BIOTEKNOLOGI LINGKUNGAN: SEJARAH, APA YANG DIPELAJARINYA, APLIKASI - BIOLOGI - 2025

The bioteknologi lingkungan adalah disiplin yang didedikasikan untuk pengembangan dan penggunaan sistem biologis untuk memperbaiki dan memecahkan masalah polusi di lingkungan. Ini menggunakan prinsip-prinsip sains, teknologi dan rekayasa genetika untuk mengolah bahan organik dan anorganik, berupaya memperbaiki lingkungan alam dan bertujuan untuk pembangunan berkelanjutan.

Aplikasinya berkisar dari bioremediasi dan pengolahan air limbah, gas dan limbah beracun, hingga biodegradasi material, agrobioteknologi, bioenergi, biomining, dan pengendalian hama dan penyakit.

Bioteknologi lingkungan menggunakan mikroorganisme untuk memulihkan kondisi lingkungan yang terkena polusi. Sumber: pixabay.com

Saat ini, fungsinya yang paling menonjol adalah pembersihan lantai, air, dan udara melalui penggunaan proses yang lebih berkelanjutan dan ekonomis.

Misalnya, saat menghadapi tumpahan minyak di tanah, pupuk dengan sulfat atau nitrat dapat dibuat untuk mendorong reproduksi mikroorganisme yang mendukung penguraian zat ini.

Singkatnya, bioteknologi lingkungan membantu alam mengatasi situasi ketidakseimbangan, memulihkan ekosistem yang mengalami beberapa jenis perubahan, dalam banyak kasus karena tindakan manusia.

Sejarah bioteknologi lingkungan

Bioteknologi telah hadir dalam sejarah umat manusia sejak zaman kuno, ketika berbagai teknik penanganan hewan dan tanaman mulai digunakan untuk memperoleh produk tertentu seperti anggur, bir, keju, atau roti.

Pada abad ke-19, ahli kimia Prancis Louis Pasteur menemukan bahwa mikroorganisme adalah penyebab fermentasi, yang membawa manfaat besar bagi industri makanan dan kesehatan.

Bertahun-tahun kemudian, ilmuwan Inggris Alexander Fleming mengamati efek bakteri penisilin dalam mengobati infeksi, yang memungkinkan pengembangan antibiotik dalam skala besar.

Pada tahun 1953, ilmuwan Rosalind Franklin, James D. Watson, dan Francis Crick dari Universitas Cambridge menemukan DNA dan cara kerja kode genetik. Ini menghasilkan kemajuan yang belum pernah terjadi sebelumnya di bidang manipulasi molekuler, sehingga memunculkan bioteknologi modern.

Modifikasi dan transfer gen dari satu organisme ke organisme lain memungkinkan pengembangan produk dan proses yang lebih baik di bidang pertanian dan kedokteran.

Seiring waktu, dan sebagai konsekuensi dari dampak negatif dari eksploitasi industri terhadap lingkungan, teknik-teknik ini mulai digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berkaitan dengan pencemaran, sehingga menimbulkan bioteknologi lingkungan.

Apa yang dipelajari bioteknologi lingkungan?

Disiplin ini terdiri dari dua bidang studi utama: bioteknologi di satu sisi dan ekologi di sisi lain.

Bioteknologi

Ini adalah ilmu yang menyelidiki dan menganalisis organisme hidup agar, melalui teknologi, memanfaatkan sumber daya dan kapasitasnya untuk menggunakannya dalam peningkatan produk dan tujuan lain.

Ini digunakan terutama di bidang makanan, obat-obatan, farmakologi dan perawatan lingkungan.

Melalui penggunaannya, dimungkinkan untuk memperoleh obat-obatan yang lebih efisien, bahan yang lebih tahan, makanan yang lebih sehat, sumber energi yang dapat diperbarui dan proses industri yang tidak terlalu mencemari.

Ekologi

Ini adalah bagian dari biologi yang mempelajari hubungan makhluk hidup satu sama lain dan dengan lingkungan tempat mereka hidup. Salah satu kepentingan utamanya adalah perubahan ekosistem yang dialami dari aktivitas yang dilakukan oleh manusia.

Dalam pengertian ini, selama beberapa tahun ekologi telah dikaitkan dengan gerakan politik dan sosial yang di seluruh dunia berjuang untuk pertahanan dan pemeliharaan lingkungan.

Tindakannya bertujuan untuk pelestarian dan regenerasi sumber daya alam, perlindungan satwa liar, dan pengurangan tingkat polusi yang ditimbulkan oleh manusia.

Dalam kerangka kerja ini, bioteknologi lingkungan berupaya menemukan solusi atas hilangnya keanekaragaman hayati, perubahan iklim, ketersediaan sumber energi baru yang dapat diperbarui dan menipisnya lapisan ozon, di antara berbagai masalah lainnya.

Aplikasi

Di bidang pertanian, bioteknologi lingkungan memungkinkan untuk menghasilkan makanan dengan lebih banyak vitamin, mineral dan protein, dan tanaman yang lebih tahan terhadap serangan serangga. Sumber: pixabay.com

Kegunaan utama yang diberikan pada bioteknologi lingkungan adalah yang terkait dengan bioremediasi, pengolahan air limbah, biodegradasi bahan dan agrobioteknologi.

Bioremediasi

Istilah ini mengacu pada penggunaan mikroorganisme untuk mengolah suatu zat atau untuk memulihkan kondisi lingkungan yang terpengaruh oleh kontaminasi.

Misalnya, bakteri, jamur, dan tanaman hasil rekayasa genetika tertentu memiliki kemampuan untuk menyerap dan mendegradasi unsur-unsur racun dari tanah, air, atau udara.

Salah satu kasus yang paling terkenal adalah modifikasi genetik yang dilakukan pada bakteri Deinococcus radiodurans, yang memiliki kapasitas besar untuk menahan radiasi, sehingga menyerap ion merkuri dan toluena yang ada dalam limbah nuklir.

Jamur tertentu memiliki toleransi yang tinggi terhadap konsentrasi timbal dan digunakan untuk membersihkan tanah yang terkontaminasi oleh logam berat ini.

Pengolahan limbah

Bioteknologi lingkungan juga dapat digunakan untuk menghilangkan polutan fisik, kimia dan biologi dari air limbah manusia.

Melalui pemanfaatan tumbuhan air, mikroalga dan proses biodegradasi, sangat memungkinkan untuk memurnikan limbah dan meningkatkan kualitasnya.

Agrobioteknologi

Di bidang pertanian, bioteknologi lingkungan menggunakan organisme hidup atau mikroorganisme untuk memperbaiki kondisi tanaman dan meningkatkan produksi.

Ini memungkinkan, misalnya, menghasilkan makanan dengan lebih banyak vitamin, mineral dan protein, dan tanaman yang lebih tahan terhadap serangan serangga, tanpa perlu menggunakan produk kimia yang merusak lingkungan.

Selain itu, dimungkinkan untuk menggunakan kembali residu atau limbah pertanian dalam produksi energi dan biofuel.

Biodegradasi material

Bioteknologi lingkungan juga memungkinkan pengembangan bahan biodegradable yang terurai secara alami melalui aksi agen biologis, seperti hewan, jamur dan bakteri.

Degradasi unsur-unsur ini dapat terjadi dengan dua cara: melalui organisme yang membutuhkan oksigen untuk hidup (degradasi aerobik) atau melalui organisme yang tidak memerlukan oksigen dalam metabolisme (degradasi anaerobik).

Jenis proses ini membantu meminimalkan tingkat limbah dan menghindari permanennya polutan di lingkungan.

Di sisi lain, aplikasi lain yang mungkin dari bioteknologi lingkungan adalah yang terkait dengan pengolahan limbah padat dan gas, bioenergi dan biomining, pengendalian hama dan penyakit, dan siklus biogeokimia, antara lain.

Referensi

1. Castillo Rodríguez, Francisco (2005). Bioteknologi lingkungan. Bilah Editorial. Madrid. Spanyol.
2. Bécares, E. (2014). Bioteknologi Lingkungan, Cinderella dari Bioteknologi? AmbioSciences. Majalah diseminasi ilmiah diedit oleh Fakultas Ilmu Biologi dan Lingkungan Universitas León.
3. ISEB. Masyarakat Internasional untuk Bioteknologi Lingkungan. Tersedia di: inecol.edu.mx
4. Pucat, Anicet. Bioteknologi lingkungan. Aplikasi bioteknologi dalam perbaikan lingkungan. Universitas Barcelona.
5. Rittmann, BE (2006). Ekologi mikroba untuk mengelola proses dalam bioteknologi lingkungan. Tren Biotechnol.
6. Bioteknologi Lingkungan, Wikipedia. Tersedia di: Wikipedia.org