Bioteknologi dalam Bidang Budidaya Perikanan dan Perkembangannya
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.
Ciri
utama bioteknologi adalah :
1)
Adanya benda biologi berupa mikroba,
tumbuhan atau hewan;
2)
Adanya pendayagunaan secara teknologi
dan industri;
3) Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi
dan pemurnian.
Bioteknologi telah berkembang
pesat, terutama dalam bidang kedokteran, pengelolaan lingkungan, produksi
pangan dan pertanian. Dalam bidang kedokteran, bioteknologi telah mengembangkan
obat-obatan berbasis bioteknologi Insulin yang dihasilkan secara bioteknologi
sudah terbukti dapat mengobati diabetes; hormon pertumbuhan yang diproduksi
dengan menggunakan bioteknologi ternyata mampu menyembuhkan gangguan
pertumbuhan serta mempercepat penyembuhan luka; juga telah berhasil
dikembangkan vaksin pencegahan penyakit hepatitis B. Saat ini dapat mengatasi
penyakit dengan melakukan pengubahan terhadap susunan gen-gen yang termutasi.
Produksi hormon insulin untuk pengidap diabetes mellitus juga adanya
pra-Implantasi Genetik Diagnosis yang memungkinkan stem cells memproduksi
sel-sel yang dibutuhkan. Contohnya kasus Molly, gadis berusia 6 tahun yang
merupakan anak tunggal dan orang tuanya menginginkan cara yang benar-benar aman
untuk menghindarkan putrinya dari penyakit leukimia. Dengan metode ini akhirnya
memacu sumsum tulang belakang untuk menghasilkan sel darah.
· Bioteknologi
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.
Bioteknologi merupakan penggunaan
sistem biologi atau organisme hidup dalam proses produksi. Bioteknologi
memiliki cakupan manfaat yang luas bagi dunia perikanan dan budidaya ikan.
Manfaat tersebut diantaranya, meningkatkan tingkat pertumbuhan ikan budidaya,
meningkatkan nilai gizi pada pakan ikan, meningkatkan kesehatan ikan, membantu
memperbaiki dan melindungi lingkungan, memperluas cakupan jenis ikan,
meningkatkan pengelolaan dan konservasi ketersediaan benih di alam. Terdapat
beberapa bioteknologi sederhana yang sudah diterapkan sejak lama seperti
pemupukan kolam untuk meningkatkan ketersediaan pakan. Sedangkan yang lain
merupakan teknologi maju yang memanfaatkan pengetahuan biologi molekul dan
genetik seperti rekayasa genetik dan diagnosa penyakit melalui DNA.
Tujuan utama penerapan bioteknologi
genetik pada ikan adalah untuk meningkatkan tingkat pertumbuhan. Namun bisa
juga digunakan untuk meningkatkan daya tahan terhadap penyakit dan lingkungan.
Terdapat beberapa teknik bioteknologi yang sudah diterapkan pada ikan budidaya.
Pembenihan Selektif
Pembenihan selektif, yang merupakan
pembenihan ikan secara tradisional, pertama kali dikembangkan pada ikan mas
ribuan tahun yang lalu. Namun sampai sekarang pembenihan selektif hanya
diterapkan pada ikan untuk konsumsi seperti ikan nila, catfish, dan trout
sehingga masih banyak ikan budidaya yang pembenihannya seperti di perairan
umum. Program pembenihan secara selektif telah memberikan peningkatan hasil dan
pendapatan yang setabil contohnya terdapat peningkatan tingkat pertumbuhan
5-20% pada ikan budidaya seperti Salmon, Nila dan catfish.
Manipulasi
Manipulasi pada bentuk
kromosom merupakan teknik yang bisa digunakan untuk menghasilkan organisme
‘triploid’ yaitu organisme dengan tiga bentuk kromosom dimana biasanya suatu
organisme cuma memiliki dua bentuk. Triploid umumnya tidak bisa bereproduksi
sehingga ada pemikiran bahwa energi yang dimiliki akan sepenuhnya digunakan
untuk meningkatkan perkembangan suatu organisme walaupun belum ada bukti yang
menguatkan pemikiran tersebut. Keuntungan triploid lebih terlihat pada fungsi
sterilitasnya meskipun tidak mencapai 100%. Contohnya, tiram triploid tidak
dapat memproduksi gonad sehingga dapat dipasarkan sepanjang tahun. Hal ini
disebabkan produksi gamet (sel kelamin, ovum atau telur pada betina dan sperma
pada jantan) membuat tiram yang matang gonad memiliki rasa yang tidak enak.
Budidaya Sejenis (monosex culture)
Dalam budidaya perikanan, budidaya
sejenis (monosex culture) biasanya lebih menguntungkan dari pada budidaya lainnya.
Sebagai contoh, Ikan sturgeon betina menghasilkan caviar, ikan nila jantan
tumbuh lebih cepat daripada betina, ikan salmon dan trout betina lebih cepat
tumbuh daripada ikan jantan. Produksi ikan secara monosek memberikan banyak
keuntungan dan dapat dilakukan dengan cara memanipulasi perkembangan gamet dan
embrio. Pemanipulasian dilakukan dalam bentuk denaturalisasi DNA sel kelamin
yang dilanjutkan dengan manipulasi bentuk kromosom atau sex reversal
menggunakan hormon dan tindakan pembenihan.
Penggunaan hormon yang tepat dengan
ketat dapat merubah sifat fenotip kelamin ikan. Contohnya, secara genetik ikan
nila jantan akan berubah secara fisik menjadi betina dengan pemberian hormon
estrogen. Ikan-ikan jantan ini dikawinkan dengan ikan jantan alami untuk
menghasilkan semua anakan ikan nila jantan yang tumbuh lebih cepat dan dapat
menghindari perkawinan yang tidak diinginkan yang biasa terjadi pada budidaya
nila secara multi-sex. Pada budidaya ikan nila multi-sex, perkawinan ikan-ikan
berukuran kecil sering terjadi dan menyebabkan kepadatan yang berlebih.
Beberapa anakan jantan dari proses ini memiliki dua kromosom jantan sehingga
dapat dijadikan sebagai induk untuk pembenihan selanjutnya. Manfaat besar dari
teknik ini yaitu semua populasi jantan bisa diproduksi untuk generasi
seterusnya tanpa menggunakan hormon.
Hibridasi
Hibridasi merupakan bioteknologi genetik yang semakin mudah dilakukan dengan
berkembangnya teknik pembenihan buatan seperti penggunaan kelenjar hipopisa
atau hormon lainnya yang merangsang perkembangan gamet dan mendorong pemijahan
(pengeluaran telur ikan). Peningkatan pemahaman faktor-faktor lingkungan yang
dapat mempengaruhi reproduksi seperti lamanya penyinaran matahari, suhu atau
arus air telah memainkan peranan penting dalam peningkatan program pembenihan.
Sekarang pembudidaya ikan dapat mengatasi rahasia mekanisme reproduksi ikan
secara alami di perairan umum. Hibridasi bisa digunakan juga untuk menghasilkan
anakan satu jenis kelamin (Hibridasi pada ikan nila Nile dan Nila biru).
Peningkatan Teknologi
Peningkatan teknologi reproduksi
ikan telah banyak membantu pembudidaya dalam usaha membudidayakan ikan. Selain
itu, dengan adanya kemampuan untuk mengatasi kendala alam dan masa memijah,
pembudidaya bisa mengawinkan ikan lebih banyak pada saat-saat nilai jual ikan
tinggi dan juga menjamin ketersediaan ikan di pasar.
Perkembangan Teknologi Transgenik
Rekayasa genetik merupakan sebuah
istilah yang samar dan pengertiannya menjadi hampir mirip dengan transgenik
(transfer gen) seperti ikan trangenik atau Modifikasi Organisme secara Genetik
(GMOs). Teknologi ini sedang berkembang dengan cepat dan memungkinkan merubah
gen-gen species yang memiliki keterikatan yang jauh; contohnya, sebuah gen yang
menghasilkan protein anti-beku telah ditransfer dari ikan laut yang tahan
dingin ke buah strawberry. Transfer gen pada ikan biasanya mencakup gen yang
menghasilkan hormon pertumbuhan dan hal ini telah dibuktikan dengan peningkatan
tingkat pertumbuhan yang tinggi pada ikan mas, catfish, salmom, ikan nila,
mudloach,dan trout. Gen anti-beku yang diterapkan pada tanaman juga diterapkan
pada ikan salmon dengan harapan dapat memperluas pembudidayaan ikan tersebut.
Produksi protein gen ini tidak cukup untuk memperluas jangkauan ikan salmon di
perairan dingin tetapi gen ini memungkinkan salmon untuk terus berkembang
selama musim dingin dimana ikan salmon non-transgenik tidak akan berkembang.
Teknologi transgenik saat ini masih dalam taraf penelitian dan pengembangan;
belum ada ikan ataupun tanaman transgenik yang tersedia untuk dikonsumsi.
Menurut Sumantadinata
(1988), batasan dari bioteknologi bidang akuakultur adalah memiliki
cakupan yang luas, salah satu yang umum digunakan adalah suatu kegiatan
menerapkan prinsip-prinsip ilmiah dan rekayasa dalam mengolah bahan dari unsur
hayati untuk penyediaan barang dan jasa. Dalam bidang budidaya ikan hias,
khususnya dalam pembenihan, prinsip biologi adalah sebagai sarana upaya untuk
penyediaan induk dan benih ikan hias yang berkualitas.
Salah satu penyebab rendahnya
produksi perikanan Indonesia adalah kemampuan mengolahnya. Sekitar 20-25 persen
produk perikanan tidak dapat dimanfaatkan karena tidak diolah atau mengalami
pembusukan. 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.