Penerapan bioteknologi dalam kehidupan, biasanya memakai mikroorganisme. Mikroorganisme mempunyai peranan yang sangat penting dalam pengembangan bioteknologi di banyak sekali bidang kehidupan.
Peranan mikroorganisme dalam berteknologi adalah sebagai berikut.
Proses pembuatan tempe masih perlu ditingkatkan dengan banyak sekali penelitian lantaran tempe mempunyai kandungan zat gizi tinggi, terutama protein nabati dan mempunyai beberapa khasiat antara lain menurunkan kolesterol darah.
Beberapa jamur juga sanggup dipakai menghasilkan zat warna, contohnya jamur Neurospora sitophila sebagai penghasil warna merah dan orange, dipakai untuk menciptakan oncom.
Bahan pewarna yang alami untuk masakan lebih kondusif dibandingkan pewarna sintetik lantaran pada umumnya pewarna sintetik sanggup menimbulkan keracunan.
Contoh mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan produk makanan, antara lain:
a. Rhizopus oligospurus (pembuatan tempe)
b. Acetobacter xylinum (pembuatan nata de coco)
c. Saccharomyces cerevisiae (pembuatan roti dan tapai)
d. Penecilium camemberti dan Penecillium requeforti (keju)
e. Aspergillus wentii (pembuatan kecap)
f. Lactobacillus bulgaricus (keju dan yoghurt)
a. Kelebihan PST
PST sangat menguntungkan lantaran sanggup dipakai sebagai sumber protein. Hal ini disebabkan karena:
1) Secara umum, organisme sanggup membelah diri dengan cepat.
2) Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas.
3) Dapat hidup di daerah limbah buangan, menyerupai selulosa, limbah minyak bumi, atau limbah organik yang lain.
4) Mikroorganisme fotosintetik menyerupai ganggang sanggup memanfaatkan energi cahaya untuk dipakai sebagai penghasil PST.
Contoh protein sel tunggal ialah Spirulina dan Chorella.
b. Kekurangan PST
Ada beberapa kekurangan PST, antara lain:
1) PST mempunyai dinding sel yang terdiri atas selulosa, khususnya ganggang, sedangkan insan tidak sanggup mencerna selulosa.
2) PST yang dihasilkan kurang menarik, menyerupai jeli.
3) Kandungan asam nukleat (DNA dan RNA) dari PST cukup tinggi dan sulit dicerna serta sanggup menjadikan asam urat.
Untuk menghasilkan etanol (alkohol) diharapkan sel-sel ragi dengan materi baku karbohidrat, menyerupai singkong dan beras.
Adapun proses pembuatannya sering disebut dengan istilah fermentasi (proses peragian). Proses ini berlangsung secara anaerobik dan menghasilkan karbon dioksida dalam bentuk gelembung udara.
Penisilin sangat penting lantaran sanggup memberantas banyak sekali penyakit infeksi. Namun, ada beberapa jenis basil yang kebal terhadap penisilin lantaran sanggup menghasilkan enzim yang sanggup menghambat kerja penisilin.
Energi tersebut dipakai untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis.
Salah satu pola basil pemisah logam ini ialah basil Thiobacillus ferooxidans yang dipakai untuk mengekstraksi tembaga dari bijih tembaga. Bakteri ini tumbuh subur dalam suasana asam dan tanpa zat organik.
Proses pemisahannya sebagai berikut:
1) Bijih logam tembaga berkualitas rendah yang dikenal sebagai larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak ditemukan bakteri.
2) Kemudian, ke dalam larutan itu ditambahkan larutan asam sulfat sehingga terjadi reaksi antara tembaga dan asam sulfat membentuk tembaga sulfat (CuSO4).
3) Setelah itu, logam besi ditambahkan ke dalam larutan tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan tembaga sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut.
4) Melalui proses tersebut diperoleh tembaga murni yang telah terpisah dari bijihnya. Seluruh proses itu dibantu oleh basil Thiobacillus ferrooxidans.
Salah satu energi yang dikembangkan melalui bioteknologi ketika ini ialah biogas. Biogas merupakan gas metana yang diproduksi oleh mikroorganisme di dalam medium kotoran ternak.
Kotoran ternak dicerna oleh mikroorganisme menjadi gas metana yang kemudian dialirkan ke rumah-rumah sebagai penghasil energi. Sedangkan, limbahnya sanggup dipakai sebagai pupuk.
Cara pembuatannya ialah adonan kotoran ternak dan air dimasukkan pada tangki pengumpul, kemudian diaduk. Setelah rata, tangki pengumpul dimasukkan ke dalam tangki pencerna.
Limbah industri harus diolah terlebih dahulu melalui Unit Pengolahan Limbah (UPL) sebelum dikeluarkan ke lingkungan supaya tidak terjadi pencemaran.
Dalam UPL biologis, basil pencerna dimasukkan ke dalam kolam berisi limbah yang diberi aerator (alat pemasok udara) untuk memasukkan oksigen yang mempunyai kegunaan untuk pernapasan basil secara aerobik.
Limbah akan terurai dan sanggup dibuang ke lingkungan sesudah air dipisahkan dari endapan limbah yang tidak berbahaya.
Peranan mikroorganisme dalam berteknologi adalah sebagai berikut.
1. Penghasil Makanan atau Minuman
Mikroorganisme sanggup dimanfaatkan untuk menciptakan tempe, oncom, makanan, tuak, cuka, dan kecap. Saat ini, pembuatan materi masakan tersebut dikembangkan secara ilmiah dengan memakai teknologi yang lebih maju sehingga menghasilkan produk yang berkualitas, menyerupai bir, anggur, yoghurt, roti, keju, dan nata de coco.Proses pembuatan tempe masih perlu ditingkatkan dengan banyak sekali penelitian lantaran tempe mempunyai kandungan zat gizi tinggi, terutama protein nabati dan mempunyai beberapa khasiat antara lain menurunkan kolesterol darah.
Beberapa jamur juga sanggup dipakai menghasilkan zat warna, contohnya jamur Neurospora sitophila sebagai penghasil warna merah dan orange, dipakai untuk menciptakan oncom.
Bahan pewarna yang alami untuk masakan lebih kondusif dibandingkan pewarna sintetik lantaran pada umumnya pewarna sintetik sanggup menimbulkan keracunan.
Contoh mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan produk makanan, antara lain:
a. Rhizopus oligospurus (pembuatan tempe)
b. Acetobacter xylinum (pembuatan nata de coco)
c. Saccharomyces cerevisiae (pembuatan roti dan tapai)
d. Penecilium camemberti dan Penecillium requeforti (keju)
e. Aspergillus wentii (pembuatan kecap)
f. Lactobacillus bulgaricus (keju dan yoghurt)
 |
| Gambar: Contoh mikroorganisme yang membantu sebagai penghasil makanan |
2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)
Mikroorganisme, menyerupai ganggang, jamur, maupun bakteri, sanggup menghasilkan protein. Protein ini berada di dalam sel, bukan merupakan materi yang disekresikan oleh sel.a. Kelebihan PST
PST sangat menguntungkan lantaran sanggup dipakai sebagai sumber protein. Hal ini disebabkan karena:
1) Secara umum, organisme sanggup membelah diri dengan cepat.
2) Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas.
3) Dapat hidup di daerah limbah buangan, menyerupai selulosa, limbah minyak bumi, atau limbah organik yang lain.
4) Mikroorganisme fotosintetik menyerupai ganggang sanggup memanfaatkan energi cahaya untuk dipakai sebagai penghasil PST.
Contoh protein sel tunggal ialah Spirulina dan Chorella.
b. Kekurangan PST
Ada beberapa kekurangan PST, antara lain:
1) PST mempunyai dinding sel yang terdiri atas selulosa, khususnya ganggang, sedangkan insan tidak sanggup mencerna selulosa.
2) PST yang dihasilkan kurang menarik, menyerupai jeli.
3) Kandungan asam nukleat (DNA dan RNA) dari PST cukup tinggi dan sulit dicerna serta sanggup menjadikan asam urat.
3. Penghasil Zat-Zat Organik
Beberapa mikroorganisme sanggup menghasilkan zat-zat organik, menyerupai etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton, dan gliserol. Zat-zat organik itu sanggup dipakai untuk banyak sekali keperluan, contohnya sebagai materi minuman.Untuk menghasilkan etanol (alkohol) diharapkan sel-sel ragi dengan materi baku karbohidrat, menyerupai singkong dan beras.
Adapun proses pembuatannya sering disebut dengan istilah fermentasi (proses peragian). Proses ini berlangsung secara anaerobik dan menghasilkan karbon dioksida dalam bentuk gelembung udara.
4. Penghasil Obat
Berbagai macam mikroorganisme bermanfaat sebagai penghasil obat-obatan, contohnya Penicillium menghasilkan zat antibiotik yang mematikan mikroorganisme lain, disebut penisilin.Penisilin sangat penting lantaran sanggup memberantas banyak sekali penyakit infeksi. Namun, ada beberapa jenis basil yang kebal terhadap penisilin lantaran sanggup menghasilkan enzim yang sanggup menghambat kerja penisilin.
5. Pemisahan Logam dari Bijihnya
Bakteri kemolitotrof merupakan salah satu basil yang bisa memisahkan logam dari bijihnya. Bakteri ini hidup dari zat-zat anorganik, menyerupai besi dan belerang, dan memperoleh energi dari pemecahan materi kimia tersebut.Energi tersebut dipakai untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis.
Salah satu pola basil pemisah logam ini ialah basil Thiobacillus ferooxidans yang dipakai untuk mengekstraksi tembaga dari bijih tembaga. Bakteri ini tumbuh subur dalam suasana asam dan tanpa zat organik.
Proses pemisahannya sebagai berikut:
1) Bijih logam tembaga berkualitas rendah yang dikenal sebagai larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak ditemukan bakteri.
2) Kemudian, ke dalam larutan itu ditambahkan larutan asam sulfat sehingga terjadi reaksi antara tembaga dan asam sulfat membentuk tembaga sulfat (CuSO4).
3) Setelah itu, logam besi ditambahkan ke dalam larutan tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan tembaga sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut.
4) Melalui proses tersebut diperoleh tembaga murni yang telah terpisah dari bijihnya. Seluruh proses itu dibantu oleh basil Thiobacillus ferrooxidans.
6. Penghasil Energi
Saat ini, persediaan materi bakar makin menipis. Oleh lantaran itu, para mahir berusaha mencari solusi untuk menuntaskan duduk kasus energi melalui bioteknologi sehingga sanggup diperoleh energi yang kondusif dan tersedia secara lestari.Salah satu energi yang dikembangkan melalui bioteknologi ketika ini ialah biogas. Biogas merupakan gas metana yang diproduksi oleh mikroorganisme di dalam medium kotoran ternak.
Kotoran ternak dicerna oleh mikroorganisme menjadi gas metana yang kemudian dialirkan ke rumah-rumah sebagai penghasil energi. Sedangkan, limbahnya sanggup dipakai sebagai pupuk.
Cara pembuatannya ialah adonan kotoran ternak dan air dimasukkan pada tangki pengumpul, kemudian diaduk. Setelah rata, tangki pengumpul dimasukkan ke dalam tangki pencerna.
7. Pengurai Limbah
Pengolahan limbah secara biologis merupakan pengolahan limbah dengan memakai basil untuk mencerna limbah tersebut. Pengolahan limbah dengan cara ini tidak membutuhkan biaya yang besar dan lebih ramah lingkungan.Limbah industri harus diolah terlebih dahulu melalui Unit Pengolahan Limbah (UPL) sebelum dikeluarkan ke lingkungan supaya tidak terjadi pencemaran.
Dalam UPL biologis, basil pencerna dimasukkan ke dalam kolam berisi limbah yang diberi aerator (alat pemasok udara) untuk memasukkan oksigen yang mempunyai kegunaan untuk pernapasan basil secara aerobik.
Limbah akan terurai dan sanggup dibuang ke lingkungan sesudah air dipisahkan dari endapan limbah yang tidak berbahaya.
