Dalam arti luas rekayasa genetika merupakan tehnik pengubahan organisme agar menghasilkan organisme sesuai dengan sifat-sifat bawaan yang dikehendaki. Berdasarkan pengertian rekayasa genetika maka kawin silang dan tehnik rekombinan DNA merupakan tehnik rekayasa genetika yang merupakan bagian dari bioteknologi. Tetapi kawin silang mempunyai beberapa kelamahan dibandingkan dengan tehnik rekombinan DNA
Perbandingan kawin silang dan dengan tehnik rekombinan DNA adalah sebagai berikut:
No. | Parameter | Kawin Silang | Rekombinan DNA |
1. | Mikroba yang terlibat | Terbatas antar spesies | Tak terbatas |
2. | Sifat yang muncul | Yang dikehendaki maupun yang tidak dikehendaki | Umumnya yang dikehendaki |
3. | Pelaksanaan | Lebih sederhana | Lebih rumit |
Organisme Transgenik adalah organisme yang mengandung transgen (gen asing yang ditambahkan kepada suatu spesies) melalui proses tehnik rekombinan DNA. Dengan adanya tehnik rekayasa genetika dalam pertanian dengan tehnik rekombinan DNA dapat memberikan keuntungan bagi peningkatan mutu hasil pertanian. Keuntungan tersebut antara lain:
- dapat memodifikasi tanaman menjadi toleran terhadap herbisida,
- dapat memodifikasi tanaman menjadi tahan virus
- dapat menunda waktu matang buah dari hasil tanaman dan lain-lain. Sumber gen yang digunakan untuk rekayasa genetikan disesuaikan dengan produksi tanaman yang diinginkan. Beberapa contoh gen yang dimanfaatkan untuk perbaikan tanaman melalui rekayasa genetik
No. | Produksi yang diinginkan | Gen yang digunakan |
1. | Tanaman tahan serangga dan penyakit | Gen Bt(Bacillus thuringiensis), proitenase inhibitor, cowpea trypsin inhibitor, kitinase, coat protein virus |
2. | Tanaman toleran terhadap herbisida | Gen phosphinotricin acetyl tranferase (PAT) (dari Streptomyces hygroscopicus) Gen 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synt5hase (ESPS)(dari bakteri Klebsiella pneumonial) |
3. | Tanaman tahan terhadap logam berat | Gen metallothionen-II |
4. | Tanaman tahan terhadap salinitas | Gen mannitol-1-phosphate dehydrogenase |
5. | Peningkatan methionin pada tanaman kedelai | Gen yang methionine rich seed protein |
(Siregar, 2002)
Gen ketahanan yang sudah diisolasi, diseleksi dan diamplifikasi sebanyak pengulangan siklus dengan tehnik PCR selanjutnya gen diligase dengan plasmid. Gen terletak pada plasmid Ti (Tumor Inducing) kemudian dipindahkan ke inti sel tanaman dengan menggunakan vektor yang berupa bakteri, umumnya yang digunakan Agrobakterium (misalkan: Agrobacterium tumefaciens) sehingga dapat berintegrasi ke dalam genom tanaman dan terjadi ekspresi.
Tanaman Produk Bioteknologi (Rekayasa Genetika)
Indobic (2001) menyatakan bahwa ”Plant product of biotechnology approved for food use have been modified to contain traits such as Disease resintance, Herbicide resistance, altered nutritional profile, enhanced storge life”. Hal tersebut menyatakan bahwa melalui rekayasa genetik dapat dihasilkan produk rekayasa genetik khususnya tanaman transgenik yang memiliki sifat baru seperti ketahanan terhadap hama, penyakit, atau herbisida, atau peningkatan kualitas hasil.
Adapun beberapa tanaman produk bioteknologi adalah sebagai berikut:
a. Kedelai
Kedelai merupakan tanaman penghasil minyak terbesar di dunia. Tanaman ini memiliki lebih banyak asam amino esensial daripada daging sehingga menjadikan kedelai sebagai tanaman terpenting saat ini. Dengan adanya bioteknologi menjadikan kedelai tahan terhadap herbisida.
b. Jagung
Dengan bioteknologi jagung yang dihasilkan menjadi tahan herbisida dan serangga. Untuk jagung yang tahan terhadap serangga terutama jenis serangga penggerek polong, prosesnya adalah dengan memasukkan protein insektisida dari mikroorganisme yang terdapat secara alami dalam tanah. Proses ini disebut protein BT (proteinase inhibitor) yang dapat mencegah serangga hingga 40 tahun. Hal ini menyebabkan petani tidak perlu menyemprot insektisida untuk melindungi jagung dari serangga.
c. Bunga Canola
Bunga Canola merupakan variasi genetik dari lobak yang memiliki beberapa nutrisi yang berkualitas dan sedikit mengandung lemak jenuh. Keunggulan bunga Canola hasil bioteknologi adalah toleransinya terhadap herbisida dan tingginya kandungan laurat. Tanaman ini digunakan pada industri makanan dan industri kosmetik.
d. Kentang
Dengan bioteknologi kentang yang dihasilkan menjadi tahan terhadap serangga dan resisten terhadap potato tubber moth. Hal ini disebabkan adanya protein yang melindungi tanaman dari kumbang, sehingga tanaman ini tidak memerlukan pestisida. Selain itu, kantung ini juga tahan terhadap serangan virus yang biasa menyerang tanaman kentang.
e. Kapas
Kapas yang dihasilkan dari rekayasa genetik akan mempunyai daya tahan terhadap herbisida dan serangga. Sama seperti produk bioteknologi lain, ketahanan terhadap serangga disebabkan oleh kandungan protein yang dimiliki tanaman tersebut.
f. Labu
Labu yang dihasilkan dari rekayasa genetik akan mempunyai daya tahan terhadap virus antara lain virus mosaik semangga dan daya tahan ini disebabkan labu ini mengandung lapisan gen protein dari virus tersebut.
g. Tomat
Bioteknologi membuat tomat menjadi terlambat matang. Hal ini bertujuan untuk memperpanjang hidup buah tomat. Tomat yang memiliki sifat ini mempunyai gen yang menjadikan proses pematangan menjadi lambat. Lamanya proses pematangan menjadikan tomat memiliki cita rasa yang lebih baik dan memberikan keuntungan pada petani karena dapat mengurangi biaya produksi.
h. Pepaya
Pepaya yang dihasilkan dari rekayasa genetik akan mempunyai daya tahan terhadap range spot virus. Hal ini disebabkan karena pepaya hasil bioteknologi memiliki gen virus yang mengkode lapisan protein dari virus pepaya. Protei ini melindungi pepaya dengan membuat pertahanan terhadap virus pepaya.
Keamanan Produk Hasil Rekayasa Genetik
Pada dasarnya tanaman bioteknologi sama dengan tanaman biasa, hanya saja berbeda dalam proses penanamannya. Tanaman hasil rekayasa genetik menggunakan alat bioteknologi modern, sedangkan tanaman biasa menggunakan metode pertanian tradisional. Tujuan dari bioteknologi adalah untuk memproduksi varietas tanaman unggul dengan memperbaiki karakteristiknya sehingga dapat tumbuh lebih baik.
Makanan dari produk rekayasa genetik harus melalui tahap pengujian sehingga keamanan makanan dari produk rekayasa genetik menjadi terjamin dan dapat dikonsumsi untuk umum. Sebelum dipasarkan, makanan produk rekayasa genetik diuji terlebih dulu melalui standar pengujian yang telah dikeluarkan oleh badan pengujian internasional antara lain WHO (World Health Organization), FAO (Food and Agriculture Organization) dan OECD (Organization for Economic Cooperation and Development).
Garis pedoman yang digunakan dalam pengujian adalah sebagai berikut:
a. Produk hasil rekayasa genetik harus diatur dengan cara yang sama seperti produk makanan yang berasal dari metode lain.
b. Produk tersebut harus diuji dalam hal keamanannya, sifat alerginya, kandungan racun dan kandungan gizinya.
c. Penambahan bahan tambahan pada makanan hasil rekayasa genetik seperti zat aditif dan zat pewarna harus melalui persetujuan sebelum sampai di pasaran.
Pertimbangan lain dalam keamanan pangan antara lain:
a. Alergen
Alergenisitas pangan adalah reaksi efek samping yang melibatkan sistim kekebalan tubuh yaitu meningkatnya imunoglobulin E (Ig E) pada individu yang sangat peka terhadap substansi khusus yang terdapat dalam bahan
pangan atau komponen pangan. Kebanyakan penyebab alergi pangan berupa protein, tetapi dapat juga hapten (molekul kecil yang bersifat antigen dan menyebabkan alergi). (Komisi Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan, 2004)
pangan atau komponen pangan. Kebanyakan penyebab alergi pangan berupa protein, tetapi dapat juga hapten (molekul kecil yang bersifat antigen dan menyebabkan alergi). (Komisi Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan, 2004)
Alergen adalah protein yang dapat menyebabkan alergi. Pengujian terhadap sifat alergi merupakan hal yang sangat penting sebelum produk makanan tersebut menyebar di pasaran. Alergen memiliki beberapa sifat yaitu:
- Tetap stabil selama proses pencernaan.
- Cenderung stabil selama proses pemasakan.
- Biasanya sangat banyak terdapat di makanan.
Meskipun alergen banyak terdapat dalam makanan, tapi dalam produk makanan hasil rekayasa genetik tidak ditemukan satu macam proteinpun yang mempunyai sifat seperti di atas dan tidak ditemukan adanya alergen dan racun.
b. Daya tahan terhadap antibiotik
Beberapa produk makanan hasil rekayasa genetik terdiri dari gen yang disebut ketahanan terhadap antibiotik. Para ahli menggunakan gen ini untuk mengidentifikasi sel yang diinginkan telah kemasukan gen (tahap seleksi). Terjadinya transfer gen dari produk makanan hasil rekayasa genetik ke mikroorganisme yang secara normal terdapat dalam usus manusia sehingga menyebabkan meningkatkan daya tahan terhadap antibiotik. Hal tersebut beresiko terjadinya gangguan terhadap khasiat dari antibiotika. Sehingga diperlukan pertimbangan penggunakan antibiotik yang digunakan dalam perakitan produk rekayasa genetik.
Keuntungan Produk Hasil Rekayasa Genetik
Karena sifat unggul yang dimiliki oleh produk hasil rekayasa genetik maka produk ini dapat memberikan keuntungan yang sangat besar baik bagi petani maupun konsumen. Beberapa tahun belakangan, pemerintah bahkan mencanangkan akan memperluas lahan penanaman tanaman hasil rekayasa genetik. Ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa dengan lahan yang terbatas, petani di Afrika, Asia dan Amerika Latin juga memperoleh keuntungan dari tanaman hasil rekayasa genetik yang mereka tanam.
Arah pengembangan bioteknologi pertanian pada umumnya memperhatikan beberapa hal diantaranya:
a. Efisiensi dan efektivitas biaya
b. Menghasilkan berbagai produk baru yang mempunyai nilai tambah
c. Meningkatkan produksi pangan
d. Mengurangi ketergantungan pertanian terhadap bahan kimia
e. Menurunkan harga bahan baku
Beberapa contoh keuntungan dari penggunaan hasil rekayasa genetika di bidang pertanian adalah sebagai berikut:
a. Indobic (2001) menyatakan bahwa ”By far, the most promising result for the developing world has been of adoption of Bt cotton by at least 3 million small farmer in China. They grew total at least 0.5 million hectares in 2000, resulting multiple benefit”.
Hal tersebut menunjukkan dinegara china kurang lebih 3 juta petani kapas menggunakan kapas Bt, pada tahun 2000 mencapai 0,5 juta hektare sehungga menghasilkan peningkatan keuntungan beberapa kali lebih banyak dan menyebabkan pendapatan negara meningkat.
b. Berdasarkan Indobic (2001) disebutkan bahwa,
Cotton is grown on about 80,000 ha of land in South Africa ... since 1997, more and more farmers are choosing to grow Bt cotton due to multiple benefits of increased productivity and decreased use of pesticides.
Hal tersebut menunjukkan di Afrika Utara kapas tumbuh pada tanah sebesar 80.000 hektare dan sejak 1997 petani semakin banyak menanam kapas Bt karena dapat meningkatkan produktivitas dan menurunkan penggunaan pestisida
c. Berdasarkan Indobic (2001) disebutkan bahwa,
US farmers have adopted GM Crop varieties rapidly since their introduction By 2000. approximaely 20% of US corn, over 50% of soybean, and almost 75% of cotton areas werw planted to rops modified to resistant to insect and/ or hebicides
Hal tersebut menunjukkan di USA, petani banyak menggunakan varietas produk rekayasa genetika secara cepat sejak diperkenalkan pada tahun 2000, kira-kira 20% pada jagung, lebih 50% pada kapas agar menjadi tahan terhadap serangga dan herbisida.
d. Berdasarkan Indobic (2001) disebutkan bahwa,
Canadian farmers have adopted rapidly GM Canola varieties since their introduction in 1995. In 2000, Approximately of the total canola area was GM canola ... Result of the study:Increased yied by 10% (7.5 bu/ ha) Reduction in Herbicide cost by 40%, Reduction in Herbicide applications by 6000 tons, Increased farmer revenue of U$9,75/ ha.
Hal tersebut menunjukkan di Canada, petani banyak menggunakan varietas canola hasil rekayasa genetika sejak diperkenalkan tahun 1995. Pada tahun 2000 kira-kira 50% lahan canola ditanami canola hasil rekayasa genetika. Keuntungan yang diperoleh dari canola hasil rekayasa genetika adalah dapat meningkatkan hasil sebesar 10%, mengurangi biaya herbisida sebesar 40%, mengurangi penggunaan herbisida sebesar 6000 ton, meningkatkan penghasilan petani.
DAFTAR PUSTAKA
Indobic. 2001. Documented Benefit of GM Crops. Global Knowledge center on Crop Biotechnology.
Indobic. 2001. Plant Product of Biotechnology. Global Knowledge center on Crop Biotechnology.
Indobic. 2001. Are Food Derived from GM Crops Safe?. Global Knom\wledge center on Crop Biotechnology.
Komite Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan. 2008. Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Hasil Rekayasa Gentika, (Online), (http://biogen.litbang.deptan.go.id/berita_artikel/infolitbang%2013Maret2008.php)
Siregar, E. B. M. 2002. Crop Impovement Via Genetik Engineering (Perbaikan Tanaman Via Rakayasa Genetika), (Online), (http://library.usu.ac.id/download/fp/hutan-edy.pdf.)
Subandi, tanpa tahun. Kajian Studi Rencana Umum Kebijakan dan Jenis Kegiatan dalam Bidang Bioteknologi Tahap II di Indonesia. Tanpa penerbit.
