bioteknologi konvensional - cara pembuatan keju

18
CARA PEMBUATAN KEJU a. Dengan metode bioteknologi Prinsip pembuatan keju adalah fermentasi asam laktat yang terdapat dalam susu. Berikut adalah tahap-tahap pembuatan keju dengan metode bioteknologi. a. Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan/pasteurisasi susu, kecuali pada jenis-jenis keju tertentu seperti Emmentaler dari Swiss yang menggunakan susu mentah. b. Kemudian zat pembantu penggumpalan (rennet, sejenis enzim penggumpal yang biasa terdapat dalam lambung sapi dan/atau bakteri yang dapat mengasamkan susu) ditambahkan. c. Tergantung metodenya, setelah setengah sampai 5 jam, susu akan menggumpal sehingga terpisah menjadi sebuah gumpalan besar (curd) dan bagian yang cair (whey). d. Gumpalan ini dipotong-potong menjadi bagian-bagian yang sama besar, agar bagian yang cair (whey) semakin banyak yang keluar. Semakin kecil potongan, semakin sedikit cairan yang dikandung oleh keju nantinya, sehingga keju semakin keras. e. Potongan-potongan ini kemudian diaduk, dipanaskan, dan kadang dipress untuk menghilangkan lebih banyak lagi cairan. f. Setelah itu, bakal keju yang masih lunak itu dibubuhi jamur dan dibentuk. Lalu diolesi atau direndam dalam air garam untuk membunuh bakteri merugikan yang mungkin terdapat di dalamnya. Ada juga jenis keju yang direndam sebelum diberi jamur. g. Terakhir, bakal keju dimatangkan dalam kondisi tertentu. Semakin lama dimatangkan, keju akan semakin keras. h. Pengecualian dari proses di atas tentu saja banyak dijumpai. Keju segar (fresh cheese) seperti cottage cheese atau Ricotta misalnya, tidak perlu mengalami proses penggaraman dan pematangan. b. Dengan metode sederhana Bagi kebanyakan orang Asia, cara membuat keju merupakan hal yang asing, bukan karena cara membuat keju itu susah tapi lebih karena cara membuat keju adalah hal yang tidak pernah terpikirkan oleh mereka. Selain karena mungkin tidak senang makan keju, juga keju bukan makanan yang cocok buat lidah mereka. Tapi apakah semua orang asia tidak mau belajar cara membuat keju? Tentu tidak, karena bagi orang yang berwatak bisnis, membuat keju adalah ladang penghasilan baru mereka. Banyaknya orang yang belajar cara membuat keju sekarang dikarenakan seiring

Upload: leoriana-agustine-piem-piem

Post on 07-Feb-2016

463 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

berisi tentang salah satu contoh bioteknologi konvensional yaitu keju. beserta cara pembuatan dan bakteri yang mambantu dalam proses fermentasi

TRANSCRIPT

Page 1: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

CARA PEMBUATAN KEJUa.      Dengan metode bioteknologi

Prinsip pembuatan keju adalah fermentasi asam laktat yang terdapat dalam susu. Berikut

adalah tahap-tahap pembuatan keju dengan metode bioteknologi.

a.       Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan/pasteurisasi susu, kecuali pada jenis-

jenis keju tertentu seperti Emmentaler dari Swiss yang menggunakan susu mentah.

b.      Kemudian zat pembantu penggumpalan (rennet, sejenis enzim penggumpal yang biasa terdapat

dalam lambung sapi dan/atau bakteri yang dapat mengasamkan susu) ditambahkan.

c.       Tergantung metodenya, setelah setengah sampai 5 jam, susu akan menggumpal sehingga

terpisah menjadi sebuah gumpalan besar (curd) dan bagian yang cair (whey).

d.      Gumpalan ini dipotong-potong menjadi bagian-bagian yang sama besar, agar bagian yang cair

(whey) semakin banyak yang keluar. Semakin kecil potongan, semakin sedikit cairan yang

dikandung oleh keju nantinya, sehingga keju semakin keras.

e.       Potongan-potongan ini kemudian diaduk, dipanaskan, dan kadang dipress untuk

menghilangkan lebih banyak lagi cairan.

f.       Setelah itu, bakal keju yang masih lunak itu dibubuhi jamur dan dibentuk. Lalu diolesi atau

direndam dalam air garam untuk membunuh bakteri merugikan yang mungkin terdapat di

dalamnya. Ada juga jenis keju yang direndam sebelum diberi jamur.

g.      Terakhir, bakal keju dimatangkan dalam kondisi tertentu. Semakin lama dimatangkan, keju akan

semakin keras.

h.      Pengecualian dari proses di atas tentu saja banyak dijumpai.

Keju segar (fresh cheese) seperti cottage cheese atau Ricotta misalnya, tidak perlu mengalami

proses penggaraman dan pematangan.

b.      Dengan metode sederhanaBagi kebanyakan orang Asia, cara membuat keju merupakan hal yang asing, bukan

karena cara membuat keju itu susah tapi lebih karena cara membuat keju adalah hal yang tidak

pernah terpikirkan oleh mereka. Selain karena mungkin tidak senang makan keju, juga

keju bukan makanan yang cocok buat lidah mereka. Tapi apakah semua orang asia tidak mau

belajar cara membuat keju? Tentu tidak, karena bagi orang yang berwatak bisnis, membuat keju

adalah ladang penghasilan baru mereka. Banyaknya orang yang belajar cara membuat

keju sekarang dikarenakan seiring dengan permintaan keju dalam pasar lokal dan internasional

yang semakin meningkat.

         Bahan-bahan:

a.       Siapkan 2 gelas susu segar sebagai bahan utama pembuatan kejub.      Siapkan 4 sendok teh cuka makan atau air jeruk lemon.c.       Sediakan garam secukupnya.         Cara membuat:

Page 2: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

a.       Mulai pembuatan keju dengan memasak susu dalam panci dan terus diaduk sampai mendidih. (susu harus terus diaduk agar tidak hangus atau lengket)

b.      Setelah susu mendidih, biarkan air rebusan susu, tutup panci jangan terlalu rapat agar uap panas bisa keluar.

c.       Kemudian, tambahkan 4 sendok cuka/air lemon, ini untuk memisahkan zat padat pada susu dengan zat cair (whey)

d.      Aduk rata cuka dalam bahan keju tersebut selama kurang lebih 5-10 menite.       Setelah zat padat (gumpalan susu) terpisah, siapkan saringan kelapa (saringan kawat) dengan

dilapisi kain bersih untuk menyaring bakal keju tersebut.f.       Saring sampai benar-benar terpisahkan airnya, dengan cara diteka-tekan pelan saja.g.      Kemudian, campur hasil perasan (gumpalan keju) dengan garam secukupnyah.      Setelah tercampur, masukkan keju tersebut dalam wadah bersih / boleh juga dibiarkan dalam

bentuk bulat.i.        Setelah keju dingin, masukkan dalam lemari es untuk kemudian dinikmati seperti biasa.         Tips agar keju yang telah dibuat tetap segar dan lebih tahan lama. 1.      Sebelum menyimpan keju dalam wadah, lapisi dahulu keju dengan kertas alumunium foil

kemudian bungkus rapih dan masukkan dalam wadah tertutup rapat.2.      Setelah mengambil keju untuk dikomsumsi jangan lupa rapikan kembali bungkusan

alumunium foil dan rapatkan kembali tutup wadah kejunya.3.      Simpan keju dalam lemari es dalam rak khusus. Jangan campurkan keju dengan bahan

makanan yang memiliki aroma menusuk seperti;  ikan, daging, maupun sayur atau buah yang menyengat

4.      Simpan keju dalam suhu 5-10 derajat celcius (bisa di rak dibawah freezer)5.      Jangan pernah membekukan keju! Karena bila keju beku, akan mengurangi kandungan

nutrisi, kualitas kelembutan, aroma, serta rasa kejunya.

Page 3: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Keju (dari bahasa Portugis, queijo) adalah sebuah makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat dalam susu melalui proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri atau enzim tertentu yang disebut rennet. Hasil dari proses tersebut nantinya akan dikeringkan, diproses, dan diawetkan dengan berbagai macam cara. Dari sebuah susu dapat diproduksi berbagai variasi produk keju.Produk-produk keju bervariasi ditentukan dari tipe susu, metode pengentalan, temperatur, metode pemotongan, pengeringan, pemanasan, juga proses pematangan keju dan pengawetan. Umumnya, hewan yang dijadikan sumber air susu adalah sapi. Air susu unta, kambing, domba, kuda, atau kerbau digunakan pada beberapa tipe keju lokal.

Asal usulKeju sudah diproduksi sejak zaman prasejarah walaupun tidak ada bukti pasti

kapan pembuatan keju pertama kali dilakukan. Masyarakat prasejarah mulai meninggalkan gaya hidup nomaden dan beralih menjadi beternak kambing, domba maupun sapi. Karena kebersihan yang kurang, terkena sinar matahari secara langsung atau terkena panas dari api maka susu dalam bejana tersebut menjadi asam dan kental. Setelah dicoba ternyata susu tersebut masih dapat dimakan, dan itulah pertama kalinya manusia menemukan keju krim asam (sour cream cheese).

Keju krim manis (sweet cream cheese) juga ditemukan secara kebetulan. Sebuah legenda yang menceritakan bahwa beberapa pemburu yang membunuh seekor anak sapi, kemudian membuka perutnya dan menemukan sesuatu berwarna putih yang memiliki rasa yang enak. Adanya enzim rennet di dalam perut sapi menyebabkan susunya menjadi kental, sehingga menjadi apa yang kita sebut keju saat ini. Cerita lainnya mengatakan bahwa keju ditemukan pertama kali di Timur Tengah oleh seorang pengembara dari Arab. Pengembara tersebut melakukan perjalanan di padang gurun mengendarai kuda dengan membawa susu di pelananya. Setelah beberapa lama, susu tersebut telah berubah menjadi air yang pucat dan gumpalan-gumpalan putih. Karena pelana penyimpan susu terbuat dari perut binatang (sapi, kambing ataupun domba) yang mengandung rennet, maka kombinasi dari rennet, cuaca yang panas dan guncangan-guncangan ketika mengendarai kuda telah mengubah susu menjadi keju, dan setelah itu orang-orang mulai menggunakan enzim dari perut binatang untuk membuat keju.

Keju di zaman modernDi abad ke 19, Ferdinand Cohn menjadi orang pertama yang menemukan bahwa

proses pematangan keju diarahkan oleh mikroorganisme. Setelah itu, semakin banyak pula riset yang dilakukan berhubungan dengan keju dan proses pembuatannya. Dengan berkembangnya pengetahuan tentang keju baik dari segi biologis maupun kimiawi, proses pembuatan keju pun menjadi umum di masyarakat. Hasilnya, perusahaan-perusahaan kecil maupun peternakan-peternakan berlomba-lomba memproduksi keju mereka sendiri.

Pembuatan kejuAda lima tahapan utama dalam pembuatan keju. Tahapan-tahapan tersebut adalah:Pengasaman

Page 4: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Susu dipanaskan agar bakteri asam laktat, yaitu Streptococcus and Lactobacillus dapat tumbuh. Bakteri-bakteri ini memakan laktosa pada susu dan merubahnya menjadi asam laktat. Saat tingkat keasaman meningkat, zat-zat padat dalam susu (protein kasein, lemak, beberapa vitamin dan mineral) menggumpal dan membentuk dadih.Pengentalan

Bakteri rennet ditambahkan ke dalam susu yang dipanaskan yang kemudian membuat protein menggumpal dan membagi susu menjadi bagian cair (air dadih) dan padat (dadih). Setelah dipisahkan, air dadih terkadang dipakai untuk membuat keju seperti Ricotta dan Cypriot hallumi namun biasanya air dadih tersebut dibuang. Dadih keju dihancurkan menjadi butiran-butiran dengan bantuan sebuah alat yang berbentuk seperti kecapi, dan semakin halus dadih tersebut maka semakin banyak air dadih yang dikeringkan dan nantinya akan menghasilkan keju yang lebih keras.

Rennet mengubah gula dalam susu menjadi asam dan protein yang ada menjadi dadih. Jumlah bakteri yang dimasukkan dan suhunya sangatlah penting bagi tingkat kepadatan keju. Proses ini memakan waktu antara 10 menit hingga 2 jam, tergantung kepada banyaknya susu dan juga suhu dari susu tersebut. Sebagian besar keju menggunakan rennet dalam proses pembuatannya, namun zaman dahulu ketika keju masih dibuat secara tradisional, getah daun dan ranting pohon ara digunakan sebagai pengganti rennet.Pengolahan dadih

Setelah pemberian rennet, proses selanjutnya berbeda-beda. Beberapa keju lunak dipindahkan dengan hati-hati ke dalam cetakan. Sebaliknya pada keju-keju lainnya, dadih diiris dan dicincang menggunakan tangan atau dengan bantuan mesin supaya mengeluarkan lebih banyak air dadih. Semakin kecil potongan dadih maka keju yang dihasilkan semakin padat.

Persiapan sebelum pematanganSebelum pematangan, dadih akan melalui proses pencetakan, penekanan, dan

pengasinan. Saat dadih mencapai ukuran optimal maka ia harus dipisahkan dan dicetak. Untuk keju-keju kecil, dadihnya dipisahkan dengan sendok dan dituang ke dalam cetakan, sedangkan untuk keju yang lebih besar, pengangkatan dari tangki menggunakan bantuan sehelai kain. Sebelum dituang ke dalam cetakan, dadih tersebut dikeringkan terlebih dahulu kemudian dapat ditekan lalu dibentuk atau diiris.

Selanjutnya, keju haruslah ditekan sesuai dengan tingkat kekerasan yang diinginkan. Penekanan biasanya tidak dilakukan untuk keju lunak karena berat dari keju tersebut sudah cukup berat untuk melepaskan air dadih, demikian pula halnya dengan keju iris karena berat dari keju tersebut juga menentukan tingkat kepadatan yang diinginkan. Meskipun demikian, sebagian besar keju melewati proses penekanan. Waktu dan intensitas penekanan berbeda-beda bagi setiap keju.

Penambahan garam dilakukan setelah keju dibentuk agar keju tidak terasa tawar, dan terdapat empat cara yang berbeda untuk mengasinkan keju. Bagi beberapa keju, garam ditambahkan langsung ke dalam dadih. Cara yang kedua adalah dengan menggosokkan atau menaburkan garam pada bagian kulit keju, yang akan menyebabkan kulit keju terbentuk dan melindungi bagian dalam keju agar tidak matang terlalu cepat. Beberapa keju-keju yang berukuran besar diasinkan dengan cara direndam dalam air garam, yang menghabiskan waktu berjam-jam sehingga berhari-hari. Cara

Page 5: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

yang terakhir adalah dengan mencuci bagian permukaan keju dengan larutan garam; selain memberikan rasa, garam juga membantu menghilangkan air berlebih, mengeraskan permukaan, melindungi keju agar tidak mengering serta mengawetkan dan memurnikan keju ketika memasuki proses maturasi.Pematangan

Pematangan (ripening) adalah proses yang mengubah dadih-dadih segar menjadi keju yang penuh dengan rasa. Pematangan disebabkan oleh bakteri atau jamur tertentu yang digunakan pada proses produksi, dan karakter akhir dari suatu keju banyak ditentukan dari jenis pematangannya. Selama proses pematangan, keju dijaga agar berada pada temperatur dan tingkat kelembaban tertentu hingga keju siap dimakan. Waktu pematangan ini bervariasi mulai dari beberapa minggu untuk keju lunak hingga beberapa hari untuk keju keras seperti Parmigiano-Reggiano. Beberapa teknik sebelum proses pematangan yang dapat dilakukan untuk mempengaruhi tekstur dan rasa akhir keju:Stretching: Dadih diusung dan lalu diadoni dalam air panas untuk menghasilkan tekstur yang berserabut. Contoh keju yang melewati proses ini adalah keju Mozzarella dan Provolone.Cheddaring: Dadih yang sudah dipotong kemudian ditumpuk untuk menghilangkan kelembaban. Dadih tersebut lalu digiling untuk waktu yang cukup lama. Contoh keju yang mengalami proses ini adalah keju Cheddar dan Keju Inggris lainnya.Pencucian: Dadih dicuci dalam air hangat untuk menurunkan tingkat keasamannya dan menjadikannya keju yang rasanya lembut. Contoh keju melewati proses pencucian adalah keju Edam, Gouda, dan Colby.Pembakaran: Bagi beberapa keju keras, dadih dipanaskan hingga suhu 35 °C (95 °F)-56 °C (133 °F) yang kemudian mengakibatkan butiran dadih kehilangan air dan membuat keju menjadi lebih keras teksturnya. Proses ini sering disebut dengan istilah pembakaran (burning). Contoh keju yang dipanaskan ulang adalah keju Emmental, keju Appenzeller dan Gruyère.

Kandungan giziKeju merupakan makanan yang penuh dengan nutrisi. Keju memiliki banyak

elemen yang sama dengan susu, yaitu protein, lemak, kalsium dan vitamin. Satu pon keju memiliki protein dan lemak yang sama jumlahnya dengan satu galon susu. Keju dengan tingkat kelembaban yang tinggi memiliki konsentrasi nutrisi yang lebih rendah dibandingkan dengan keju yang tingkat kelembabannya rendah.

http://biologi-news.blogspot.com

Page 6: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju
Page 7: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Kemajuan di bidang bioteknologi yang lain diantaranya adalah sintesis insulin

dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar,

namanya Escherichia coli. Teknologi dasar proses ini disebut

dengan teknologi plasmid.

Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan

berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon.

Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan

seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak

sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.

Sebelum ditemukan teknik sintesis insulin, hormon ini hanya bisa diperoleh

dari ekstraksi pankreas babi atau sapi, dan sangat sedikit insulin bisa

diperoleh. Setelah ditemukan teknik sintesis insulin di bidang bioteknologi

inilah, harga insulin bisa ditekan dengan sangat drastis sehingga bisa

membantu para penderita diabetes melitus.

Langsung saja perhatikan gambar berikut:

Cara pembuatan insulin dengan teknologi

plasmid. Sebuah teknik yang memanfaatkan

plasmid dari bakteri

 E. Coli

1. Pada proses pembuatan insulin ini, langkah pertama adalah

mengisolasiplasmid dari E. coli. Plasmid adalah salah satu bahan

genetik bakteri yang berupa untaian DNA berbentuk lingkaran kecil.

Selain plasmid, bakteri juga memiliki kromosom. Keunikan plasmid ini

Page 8: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

adalah: ia bisa keluar-masuk ‘tubuh’ bakteri, dan bahkan sering

dipertukarkan antar bakteri.

2. Pada langkah kedua ini plasmid yang telah diisolir dipotong pada

segmen tertentu menggunakan enzim restriksi endonuklease.

Sementara itu DNA yang di isolasi dari sel pankreas dipotong pada

suatu segmen untuk mengambil segmen pengkode insulin.

Pemotongan dilakukan dengan enzim yang sama.

3. DNA kode insulin tersebut disambungkan pada plasmid menggunakan

bantuan enzim DNA ligase. Hasilnya adalah kombinasi DNA kode

insulin dengan plasmid bakteri yang disebut DNA rekombinan.

4. DNA rekombinan yang terbentuk disisipkan kembali ke sel bakteri.

5. Bila bakteri E. coli berbiak, maka akan dihasilkan koloni bakteri yang

memiliki DNA rekombinan.

Membuat strain murni DNA rekombinan

Setelah tumbuh membentuk koloni, bakteri yang mengandung DNA

rekombinan diidentifikasi menggunakan probe. Probe adalah rantai RNA atau

rantai tunggal DNA yang diberi label bahan radioaktif atau bahan fluorescent

dan dapat berpasangan dengan basa nitrogen tertentu dari DNA rekombinan.

Pada langkah pembuatan insulin ini probe yang digunakan adalah ARNd dari

gen pengkode insulin pankreas manusia.

Untuk memilih koloni bakteri mana yang mengandung DNA rekombinan,

caranya adalah menempatkan bakteri pada kertas filter lalu disinari dengan

ultraviolet. Bakteri yang memiliki DNA rekombinan dan telah diberi probe

akan tampak bersinar. Nah, bakteri yang bersinar inilah yang kemudian

diisolasi untuk membuat strain murni DNA rekombinan. Dalam

metabolismenya, bakteri ini akan memproduksi hormon insulin.

http://biologimediacentre.com/

Page 9: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

BIOTEKNOLOGI INSULIN MANUSIA

April 8, 2014

MEMBUAT INSULIN MANUSIA DENGAN REKAYASA GENETIKA

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan

makhluk hidup (bakteri,fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari

makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk

menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi

tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu

terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi

molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain

sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang

menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan

jasa.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di

negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya

berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur

jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan

lain-lain.

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu

produk bioteknologi. Secara umum, rekayasa genetika melakukan

modifikasi pada mahluk hidup melalui transfer gen dari suatu organisme

ke organisme lain. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:

1. Isolasi gen

2. Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik

3. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru

4. Membentuk produk organisme transgenik

Prosedur pembentukan organisme transgenic ada dua, yaitu:

1. Melalui proses introduksi gen

2. Melalui proses mutagenesi

Salah satu pembahasan yang saya akan jelaskan tentang bioteknologi

dengan rekayasa genetika ini adalah Insulin manusia yang juga

merupakan bioteknologi aseksual.

Page 10: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Kemajuan di bidang bioteknologi dibidang kedokteran diantaranya adalah

sintesis insulin dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar,

namanya Escherichia coli. teknologi dasar proses ini disebut

dengan teknologi plasmid.

Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan

berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon.

Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan

seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak

sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.

Para peneliti membuat insulin manusia rekombinan dengan struktur yang

identik dengan insulin manusia menggunakan vektor bakteri E. coli yang

telah dilemahkan.

                  Bakteri Gram negatif, Escherrichia coli, penghuni alami saluran

pencernaan manusia

Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921,

pasien diabetes mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah

disebabkan gangguan produksi insulin, telah diterapi dengan

menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas hewan.

Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun

komposisinya sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan

tubuh pasien menghasilkan antibodi terhadap insulin babi dan sapi yang

berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon inflamasi pada tempat

Page 11: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah

kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing

yang rutin.

Faktor-faktor ini menyebabkan peneliti mempertimbangkan untuk

membuat Humulin dengan memasukkan gen insulin ke dalam vektor yang

cocok, yaitu sel bakteri E. coli, untuk memproduksi insulin yang secara

kimia identik dan dapat secara alami diproduksi. Hal ini telah dicapai

dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.

Secara kimia, insulin adalah protein kecil sederhana yang terdiri dari 51

asam amino, 30 di antaranya merupakan satu rantai polipeptida, dan 21

lainnya yang membentuk rantai kedua. Kedua rantai dihubungkan oleh

ikatan disulfida.

Kode genetik untuk insulin ditemukan dalam DNA di bagian atas lengan

pendek dari kromosom kesebelas yang berisi 153 basa nitrogen (63 dalam

rantai A dan 90 dalam rantai B). DNA yang membentuk kromosom, terdiri

dari dua heliks terjalin yang dibentuk dari rantai nukleotida, masing-

masing terdiri dari gula deoksiribosa, fosfat dan nitrogen. Ada empat basa

nitrogen yang berbeda yaitu adenin, timin, sitosin dan guanin. Sintesis

protein tertentu seperti insulin ditentukan oleh urutan dasar tersebut yang

diulang.

Proses produksi

Page 12: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Escherrichia coli (E. coli), penghuni saluran pencernaan manusia, adalah

‘pabrik’ yang digunakan dalam rekayasa genetika insulin. Ketika bakteri

berreproduksi, gen insulin direplikasi bersama dengan plasmid. E. coli

seketika memproduksi enzim yang dengan cepat mendegradasi protein

asing seperti insulin. Hal tersebut dapat dicegah dengan cara

menggunakan E. coli strain mutan yang sedikit mengandung enzim ini.

Pada E. coli, B-galaktosidase adalah enzim yang mengontrol transkripsi

gen. Untuk membuat bakteri memproduksi insulin, gen insulin perlu

terikat pada enzim ini.

Enzim restriksi secara alami diproduksi oleh bakteri. Enzim restriksi

bertindak seperti pisau bedah biologi, hanya mengenali rangkaian

nukleotida tertentu, misal salah satunya rangkaian kode untuk insulin. Hal

tersebut memungkinkan peneliti untuk memutuskan pasangan basa

nitrogen tertentu dan menghapus bagian DNA yang berisi kode genetik

dari kromosom sebuah organisme sehingga dapat memproduksi insulin.

Sedangkan DNA ligase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai

perekat genetik dan pengelas ujung nukleotida.

Page 13: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Langkah pertama pembuatan humulin adalah mensintesis rantai DNA

yang membawa sekuens nukleotida spesifik yang sesuai karakteristik

rantai polipeptida A dan B dari insulin. Urutan DNA yang diperlukan dapat

ditentukan karena komposisi asam amino dari kedua rantai telah

dipetakan. Enam puluh tiga nukleotida yang diperlukan untuk mensintesis

rantai A dan sembilan puluh untuk rantai B, ditambah kodon pada akhir

setiap rantai yang menandakan pengakhiran sintesis protein.

Antikodon menggabungkan asam amino, metionin, kemudian

ditempatkan di setiap awal rantai yang memungkinkan pemindahan

protein insulin dari asam amino sel bakteri itu. ‘Gen’ sintetik rantai A dan

B kemudian secara terpisah dimasukkan ke dalam gen untuk enzim

bakteri, B-galaktosidase, yang dibawa dalam plasmid vektor tersebut.

Pada tahap ini, sangat penting untuk memastikan bahwa kodon gen

sintetik kompatibel dengan B-galaktosidase. Plasmid rekombinan tersebut

kemudian dimasukkan ke dalam sel E. coli.

                                              foto mikroskop elektron plasmid bakteri E.

coli

Praktis penggunaan teknologi DNA rekombinan dalam sintesis insulin

manusia membutuhkan jutaan salinan plasmid bakteri yang telah

Page 14: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

digabungkan dengan gen insulin dalam rangka untuk menghasilkan

insulin. Gen insulin diekspresikan bersama dengan sel mereplikasi

galaktosidase-B di dalam sel yang sedang menjalani mitosis.

Protein yang terbentuk, sebagian terdiri dari B-galaktosidase, bergabung

ke salah satu rantai insulin A atau B. Rantai insulin A dan rantai B

kemudian diekstraksi dari fragmen B-galaktosidase dan dimurnikan.

Kedua rantai dicampur dan dihubungkan kembali dalam reaksi yang

membentuk jembatan silang disulfida, menghasilkan Humulin murni

(insulin manusia sintetis).

Implikasi biologis dari rekayasa genetika Humulin rekombinan

Humulin merupakan protein hewani yang dibuat dari bakteri sedemikian

rupa sehingga strukturnya benar-benar identik dengan molekul alami. Hal

ini akan mengurangi kemungkinan komplikasi yang disebabkan produksi

antibodi oleh tubuh manusia. Dalam studi kimia dan farmakologi, insulin

rekombinan DNA manusia yang diproduksi secara komersil telah terbukti

bisa dibedakan dari insulin pankreas manusia.

Awalnya, kesulitan utama yang dihadapi adalah kontaminasi produk akhir

oleh sel inang, sehingga meningkatkan resiko kontaminasi dalam kaldu

fermentasi. Bahaya ini diatasi dengan ditemukannya proses pemurnian.

Ketika dilakukan tes pada produk akhir insulin, termasuk teknik

terbaik radio-immuno assay, tidak ada ‘kotoran’ yang terdeteksi.

Page 15: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

Seluruh prosedur, sekarang dilakukan dengan menggunakan sel ragi

sebagai media pertumbuhan, karena sel ragi dapat menghasilkan sebuah

molekul insulin manusia yang hampir lengkap dengan struktur tiga

dimensi yang sempurna. Ini meminimalkan kebutuhan untuk prosedur

pemurnian kompleks dan mahal.

sumber :1. Tof, Ilanit. 1994. Recombinant DNA Technology in the Synthesis of Human Insulin [disitasi 30 November 2010]. Diunduh dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm

2. http://biologimediacentre.com/bioteknologi-5-membuat-insulin-dengan-

bantuan-e-coli/

3. http://id.wikipedia.org/wiki/BioteknologiBagi manusia, bioteknologi sebenarnya bukan barang yang baru. Dalam kenyataannya bioteknologi sudah ada sejak zaman sebelum masehi. Misalnya orang Samaria dan Babilonia telah mengenal minuman bir sejak 6000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir telah membuat adonan kue asam ( menggunakan bakteri asam ) sejak tahun 400 SM ( Sebelum Masehi ). Kemampuan mikroorganisme melakukan fermentasi ( “peragian” ) pertamakali ditemukan oleh Louis Pasteur ( 1857 – 1876 ). Fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme tertentu menjadi prinsip dasar pengembangan bioteknologi tradisional atau konvensional, dengan produk-produk berupa : tempe, bir , tape, kecap, keju, susu asam, roti dan lain-lain.

Perkembangan lebih lanjut di masa kini, bioteknologi sudah memanfaatkan organisme atau bagian-bagiannya yang telah direkayasa secara in vitro sesuai dengan keinginan manusia. Adanya rekayasa secara in vitro yang dilakukan manusia terhadap agen-agen hayati menjadi prinsip utama bioteknologi modern. Misalnya melalui teknik rekayasa genetic manusia dapat “ memaksa” mikroorganisme tertentu untuk memproduksi hormone insulin dalam skala industri. Melalui teknik kultur jaringan, manusia dapat memperoleh bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar dengan waktu yang singkat.Berdasarkan fakta-fakta di atas, pada dasarnya bioteknologi dapat dibedakan menjadi dua jenis , yaitu : bioteknologi konvensional / tradisional dan bioteknologi modern.

Proses pembuatan Tempe ( contoh Bioteknologi konvensional ). Tempe merupakan salah satu produk bioteknologi yang sudah dikenal sejak jaman dahulu. Proses pembuatan tempe sangat mudah, menggunakan bahan dan peralatan sederhana.Tahap-tahap pembuatan tempe., sbb :

1. Kacang kedelai dicuci bersih, lalu direndam dalam air dingin selama1 hari 2. Kacang kedelai dikupas kulitnya, lalu direbus3. Pemberian ragi tempe ( berisi spora jamur dari jenis Rhizopus sp ) 4. Dibungkus/disimpan ditempat tertutup5. setelah 2 - 3 hari produk tempe siap dikonsumsi

Proses Pembuatan Insulin ( Bioteknologi modern ).

Bioteknologi produksi Insulin ini dilakukan dengan memanfaatkan jasa Escherichia coli melalui suatu teknologi yang disebut dengan rekayasa genetic menggunakan peralatan modern.Adapun tahap-tahap rekayasa genetic dalam pembuatan insulin adalah sebagai berikut :

a. Identifikasi gen insulin manusiab. Isolasi plasmid dari sel E.coli c. Penyisipan gen insulin ke dalam plasmid ( terbentuk Plasmid rekombinan ) d. Injeksi plasmid rekombinan ke dalam sel E.colie. Membiakkkan E.coli yang mengandung plasmid rekombinan

Page 16: Bioteknologi Konvensional - Cara Pembuatan Keju

f. Menginduksi E.coli yg mengandung plasmid rekombinan untuk memproduksi insuling. Mengisolasi dan memurnikan hormone insulin h. HORMON INSULIN