Bioteknologi Modern Genetically Modified Organism
“
”
GOLDEN RICE By
1. Dian Wulansari
(XII-AI/11)
2. Zhafirah Wahyu Nurfatin (XII-AI/31)
SMAN 2 LUMAJANG 2015
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada saat ini penggunaan GMO atau Genetically Modified Organism telah meluas dikarenakan adanya beberapa kelebihan yang didapatkan pada produk ini. GMO yang merupakan hasil rekayasa genetika, tidak dapat disangkal mempunyai beberapa kelebihan. Beberapa produk pertanian yang merupakan GMO bisa tahan terhadap hama, tahan terhadap berbagai penyakit, penggunaan pestisida pestisida yang lebih sedikit, mempunyai penampilan yang yang menarik, mempunyai nutrisi yang lebih ban yak jika dibandingkan dengan produk yang asli, dan lain sebagainya. Beberapa kelebihan dari GMO tersebut diklaim dapat mengatasi masalah populasi dan pangan yang dihadapi oleh dunia. Rekayasa genetika merupakan salah bentuk kemajuan teknologi paling mutakhir dalam dunia biologi molekuler. Oleh karena itu, rekayasa genetika memegang peranan penting dalam merubah susunan genetika genetika makhluk hidup sesuai dengan keperluan keperluan manusia di masa ini. Penerapan rekayasa genetika juga telah memasuki perangkat terpenting bagi makhluk hidup yakni gen sehingga tumbuhan yang dihasilkan dari reka yasa genetika ini diharapkan memiliki sifat-sifat yang unggul, yang yang berbeda dari tanaman aslinya. aslin ya. Disusul dengan perkembangan bioteknologi sehingga pemuliaan tanaman merupakan salah satu sektor paling menjanjikan dalam industri pertanian. Namun, seperti teknologi teknologi baru lainnya, keberadaan tanaman hasil rekayasa genetika mulai menuai kontroversi di masyarakat dunia. Ada pihak yang mendukung dihasilkannya dihasilkannya tanaman hasil rekayasa genetik geneti k (sering disebut sebagai tanaman transgenik), tetapi ada beberapa pihak yang dengan jelas penggunaan tanaman transgenik ini pada manusia. Hal ini menimbulkan polemik bagi masyarakat dunia terhadap keberadaan makanan hasil tanaman transgenik yang sudah tersebar luas di berbagai pasar. Makanan modifikasi hasil transgenik yang menimbulkan polemik polemik di kalangan masyarakat adalah beras, sebagai contoh. Beras adalah makanan pokok utama bagi ratusan juta orang. Hal ini umumnya dikonsumsi dalam bentuk digiling dengan penghilangan lapisan luar (pericarp, tegmen dan lapisan aleuron). Alasan utama untuk penggilingan adalah menghilangkan lapisan aleuron yang kaya minyak, yang dapat menimbulkan tengik pada s aat penyimpanan, terutama di daerah tropis dan subtropis. Sebagai hasilnya, bagian yang dapat dimakan dari butir beras terdiri dari endosperm, berisi granula pati dan prot ein, tetapi tidak memiliki nutrisi penting untuk pemeliharaan kesehatan, seperti karotenoid yang menunjukkan aktivitas provitamin A.
1
Dengan demikian, ketergantungan pada beras seba gai makanan pokok utama dapat memberikan kontribusi untuk vitamin. Sebuah intervensi melengkapi st rategi yang ada untuk mengurangi risiko kekurangan vitamin A yang tinggi dalam negara adalah membentengi makanan pokok utama, beras, dengan provitamin A melalui pemuliaan tanaman. Hal ini hanya dapat dicapai dengan rekombinan teknologi daripada dengan pemuliaan konvensional, karena tidak adanya kultivar padi yang memproduksi provitamin A dalam endosperm. Kedua karena transformasi beras stabil dan biosintesis karotenoid seluruh jalur molekuler telah diidentifikasi baru-baru ini, itu sepertinya layak untuk memperkenalkan jalur lengkap biosintesis provitamin A (β-karoten) ke endosperm beras melalui rekayasa genetik. Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice dalam jurnal science pada tahun 2000. Namun sebenarnya sekitar sepuluh tahun sebelumnya, ilmuwan Jepang telah mengawali mengisolasi gen yang menyandi jalur biosintesa karotenoid dari bakteri fitopatogenik Erwina Uredovora. Dari penelitian tersebut ditemukan bahwa gen Crtl mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah phytoene menjadi l ycopene. Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan. Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Golden Rice ini merupakan hasil rekayasa genetika. Ide ini berangkat dari keprihatinandijumpainya banyak anak-anak, terutama di Asia dan Afrika, yang menderita kekurangan vitamin A. Kekurangan vitamin A bisa menyebabkan kebutaan dan memperburuk penderita diare, sakit pernafasan, dan cacar air. Lalu dipikirkan bagaimana memenuhi asupan vitamin A secara praktis. Maka padi menjadi pilihan utama, karena termasuk makanan pokok bagi hampir seluruh penduduk dunia. Perbaikan dan peningkatan kualitas produksi pertanian (intensifikasi) untuk beberapa tahun yang lalu masih signifi-kan, karena ketersediaan sumber da ya alam dan teknologi 2
pertanian cukup memadai dan berimbang dengan ketersediaan lahan dan peningkatan jumlah penduduk. Keadaan ini sulit untuk dipertahankan dimasa akan datang, kecuali ada pendekatan baru yang mena-warkan ide dan teknik untuk meningkatkan produktifitas pertanian. Penggunaan rekayasa genetika memiliki potensi untuk menjadi problem solving dari ancaman krisis pangan tersebut. Dengan segala kekurangannya rekayasa genetik. Dalam makalah ini kami mencoba membahas mengenai rekayasa genetika, tumbuhan hasil modifikasi genetik dan polemik yang ditimbulkannya. Pembahasan ini merupakan peninjauan ulang t erhadap berbagai jurnal dan artikel terkait rekayasa genetika dan pengaruhnya.
B.
Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas dirumuskan masalah sebagai berikut : 1. Apa yang dimaksud dengan GMO? 2. Apa saja kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam GMO? 3. Apa saja contoh-contoh hasil dari GMO pertanian? 4. Apa itu golden rice? 5. Apa dampak negatif yang ditimbulkan dari proses GMO pertanian ini? 6. Bagaimana solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses GMO pertanian?
C.
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini yaitu: 1. Mengetahui pengertian GMO. 2. Mengetahui kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam GMO pertanian. 3. Mengetahui contoh-contoh hasil dari GMO pertanian. 4. Mengetahui Apa itu golden rice? 5. Mengetahui dampak negatif yang ditimbulkan dari proses GMO pertanian. 6. Mengetahui solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses GMO pertanian.
E.
Metode Penulisan
Adapun metode yang penulis gunakan dalam menyelesaikan makalah ini adalah metode kepustakaan dan metode diskusi, dimana penulis mencari literatur yang ada kaitannya dengan GMO pertanian, kemudian kami menyimpulkannya dengan terstruktur menjadi sebuah makalah.
3
BAB II DASAR TEORI
A. Rekayasa Genetika
Teknik DNA rekombinan adalah rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat baru dengancara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Teknik DNA rekombinan merupakan kumpulan bertujuan untuk merekombinasi gen dalam tabung re aksi. Teknik DNA rekombinan meliputi isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggbung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam sel hidup. Teknologi DNA rekombinan atau sering disebut juga rekayasa genetika ini adalah suatu ilmu yang mempelajari pembentukan kombinasi materi genetik yang baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya terjadinya integrasi dan mengalami perbanyakan dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang. Manfaat rekayasa genetika ini diantaranya adalah dimungkinkannya melakukan isolasi dan mempelajari fungsi masing-masing gen dan mekanisme kontrolnya. Selain itu, rekayasa genetika juga memungkinkan diperolehnya suatu produk dengan sifatt ertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih besar daripada produksi secara konvensional. Seja k jaman dahulu, nenek moyang kita telah mengetahui adanya k eanekaragaman makhluk hidup. Keanekaragaman makhluk hidup ini memungkinkan manusia untuk memilih je nis makhluk hidup yang dikehendakinya. Salah satu upaya nenek moyang kita dalam memilih jenis makhluk hidup yang unggul adalah dengan breeding atau mengawinkan beberapa sp esies unggul untuk didapatkan keturunan yang unggul pula dan memiliki sifat dari kedua induknya. Dengan semakin berkembangnya ilmu genetika dan ditemukann ya gen, maka manusia pun memiliki alternatif lain yang lebih efektif yaitu melalui teknik rekayasa genetika (Genetic Engineering) dengan cara melakukan perubahan langsung pada DNA. Sala h satu upaya yang dilakukan adalah dengan DNA rekombinan. Teknik DNA rekombinan adalah suatu teknik di dalam rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat baru dengan cara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Teknik DNA rekombinan merupakan kumpulan teknik untuk merekombinasi gen dalam tabung reaksi. Teknik itu diantaranya isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggabung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam s el hidup. Setelah DNA rekombinan terbentuk maka dilakukan proses transformasi ke host cell kemudian dilkakukan proses inkubasi sel bakteri tersebut. Setelah dilakukan inkubasi maka sel bakteri dapat diuji kehadiran DNA rekombinannya yaitu melalui uji antibiotik, uji medium seleksi dan seleksi
4
putih biru. Setelah didapatkan bakteri dengan DNA rekombinan maka dilakukan purifikasi untuk mengisolasi gen yang direplikasi.
B. Golden Rice
5
1. Pengertian Golden Rice
Golden Rice adalah beras diperkaya dengan beta-karoten, sebuah provitamin. Ini dikembangkan untuk membantu mencegah kekurangan vitamin A dan konsekuensinya sering parah dan kadang-kadang mematikan dalam padi-makan populasi di negara berkembang: di negara-negara banyak orang yang terlalu miskin untuk dapat membeli makanan yang seimbang dengan hijau, buah-buahan dan produk-produk hewani. Sayangnya hanya realistis untuk berasumsi bahwa sebagian besar dari populasi ini akan tetap miskin dan kekurangan gizi di masa mendatang.
Golden Rice adalah kultivar (varietas) padi trans genik hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung beta-karotena (pro-vitamin A) pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karoten ini menyebabkan warna berasnya ter sebut tampak kuning-jingga sehingga kultivarnya dinamakan ‘Golden Rice’ (“Beras Emas”). Pada tipe liar (normal), endosperm padi tidak menghasilkan beta-karoten dan akan berwarna putih hingga putih kusam. Di dalam tubuh manusia, beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A. Kultivar padi ini dibuat untuk mengatasi defisiensi atau kekurangan vitamin A yang masih tinggi prevalensinya pada anak-anak, terutama di wilayah Asia dan Afrika. Nasi menjadi pangan pokok bagi sebagian besar warga disana, dan kemiskinan sering kali tidak memungkinkan penyediaan sayuran atau buah-bahan yang biasa menjadi sumber provitaminA dalam menu makanan sehari-hari.
6
2. Cara Pembuatan Golden Rice
Beberapa tahun berselang, ilmuwan Eropa melaporkan bahwa di dalam biji padi terdapat bahan dasar (prekusor) untuk bioseintesis karotenoid, termasuk beta-karoten, yaitu geranyl-geranyl diphosphate (GGDP). Namun secara alami biji padi tidak menghasilkan phytoene karena terjadi penghambatan fungsi dari enzim phytoene synthase (PHY) dalam mengubah GGDP menjadi phytoene. Meskipun demikian, penghambatan fungsi enzim tersebut bisa dihilangkan dengan cara mengintroduksi gen PHY dari tanaman daffodil (bunga narsis/bakung) dengan menggunakan promoter spesifik untuk endosperma. Selain PHY dan Ctrl, masih ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah lycopene menjadi betakaroten yaitu lycopene cyclase (LYC) yang juga berasal dari tanaman dat todil. Secara ringkas, rekayasa jalur biosintesa betakaroten pada golden rice bisa dilihat pada skema berikut:
Jalur biosintesa beta-koroten beserta gen-gen yang terlibat di dalam pembentukannya. Hanya likopena siklase (Lycopene cyclase) yang tidak diintroduksi dari sumber asing.
Golden rice diciptakan oleh transformasi padi dengan dua karoten biosintesis gen-beta: - PSY (sintase phytoene) dari daffodil (Narcissus pseudonarcissus) - Crtl dari tanah bakteri Erwina uredovora - Penyisipan dari suatu Lcy (Lycopene) gen adenilat dianggap diperlukan, tetapi penelitian lebih lanjut menunjukkan hal itu sudah diproduksi dalam jenis padi endosperma-liar) Para psy dan crt 1 Gen yang berubah menjadi nuklir genom beras dan ditempatkan di bawah kontrol yang endosperm-spesifik promoter, sehingga mereka hanya dinyatakan dalam endosperm. Eksogen Lyc gen memiliki urutan peptide transit terpasang sehingga 7
ditargetkan ke plastid, dimana difosfat geranylgeranyl pembentukan terjadi. Para bakteri crt 1 gen merupakan inklusi penting untuk menyelesaikan jalur ini, karena dapat mengkatalisis beberapa langkah dalam sintesis karotenoid, sedangkan langkah-langkah ini membutuhkan lebih dari satu enzim dalam tanaman. Hasil akhir dari jalur rekayasa likopen, tetapi jika tanaman akumulasi lycopene, beras akan merah. Analisis terakhir menunjukkan endogen enzim tanaman proses lycopene beta-karoten dalam endosperm, memberikan nasi warna kuning khusus untuk yang bernama. Beras emas asli disebut SGR1.
3. Kandungan Golden Rice
Provitamin A berupa beta karoten. Beta karoten merupakan zat warna ora nye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Golden rice mengandung betakarotena dan di dalam tubuh manusia betakarotena tersebut akan diubah menjadi vitamin A. Vitamin A yang ada di dalam beras ini sanggup mengatasi defisiensi atau kekurangan Vitamin A pada manusia. Golden rice juga mempunyai kandungan karbohidrat layaknya beras pada umumnya, juga mengandung zat besi (Fe).
4. Manfaat Golden Rice
Manfaat dari pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A dan
8
karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Mengatasi kekurangan vitamin A karena mengandung beta karoten tinggi.
5. Kerugian dari Golden Rice
Kekhawatiran terhadap golden rice dalam hal kesehatan antara la in karena ada kekhawatiran zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan te rjadi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan pangan. Terhadap lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget misalnya.
9
BAB III PEMBAHASAN
A. Pengertian GMO (Genetically modified organisms)
Selama bumi ini ada, selama itu pulalah manusia akan tetap ada dengan segala kebutuhan yang dari hari-kehari kian meningkat baik kulitas maupun kuantitasnya. Meningkatnya kulitas hidup serta nilai-nilai budaya manusia itu sendiri akan menuntut peningkatan dari kulitas kebutuhannya, sedangkan pertambahan jumlah populasi manusia akan meningkatkan kuantitas kebutuhan tersebut. Untuk memenuhi kebutuhan manusia tersebut maka berkembanglah suatu kemajuan teknologi baru yang memberikan kesempatan kepada manusia untuk menjadi arsitek kehidupan yaitu GMO. GMO adalah Suatu jasad yang memiliki sifat baru, yang sebelumnya tidak dimiliki oleh jenis jasad tersebut, sebagai hasil penambahan gen yang berasal dari jasad lain. Juga disebut organisme transgenik.
B.
Kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam GMO pertanian
GMO pertanian merupakan solusi bioteknologi dibidang pertanian, sejak dari mempersiapkan bahan sampai dengan pengolahannya menjadi produk siap olah maupun siap hidang. Dengan batasan ini ada ruang lingkup kegiatan dapat diklaim juga sebagai bidang GMO pertanian, serta kultur sel tanaman dalam rangka menghasilkan bibit unggul tanaman.
C. Hasil dari GMO pertanian
Teknik-teknik GMO pertanian telah dimanfaatkan terutama untuk memberikan karakter baru pada berbagai jenis tanaman. Penekanan pemberian karakter tersebut dapat dibagi kedalam beberapa tujuan utama yaitu peningkatan hasil, kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, dan nilai tambah tanaman-tanaman tertentu. Sebagai contoh, beberapa tanaman transgenik yang dikembangkan adalah: a.
Peningkatan kandungan nutrisi: Pisang, cabe, raspberries, stroberi, ubi jalar
b. Peningkatan rasa: tomat dengan pelunakan yang lebih lama, cabe, buncis, kedelai c.
Peningkatan kualitas: pisang, cabe, stroberi dengan tingkat kesegaran dan tekstur yang meningkat
d. Mengurangi alergen: polong-polongan dengan kandungan protein allergenik yang lebih rendah e.
Kandungan bahan berkhasiat obat: tomat dengan kandungan lycopene yang tinggi (antioksidan untuk mengurangi kanker), bawang dengan kandungan allicin untuk
10
menurunkan kolesterol, padi dengan kandungan vitamin A dan besi untuk mengatasi anemia dan kebutaan f.
Tanaman untuk produksi vaksin dan obat-obatan untuk mengobati penyakit manusia
g. Tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih baik untuk pakan ternak, dan lain-lain Selain itu, pemanfaatan GMO pertanian seperti reka yasa genetika juga dapat memudahkan petani dalam budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang memiliki ketahanan terhadap jenis herbisida tertentu. Sebagai contoh adalah Roundup Ready yang terdiri dari kedelai, canola dan jagung yang tahan terhadap herbisida Roundup. Di dunia saat ini telah banyak dilepas berbagai tanaman transgenik. Sebagai contoh, di Asia yaitu di China pada tahun 2006 saja, telah telah ada sekitar 30 spesies tanaman transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, rapeseed, kentang, kedelai, poplar, tomat (delay ripening dan ketahanan virus), petunia (warna bunga), paprika (virus resistance), kapas (ketahanan hama) yang telah dilepas untuk produksi. Kemajuan dan penerapan GMO pertanian tidak terlepas dari tanaman pangan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia termasuk kebutuhan nutrisi, kemajuan GMO telah mewarnai trend produksi pangan dunia. Padi saat ini masih merupakan tanaman pangan utama dunia. Dengan demikian prioritas utama untuk teknik biologi molekuler dan transgenik saat ini masih diutamakan pada padi. Selain karena merupakan tanaman pangan utama, padi memiliki genom dengan ukuran sehingga dapat digunakan sebagai tanaman model utama. Selain padi tanaman pangan yang telah banyak mendapat sentuhan GMO adalah kentang. Adapun beberapa contoh dan paparannya adalah seba gai berikut.
D. Golden Rice 1. Sejarah Golden Rice
Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang diharapkan dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan. Luasan lahan pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan. Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan mineral. Hal inilah yang 11
mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan. Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid. Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan teknologi transformasi dengan Agrobacterium dan ketersediaan informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi prototype Golden Rice me nggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik transformasi menggunakan agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta karoten tanaman daffodil hingga bakteri. Padi ini merupakan hasil rekayasa genetika. Ide ini berangkat d ari keprihatinan dijumpainya banyak anak-anak, terutama di Asia dan Afrika, yang menderita kekurangan vitamin A. Kekurangan vitamin A bisa menyebabkan kebutaan dan me mperburuk penderita diare, sakit pernafasan, dan cacar air. Lalu dipikirkan bagaimana memenuhi asupan vitamin A secara praktis. Maka padi menjadi pilihan utama, karena termasuk makanan pokok bagi hampir seluruh penduduk dunia.
2. Cara Melakukan Golden Rice
Bagaimana rekayasa golden rice dilakukan, sehingga bijinya bisa mengandung beta karoten dan berwarna oranye kekuningan? Beta karoten adalah zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Ia terbentuk dari bahan dasar (prekusor) geranyl geranyl diphosphate (GGDP). Melalui jalur biosintesa, GGDP akan diubah menjadi phytoene, diteruskan menjadi lycopene, dan selanjutnya diubah lagi menjadi beta karoten. Secara alami, dalam bij i padi sudah terdapat GGDP, tetapi tidak mampu membentuk beta karoten. Perubahan dari GGDP menjadi phytoene dilaksanakan oleh enzim phytoene synthase (PHY) yang disandi oleh gen phy. Selanjutnya, gen crtI mengkode enzim phytoene desaturase yang bertanggung jawab untuk mengubah phytoene menjadi lycopene. Ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah lycopene menjadi beta karoten, yaitu lycopene cyclase (LYC).
12
Melalui sejumlah proses, maka gen phy, crtl, dan lyc yang berasal dari tanaman daffodil (bunga narsis / bakung) disisipkan ke tanaman padi sehingga padi mampu memproduksi beta karoten berwarna oranye kekuningan, yang kemudian disebut sebagai golden rice.
3. Kandungan Golden Rice
Provitamin A berupa beta karoten. Beta karoten merupakan zat warna oranye kekuningan, seperti pada tanaman wortel. Golden rice mengandung betakarotena dan di dalam tubuh manusia betakarotena tersebut akan diubah menjadi vitamin-A.Vitamin A yang ada di dalam beras ini sanggup mengatasi defisiensi atau kekurangan Vitamin A pada manusia. Golden rice juga mempunyai kandungan karbohidrat layaknya beras pada umumnya, juga mengandung zat besi (Fe).
4. Manfaat Golden Rice
Manfaat dari pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A dan karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Mengatasi kekurangan vitamin A karena mengandung beta karoten tinggi.
5. Kerugian dari Golden Rice
Kekhawatiran terhadap golden rice dalam hal kesehatan antara lain karena ada kekhawatiran zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan terj adi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak terhadap keamanan pangan. Terhadap lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara komersial adalah perusahaan multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem karena merugikan serangga nontarget misalnya.
13
E.
Beberapa manfaat makanan hasil modifikasi genetik
Kebutuhan manusia akan ketersediaan bahan pangan akan meningkat dua kali lipat pada 50 tahun mendatang. Hal ini memerlukan ketersediaan makanan untk menghadapi tantangan di masa datang dan makanan hasil modifikasi genetik diharapkan dapat memenuhi permasalahan ini dengan kelebihannya : a.
Tahan hama. Kerugian tanaman akibat serangan hama serangga merupakan hal yang mengejutkan,
kehancuran dihasilkan dengan kerugian keuangan bagi petani dan mati kelaparan di negaranegara berkembang. Petani biasanya menggunakan berton-ton pestisida kimia setiap tahunnya tetapi konsumen tidak ingin memakan makanan yang telah terkena pestisida karena membahayakan kesehatan manusia dan sisa di lahan yang menggunakan pestida dan pupuk dapat mencemari air dan hal membahayakan bagi lingkungan. Munculnya makanan hasil modifikasi genetik seperti jagung B.t., dapat membantu mengurangi penggunaan pestisida kimia dan mengurangi pengeluaran akibat dijualnya hasil tanaman ke pasar. b. Toleran terhadap herbisida. Pada beberapa hasil tanaman, hal yang kurang efisien dalam mencabut rumpur liar, maka para petani selalu menyemprotkan dengan jumlah banyak herbisida yang berbeda-beda untuk memusnahkan keberadaan rumput liar, membutuhkan waktu dan proses -proses yang mahal, bahwa dibutuhkan perlindungan sehingga herbisida tidak membahayakan hasil tanaman atau lingkungan. Hasil tanaman modifikasi genetik menjadi resisten pada satu jenis herbisida yang dapat membantu melindungi lingkungan dari bahaya residu sejumlah herbisida. c.
Tahan penyakit Banyak jenis-jenis virus, jamur dan bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada
tanaman. Para ahli biologi tanaman bekerja menciptakan tanaman-tanaman dengan rekayasa genetik tahan terhadap penyakit-penyakit ini. d. Toleran terhadap dingin Suhu dingin yang tidak diharapkan akan membunuh bibit yang sensitif. Suatu gen anti beku dari ikan air dingin telah diintroduksikan ke dalam tanaman seperti tembakau dan kentang. Dengan gen anti beku ini, tanaman ini mampu untuk bertahan dalam temperature dingin yang pada kondisi normal dapat membunuh bibit yang tidak dimodifikasi. e.
Toleran kekeringan / toleran salinitas Pertumbuhan populasi dunia dan kelebihan lahan adalah kebutuhan untuk perumahan
disamping produksi makanan, para petani akan butuh untuk menanam hasil tanaman di lokasi sebelumnya belum digunakan pengolahan tanaman. Pembuatan tanaman yang dapat bertahan
14
selama periode panjang terhadap kekeraingan atau kadar garam yang tinggi yang terkandung dalam tanah dan air tanah akan membantu orang untuk menanam hasil tanaman di lahan yang kurang bersahabat. f. Nutrisi Kekurangan nutrisi umumnya terjadi di negara-negara dunia ketiga dimana perbaikan pada hasil tanaman seperti beras adalah bahan makanan utama bagi kehidupan mereka. Walaupun demikian, beras tidak mengandung sejumlah besar nutrisi yang dibutuhkan untuk mencegak malnutrisi. Jika beras dapat direkayasa genetik untuk mengandung vitamin dan mineral tambahan maka kekurangan nutsisi dapat dihindari. g. Farmasi Obat-obatan dan vaksin sering menimbulkan pengeluaran dan kadang kala dibutuhkan konsisi penyimpanan khusus yang tidak tersedia di negara-negara dunia ketiga. Para peneliti bekerja untuk mengembangkan vaksin yang dapat dimakan pada tomat dan kentang. Vaksin ini akan lebih mudah untuk dikirim, disimpan dan dikelola daripada vaksin suntik yang konvensional. h. Pengobatan tanaman Tidak semua tanaman modifikasi genetik tumbuh sebagai hasil tanaman atau buah. Berlanjutnya polusi tanah dan air tanah menjadi masalah di seluruh bagian di dunia. Tanaman seperti pohon poplar yang telah di rekayasa genetik untuk dapat membersihkan polusi logam berat dari tanah yang telah terkontaminasi.
F.
Dampak negatif yang ditimbulkan dari proses bioteknologi pangan
Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan produksi pertanian menimbulkan kecemasan bagi sementara pihak tentang kesehatan, yang menyangkut keselamatan umum, perlindungan lingkunga sampai resiko terhadap kesehatan perorangan. Bioteknologi pertanian memberikan harapan terciptanya suatu isitem pertanian yang berkelanjutan. Tetapi ada yang berpendapat bahwa bioteknologi dapat mengakibatkan terciptanya gulma baru maupun hama dan penyakit baru, memasukkan racun dalam makanan, merusak pendapatan petani, mengganggu sistem pangan dunia, dan merusak keanekaragaman hayati. Pentingnya lingkungan dalam sistem pertanian sering dikaitkan dengan konservasi sumber daya alam dan sumber daya hayati. Kekhawatiran dari penerapan bioteknologi pertanian adalah potensi timbulnya organisme baru yang dapat berkembang biak dengan tidak terkendali sehingga merusak keseimbangan alam. Tanaman transgenik yang memiliki keunggulan sifat-sifat tertentu dikhawatirkan menjadi “gulma super” yang berperilaku seperti 15
gulma dan tidak dapat dikendalikan. Selain menimbulkan dampak agroekosistem, produk pangan transgenik dikhawatirkan membahayakan bagi kesehatan manusia. Salah satu tanaman transgenik dapat menimbulkan alergi pada uji laboratorium, yaitu kedelai transgenik yang mengandung methionine-rich protein dari Brazil. Ada empat jenis resiko yang mungkin ditimbulkan oleh produk transgenik yaitu : (1) Efek akibat gen asing yang diintroduksi ke dalam organisme transgenik, (2) Efek yang tidak diharapkan dan tidak ditargetkan akibat penyisipan gen secara random dan interaksi antara gen asing dan gen inang di dalam organisme transgenik, (3) Efek yang dikaitkan dengan sifat konstruksi gen artifisial yang disisipkan ke dalam organisme transgenik, dan (4) Efek dari aliran gen, terutama penyebaran secara horizontal dan sekunder dari gen dan konstruksi gen dari organisme transgenik ke spesies yang tidak berkerabat. Resiko di atas menimbulkan potensi bahaya bagi lingkungan dan manusia sebagai berikut: (1) Pemindahan DNA transgenik secara horisontal ke mikroorganisme tanah, yang dapat mempengaruhi ekologi tanah, (2) Kerusakan organisme tanah akibat toksin dari transgenik yang bersifat pestisida, (3) Gangguan ekologis akibat transfer tr ansgen kepada kerabat liar tanaman, (4) Kerusakan pada serangga yang menguntungkan akibat transgenik bersifat pestisida, (5) Timbulnya virus baru, (6) Meningkatnya resistensi terhadap antibiotik, termasuk dan terutama pada manusia yang memakan produk transgenik, dan (7) Meningkatnya kecenderungan allergen, sifat toksik atau menurunnya nilai gizi pada pangan transgenik. Keamanan pangan merupakan jaminan bahwa suatu pangan tidak akan menyebabkan bahaya bagi konsumen, apaila pangan tersebut disiapkan/dimasak dan atau dikonsumsi sesuai dengan petunjuk dan penggunaan makanan tersebut. Untuk produksi bahan pangan, jasad hidup yang digunakan haruslah jasad hidup kelompok GRAS (Generally Recognizes as Safe), yaitu kelompok jasad hidup yang dianggap aman digunakan sebagai sumber bahan pangan. Dalam rangka pengendalian pangan, parameter obyektif sangat diperlukan dalam pembuatan keputusan. Hal itu adalah kebutuhan terhadap kualitas pangan dan standard keamanan, pedoman dan rekomendasi. Perdagangan pada pangan organik dan hasil pertumbuhan pada sektor ini dibatasi oleh ketidakadaan peraturan yang harmonis diantara partner-partner dagang yang potensial. Pada tahun 1991, masyarakat Eropa mengadopsi peraturan tentang produksi organik hasil pertanian. Pada tahun 1999, CODEX Alimentarius Commission (CAC) membuat pedoman untuk produksi, pemrosesan, pelabelan dan pemasaran makanan-makanan yang diproduksi secara organik. Peraturan-peraturan ini mengatur prinsip-prinsip produksi organik di lahan, pada tahap persiapan, penyimpanan, 16
transportasi, pelabelan dan pemasaran. Hal ini tidak secara langsung mencakup hewan ternak tetapi pada proses pengembangan peraturan untuk produksi hewan ternak secara organik. Adopsi dari pedoman internasional merupakan langkah yang penting dalam penyediaan pendekatan yang terpadu untuk mengatur subsektor makanan organik dan fasilitas bagi perdagangan makanan organik. Pemahanam umum tentang pengertian dari organik seperti halnya yang ada pada pedoman internasional yang diketahui memberikan ukuran yang penting terhadap gerakan pemberdayaan perlindungan konsumen melawan praktek-praktek kecurangan.
G. Solusi untuk mengurangi dampak negatif dari proses bioteknologi pangan
Pengertian pertanian organik awalnya berkembang dari konsep pertanian akrap lingkungan yang di perkenalkan oleh Mokichi Okada pada tahun 1935, yang kemudian dikanal dengan konsep Kyusei Nature Farming (KNF). Konsep ini memiliki lima prinsip, yaitu : (1) Menghasilkan makanan yang aman dan bergizi; (2) Menguntungkan baik secara ekonomi maupun spiritual; (3) Mudah dipraktekkan dan mampu langgeng; (4) Menghormati alam dan menjaga kelestarian lingkungan; dan (5) Menghasilkan makanan yang cukup untuk manusia dengan populasi yang semakin meningkat. Pertanian organik merupakan metode pertanian yang tidak menggunakan pupuk sintetis dan pestisida. Gambaran ini tidak menyebutkan esensi dari bentuk pertanian, tetapi pengelolaan pertanian seperti pemupukan tanah dan pengendalian masalah hama penyakit. Meskipun banyak teknik tunggal yang digunakan pada pertanian organik digunakan dalam kisaran luas sistem pengelolaan pertanian, yang membedakan pertanian organik adalah titik tekan dari pengelolaannya. Pada sistem organik titik tekannya adalah pemeliharaan dan pengembangan secara menyeluruh pada kesehatan tanah-mikroba-tanaman-hewan (holistic approach) pada pertanian individual, yang berpengaruh terhadap hasil saat ini dan di masa mendatang. Penekanan pada pertanian organik adalah pada penggunaan input (termasuk pengetahuan) dengan cara yang mendorong proses biologis dalam penyediaan unsur hara tersedia dan ketahanan terhadap serangan organisme pengganggu tanaman. Pengeloaan secara langsung diarahkan pada pencegahan masalah, dengan menstimulasi proses-proses yang mendukung dalam penyediaan hara dan pengendalian hama penyakit. Departmen Pertanian Amerika Serikat (1980), menegaskan konsep pertanian organik adalah sebagai berikut: sistem produksi yang menghindari penggunaan pupuk sintetis, pertisida, hormon pertumbuhan, dan bahan aditif sintetik makanan ternak. Untuk hasil yang maksimum, sistem pertanian organik mengandalkan rotasi tanaman, sisa-sisa tanaman, pupuk 17
kandang, legume, pupuk hijau, sampah-sampah organik, budidaya mekanis, batuan mineral, dan aspek-aspek pengendalian hama penyakit biologis untuk memelihara produktivitas tanah untuk menyediakan hara tanaman dan untuk mengendalikan serangga, gulma dan organisme pengganggu tanaman lainnya. Menurut CAC (1999), pertanian organik adalah keseluruhan sistem pengelolaan produksi yang mendorong dan mengembangkan kesehatan agroekosistem, termasuk keragaman hayati, siklus biologis dan aktivitas biologis tanah. Hal itu menekankan penggunaan praktek-praktek pengelolaan yang mengutamakan penggunaan input off-farm yang memperhitungkan kondisi regional sistem yang disesuaikan secara lokal. Hal ini merupakan penyempurnaan dengan menggunakan jika memungkinkan agronomik, biologis, dan metode mekanis yang bertentangan dengan penggunaan bahan-bahan sint etik untuk memenuhi fungsi-fungsi spesifik dalam sistem. Sistem pertanian organik berpijak pada kesuburan tanah sebagai kunci keberhasilan produksi dengan memperhatikan kemampuan alami dari tanah, tanaman, dan hewan untuk menghasilkan kualitas yang baik bagi hasil pertanian maupun lingkungan. Ada tiga kunci yang harus ada pada sistem pertanian organik, yaitu : (1) merupakan suatu sistem pertanian menyeluruh; (2) membatasi bahan aatau input noorganik; dan (3) menjaga kelestariaan dan kelangsungan agroekosistem. Prinsip pertanian organik adalah bersahabat dan selaras dengan lingkungan.
18
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari penjelasan yang telah dipaparkan pada bagian pembahasan, dapat disimpulkan bahwa penerapan bioteknologi pangan yang bertujan demi ketahanan pangan adalah sesuatu yang baik dan berguna untuk kelangsungan kehidupan manusia dan juga makhluk bumi. Jika ternyata hasil dari proses bioteknologi pangan tersebut menimbulkan dampak balikan yang justru membahayakan bagi kesehatan manusia itu sendiri, kita merasa itu adalah salah satu bagian dari cuplikan adegan proses panjang ke arah penemuan cara untuk menghasilkan ketahanan pangan bagi masyarakat dunia. Karena kita harus percaya bahwa kesempurnaan adalah milik Tuhan yang maha segala-galanya dan kita sebagai makhluk ciptaannya harus berusaha minimal untuk mencapai satu bagian (walaupun kecil) dari kesempurnaan tersebut. Haram hukumnya bagi kita untuk menghentikan sebuah proses discovery (penemuan) hanya dengan alasan-alasan yang bahkan jauh lebih tidak ilmiah dari apa yang kita temukan. Dalam masalah bioteknologi pangan yang justru menimbulkan bahaya bagi keseh atan, salah satu solusinya adalah pertanian organik. Karena pertanian organik ini lebih mengutamakan kesuburan tanah sebagai faktor penting pertumbuhan ta naman.
B.
Rekomendasi
Kesadaran yang perlu ditingkatkan bagi seluruh m akhluk bumi adalah bagaimana menciptakan bumi yang lebih baik dan lebih lestari ke depannya tanpa meninggalkan aspek kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk itu, dala m proses peningkatan ketahanan pangan dengan bioteknologi pangan, harus juga diperhatikan aspek kelestarian SDA dan SDM tersebut. Jangan sampai bioteknologi pangan justru membuat degradasi kualitas kesehatan masyarakat bumi. Dan juga penulis merekomendasikan untuk melakukan pertanian organik (sebagai solusi sementara yang ditemukan oleh para ahli sebelum ditemukan lagi solusi-solusi baru lainnya), dalam meningkatkan produksi pangan. Penulis yakin bahwa IPTEK akan terus berkembang dan selalu ke arah kepentingan kemaslahatan dan kebaikan umat manusia, sehingga kita (termasuk penulis) harus berusaha untuk membuat penemuan penemuan baru khususnya di bidang ketahanan pangan ini.
19
DAFTAR PUSTAKA
1. http://ijubelz.blogspot.com/2014/09/peranan-rekayasa-genetik-pada.html 2. https://www.academia.edu/4539761/beras_emas 3. https://fembrisma.wordpress.com/science/bioteknologi/bioteknologi-pertanian/ 4. http://agnesnezhia.blogspot.com/2012/07/makalah-gmo-golden-rice.html 5. https://www.academia.edu/8780118/Golden_Rice 6. https://www.scribd.com/doc/217205473/Kelompok-8-Golden-Rice 7. http://gadisturatea.blogspot.com/2009/12/golden-rice-beras-emas.html
20
