu pun
petani ini adalah bahwa tidak semua
pendekatan sejauh ini menghasilkan
mikroorganisme yang terkait dapat
teknologi yang berlaku untuk produksi
dikultur,
senyawa
dibudidayakan mereka tidak selalu
bioaktif
spons
meskipun
pada
media
yang
dan
sesuai.
selanjutnya,
mengalami kemajuan yang berarti. Ada
terus
banyak faktor yang tidak diketahui dan
bioaktif. Untuk mengatasi masalah
kemacetan
dipecahkan.
potensial
terobosan signifikan harus mengikuti
terisolasi
jalur biosintesis selama sekali untuk
untuk
senyawa
yang
perlu
bioaktif
telah
dinyatakan
dalam host yang tumbuh cepat dan
setelah
kemajuan
dibuat
pertumbuhan
dan
mikroorganisme
yang
dalam
pembiakan
berhubungan
dengan spons atau dalam menghasilkan
garis sel spons yang mengabadikan
(Wijffels, 2007).
1. Metagenomik
menghasilkan
jika
ini,
senyawa
mikroorganisme
tumbuh
dalam
menginduksi
upaya
produksi
senyawa bioaktif (Wijffels, 2007).
3. Kultur in vitro spons sebagai axonic
(bebas dari mikroorganisme) sel
spons atau jaringan yang dipisahkan
akan menyediakan sistem yang
bersih (axenic) dan didefinisikan
untuk produksi metabolit spons.
Namun, sampai saat ini upaya untuk
analisis
mengembangkan jalur sel yang
genetik dari campuran mikroba
terus berkembang biak dari spons
kompleks yang dapat digunakan
telah gagal. Beberapa upaya sukses
untuk
dilakukan
mikroba.
adalah
menganalisis
Kekuatan
asosiasi
teknik
ini
dengan
menggunakan
arkeocytes. Archaeocytes adalah sel
ditunjukkan oleh kelompok Venter,
spons
yang mengkloning semua gen dari 1
berdiferensiasi menjadi tipe sel
m3 air laut (Wijffels, 2017)
2. Budidaya simbion spons
fungsional
Jika
senyawa bioaktif yang diminati
dihasilkan
oleh
totipoten
mikroorganisme
terkait, pendekatan budidaya yang
paling jelas adalah mengisolasi
mikroorganisme dari spons dan
yang
lainnya.
dapat
Sebagai
alternatif, sel dari embrio spons atau
larva
digunakan
sebagai
sel
yang
tidak
berdiferensiasi.
Sel-sel
dikultur
sumber
dapat
dalam medium kultur sel basal yang
diformulasikan secara khusus untuk
Devi Agustin |Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro
3
Aplikasi Bioteknologi Dalam Bidang Kelautan
2017
kultur primer sel spons. Namun,
mereka juga kompleks dan cenderung
sampai sekarang semua upaya untuk
melibatkan sejumlah besar gen, yang
membangun garis sel kontinyu dari
semuanya perlu diidentifikasi. Ini telah
spons telah gagal karena sel spons
dicapai oleh Haygood dan rekannya
tampaknya
tidak
memiliki
untuk bryostatin dari mikroorganisme
rangsangan
untuk
membelah
terkait bryozoan (lumut hewan) dan
meskipun
menggunakan
media
untuk mikroorganisme terkait spons
kultur yang kaya (Wijffels, 2007)
4. Photobioreactors
Mikroalga
oleh Piel. Dalam kedua kasus gen yang
ditanam
pada
fotobioreaktor.
Prasyarat
untuk
pengembangan
fotobioreaktor yang efisien adalah
penggunaan cahaya yang efisien.
XI.
XII.
terlibat dalam jalur sintesis polketida
diisolasi. Contoh-contoh ini menyoroti
bahwa
pendekatan
ini
memang
menjanjikan dan mungkin diperluas ke
Efektivitas fotosintesis didefinisikan
senyawa bioaktif lainnya.
XIV.Budidaya simbion spons baru-baru
sebagai persentase energi dalam
ini memiliki kesuksesan yang signifikan
spektrum
di
cahaya
tampak
yang
bidang
ini.
Dari
spons
diubah menjadi biomassa. Secara
Acanthostrongylophora
teoretis
mengisolasi Micromonospora sp., Yang
adalah
mungkin
untuk
mencatat 9% energi ini (dari total
terus
spektrum cahaya mahatari) dalam
senyawa bioaktif tanpa adanya inang.
biomassa. Dalam prakteknya ini
Manzamine sekarang sedang diuji coba
jauh lebih rendah dan umumnya
dalam percobaan pra-klinis sebagai obat