SISTEM PERIKANAN BERBASIS MIKROBA (BIOTEKNOLOGI)

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Bioteknologi merupakan salah satu bidang sains di mana benda hidup digunakan untuk menghasilkan produk atau untuk melakukan sesuatu yang berguna untuk manusia. Tumbuh-tumbuhan, hewan dan juga mikro organisme seperti bakteria telah digunakan untuk menghasilkan kebaikan yang dapat digunakan manusia. 

Dalam bidang industri perobatan dan pertanian, bioteknologi bantu dalam menghasilkan suplemen makanan, untuk menguji diagnosa penyakit. Bioteknologi boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah dan untuk membantu dalam penyelidikan berbagai permasalahan.

Ciri utama bioteknologi adalah dengan adanya benda biologi berupa mikroba, tumbuhan atau hewan serta adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri dan juga produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian.

Dalam penerapannya sekarang, bioteknologi seringkali dimanfaatkan untuk segala macam kegiatan atau industri-industri. Seperti industri kesehatan, pertanian, peternakan dan juga pertanian. Bioteknologi perikanan (aquatic biotechnology) diartikan sebagai penggunaan organisme (biota) perairan atau bagian dari organisme perairan, seperti sel dan enzim, untuk membuat atau memodifikasi produk, untuk memperbaiki kualitas fauna (hewan) dan flora (tumbuhan), atau untuk mengembangkan organisme guna aplikasi tertentu, termasuk remediasi (perbaikan) lingkungan akibat pencemaran dan kerusakan lainnya.

Bioteknologi perairan juga mencakup ekstraksi (pengambilan) bahan-bahan alamiah (natural products atau bioactive substances) dari organisme perairan untuk bahan dasar industri makanan dan minuman, farmasi, kosmetika, dan lainnya (fullnews.com). Dengan demikian, aplikasi industri bioteknologi perairan secara garis besar mencakup ekstraksi bahan-bahan alamiah untuk berbagai jenis industri, perikanan budidaya (aquaculture) dan bioremediasi lingkungan.

Bioteknologi di Bidang Perikanan

Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik,dagingnya tebal,tahan penyakit dan sebagainya.Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi hingga dihasilkan produk yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia.

Sudah sejak abad 11, manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.Ketahanan pangan merupakan isu global yang sekarang sedang ramai dibicarakan. Alasannya jelas, pada tahun 2033 populasi manusia di dunia akan mencapai sektar 12 miliar jiwa. Sebagian besar penduduk tersebut ada di benua Asia. Berdasarkan hal tersebut, diperkirakan pada tahun 2010 kebutuhan pangan penduduk Asia akan melampaui persediaan yang ada.

Kondisi ini membuat Negara Indonesia harus bekerjakeras memenuhi kebutuhan pangannya, sehingga peristiwa kelangkaan pangan di atas tidak perlu dialami. Langkah pemerintah untuk mewujudkan ketahanan pangan sudah mulai terlihat, salah satu komitmennya adalah meningkatkan produksi ikan menjadi tiga kali lipat dari periode sebelumnya.

Tabel 1. Negara dengan Jumlah Penduduk Terbesar

1. China 1.332.451.196

2. India 1.153.207.176

3. USA 304.596.396

4. Indonesia 238.315.176

5. Brazil 197.036.192

Sumber : http://sitaro.wordpress.com/2008/10/14/perkembangan-populasi-penduduk-dunia-oktober-2008/Pada tahun 1995, produk hasil perikanan dunia sudah mendekati 120 juta ton per tahun (FAO, 1997). Dari produksi tersebut, 20 persennya berasal dari hasil budidaya (Gambar 1). Sementara produk perikanan Negara Indonesia telah mencapai 6.5 juta ton atau sekitar 5 persen (Gambar 2).

Sumber : Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), The State of World Fisheriesand Aquaculture, 1996 (FAO, Rome, 1997),

Gambar 1. Produksi Ikan dan kerang dunia

Gambar 2. Rata-rata tahunan hasil perikanan tangkap dan produksi total perikanan budidaya di Indonesia tahun 1984-1999.

Sumber : http://www.kamusilmiah.com/pangan/saatnya-indonesia-menerapkan-budidaya-ikan-ramah-lingkungan-1/

Salah satu penyebab rendahnya produksi perikanan Indonesia adalah kemampuan mengolahnya. Sekitar 20-25 persen produk perikanan tidak dapat dimanfaatkan karena tidak diolah atau mengalamipembusukan.Ini berarti satu juta ton ikan terbuang percuma.Beberapa kendala dialami oleh pengusaha pengolah hasil perikanan untuk menekan persentase ikan yang tidak dapat dimanfaatkan. Kendala tersebut mulai dari kondisi bahan baku, teknologi pengolahan, sumberdaya manusia dan tingkat konsumsi ikan.Bioteknologi pengolahan hasil perikanan (BPHP) merupakan cabang dari bioteknologi pangan yang sudah lama diterapkan oleh masyarakat Indonesia untuk mengolah hasil perikanan.

Beberapa produk yang telah dihasilkan masyarakat melalui penerapan bioteknologi antara lain peda, kecap ikan, bekasem, bekasang, terasi dan silase. Meskipun mereka tidak memahami prinsip ilmiah yang mendasarinya, para pengolah ikan telah memanfaatkan bioteknologi selama berabad-abad untuk membuat pangan berbahan baku ikan.Secara garis besarnya BPHP adalah salah satu teknologi untuk mengolah hasil perikanan menggunakan jasa mahluk hidup, yaitu mikroba. Salah satu sifat mikroba yang menjadi dasar penggunaan BPHP adalah kemampuannya merombak senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana, sehingga dihasilkan pangan berbentuk padat, semi padat dan cair.

Mikroba memiliki kemampuan merombak senyawa kompleks (protein, lemak dan karbohidrat) menjadi senyawa lebih sederhana (asam amino, asam lemak dan glukosa). Perombakan demikian telah merombak hasil perikanan menjadi pangan yang aman dikonsumsi manusia. Apabila tidak segera dihentikan, mikroba akan merombak senyawa sederhana tersebut menjadi ammonia, hidrogen sulfida, keton dan alkohol. Perubahan tersebut menjadikan pangan tersebut tidak layak lagi dikonsumsi.

Bentuk Penerapan Bioteknologi di Bidang Perikanan

Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.

Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya.

Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi hingga dihasilkan produk yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia. Sudah sejak abad 11, manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.

Bioteknologi pada Rekayasa Genetika Ikan

Genetika merupakan salah satu ilmu dasar yang penting untuk menjelaskan berbagai pola pewarisan gen dalam populasi, genetik fenotip kualitatif dan kuantitatif yang mengekspresikan sifat unggul dan landasan teori dasar dari program seleksi ataupun program persilangan antara spesies atau famili. Gen dan kromosom ikan direkayasa untuk dimanfaatkan keterkaitannya dengan seleksi fenotip kuantitatif dan fenotip kualitatif bagi teknik breeding ikan untuk mendapatkan sifat-sifat superior yang diwariskan dari induk dengan seleksi gen unggul kepada keturunannya.

Penerapan bioteknologi modern pada hewan dimulai pada tahun 1980-an. Para penelitit genetik menyiisipkan gen ke tikus, tikus, babi dan ikan, untuk mencapai tingkat pertumbuhan yang lebih cepat, peningkatan daya tahan terhadap penyakit, dan efek lainnya. Meskipun beberapa sifat-sifat unggul da[at dicapai melalui metode seleksi secara tradisional, rekayasa genetika dapat menghasilkan efek yang lebih besar (atau lebih dramatis) dari sifat potensial organisme. Pada tahun 1983, sampul majalah Science, salah satu jurnal ilmiah yang paling banyak dibaca di Amerika Serikat, menampilkan foto tikus besar hasil rekayasa genetic dengan laju pertumbuhan yang cepat. Tak lama setelah itu, para ilmuwan di Cina melaporkan kali pertama kesuksesan penyisipan gen hormon pertumbuhan pada ikan. Peristiwa ini memunculkan perdebatan substansial dan kepentingan para ahli biokimia, genetika, para ilmuwan akuakultur, dan pengusaha swasta, menyebabkan penelitian transgenik lebih banyak dilakukan di laboratorium seluruh dunia, sebagian berfokus pada ikan dan organisme air lainnya.

Dalam arti luas, modifikasi genetik merujuk pada perubahan genetik organism yang tidak ditemukan di alam, termasuk hibrida (keturunan orang tua dari spesies yang berbeda atau sub-spesies). Perngembangan ikan transgenik dimana para ilmuwan menggunakan teknik DNA rekombinan untuk memasukkan materi genetik dari satu organisme ke dalam genom ikan atau organisme air lainnya.Berkembanganya kemampuan memodifikasi hewan secara genetic mengakibatkan pesatnya penelitian tentang rekayasa genetic organisme akuatik (genetically modified organism). Hewan air, terutama ikan tumbuh dalam sistem akuakultur, menarik perhatian penelitian yang signifikan karena dua alasan utama. Pertama, ikan bertelur dalam jumlah besar dan telur yang lebih mudah dimanipulasi, sehingga memudahkan bagi para ilmuwan untuk memasukkan DNA baru ke dalam telur ikan. Kedua, budidaya merupakan salah satu sektor yang memproduksi makanan tercepat tumbuh secara global, menunjukkan meningkatnya permintaan produk akuakultur. Sejak tahun 1984, budidaya komersial telah berkembang pada tingkat tahunan hampir 10 persen, dibandingkan dengan tingkat pertumbuhan 3 persen untuk daging ternak dan tingkat 1,6 persen pertumbuhan untuk penangkapan. Sementara pertumbuhan telah terkonsentrasi di Asia, perikanan budidaya juga merupakan salah satu sektor yang paling cepat berkembang dengan total nilai produk yang dijual meningkat dari $ 45.000.000 pada tahun 1974 menjadi lebih dari $ 978.000.000 pada tahun 1998 . Bahkan, budidaya komersial memproduksi hampir semua ikan lele dan ikan trout serta sekitar satu-setengah dari udang dan salmon di Amerika Serikat.

Bioteknologi pada Media Budidaya Ikan

Bioteknologi merupakan kajian ilmu tentang kehidupan makhluk hidup yang bersandar pada kemampuan dari kemajuan teknologi dimana memadukan pengetahuan alam khususnya makhluk hidup dengan teknologi. Dan bioteknologi perikanan merupakan perpaduan kemajuan teknologi dengan kehidupan makhluk hidup dalam sektor perikanan dimanaperanananya sanagat luas dimulai dari reakayasa media budaidaya perikanan hingga sampai pada pasca panen hasil perikanan. Dari bioteknologi perikanan dapat memudahkan manusia dalam memproduksi hasil perikanan menjadi lebih efektif dan efisien terlihat dalam hal seperti budidaya perikanan, pengolahan dan pemanfaatan limbah, pengolahan hasil perikanan, dan lain sebagainya, dalam arti sempitnya bioteknologi perikanan merupakan ilmu yang dibutuhkan di setiap rantai produksi dari hulu ke hilir. Media dari bioteknologi perikanan salah satunya berupa mikroba yang telah terbukti mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan. Pada tahap pasca panen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi sehingga menghasilkan produk yang aman untuk dkonsumsi dan sangat bermanfaat bagi kelangsungan dan memenuhi kebutuhan hidup manusia. Contoh contoh produk dalam bidang perikanan yang dihasilkan melalui konsep dan prinsip bioteknologi dengam menggunakan mikroba. Seperti peda, kecap ikan dan terasi ikan. Mikroba mempunyai peranan khusus dalam kinerja hasil dari bioteknologi perikanan itu sendiri. Berikut peranan mikroba tersebut :  

• Penghancur limbah organik,

Dalam segi ekologis perairan limbah merupakan faktor penghambat dalam dunia perikanan, terlebih lagi itu merupakan limbah yang sulit dilakukan oleh tangan manusia itu sendiri. Mikroba dalam hal ini, dapat menjadi dekomposer positif dengan mengurai  limbah menjadi bahan yang ramah lingkungan. 

• Recycling hara,

Di dunia perikanan hara merupakan nutrien dan dalam rantai makanan, hara merupakan faktor primer dalam kelangsungan produktivitas rantai produksi perikanan. Namun, hara dapat menjadi zat yang sangat beracun apabila dalam kuantitas yang sangat banyak dan beresiko menyebabkan depletion oxygen (penurunan kadar oksigen) di perairan. Mikroba dalam hal ini dapat membantu percepatan unsur hara ini untuk mendaur ulang hara tersebut menjadi energi fosil walaupun membutuhkan waktu yang sangat panjang, namun proses ini tidak lepas dari peranan mikroba tersebut. 

• Merangsang pertumbuhan,

Dalam budidaya terutama, mikroba dapat merangsang pertumbuhan untuk cepat tumbuh dan berkembang menjadi potensi produksi yang sangat besar. Dengan memberikan mikroba diharapkan komoditas perikanan mampu cepat tumbuh dan bereproduksi dengan hasil yang diharapkan. 

• Biokontrol patogen

mikroba dalam hal ini banyak berperan dalam pengolahan hasil perikanan dimana hasil perikanan pasca panen yang menjadi keresahan masyarakat dalam hal pendistribusian hasil perikanan mereka karena sifat alami dari produk/komoditas perikanan sendiri yang cepat busuk, namun bioteknologi hal ini menjawab keresahan masyarakat dengan mendatangkan mikroba sebagai kompetitor dari bakteri patogen tersebut sehingga pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri dapat terkontrol dan diredam kuantitasnya dengan mengisolasi bakteri patogen, agar outputnya produk perikanan dapat tahan lama dan pendistribusiannya dapat lebih lancar terlebih lagi yaitu sehat dan higienis. 

Rekayasa yang dilakukan oleh manusia untuk memanfaatkan mikroba sebagai agen bioteknologi yaitu :

Dengan menggunakan teknik transgenik pada ikan yang telah dimulai dengan mengintroduksi gen tertentu kepada organisme hidup lainnya. serta mengamati fungsinya secara in vitro. Dalam teknik ini, gen asing hasil isolasi di injeksi secara makro ke dalam telur untuk memproduksi telur ikan yang mengandung gen asing tersebut. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ikan transgenik, yaitu:

1) isolasi gen (clone DNA) yang akan diinjeksi pada telur.

2) Identifikasi gen pada anak ikan yang telah mendapatkan injeksi gen asing tadi.

3) keragaman dari turunan ikan yang diinjeksi gen asing tersebut.

Produk perikanan yang memanfaatkan mikroba sebagai agen bioteknologi dan peranannya dalam proses produksi yaitu :

Bekasam, bahan baku yang digunakan pada umumnya adalah ikan air tawar. Proses pengolahan ini umumnya menggunakan bahan-bahan tambahan untuk berhasilnya fermentasi misalnya sumber karbohidrat, dan berjalan anaerobik, karbohidrat tersebut akan diuraikan menjadi gula sederhana dan selanjutnya menjadi alkohol dan asam, basil fermentasi inilah yang akan menjadi bahan pengawet ikan dan juga memberi rasa dan aroma khas. Karbohidrat yang ditambahkan pada umumnya nasi, beras sangrai dan tape ketan.Yang kedua adalah terasi ikan, mikroorganisme yang berperan dalam proses pembuatan terasi yaitu bakteri Lactobacillu dan bakteri mesofil.  Mikroorganisme dimanfaatkan untuk mengubah laktosa menjadi asam laktat, Mikroorganisme digunakan  pada saat pematangan yaitu dalam proses pembentukan aroma khas terasi.

Manfaat dan Efek Samping Bioteknologi di Bidang Perikanan

Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.

Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya.

Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi hingga dihasilkan produk yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia. Sudah sejak abad 11, manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.

Ketahanan pangan merupakan isu global yang sekarang sedang ramai dibicarakan. Alasannya jelas, pada tahun 2033 populasi manusia di dunia akan mencapai sektar 12 miliar jiwa. Sebagian besar penduduk tersebut adal di benua Asia. Berdasarkan hal tersebut, diperkirakan pada tahun 2010 kebutuhan pangan penduduk Asia akan melampaui persediaan yang ada.

Kondisi ini membuat Negara Indonesia harus bekerjakeras memenuhi kebutuhan pangannya, sehingga peristiwa kelangkaan pangan di atas tidak perlu dialami. Langkah pemerintah untuk mewujudkan ketahanan pangan sudah mulai terlihat, salah satu komitmennya adalah meningkatkan produksi ikan menjadi tiga kali lipat dari periode sebelumnya.

Penggunaan mikroba sebagai agen bioteknologi 

• Ekstraseluler

Mikroba ekstraseluler mampu bereplikasi di luar sel atau di luar tubuhnya. Karena kondisi tersebut, kita dapat memanfaatkannya dengan mengambil hasil replikasi mikroba tersebut. Misalkan pada mikroba yang memproduksi enzimproteaseekstraseluler, dia mampu mengubah senyawa protein menjadi lebih sederhana. Nah, senyawa protein yang lebih sederhana itu dapat kita ambil dan kita gunakan. Alasan ini mengapa mikroba disebut sebagai agen bioteknologi 

• Pertumbuhan yang cepat

Mikroba memiliki pertumbuhan yang sangan cepat. Jika seekor sapi mampu memperbanyak diri dengan reproduksi selama kurang lebih satu tahun sekali. Maka mikroba dalam 20 menit mampu mengubah dirinya menjadi 2 kali lipat. 

• Sifat dasarnya mudah dimodifikasi

Mikroba dapat mengubah sifat aslinya menjadi semakin kuat dan semakin kuat. Ambil contoh ketika kita menglami pusing, kita meminum obat dengan dosis yang rendah. Ketika itu pusing kita sembuh. Tapi ada mikroba yang mampu bertahan dan lama kelamaan berkembang dan kita akan merasakan kembali pusing, namun pusing tersebut tidak hilang dengan dosis yang sama sebelumnya. Itu merupakan salah satu contoh mikroba dapat dengan mudah memodifikasi sifat dasar nya... hal tersebut dapat kita manfaatkn dalam bidang bioteknologi. 

• Mampu memproses bahan baku pangan dengan cepat

Mikroba mampu memproses bahan baku dengan cepat karena sifat nya yang dengan mudah membelah diri. Dan memiliki sifat yang makin lama makin kuat.

Pemanfaatan mikroba sebagai agen bioteknologi yang menguntungkan dalam produksi perikanan :

Produk perikanan yang memanfaatkan mikroba sebagai agen bioteknologi adalah probiotik yang dapat dijadikan sebagai suplemen makhluk hidup. Tentunya banyak jenis probiotik yang digunakan. Probiotik membantu atau berperan mengurai zat makanan menjadi lebih sederhana sehingga mudah dicerna.

Probiotik sendiriadalah biakan mikroba menguntungkan yang diberikan sebagai suplemen makanan yang mempunyai pengaruh menguntungkan pada kesehatan mahluk hidup, baik manusia, binatang dan tumbuhan. Mikroflora yang digolongkan sebagai probiotik adalah mikroba yang memiliki sifat menguntungkan.  Sifat menguntungkan dapat berupa kemampuan tumbuh yang baik, kemampuan mengkonsumsi nutrien, kemampuan memproduksi metabolit sekunder, seperti asam laktat atau bakteriosin.  Contoh mikroba yang termasuk probiotik antara lain Lactobacilli dan Bifidobacteria.

Dalam perikanan probiotik menghasilkan komposisi zat makanan yang lebih sederhana (asam amino, asam lemak, gula-gula sederhana, vitamin dan mineral organik),probiotik juga digunakan untuk produk perikanan seperti terasi, bekasam, vaksin untuk ikan, pakan ikan, dll

Jadi bioteknologi adalah bidang sains yang berisikan pemanfaatan makhluk hidup untuk menghasilkan sesuatu yang berguna untuk kelangsungan hidup manusia, seperti pemanfaatan mikro organisme ataupun rekayasa genetika. Bioteknologi sekarang sudah diaplikasikan ke segala macam bidang industri seperti industri kesehatan, pertanian, peternakan serta perikanan. Dalam bidang perikanan sendiri, bioteknologi dimanfaatkan untuk menambah perolehan pangan yang berasal dari perikanan.

Bioteknologi di bidang perikanan tak hanya pemanfaatan mikroorganisme sebagai suplemen makanan bagi ikan-ikan atau rekayasa genetika ikan yang dapat menghasilkan ikan atau menambah produksi atau jumlah ikan yang dipanen namun juga berguna dalam remediasi atau perbaikan lingkungan budidaya ikan itu sendiri dengan menambahkan mikroba-mikroba tertentu. Walaupun hal tersebut mengubah genetika atau lingkungan budidaya namun bioteknologi tidak mempengaruhi rantai makanan ataupun kegiatan alami lainnya, karena bioteknologi ini hanya dipakai di sebagian tempat dan agar berguna bagi kelangsungan hidup manusia, singkatnya bioteknologi ini tidak terlalu mempengaruhi alam secara signifikan.

Semoga Bermanfaat. @Andumberkah

Informasi & Konsultasi : SMS / WA 081233198971

Belanja BIOBOOST Online

Join Distributor BIOBOOST