Pentingnya Koleksi Biakan Mikroorganisme dalam Pengembangan Bioteknologi di Indonesia

Pentingnya Koleksi Biakan Mikroorganisme dalam Pengembangan Bioteknologi di Indonesia

Peran Mikroorganisme dalam Bioteknologi

1. Penghasil Makanan atau Minuman

Mikroorganisme dapat dimanfaatkan untuk membuat tempe, oncom, makanan, tuak, cuka, dan kecap. Saat ini, pembuatan bahan makanan tersebut dikembangkan secara ilmiah dengan menggunakan teknologi yang lebih maju sehingga menghasilkan produk yang berkualitas, seperti bir, anggur, yoghurt, roti, keju, dan nata de coco. Proses pembuatan tempe masih perlu ditingkatkan dengan berbagai penelitian karena tempe memiliki kandungan zat gizi tinggi, terutama protein nabati dan memiliki beberapa khasiat antara lain menurunkan kolesterol darah.

Beberapa jamur juga dapat digunakan menghasilkan zat warna, misalnya jamur Neurospora sitophila sebagai penghasil warna merah dan orange, digunakan untuk membuat oncom. Bahan pewarna yang alami untuk makanan lebih aman dibandingkan pewarna sintetik karena pada umumnya pewarna sintetik dapat menyebabkan keracunan.

Contoh mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan produk makanan, antara lain:

a.       Rhizopus oligospurus (pembuatan tempe)

b.      Acetobacter xylinum (pembuatan nata de coco)

c.       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)

2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)

Mikroorganisme, seperti ganggang, jamur, maupun bakteri, dapat menghasilkan protein. Protein ini berada di dalam sel, bukan merupakan bahan yang disekresikan oleh sel.

a. Kelebihan PST

PST sangat menguntungkan karena dapat digunakan sebagai sumber protein. Hal ini disebabkan karena:

1)      Secara umum, organisme dapat membelah diri dengan cepat.

2)      Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas.

3)      Dapat hidup di tempat limbah buangan, seperti selulosa, limbah minyak bumi, atau limbah organik yang lain.

4)      Mikroorganisme fotosintetik seperti ganggang dapat memanfaatkan energi cahaya untuk digunakan sebagai penghasil PST.

Contoh protein sel tunggal adalah Spirulina dan Chorella.

b. Kekurangan PST

Ada beberapa kekurangan PST, antara lain:

1)      PST mempunyai dinding sel yang terdiri atas selulosa, khususnya ganggang, sedangkan manusia tidak dapat mencerna selulosa.

2)      PST yang dihasilkan kurang menarik, seperti jeli.

3)      Kandungan asam nukleat (DNA dan RNA) dari PST cukup tinggi dan sulit dicerna serta dapat menimbulkan asam urat.

3. Penghasil Zat-Zat Organik

Beberapa mikroorganisme dapat menghasilkan zat-zat  organik, seperti etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton, dan gliserol. Zat-zat organik itu dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai bahan minuman.

Untuk menghasilkan etanol (alkohol) dibutuhkan sel-sel ragi dengan bahan baku karbohidrat, seperti 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 karena dapat memberantas berbagai penyakit infeksi. Namun, ada beberapa jenis bakteri yang kebal terhadap penisilin karena dapat menghasilkan enzim yang dapat menghambat kerja penisilin.

5. Pemisahan Logam dari Bijihnya

Bakteri kemolitotrof merupakan salah satu bakteri yang mampu memisahkan logam dari bijihnya. Bakteri ini hidup dari zat-zat anorganik, seperti besi dan belerang, dan memperoleh energi dari pemecahan bahan kimia tersebut. Energi tersebut digunakan untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis. Salah satu contoh bakteri pemisah logam ini adalah bakteri Thiobacillus ferooxidans yang digunakan 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 bakteri Thiobacillus ferrooxidans.

6. Penghasil Energi

Saat ini, persediaan bahan bakar makin menipis. Oleh karena itu, para ahli berusaha mencari solusi untuk menyelesaikan masalah energi melalui bioteknologi sehingga dapat diperoleh energi yang aman dan tersedia secara lestari.

Salah satu energi yang dikembangkan melalui bioteknologi saat ini adalah 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 dapat digunakan sebagai pupuk.

Cara pembuatannya adalah campuran 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 menggunakan bakteri 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 agar tidak terjadi pencemaran. Dalam UPL biologis, bakteri pencerna dimasukkan ke dalam bak berisi limbah yang diberi aerator (alat pemasok udara) untuk memasukkan oksigen yang berguna untuk pernapasan bakteri secara aerobik. Limbah akan terurai dan dapat dibuang ke lingkungan setelah air dipisahkan dari endapan limbah yang tidak berbahaya.

Pengembangan Fasilitas Koleksi Biakan Mikroorganisme (INACC)

Jika dilihat dari banyaknya peran yang dapat dilakukan oleh mikroorganisme dalam dunia teknologi maka pembuatan suatu kultur koleksi menjadi sangat penting. Salah satu kultur koleksi terbesar yang ada di Indonesia adalah INACC.

Sebagai negara dengan daerah hutan hujan tropis terbesar ketiga di dunia, Indonesia merupakan tempat bagi tingkat keanekaragaman hayati tertinggi di dunia. Yang paling terkenal adalah mamalia asli, seperti orangutan Sumatera dan Kalimantan, gajah Sumatera, harimau Sumatera, namun ada kesempatan besar untuk menemukan mikroorganisme dalam jumlah yang sangat banyak di Indonesia. Tidak dipungkiri bahwa banyak mikroorganisme yang sangat bermanfaat bagi umat manusia, namun masih belum ditemukan atau diketahui, sehingga timbul berbagai diskusi mengenai dibutuhkannya studi dan penelitian lebih lanjut. Pusat penyimpanan mikroorganisme nasional, yang dikenal sebagai Indonesian Culture Collection (InaCC).

Dengan adanya InaCC diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam menunjang keperluan industri dan penelitian dalam menyediakan dan menyimpan bakteri yang berpotensi, sehingga dapat mendorong peningkatan kegiatan penelitian bidang bioteknologi dan transfer ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dibidang bioteknologi kepada masyarakat.

BRC menurut OECD merupakan bagian esensial sebagai tiang penyokong dalam bidang bioteknologi. BRC memberikan pelayanan penyediaan dan tempat penyimpanan untuk untuk sel, genom, organisme dan informasi yang berhubungan dengan hereditas dan fungsi sistem biologi. BRC berisi koleksi kultur organisme atau mikroorganisme seperti tumbuhan. Selain itu terdapat data base yang berisi molekuler, fisiologi dan struktur informasi yang relevan tentang koleksi dan berhubungan dengan bioinformatika.

Ada beberapa fungsi BRC sebagai Culture Collection yang berhubungan dengan pengkoleksian, pengawetan dan pemasok, diantaranya :

1. Referensi organisme untuk quality control dan tes standarisasi
2. Taksonomi tipe strain prokariot ( bakteri, archea) dan yeast.
3. Bahan untuk penelitian dan perkembangan.

Bayangkan Jika Kita Tidak Memikili Kultur Koleksi Mikroorganisme.?

Kekayaan Mikroorganisme Bangsa Kita Akan Hilang

Pengembangan Bioteknologi Hanya Bergantung Pada Negara Lain