Aplikasi Bioteknologi dalam Dunia Pertanian – Bioteknologi berasal dari kata bios yaitu hidup, teuchos yaitu alat dan logos yaitu ilmu, sehingga dapat dikatakan bahwa bioteknologi adalah ilmu yang mempelajari penerapan prinsip-prinsip biologi. Menurut European Federation of Biotechnology (EFB), bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi terbagi menjadi 2, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern. Bioteknologi konvesional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung untuk menghasilkan suatu produk, proses bioteknologi konvensional ini lebih dikenal dengan istilah fermentasi. Fermentasi merupakan proses produksi energi tanpa oksigen (anaerob) namun seiring berkembangnya teknologi istilah fermentasi meluas menjadi semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk baik metabolit primer atau metabolit sekundernya. Contoh produk hasil fermentasi yaitu yoghurt, keju, bir, tape dan tempe. Dalam dunia pertanian bioteknologi konvensional dapat digunakan untuk membuat pupuk kompos, pupuk kandang dan biogas melalui proses fermentasi dengan bantuan mikroorganisme. Selain itu proses fermentasi ini juga dimanfaatkan untuk menambah nilai jual suatu produk hasil pertanian sebagai contoh pengolahan keju, kimchi, tape, minuman beralkohol dan masih banyak lagi produk-produk yang memanfaatkan mikroorganisme dalam proses fermentasi.
modern erat kaitannya dengan rekayasa genetika, dalam bidang pertanian mempunyai tujuan untuk meningkatkan produktivitas dan perbaikan sifat-sifat suatu tanaman pada level gen. Secara keseluruhan bertujuan untuk menjaga ketahanan pangan.
Era Industri 4.0 saat ini merupakan era teknologi dimana hampir di semua sektor menggunakan teknologi, seperti yang sedang marak saat ini yaitu mobile connectivity, artificial intelligence, internet of things, next generation robotics, 3D printing, genetic engineering, nanotechnology, advanced materials, dan biotechnology. Kecepatan dan peningkatan produksi merupakan 2 hal yang dibutuhkan oleh sektor pertanian dalam era ini, sehingga digitalisasi, bioteknologi, dan kecepatan proses merupakan kunci dari revolusi pertanian pada era 4.0 saat ini.
Aplikasi bioteknologi dalam bidang pertanian dapat membantu dalam percepatan produksi benih, perbaikan sifat-sifat tanaman, hingga menghasilkan jenis tanaman baru. Semua itu bisa dihasilkan dengan cara rekayasa genetika dan kultur jaringan. Rekayasa genetika adalah suatu usaha memanipulasi suatu gen organisme untuk tujuan tertentu, dengan cara menghilangkan atau menambahkan suatu gen sehingga menghasilkan organisme dengan sifat-sifat yang diinginkan. Organisme yang telah direkayasa genetikanya sering disebut dengan Genetic Modified Organism (GMO). Contoh bioteknologi dalam bidang pertanian yang berupa tanaman GMO yang ada di sekitar kita diantaranya adalah:
1. Jagung manis. Jagung manis yang kita konsumsi saat ini merupakan jagung hasil rekayasa genetika. Pada jagung manis gula yang terkandung direkayasa untuk tidak diubah menjadi pati sehingga tetap manis dan berair.
2. Pepaya California, pepaya ini juga merupakan hasil rekayasa genetika oleh seorang profesor dari IPB, yang memiliki kelebihan rasa lebih manis dan cepat berbuah.
3. Golden rice, pada tanaman padi ini disisipkan gen penghasil betakaroten dari tanaman wortel, sehingga padi ini memiliki kelebihan selain mengandung karbohidrat juga memiliki kandungan vitamin A.
4. Kapas yang resisten terhadap Bt toksin, pada tanaman kapas ini telah disisipkan gen Bt toksin sehingga aman dari hama.
5. Kedelai impor yang menjadi bahan baku dari tempe dan tahu, kedelai ini telah disisipkan dengan gen EPSPS sehingga kedelai impor ini tahan terhadap herbisida berbahan glifosfat. Selain itu kelebihan lainnya adalah harganya lebih murah karena selalu tersedia di pasaran.
Selain rekayasa genetika, kultur jaringan juga memiliki peran dalam bidang bioteknologi pertanian. Kultur jaringan digunakan untuk memperbanyak tanaman hasil rekayasa genetika dan juga untuk menyediakan benih unggul yang selalu tersedia sepanjang waktu yang tidak dapat dipenuhi dengan perbanyakan tanaman secara konvensional. Selain itu kultur jaringan juga digunakan untuk menghasilkan benih tanaman dalam waktu relatif cepat dan dalam jumlah banyak yang tidak tergantung kondisi musim atau cuaca.
Kultur jaringan sendiri bukanlah suatu ilmu, melainkan suatu teknik yang sangat penting dalam bidang bioteknologi pertanian. Kultur jaringan merupakan teknik menumbuhkan tanaman dari bagian tanaman yang dapat berupa sel, jaringan atau organ yang ditanam dalam media tumbuh dalam kondisi lingkungan yang aseptis sehingga tumbuh menjadi tanamah utuh. Media tumbuh yang digunakan pada kultur jaringan berisi nutrisi makro, mikro, dan vitamin yang dibutuhkan oleh tanaman seperti layaknya yang ada dalam tanah.
Aplikasi bioteknologi lainnya dapat digunakan untuk menciptakan pertanian yang berkesinambungan, dengan cara mengurangi ketergantungan pertanian terhadap bahan kimia. Aplikasi bioteknologi ini dapat berupa pembuatan kompos, pupuk hayati, biopestisida, bioherbisida dan bioinsektisida. Berbagai macam riset bioteknologi terus dilakukan untuk menemukan produk pertanian yang dapat meningkatkan produksi maupun dapat menjadi solusi terhadap permasalahan pertanian lainnya.
