EKSPLOITASI MIKROORGANISME SECARA KOMERSIAL

MAKALAH DASAR-DASAR BIOTEKNOLOGI

“EKSPLOITASI MIKROORGANISME SECARA KOMERSIAL”

Dosen Pengampu : Dr. MUSWITA M.Si

 

KELOMPOK 5

1.      DIAH SULIANDANI (A1C414034)

2.      ENDAH KARTIKA SARI (A1C414032)

3.      MILA TRISNA (A1C414024)

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T karena atas rahmat dan hidayah serta izin-Nya kami dapat menyelesaikan penulisan makalah Dasar-dasar Bioteknologi mengenai “Eksploitasi Mikroorganisme Secara Komersial”.

            Makalah  ini membahas tentang bagaimana eksploitasi mikroorganisme dalam berbagai bidang secara komersial. Kami menyadari walaupun sudah berusaha sekuat kemampuan yang maksimal, makalah ini masih banyak kekurangan dan kelemahan baik dari segi bahasa, pengolahan, maupun dalam penyusunannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan sarannya.

              Walaupun demikian, kami berharap penulisan makalah ini bermanfaat bagi kami khususnya dan para pembaca umumnya, sehingga dapat melengkapi khasanah ilmu pengetahuan yang senantiasa berkembang dengan cepat. 

                                                                                              

Jambi,   15 September 2016

Penyusun

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.................................................................................................................... i

Daftar Isi............................................................................................................................. ii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................. 1

1.1  Latar Belakang.............................................................................................................. 1

1.2  Rumusan Masalah.......................................................................................................... 1

1.3  Tujuan............................................................................................................................ 2

BAB II PEMBAHASAN................................................................................................... 3

2.1 Pengertian dari eksploitasi, mikroorganisme, dan komersial......................................... 3

2.2 Fungsi mikroorganisme dalam bioteknologi.................................................................. 4

2.3 Eksploitasi mikroorganisme dalam berbagai bidang...................................................... 8

2.4 Faktor pendorong eksploitasi........................................................................................ 9

BAB III PENUTUP............................................................................................................ 11

3.1    Kesimpulan................................................................................................................... 11

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

                        Kemajuan dan perkembangan bioteknologi tidak dapat terlepas dari kemajuan dan dukungan ilmu-ilmu dasar seperti: mikrobiologi, biokimia, biologi molekuler, dan genetika. Dalam kurun waktu 20 tahun terakhir ini, bioteknologi telah mengalami perkembangan sangat pesat. Di beberapa negara maju, bioteknologi mendapatkan perhatian serius dan dikembangkan secara intensif dengan harapan dapat memberi solusi untuk mengatasi berbagai permasalahan yang dihadapi manusia pada saat ini maupun yang akan datang yang menyangkut; kebutuhan pangan, obat-obatan, penelitian, yang pada gilirannya semuanya bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan hidup umat manusia.

                        Dahulu bioteknologi dianalogikan dengan industri mikrobiologi (industri yang berbasis pada peran agen-agen mikrobia). Tetapi perkembangan selanjutnya, tanaman dan hewan juga dieksploitasi secara komersial seperti; hortikultura dan agrikultura. Dengan demikian, “payung” bioteknologi sangatlah luas mencakup semua teknik untuk menghasilkan barang dan jasa dengan memanfaatkan system biologi.

                        Prospek ke depan, terdapat indikasi bahwa perkembangan penerapan bioteknologi dalam segala bidang kehidupan akan semakin meningkat dengan didukung oleh penemuan-penemuan baru dan penerapan metode-metode baru. Eksploitasi sendiri merupakan segala sesuatu atau tindakan yang bertujuan untuk memanfaatkan sesuatu secara berlebihan atau sewenang-wenang, dimana eksploitasi ini biasanya dapat menimbulkan kerugian pada lingkungan sekitar atau pada orang lain.

                        Dalam makalah ini akan membahas mengenai eksploitasi mikroorganisme di berbagai bidang secara komersial serta peranan dari mikrooganisme itu sendiri dalam bioteknologi.

1.2.Rumusan masalah

 Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Apa pengertian dari eksploitasi, mikroorganisme, dan komersial?

2.      Apa fungsi mikroorganisme dalam bioteknologi?

3.      Bagaimana eksploitasi mikroorganisme dalam berbagai bidang?

4.      Bagaimana faktor pendorong eksploitasi?

1.3.Tujuan

Adapun tujuan dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui pengertian dari eksploitasi, mikroorganisme, dan komersial.

2.      Untuk mengetahui fungsi dari mikroorganisme dalam bioteknologi.

3.      Untuk mengerahui eksploitasi mikrooragnisme dalam berbagai bidang.

4.      Untuk mengetahui faktor pendorong eksploitasi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Eksploitasi, Mikroorganisme, dan Komersial

2.1.1 Pengertian Eksploitasi

     Eksploitasi adalah suatu tindakan untuk memanfaatkan sesuatu secara berlebihan untuk memanfaatkan sesuatu secara berlebihanatau sewenang-wenang.Eksploitasi ini bisa menimbulkan kerugian pada lingkungan sekitar atau pada orang lain. Eksploitasi diambil dari bahasa inggris yaitu exploitation yang artinya politik untuk memanfaatkan dengan sewenang-wenang terhadap subjek tertentu. Eksploitasi ini banyak digunakan dalam istilah hutan atau beberapa sumberdaya alam yang ada di suatu Negara. Misalnya di Indonesia, ada beberapa yang melakukan eksploitasi terhadap batu-bara di Kalimantan.

2.1.2 Pengertian Mikroorganisme

                 Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang sangat kecil sehingga untuk mengamati menggunakan bantuan sarana yang diperlukan. Mikroorganisme juga disebut organisme mikroskopis. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal (uniseluler) atau multiseluler (multiseluler). Namun, beberapa protista bersel tunggal masih terlihat dengan mata telanjang, dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Virus juga termasuk ke dalam mikroorganisme meskipun bersifat seluler.

2.1.3 Pengertian Komersial

                 Komersial adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan perdagangan, bernilai niaga tinggi sehingga terkadang mengorbankan nilai-nilai social budaya, atau komersial juga dapat diartikan segala sesuatu yang bernilai ekonomis atau memiliki nilai lebih sehingga dapat diambil keuntungan darinya,sehingga apapun barang nya haru dibuat potensi untuk menjadi komersial.

                 Sehingga dapat diambil  kesimpulan bahwa eksploitasi mikroorganisme secara komersial adalah suatu tindakan untuk memanfaatkan mikroba dengan sewenang-wenang yang brhubungan dengan perdagangan, bernilai niaga tinggi sehingga terkadang mengorbankan nilai-nilai sosial budaya yang dapat menimbulkan kerugian pada lingkungan sekitar atau pada orang lain.

2.2. Fungsi Mikroorganisme dalam Bioteknologi

2.2.1 Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Produksi Pangan

                 Mikroorganisme juga dimanfaatkan sebagai penghasil bahan pangan yang berprotein tinggi, atau dikenal sebagai protein sel tunggal (PST). Kelebihan mikroorganisme sebagai penghasil protein adalah mudah dibudidayakan, pertumbuhannya sangat cepat, dan kadar proteinnya sangat tinggi yaitu dapat mencapai 80%. Bandingkan dengan protein pada biji kedelai yang kadarnya sekitar 45%. Contoh organisme penghasil PST adalah ganggang Chlorella dan Spirulina.

No	Produk Makanan	Bahan Mentah	Mikroorganisme Pengolah
1	Kue	Tepung gandum	Saccharomyces cerevisiae
2	Kopi	Biji kopi	Erwinia dissolvens
3	Kecap	Kedelai	Aspergillus wentii
4	Yoghurt	Susu	L. bulgaricus & L. acidophilus
5	Keju	Susu	Lactobacillus casei
6	Nata de coco	Air kelapa	Acetobacter xylinum
7	Oncom	Kacang tanah	Neurospora crassa
8	Tape	Ketela	Saccharomyces cerevisiae
9	Tempe	Kedelai	Rhizopus oryzae
10	Sayur asin	Sawi hijau	Bakteri asam laktat

Berikut ini adalah beberapa contoh peran mikroorganisme sebagai pengolah makanan.

a.    Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Membuat Kue/Roti

            Dalam pembuatan kue, pada adonan tepung ditambahkan ragi ke dalam adonan tersebut .Di dalam ragi terdapat jamur Saccharomyces cerevisiae. Jamur ini akan berkembang biak dengan cepat dalam substrat tepung dan memfermentasi adonan gula (glukosa). Dalam proses fermentasi ini dihasilkan gelembung-gelembung gas karbon dioksida. Keluarnya gas inilah yang menyebabkan adonan kue atau roti dapat mengembang.

b.      Mikroorganisme untuk Membuat Asinan

            Asinan atau acar merupakan hasil fermentasi bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus) yang memberi rasa masam dan sedikit asin pada bahan-bahan seperti kubis, mentimun, dan lobak. Pada umumnya, pembuatan acar dilakukan secara terbuka sehingga memungkinkan bakteri aerob mengubah rasa menjadi masam.

c.       Mikroorganisme untuk Membuat Minuman 

Mikroorganisme yang banyak digunakan untuk membuat minuman adalah kelompok jamur anaerob. Substrat yang digunakan jamur berupa zat tepung atau karbohidrat. Jamur akan menghasilkan semacam enzim sehingga dapat memfermentasi tepung menjadi glukosa dan karbon dioksida. Anggur dibuat dari buah anggur atau buah yang lain dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces bayanus melalui proses fermentasi. 

d.      Mikroorganisme untuk Membuat Yogurt

            Yogurt adalah sejenis minuman yang berasal dari susu yang diproses dengan dimanfaatkan mikroorganisme tertentu. Dalam pembuatan yogurt, susu diuapkan agar lebih kental dan kadar lemaknya berkurang. Susu kental ini kemudian difermentasikan pada suhu 45° dengan menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri Streptococcus thermophillus pada pembuatan yogurt berfungsi memberi rasa masam, sedangkan bakteri Lactobacillus bulgaricus memberi aroma dan rasa yang berbeda. Jadi, kombinasi antara kedua bakteri itulah yang memberi cita rasa dan aroma pada yogurt.

e.  Mikroorganisme untuk Membuat Mentega dan Keju

     Mentega dibuat dari susu krim atau susu skim. Cita rasa dan aroma mentega berasal dari hasil fermentasi bakteri yang sama seperti bakteri yang digunakan untuk membuat yogurt yaitu bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus). Sedangkan keju juga dibuat dari susu yang difermentasikan oleh bakteri asam laktat. Pembuatan keju memerlukan air dadih yang dibuat dari protein susu yang disebut kasein. Beberapa jenis keju difermentasikan oleh bakteri Propionibacterium. Jamur lain juga dapat digunakan untuk membuat keju, misalnya beberapa spesies dari genus Penicillium untuk membuat keju yang berwarna hijau kebiruan.

2.2.2  Pemanfaatan Mikroorganisme di Bidang Industri

                        Selain berperan dalam industri makanan, mikroorganisme juga digunakan dalam industri minuman, industri kesehatan, industri pakaian, dan industri kayu. Syarat-syarat mikroorganisme yang dipakai dalam industri adalah sebagai berikut.

·      Organisme yang digunakan harus menghasilkan produk yang banyak, stabil, dan tidak membahayakan kesehatan manusia.

·      Bahan substrat/tempat hidup mikroorganisme harus murah dan mudah untuk mendapatkannya.

Berikut ini beberapa industri atau bidang usaha yang memanfaatkan organisme dalam proses pembuatannya.

a.                   Industri Makanan dan Minuman

            Dalam industri makanan dan minuman, mikroorganisme berperan penting untuk menghasilkan berbagai bahan seperti asam cuka dan minuman fermentasi. Mikroorganisme yang berperan adalah khamir (jenis jamur uniseluler, contohnya Saccharomyces cerevisiae). Produk minuman fermentasi berbeda-beda sesuai dengan bahan mentah dan jenis khamir yang digunakan. Contohnya rum merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan anggur merupakan hasil fermentasi dari sari buah anggur. Khamir yang digunakan pada rum dan anggur adalah sama-sama dari genus Saccharomyces.

b.  Industri Farmasi dan Obat-Obatan

     Dalam industri farmasi atau industri obat-obatan, mikroorganisme menghasilkan antibiotik dan hormon. Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya mikroorganisme parasit pada tubuh manusia dan hewan. Penisilin merupakan antibiotik pertama yang dibuat dalam skala industri, dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Contoh lain adalah neomisin-B dihasilkan oleh Streptomyces fradiae, streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces griseus, dan fumigilin dihasilkan oleh Aspergillus fumigatus. Hormon juga dapat dihasilkan oleh mikroorganisme. Contohnya hormon insulin berguna untuk menolong penderita diabetes melitus. Bahan lain yang dihasilkan adalah berbagai jenis asam amino, enzim, dan vitamin.

c.         Produk Sumber Energi

            Melalui bioteknologi, kamu dapat juga mengubah kotoran hewan, sampah, dan limbah pertanian dijadikan energi dengan bantuan mikroorganisme. Gas bio atau biogas adalah hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung gas metana. Oleh karena itu gas bio dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan penerangan. Prinsip pembuatan gas bio seperti pada pembentukan gas yang terjadi pada hewan memamah biak, misalnya sapi. Di dalam lambung sapi, serat dari rumput yang bercampur air akan diubah oleh bakteri menjadi asam organik. Kemudian asam organik akan berubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan bantuan mikroorganisme seperti Bacterioides, Clostridium butyrinum, Methanobacterium, Methanobacillus dan Eschericia coli.

d.         Industri Perminyakan dan Pertambangan

            Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida). Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.

Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut.

·         Tidak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.

·         Lebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara konvensional.

2.3. Eksploitasi Mikroorganisme dalam Berbagai Bidang

2.3.1 Eksploitasi mikroorganisme dalam bidang lingkungan

                        Beberapa bakteri dan arkhaea ekstremofilik dapat bertahan hidup dalam lingkungan yang serupa dengan tempat yang tercemari oleh industri. Beberapa keberhasilan telah dicapai dengan penggunaan bakteri Pseudomonas, yang diberi perangsang pertumbuhan untuk membersihkan tumpahan minyak di pantai. Sejumlah peneliti sedang memfokuskan penelitian pada kemampuan prokariota, lichen, dan pertumbuhan tertentu untuk membersihkan bijih logam. Para peneliti di Inggris baru-baru ini menemukan suatu spesies lichen yang tumbuh diatas lahan yang tercemari oleh debu uranium yang tersisa dari pertambangan. Lichen bermanfaat sebagai pemantau biologis untuk uranium dan memiliki kemampuan sebagai  remediator. Lichen memekatkan uranium dalam pigmen gelap mirip dengan melanin pada kulit manusia. Percobaan menunjukkan bahwa beberapa tumbuhan tidak hanya mengekstrak logam dari tanah yang terkontaminasi, tetapi juga memekatkannya dalam jumlah yang secara komersial dapat dipasarkan.

2.3.2 Eksploitasi mikroorganisme dalam bidang pertambangan

            Mikroorganisme, terutama bakteri yang mampu mendegradasi senyawa yang terdapat di dalam hidrokarbon minyak bumi disebut bakteri hidrokarbonoklastik.  Bakteri ini mampu men-degradasi senyawa hidrokarbon dengan memanfaatkan senyawa tersebut sebagai sumber karbon dan energi yang diperlukan bagi pertumbuhannya. Mikroorganisme ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor elektronnya. Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersih-an tumpahan minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbon dioksida (CO2), bakteri pendegradasi minyak bumi akan menghasilkan bioproduk seperti asam lemak, gas, surfaktan, dan biopolimer yang dapat meningkatkan porositas dan permeabilitas batuan reservoir formasi klastik dan karbonat apabila bakteri ini menguraikan minyak bumi.

2.3.3 Eksploitasi mikroorganisme dalam bidang industri

Industri mikrobiologi umumnya berkaitan dengan eksploitasi komersial dari mikroorganisme, melibatkan proses dan produk yang utama dari segi ekonomi, lingkungan, dan kepentingan sosial di seluruh dunia. Ada dua aspek kunci dari industri mikrobiologi, yang pertama berkaitan dengan produksi produk mikrobia yang bernilai melalui proses fermentasi. Hal ini termasuk makanan dan minuman tradisional yang difermentasi, seperti roti, bir, keju, dan anggur yang telah diproduksi lebih dari seratus tahun belakangan ini. Mikroorganisme secara lanjut digunakan dalam banyak produksi bahan baku kimia, sumber energi, enzim, bahan makanan dan obat-obatan. Aspek kedua adalah peran mikroorganisme dalam memberikan pelayanan, khususnya untuk pengolahan limbah dan pengendalian pencemaran, yang memanfaatkan kemampuan mereka untuk menurunkan hampir semua penyebab pencemaran dari proses alami maupun buatan manusia. Namun, selama material-material penyebab pencemaran tersebut masih dapat digunakan, maka kegiatan seperti itu harus dikendalikan, supaya tidak menyebabkan kerugian ekonomi (konsekuen biodeteriorasi).

Mikroorganisme digunakan secara ekstensif untuk memberikan produk dan jasa dalam jumlah besar. Mereka telah terbukti sangat berguna karena kemudahan dari massa budi dayanya, kecepatan pertumbuhannya, penggunaan substrat yang relatif murah (di berbagai kasus pengolahan limbah) dan keragaman produk potensial. Kemampuan mereka untuk siap menjalani manipulasi genetik juga telah membuka kemungkinan produk baru dan jasa dalam industri fermentasi yang hampir tidak terbatas.

Bioteknologi mikroorganisme dapat dipisahkan menjadi dua fase yang berbeda:

1.    Teknologi mikroorganisme tradisional, yang melibatkan pembuatan produk berskala besar oleh mikroorganisme yang secara normal juga dapat dihasilkan (menghasilkan produk barang dan mikroorganisme sekaligus). Dalam proses bioteknologi ini, ahli mikrobiologi pada awalnya memodifikasi organisme atau proses sehingga produk yang diharapkan dapat diperoleh dalam jumlah yang banyak.

2.     Teknologi mikroorganisme dengan rekayasa genetika, yang melibatkan penggunaan mikroorganisme yang sudah diberi sisipan gen asing. Dalam bioteknologi baru ini, ahli mikrobiologi industri bekerja secara teliti dengan rekayasa genetika dalam mengembangkan mikroorganisme yang sesuai yang bukan hanya menghasilkan produk yang menarik tetapi juga dapat dibiakkan dalam skala besar yang dibutuhkan secara komersial.

2.4  Faktor Pendorong Eksploitasi

            Eksploitasi terjadi  karena kebutuhan manusia yang tidak terbatas. Dimasa modern seperti saat ini kebutuhan manusia akan sumber daya alam sangatlah tinggi. Padahal tanpa mereka sadari eksploitasi yang mereka lakukan itu telah merusak lingkungan tempat mereka hidup sendiri. Salah satu faktor yang mendorong eksploitasi ini terjadi adalah kebutuhan manusia yang tidak terbatas. Selain itu faktor ekonomi sangatlah berpengaruh penting dalam usaha eksploitasi  ini.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

1.   - Eksploitasi adalah suatu tindakan untuk memanfaatkan sesuatu secara berlebihan untuk memanfaatkan sesuatu secara berlebihanatau sewenang-wenang.

  - Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang sangat kecil sehingga untuk mengamati menggunakan bantuan sarana yang diperlukan.

  -  Komersial adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan perdagangan, bernilai niaga tinggi sehingga terkadang mengorbankan nilai-nilai social budaya.

2.  Fungsi Mikroorganisme dalam Bioteknologi:

- Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Produksi Pangan

- Pemanfaatan Mikroorganisme di Bidang Industri

3. Eksploitasi Mikroorganisme dalam Berbagai Bidang

     - Eksploitasi microorganisme dalam bidang lingkungan

     - Eksploitasi mikroorganisme dalam bidang pertambangan

-  Eksploitasi mikroorganisme dalam bidang industri

 4.  Salah satu faktor yang mendorong eksploitasi ini terjadi adalah kebutuhan manusia yang tidak terbatas. Selain itu faktor ekonomi sangatlah berpengaruh penting dalam usaha eksploitasi  ini.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk.  2004.  Biologi Edisi ke 5 Jilid III.  Jakarta:  Erlangga

Nurcahyo, Heru. 2011. Diktat Bioteknologi. staff . uny. ac.id / sites/ default/ files/ Diaktat%20Bioteknologi.pdf. Diakses pada tanggal 13 September 2016

Fitriani,dkk. 2013. Eksplorasi Mikroba Penghasil Enzim Protease dari Sumber Air Panas Lejja Kabupaten Soppeng Sulawesi Selatan. Indonesia chimica acta.repository.unhas.ac.id/bitstream/handle/123456789/8792/Jurnal%20FITRIANI.pdf;sequence=1. Diakses pada tanggal 13 September 2016