BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Mikrosirkulasi merupakan sistem peredaran darah kecil yang dimulai dari arteriol kemudian ke kapiler dan berakhir pada venula. Sistem mikrosirkulasi hanya dapat terlihat dengan menngunakan mikroskop. Ada beberapa faktor yang memepengaruhi mikrosirkulasi yaitu laju aliran darah, gradien tekanan serta resistensi. Darah diangkut keseluruh bagian tubuh melalui suatu sistem pembuluh yang membawa pasokan segar ke sel sekaligus mengeluarkan zat-zat sisa sel tersebut. Semua darah yang dipompa sisi kanan jantgung, mengalir ke paru untuk menyerap O2 dan mengeluarkan CO2. darah yang dipompa sisi kiri jantung dibagi-bagi dalam berbagai perbandingan ke organ-organ sistemik melalui melalui pembuluh-pembuluh yang tersusun paralel dan bercabag dari aorta. Susunan ini memastikan bahwa semua organ menerima darh dengn komposisi yang sama.
B. TUJUAN PERCOBAAN ATAU PRAKTIKUM
1. Mempelajari susunan mikrosirkulasi
2. Melihat aliran darah melalui susunan mikrosirkulasi
3. Melihat pengaruh beberapa faktor terhadap mikrosirkulasi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Mikrosirkulasi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan kapal-kapal kecil di pembuluh darah yang tertanam di dalam organ dan bertanggung jawab untuk distribusi darah dalam jaringan; sebagai lawan dari pembuluh lebih besar dalam macrocirculation yang darah transportasi dari dan ke organ-organ. Pembuluh di sisi arteri mikrosirkulasi disebut arteriola, yang dikelilingi oleh sel-sel otot polos, dan diameter 10-100 μm. Arteriol membawa membawa darah ke kapiler, yang tidak innervated, tidak memiliki otot polos, dan sekitar 5-8 μm in diameter. Darah mengalir keluar dari kapiler ke dalam venula, yang memiliki sedikit otot polos dan 10-200 μm. Darah mengalir dari venula ke dalam pembuluh darah. Selain itu pembuluh darah, mikrosirkulasi juga mencakup limfatik kapiler dan saluran pengumpul 1. Fungsi utama mikrosirkulasi termasuk peraturan, 2. aliran darah dan perfusi jaringan3. tekanan darah, 4. jaringan cairan (pembengkakan atau edema pengiriman oksigen dan nutrisi lain dan penghapusan CO2 dan produk-produk limbah metabolik lain, dan 5. suhu tubuh. Mikrosirkulasi juga memiliki peran penting dalam peradangan. (wikipedia, translate)
Kebanyakan pembuluh mikrosirkulasi dibatasi oleh sel-sel rata, yang endotelium dan banyak yang dikelilingi oleh sel-sel kontraktil pada otot polos atau pericytes.. The endotelium menyediakan permukaan yang halus untuk aliran darah dan mengatur pergerakan air dan bahan terlarut dalam plasma antara darah dan jaringan.Endotelium juga memproduksi molekul yang mencegah darah dari pembekuan kecuali ada kebocoran Sel-sel otot polos dapat kontrak dan mengurangi ukuran arteriola dan dengan demikian mengatur aliran darah dan tekanan darah. (wikipweia, translate)
Aliran darah melalui pembuluh bergantung pada gradien tekanan dan resistensi vaskuler.
Sirkulasi sitemik dan paru masing-masing terdiri dari sistem pembuluh tertutup. Arteri yang mengankut darah dari jantung ke jaringan bercabang-cabang menjadi suatu pembuluh darah yang semakin kecil, dengan berbagai cabang menyalurkan darah ke berbagai bagian tubuh. Sewaktu suatu arteri mencapai organ yang diperdarahinya, arteri tersebut bercabang-cabang menjadi banyak arteriole. Volume darah yang mengalir melalui suatu organ dapat disesuaikan dengan mengatur kaliber (garis tengah internal) arteriol organ. Di dalam organ arteriol bercabang-cabang lagi menjadi kapiler. Pembuluh terkecil temapt semua pertukaran antara darah dan sel-sel sekitarnya terjadi. Pertukaran dikapiler merupakan tujuan akhir dari sistem sirkulasi; semua aktivitas lain dari sistem ini diarahkan untuk memastikan distribusi adekuat darah segar ke kapiler untuk pertukaran semua sel. Kapiler-kapile kembali menyatu membentuk venula kecil, yang terus bergabung membentuk vena kecil yang keluar dari organ. Vena-vena kecil secara progresif bersatu untuk membentuk vena yang lebih besar yang akhirnya mengalir kan darah ke jantung. Arteriol, kapiler, dan venula secara kolektif disebut sebagai mikrosirkulasi.
Gradien tekanan-perbedaan antara tekanan permulaan dan akhir suatu pembuluh adalah gaya pendorong utama aliran tubuh; yaitu darah mengalir dari suatu daerah dengan tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan rendah sesuai dengan penurunan gradien tekanan. Kontraksi jantung menimbulkan tekanan terhadap darah, tetapi karena adanya friksi (resistensi), tekanan berkurang sewaktu darah mengalir melalui suatu pembuluh.
Resistensi yaitu ukuran hambatan terhadap aliran darah melalui suatu pembuluh yang ditimbulkan oleh friksi (gesekan) antara cairan yang mengalir dan dinding pembuluh yang statoiner. Resistensi terhadap aliran darah bergantung pada tiga faktor yaitu; 1).viskositas (kekentalan) darah; 2).panjang pembuluh; dan 3).jari-jari pembuluh. Viskositas mengacu pada friksi yang timbula antara molekul suatu cairan sewaktu mereka bergesekan satu sama lain selama cairan mengalir. Semakin besarb vaskositas, semakin besar resistensi terhadap aliran. Viskositas dpengaruhi dua faktor yaitu konsentrasi protein plasma dan jumlah sel darah merah yang beredar. Darah menggesek lapisan dalam pembuluh sewaktu mengalir, semakin besar luas permukaan yang berkontrak dalam darah, semakin besar resistensi terhadap aliran. Luas permukaan ditentukan oleh panajang dan jari-jari pembuluh. Pada jari-jari konstan, semakin panjang pembuluh maka semakin besar luas permukaan dan semakin besar resistensi terhadap aliran. Cairan lebih mengalir deras melalui pembuluh berukuran besardaripada melalui pembuluh yang ukuran kecil, karena dipembuluh berukuran kecil darah dengan volume tertentu berkontrak dengan lebih banyak permukaan dari pada di pembuluh besar sehingga resistensi meningkat. (Sherwood, 2001)
ARTERI
Dinding semua arteri terbuat dari lapisan luar jaringan ikat, adventitia; lapisan tengah dari pada otot polos, media; dan lapisan dalam, intima terbuat dari endotelium dan didasari jaringan ikat. Dinding aorta dan arteri yang berdiameter besar relatif banyak mengandung jaringan elastis. Dinding ini regang selama sistol dan mengalami rekoil ketika pada waktu diastol. (Ganong, 2001)
Arteri disusun oleh otot polos dan mengandung serat kolagen dan serat elastic.Dimana Otot polos tersebut akan membesar dan mengecil sesuai dengan kebutuhan oksigen yang diperlukan sehingga dengan adanya otot polos itu dapat menambah setiap aliran darah kesel yang membutuhkan. (Ganong, 2003 translate)
Arteri mengkhususkan diri berfungsi sebagai jalur cepat untuk menyampaikan darah dari jantung ke jaringan (karena radiusnya yang besar , resistensi terhadap aliran aliran darah rendah) dan berfungsi sebagai reservoir tekanan untuk gaya pendorong bagi darah sewaktu jantungmengalami relaksasi. (Sherwood, 2001)
ARTERIOL
Arteriol merupakan arteri yang terkecil dimana arteriol lebih banyak mengandung serat elastic yang sifatnya recoil atau dapat kembali pada posisi semula jika pembuluh tersebut melar. (Ganong, 2003 translate)
Dinding arteriol mengandung lebih sedikit jaringan elastik tetapi lebih banyak otot polos. Otot dipersarafi oleh serat saraf adrenergik, yang merupakan vasokontriktordalam fungsinya dan beberapa keadaan oleh serat kolinergik yang mendilatasi pembuluh. Arteriol adalah tempat utama tahanan terhadap aliran darah dan sedikit perubahan pada garis tengahnya memebuat perubahan besar dalam tahan perifer total. Arteriol berperan dalam mengubah pergeseran tekanan sistolik ke diastolik yang fluktuatif menjdi tekanan nonfluktuatif di kapiler. Vasokontriksi adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan penyempitan pembuluh. Vasodilatasi mengacu kepada pembesaran lingkaran dan jari-jari pembuluh akibat melemasnya lapisan otot polos. Tonus vaskuler yakni otot polos dalam keadaan normal memperlihatkan keadaan terkontriksi parsial yang membentuk resistensi arteriol basal. Berbagai faktor mempengaruhi tingkat aktifitas kontraktil oto polos arteriol. Faktor ini terdiri dari faktor kontrol lokal (intrinsik) yang penting untuk menyesuaikan aliran daraj dengan kebutuhan metabolik jaringan tempat pembuluh tersebut berada, kontrol ekstrinsik, yang penting untuk mengatur tekanan darah. (Ganong, 2001 dan Sherwood, 2001 )
Berbagai faktor yang dapat mempengaruhi tingkat aktifitas kontraktil otot polos arteriol.
Faktor-faktor ini dikelompokkan dalam dua kategori :
• Kontrol Lokal (intrinsik)
yang penting untuk menyesuaikan aliran darah denga kebutuhan metabolik jaringan tempat pembuluh darah tersebut berada. Kontrol lokal adalah perubahan-perubahan didalam suatu jaringan yang mengubah jari-jari pembuluh, sehingga aliran darak ke jaringan tersebut berubah melalui efek terhadap otot polos arteriol jaringan. Kontrol local membantu terpeliharanya aliran darah yang konstan ke otak. Pengaruh-pengaruh lokal dapat bersifat kimiawi atau fisik.
- Pengaruh Kimiawi Lokal :
Perubahan Metabolik Lokal :
1. Penurunan
2. Peningkatan . Lebih banyak yang dihasilkan sebagai produk sampingan fosforilasasi oksidatif yang menyertai peningkatan aktivitas.
3. Peningkatan asam karbonat. Lebih banyak asam karbonat yang dihasilakan dari peningkatan akibat peningkatan aktifitas metabolik. Juga terjadi penimbunan asam laktat apabila yang digunakan utuk mengahasilkan ATP adalah jalur glikolitik.
4. Paningkatan . Potensial aksi yang terjadi secara berulang- berulang dan mengalahkan kemampuan pompa untuk mengembalikan gardien konsentrasi istirahat, menyebabkan peningkatan di cairan jaringan, misalnya diotot yang aktif berkontraksi atau bagian otak yang bekerja lebih aktif.
5. Peningkatan Osmolaritas. Osmolaritas (konsentrasi zat-zat terlarut yang aktif secara osmotis) meningkat ketika metabolism esel meningkat karena meningkatnya pembentukan partikel-partikel yang secara osmotis aktif.
6. Pengeluaran Adenosin. Terjadi pengeluaran adenosine sebagai respons terhadap peningkatan aktivitas metabolisme atau kekurangan , terutama di otot jantung
7. Pengeluaran Porstaglandin. Prostaglandin adalah zat perantara kimiawi lokal yang berasal dari rantai-rantai asam lemak didalam membran plasma.
8. NO ( Nitrat Oksida).
Pengeluaran Histamin. Histamin adalah mediator kimiawi lokal lain yang mempengaruhi otot polos arteriol, tetapi zat ini tidak dikeluarkan sebagai respons terhadap perubahn metabolic lokal dan tidak berasal dari sel endotel. Melalui efek relaksasi pada otot polos arteriol, histamine adalah peneyebab utama vasodilatasidi suatu daerah yang cedera. Terjadi peningkatan aliran darah local kedaerah yang bersangkutan yang menyebabkan kemerahan dan berperan menimbulkan pembengkakan pada respons peradangan.
- Pengaruh Fisik Lokal :
1. Panas atau dingin. Kompres panas adalah suatu cara terapi yang bermanfaat unutk meningkatkan aliran darah kesuatu daerah, karena panas menyebabkan vasodilatasi arteriol local. Sebaliknya, mengompres dennga es ke suatu daerah yang meradang akan menimbulkan vasokontriksi, yang mengurangi pembekakan dengan melawan vasodilatasi yang diinduksi oleh histamine.
2. Repon miogenik terhadap peregangan. Peningkatan tekanan arteri rata-rata akan mendorong lebih banyak darah ke arteriol dan meningkatkan peregangan arteriol, sedangkan oklusi arteri akan mengahmbat aliran darahke arteriol sehingga peregangan arteriol, berkurang.
• Kontrol Ekstrinsik :
Kontrol ekstrinsik terhadap jari-jari arteriol mencakup pengaruh-pengaruh saraf dan hormonaldenag efek system saraf simpatis adalah yang terpenting. Seta serat saraf simpatis mempersarafi otot polos arteriol di seluruh tubuh kecuali di otak. Aktifitas simpatis yang terus menerus ikut menetukan tonus vaskuler. Peningkatan aktivitas simpais menimbulkan vasokontriksi arteriol umum, sedangkan penurunan aktivitas simpatis menyebabkan vasodilatasi arteriol umum.
(sherwood, 2001)
KAPILER
Kapiler merupakan tempat pertukaran bahan-bahan antara darah dan jaringan, memiliki percabangan yang luas sehingga terjangkau oleh semua sel. Di kapiler tidak terdapat sistem transportasi yang dperantarai oleh pembawa, kecuali kapiler di otak yang memiliki sistem tersebutdan berperan dalam sawar darah otak. Kapiler merupakan pembuluh ideal untuk difusi sesuai dengan hukum fick yakni kapiler meminimalkan jarak difusi, sementara memaksimalkan luas permukaan da waktu yang tersedia untuk pertukaran. (Sherwood, 2001)
Arteriol dibagi menjadi pembuluh berdinding otot leboh kecil yang biasa disebut metarteriol, dan ini selanjutnya memberikan ke kapiler. Dalam beberapa lapisan vaskular metarteriol langsung dihubungkan dengan satu pembuluh ramai kapiler dan kapiler asli suatu jalinan anastomose pada sisi cabang pembuluh ramai ini. Lubang kapiler asli dikelilingi pada sisi hulu oleh sedikit otot polos sfingter prekapiler. Ketika melalui kapiler sel darah merah menjadi berbentuk bidal atau parasut, dengan aliran mendorong pusat sel darah merah lebih ke depen dibanding pinggirannya. Dalam otak kapiler menyerupai kapiler dalam otot, tetapi hubungan antara sel endotel lebih ketat, dan transport melaluinya sebagian besar terdapat pada molekul kecil dalam kebanyakan kelenjar endokrin , vili usus dan bagian dari ginjal sitoplasma sel endotel menipis membentuk celah yang desebut fenestrasi. Pertukaran anatra darah dan jaringan disekitarnya melalui dinding kapiler berlangsung melalui difusi oasif mengikuti penurunan gradien konsentrasi, mekanisme pertukaran zat terlarut dan bulk flow suatu proses yang melakukan fungsi sangat berbeda dalam melakukan distribusi volume CES antara kompartemen vaskuler dan cairan interstium. (Ganong, 2001)
Pertukaran natar darah dan jaringan disekitarnya melalui dinding kapiler berlangsung melalui: (Sherwood, 2001)
1. difusi pasif, di dinding kapiler tidak terdapat sistem transportasi yang diperantarai oleh membawa, zat terlarut berpindah terutama melalui proses difusi menuruni gradien konsentrasi mereka. Proses homeostatik ini terutama dilakukan oleh organ yang memperbarui yang secara terus menerus menambahkan O2 dan mengeluarkan CO2 dan zat sisa sewaktu darah melewati organ tersebut. Difusi setiap zat terlarut terus berlangsung secara independen sampai tidak ada lagi terdapat perbedaan konsentrasi antara darah dan sel sekitarnya.
2. bulk flow, suatu volume cairan bebas protein sebenarnya tersaring keluar kapiler, bercampur dengan cairan intersitiumdi seketirnya dan kemudian direabsorbsi. Proses ini disebut bulk flof karena berbagai konstituen cairan berpindah bersama-sama sebagai satu kesatuan.bulk flow terjadi karena perbedaan tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik koloid antara plasma dan cairan interstisium.
Empat gaya yangmempengaruhi perpindahan cairan menembus dinding kapiler yaitu:
1. tekanan darah kapiler
2. tekanan osmotik koloid plasma
3. tekanan hidrostatik cairan intersitium
4. tekanan osmotik koloid cairan intersitium
VENA DAN VENULA
Sistem vena melengkapi sirkuit sirkulasi. Darah meninggalakan jaringan kapiler memasuki sistem vena unutk dibawa kembali kejantung. Vena memiliki jari-jari besar sehingga resistensi mereka terhadap aliran rendah. Luas potongan melintang total pada sistem vena secara bertahap berkurang, karena vena-vena yang lebih kecil berkonvergensi menajdi vena yang lebih besar tetapi lebih sedikit, kecepatan aliran darah meningkat pada saat darah mendaki jantung. Vena berfungsi sebagai saluran beresistensi rendah untuk mengembalikan darah ke jantung dan vena juga berfungsi sebagai reservoir darah.
Aliran balik vena mengacu kepada volume darah yang masuk tiap-tiap atrium permenit dari vena. Sebagian besar gaya pendorong yang ditimbulakn oleh jantung pad adarah telah hilang pada saat darah mencapai sistem vena karena adanya friksi di sepanjang perjalanan darah, terutana ketika darah melaui arteriol yang memiliki resistensi tinggi. Pada saat darah memasuki sitem vena , tekanan rata-ratanya hanya mencapai sekitar 17 mmHg, namun karena tekan atrium yang mendekati 0 mmHg, masih terdapat gaya yang kecil tatapi adekuat untuk mendorong darah mengalir melintasi sitem vena yang memiliki jari-jari besar dan resistensi rendah. Jika tekanan atrium meningkat secara patologis akan menimbulkan gagal jantung kongestif. (Ganong, 2001)
Pengaruh Mikrosirkulasi yang Kurang Baik
Di satu sisi, pembuluh microsirkulasi mudah terkena pengaruh buruk dari kolesterol tinggi, kekentalan darah tinggi, penggabungan sel-sel darah merah, yang mana nantinya akan menimbulkan thrombosis (pembekuan sel-sel darah), dan pelan-pelan akan menyumbat pembuluh darah. Di sisi lain, dikarenakan pembuluh mikrosirkulasi ini mengalir ke seluruh tubuh, jika ada gangguan pada bagian tertentu, maka akan muncul gejala penyakit di bagian tersebut.
Misalnya :
1. Jika tersumbat di bagian kepala, akan muncul gejala sakit kepala, imsomnia, vertigo, bibir terasa kaku, lumpuh sebelah, kesulitan berbicara
2. Jika tersumbat di bagian mata, akan menimbulkan gejala daya penglihatan berkurang atau bahkan buta.
3. Jika tersumbat dibagian telinga, akan menimbulkan gejala telinga berdengung, tuli.
4. Jika tersumbat di bagian jantung, membuat dada terasakurang nyaman atau nyeri.
5. Jika tersumbat di bagian tangan atau kaki, akan muncul gejala kesemutan, nyeri, mengeras dan lainnya ( misalnya seperti sakit atau nyeri di bagian persendian dan otot.
Dikarenakan plak-plak dalam pembuluh darah ini terbentuk dalam hitungan bulanatau tahun, sementara pemeriksaan biasa seperti CT scan, resonansi magnet, sinar X, gelombang ultrasonic B dan lainnya belum bisa digunakan untuk memeriksa pembuluh micrisirkulasi. Oleh sebab itu, pemeriksaan micrisirkulasi ini adalah sangatlah berguna dibandingkan dengan pemeriksaan makroskopik lainnya.
BAB III
METODOLOGI
A. METODOLOGI ALAT DAN BAHAN
1. Epinefrin
2. Histamin 1/500
3. Air hangat dan dingin
4. mikroskp
5. katak
B. CARA KERJA
Setelah katak diserebrasi, pergunakan lidah atau mesentrium yang transparan untuk meliaht susunan kapiler. Letakkan katak di atas papan lilin sehingga bagian yang transparan terletak di atas sebuah lubang pada papan lilin. Setelah cahaya pada mikroskop di atur dengan baik, letakkan preparat di bawah lensa. Bila transparani preparat tersebut cukup baik maka kita dapat melihat susunan pembuluh darah yang jelas
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL PERCOBAAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan setelah katak di serebrasi, lidah katak dijulurkan, kemudian pada lidahnya diteteskan epinefrin kemudian dilihat dengan menggunakan mikroskop dengan pembesaran maksimal, sehingga kita dapat melihat pembuluh darah katak pada bagian lidahnya. Berdasarkan percobaan ini kita dapat melihat aliran sel darah merah yang melakukan perpindahan (mikrosirkulasi) dari satu pembuluh darah ke pembuluh darah yang lain atau cabang-cabang pembuluh darah (arteriol). Namun, hal ini tidak berlangsung lama sebab semakin lama gambar yang dilihat melalui mikroskop semakin lama semakin menghilang.
B. PEMBAHASAN
Mikrosirkulasi merupakan peredaran darah kecil yang paling utama terdiri dari arteri, arteriol, kapiler, vena dan venula yang hanya dapat dilihat secara mikroskopis karena ukuran yang kecil.
Arteri disusun oleh otot polos dan mengandung serat kolagen dan serat elastic.Dimana Otot polos tersebut akan membesar dan mengecil sesuai dengan kebutuhan oksigen yang diperlukan sehingga dengan adanya otot polos itu dapat menambah setiap aliran darah kesel yang membutuhkan.
Arteriol merupakan arteri yang terkecil dimana arteriol lebih banyak mengandung serat elastic yang sifatnya recoil atau dapat kembali pada posisi semula jika pembuluh tersebut melar.
Kapiler merupakan tempat pertukaran bahan-bahan antara darah dan jaringan, memiliki percabangan yang luas sehingga terjangkau oleh semua sel. Di kapiler tidak terdapat sistem transportasi yang dperantarai oleh pembawa, kecuali kapiler di otak yang memiliki sistem tersebutdan berperan dalam sawar darah otak. Kapiler merupakan pembuluh ideal untuk difusi sesuai dengan hukum fick yakni kapiler meminimalkan jarak difusi, sementara memaksimalkan luas permukaan da waktu yang tersedia untuk pertukaran
Sistem vena melengkapi sirkuit sirkulasi. Darah meninggalakan jaringan kapiler memasuki sistem vena unutk dibawa kembali kejantung. Vena berfungsi sebagai saluran beresistensi rendah untuk mengembalikan darah ke jantung dan vena juga berfungsi sebagai reservoir darah.
Aliran balik vena mengacu kepada volume darah yang masuk tiap-tiap atrium permenit dari vena. Sebagian besar gaya pendorong yang ditimbulakn oleh jantung pad adarah telah hilang pada saat darah mencapai sistem vena karena adanya friksi di sepanjang perjalanan darah, terutana ketika darah melaui arteriol yang memiliki resistensi tinggi.
Adapun kesalahan yang terjadi dalam percobaan ini yakni semakin lama gambar mikrosirkulisai pada bagian lidah katak semakin lama semakin tidaka nampak. Pada dasarnya mikrosirkulisi ini dipengaruhi oleh dua faktor yaitu intrinsik dan ekstrinsik
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
• Mikrosirkulasi adalah system perderan darah kecil yang dimulai dari arteriole kapiler venule, dimana semuanya hanya dapat dilihat secara mikroskopik.
• Arteriol adalah pembuluh resistensi utama pada pohon vaskuler. Dinding arteriol hanya sedikit mengandung jaringan ikat elastik. Namun, pembuluh ini memiliki lapisan otot polos yang tebal yang banyak dipersarafi oleh serta saraf simpatis. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi tingkat aktifitas kontraktil otot polos arteriol :
1. Kontrol Lokal (intrinsik) : Pengaruh Kimiawi Lokal ; Perubahan Metabolik Lokal, Pengeluaran Histamin. Pengaruh Fisik Lokal ; Panas atau dingin, Repon miogenik terhadap peregangan.
2. Kontrol Ekstrinsik : Kontrol ekstrinsik terhadap jari-jari arteriol mencakup pengaruh-pengaruh saraf dan hormonaldenag efek system saraf simpatis.
B. SARAN
Dalam melakukan praktikum ini seharusnya kita lebih teliti, agar tidak terjadi kesalah di saat melakukan praktikum, yakni mengetahui lebih detail cara-cara kerjanya.
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
1. Sherwood lauralee. 2001. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Penerbit buku kedokteran EGC : jakarta
2. Ganong W. F. 2001. Fisiologi Manusia (Review of Medical Physiologi). Penerbit Buku Kedokteran EGC : Jakarta
3. Ganong W.F. 2003. Review of Medical Physiology. Lange Medical Books, McGraw-Hill
4. http://en.wikipedia.com
5. http://about.com
6. www.google.com
Kamis, 13 Mei 2010
RESPIRASI PADA TUMBUHAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.
Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengubahan zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas.
Kalau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan.
Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerobik ini diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam proses respirasi secara anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa lain karbondioksida.
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan praktikum ini adalah untuk untuk mengukur jumlah CO2 yang dibebaskan selama respirasi dan menghitung respiratory quotient (RQ) nya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi di bagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).
Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
Kloropil
Sinar matahari
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis (Syamsuri, 2000).
Perbedaan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2 yang digunakan biasa dikenal dengan Respiratory Ratio atau Respiratory Quotient dan disingkat RQ. Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi tersebut dengan kondisi lainnya (Simbolon, 1989).
Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain yang disebut respirasi. Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain karbondiokasida, seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (Lovelles, 1997).
Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Diketahui nilai RQ untuk karbohidrat = 1, protein <> 1 (1,33). Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempuran tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya (Krisdianto dkk, 2005).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, 5 Desember 2007 pukul 08.00–11.00, bertempat di Laboratorium Dasar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah respirometer ganong dan statif, corong gelas dan penunjuk waktu.
Bahan-bahan yang diperlukan adalah kecambah kacang hijau (segar), larutan KOH 10 %, akuades dan vaselin.
3.3 Prosedur Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan, menimbang 10 gram kecambah kacang hijau.
2. Memasukkan akuades ke dalam pipa respirometer dan memasukkan kecambah (No.1) ke dalam tabung respirometer dan memutar kedua sumbunya sampai kedua lubang berhadapan.
3. Mengatur permukaan air dalam pipa pada skala 20 dengan jalan menaikkan dan menurunkan pipa.
4. Mengoleskan sumbat dengan vaselin, kemudian putar sehingga udara di dalam tabung respirometer terpisah dari udara luar. Membiarkan selama 30 menit.
5. Mengamati perubahan permukaan air di dalam pipa. Jika permukaan airnya turun maka nilainya positif dan jika permukaan air naik maka nilainya negatif.
6. Mengulangi kegiatan 1-5 dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel hasil respirasi pada tumbuhan
| No. | Perlakuan | Respiratory Quotient |
| 1. | KOH | 200 |
| 2. | Akuades | 160 |
4.2 Pembahasan
Pada praktikum ini kita telah mengamati proses respirasi pada kecambah kacang hijau. Alasan mengapa bahan yang digunakan adalah kecambah kacang hijau, karena tumbuhan ini merupakan suatu organisme yang walaupun ia masih belum berkembang dengan sempurna tetapi sudah bisa melakukan pernapasan, hal ini terbukti dari hasil percobaan yang telah diamati dimana kecambah kacang hijau sebagai bahan percobaan mampu melakukan respirasi.
Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang diserap/diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2), air (H2O) dan sejumlah energi.
Pada dasarnya, proses respirasi bertujuan untuk mendapatkan energi yang digunakan dalam metabolisme dan proses pertumbuhan serta perkembangan untuk menjadi sebuah tanaman dewasa. Semakin besar suatu tanaman, maka makin besar pula kebutuhannya akan energi sehingga dalam respirasinya memerlukan oksigen yang banyak pula.
Pada pengamatan ini digunakan alat yang disebut respirometer, alat ini berfungsi untuk mengukur jumlah oksigen yang diperlukan dalam respirasi. Di dalam tabung respirometer diletakkan kapas yang sudah dibasahi larutan KOH 10% dan ada juga yang dibasahi dengan aquadest di bawah kecambah kacang hijau. Kapas yang sudah dibasahi larutan KOH 10% ini akan mengikat oksigen yang ada di dalam tabung respirometer, sehingga di dalam tabung respirometer terjadi perebutan oksigen antara larutan KOH 10% dengan kecambah kacang hijau. Kecambah kacang hijau tidak bisa mengikat oksigen yang dibebaskan oleh larutan KOH 10% karena yang diperlukan kecambah kacang hijau adalah oksigen bebas, bukan oksigen yang terikat sehingga lama-kelamaan oksigen yang ada di dalam tabung respirometer habis dan akhirnya oksigen dari luar akan tertarik masuk ke dalam tabung respirometer melalui selang karet. Masuknya oksigen dari luar ini ditandai dengan naiknya larutan eosin yang dimasukkan dalam pipa kaca.
Praktikum kali ini mengamati respirasi yang terjadi pada kecambah kacang hijau segar, yang dilakukan sebanyak dua kali dengan memberi perlakuan yang berbeda. Pada perlakuan yang pertama, kapas dibasahi dengan larutan KOH 10%. Sedangkan pada perlakuan kedua, kapas dibasahi dengan akuades. Pada kapas yang dibasahi dengan akuades, terlihat permukaan air pada alat respirometer ganong menjadi turun maka nilainya positif karena adanya O2 yang merupakan penguraian dari H2O selain H2, yang membantu kecambah dalam respirasi. Dan pada perlakuan kedua, permukaan air pada respirometer ganong menjadi naik berarti nilainya negatif karena terdapat KOH yang apabila bereaksi dengan CO2 akan menghambat respirasi pada kecambah. Hal ini dapat terjadi karena KOH lebih bersifat basa jika dibandingkan dengan aquades.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi suatu organisme antara lain: umur/usia organisme tersebut, bobot dari kegiatan yang dilakukan, ukuran organisme itu sendiri, keadaan lingkungan sekitar, serta cahaya juga mempengaruhi rata-rata pernapasan. Untuk mengetahui bahwa kecambah kacang hijau melakukan respirasi atau tidak, maka kita dapat mengamati tabung respirometer. Jika kecambah kacang hijau dalam tabung berespirasi maka kita akan menemukan uap air yang menempel dalam tabung respirometer, tetapi jika tidak ada uap air itu artinya kecambah kacang hijau tidak berespirasi. Adanya uap air dijadikan indikator respirasi karena dalam proses respirasi akan dilepaskan karbon dioksida dan uap air. Dalam pengamatan ini kita harus teliti dalam mengoleskan vaselin pada sumbat, jangan sampai ada rongga udara yang masih terbuka karena hal ini bisa mengganggu pengamatan.
Respirasi aerob pada pengukuran respirasi kecambah berarti diperlukan oksigen dan dihasilkan karbodioksida serta energi. Sedangkan respirasi anaerob berarti respirasi dengan kadar oksigen yang kurang atau tidak dan dihasilkan senyawa selain karbodioksida seperti alkohol, asetildehida atau asam asetat dengan sedikit energi. Adapun persamaan reaksi dari respirasi + KOH adalah :
Respirasi aerob pada pengukuran respirasi kecambah berarti diperlukan oksigen dan dihasilkan karbodioksida serta energi. Sedangkan respirasi anaerob berarti respirasi dengan kadar oksigen yang kurang atau tidak dan dihasilkan senyawa selain karbodioksida seperti alkohol, asetildehida atau asam asetat dengan sedikit energi. Laju respirasi dapat diketahui dari waktu yang digunakan kecambah kacang hijau untuk menarik eosin, sedangkan banyaknya oksigen yang diperlukan selama proses respirasi dapat diketahui dari sejauh mana eosin naik. Kecambah kacang hijau menarik eosin dalam dua tahap. Tahap pertama adalah kenaikan eosin secara lambat. Kenaikan ini terjadi, sejauh 200 pada skala respirometer dengan menggunakan akuades. Sedangkan pada tahap kedua, yaitu tahap kenaikan 160 pada skala respirometer dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:
1. Pada peristiwa respirasi menghasilkan karbondioksida, air, dan sejumlah energi.
2. Pada respirasi kecambah bernilai positif dengan akuades 160 sedangkan dengan KOH bernilai negatif 200.
5.2 Saran
Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang harus benar-benar diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan gelembung udara yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Agar proses pembuktian adanya karbohidrat pada daun yang melakukan fotosintesis
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Amran Z, dan kawan-kawan. 2010. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Pus Lab Biologi IAIN SNJ Cirebon
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah Tropik. PT Gramedia. Jakarta.
Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Syamsuri. I. 2000. Biologi. Erlangga. Jakarta
Senin, 10 Mei 2010
Inspirasi untuk Bioteknologi
Ketika bioteknologi modern lahir tahun 1973 berkat pengembangan teknologi DNA rekombinan, insulin adalah salah satu target pertama komersialisasi teknologi ini [24]. Genentech, perusahaan bioteknologi pertama di dunia yang berdiri tahun 1976, memproduksi insulin pada bakteri Escherichia coli pada tahun 1978 [25]. Saat ini, pasaran dunia protein sebagai obat (biofarmasetik) sudah mencapai milyaran US dollar per-tahun, dimana hampir semuanya diproduksi dengan teknologi ini [26].
Biosensor digunakan untuk mendeteksi satu senyawa tertentu berdasar kerja molekul biologis seperti enzim, antibodi, dsb. 90 % dari pasar biosensor dunia dikuasai oleh biosensor glukosa untuk mengukur kadar gula darah penderita diabetes [27]. Seperti dilaporkan oleh penulis (Kompas, 7/10/2003), biosensor glukosa ini juga adalah biosensor yang pertama kali yang dikembangkan di dunia oleh Leland Clark tahun 1962 [28]. Sebagai seorang ahli biokimia yang bekerja di RS, Clark mengetahui bahwa penderita diabetes harus secara teratur mengontrol kadar gula darahnya. Hal ini menginspirasinya untuk mengembangkan alat sensor oksigen yang sudah dibuatnya menjadi sensor gula darah berdasar reaksi glukosa dengan enzim glucose oxidase.
Menginjak abad 21 ini, bioteknologi pun memasuki era kedokteran regeneratif melalui pengembangan teknologi sel tunas (stem cell ) dan kloning [29]. Dalam tubuh manusia ada 200-an lebih jenis sel dan sel tunas memiliki kemungkinan untuk berdeferensiasi menjadi sel-sel spesifik itu [30]. Salah satu harapan teknologi sel tunas yang paling besar sekarang adalah membuat sel beta pankreas yang dapat memproduksi insulin sehingga penderita diabetes pun dapat sembuh total dari penyakit ini [31].
Dari seluruh uraian di atas, nampak bahwa sumbangan diabetes tidak terbatas pada ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan penyakit ini saja tapi juga pada banyak cabang ilmu pengetahuan lainnya.
Prestasi dalam Bioteknologi, Belajar dari India
India secara selintas mirip dengan Indonesia. Negeri ini masuk lima besar negeri berpenduduk terpadat di dunia, satu peringkat di atas Indonesia. Mempunyai beragam etnis, agama, dan bahasa. Juga ada konflik antar etnis dan agama yang sekarang pun Indonesia miliki. Tapi, persamaan yang paling mudah terlihat adalah, keduanya adalah negara berkembang, di mana jumlah penduduk prasejahtera masih mendominasi statistik penduduk.
Namun, jika kita mau cermati, India ternyata jauh lebih unggul dalam bidang sains dan teknologi. Percobaan kecil bisa kita lakukan. Jika kita browsing ke site data base journal-journal untuk life science, maka akan kita jumpai nama-nama dan afiliasi India sangat jauh lebih banyak dari pada nama-nama Indonesia atau mereka yang berafiliasi Indonesia. Ini jika kita menjadikan jumlah terbitan paper ilmiah sebagai salah satu indikator kemajuan iptek, khususnya life science dan bioteknologi.
Kesadaran akan pentingnya iptek bagi daya saing negara di masa depan telah tumbuh sejak dini. India, adalah salah satu dari sedikit negara berkembang yang menaruh perhatian besar terhadap bioteknologi, setelah bidang ini berkibar di negara-negara maju. Tahun 1980-an India sudah memulai startnya untuk lebih memperhatikan teknologi yang satu ini. Mereka mencanangkan agenda pengembangan bioteknologi dan menggodok kebijakan yang menyangkut teknologi ini. Secara rinci diuraikan bahwa kapabilitas peneliti dalam negeri di bidang immunologi, genetik, dan penyakit menular harus ditingkatkan. Program riset yang menyangkut bioteknologi konvensional seperti aplikasi kultur jaringan untuk pengobatan dan tumbuhan bernilai ekonomi, proses fermentasi untuk mendapatkan antibiotik, sampai perhatian terhadap bioteknologi modern yang sangat baru saat itu masuk dalam agenda itu. Tahun 1986 berdiri departemen khusus yang mengurusi masalah teknologi (Department of Biotechnology, DBT), yang memberikan dana-dana penelitian khusus bioteknologi baik untuk pengembangan SDM, riset, maupun pembangunan infra struktur. Salah satu program DBT yang mendapat perhatian internasional adalah studi tentang variasi genetik dari keberagaman populasi orang India atau Indian Genome Initiative. Sekarang, DBT ini pulalah yang menjadi jembatan antar penelitian di institusi dan sektor swasta dalam mengembangkan bioteknologi domestik.
Nampaknya, usaha India untuk menjadikan biotek sebagai salah satu sumberincome negara mulai membuahkan hasil. Menurut data dari Biotech Consortium India Limited (BCIL, 2001), sedikitnya ada 176 perusahaan swasta domestik yang mulai diperhitungkan dalam skala bisnis besar yang berbasis bioteknologi. Empat puluh persen di antaranya bergerak dalam bidang agrikultur khususnya sebagai penghasil biopestisida, benih, dan kultur jaringan, 25% bergerak dalam bidang kesehatan dan obat-obatan, sisanya bergerak dalam bidang bioteknologi lingkungan. Pasaran industri juga meningkat dari 1,5 milyar rupee (sekitar 300 milyar rupiah) menjadi 2,5 milyar rupee (sekitar 500 milyar rupiah) antara tahun 1999 sampai 2002.Walaupun permodalan industri ini bekerja sama dengan modal asing, tetapi mereka tetap memegang saham lebih dari 50%.
Walau negeri ini acap dilanda konflik yang juga menggoyang stabilitas negara, namun banyak investor asing yang tak surut untuk meninggalkan India. Tak kurang perusahaan biotek Inggris dan Amerika. Mereka tak hanya menjadikan India sebagai pangsa pasar yang menggiurkan, tapi lebih menjadikan India sebagai partner dalam mengembangkan biotek di masa depan. Tak sekedar menjual produk atau license, tetapi bersama industri lokal setempat bersama-sama mengembangkan bioteknologi. Karena mereka melihat keagresivitasan India dalam menguasai bioteknologi. Banyaknya SDM berbakat yang dapat dibayar relatif murah daripada negara maju, banyaknya lembaga riset, melimpahnya keragaman hayati, kemampuan teknologi informasi yang tinggi, plus populasi negara yang bisa berbahasa Inggris nampaknya menambah daya tarik besar para negara rasaksa biotek untuk berinvestasi di sana.
Industri biotek lokal juga menunjukkan prestasi yang mengagumkan. Sebagai contoh Shantha Biotech. Perusahaan ini berawal modal kecil, yang memproduksi hasil biotek orisinilnya. Sekarang, paling tidak sepertiga dari vaksin Hepatitis B yang beredar di pasaran domestik India adalah produk dari Shantha. Dulu, pasaran ini dikuasai oleh vaksin impor yang harganya berlipat. Perusahaan ini pun sekarang bekerja sama dengan perusahaan farmasi raksasa US yang berbasis biotek dalam pengembangan dan pemasaran internasional rekombinasi DNA vaksin Hepatitis-B di masa dekat.
Perkembangan yang boleh dibilang revolusioner yang dicapai India, tak lepas daripada inisiatif pemerintah dalam menumbuhkan infra struktur dan SDM biotek negeri itu. Juga peran pemerintah negara bagian, seperti Karnataka, Tamil Nadu, Andhra Pradesh, Maharastra dan Delhi, sangat besar dalam mendorong para enterpreuner untuk mengembangkan bioteknologi. Pengembangan SDM biotek di masing-masing negara bagian dijembatani secara kontinyu disesuaikan dengan kebutuhan dan pengembangan industri. Sekarang, sedikitnya 62 universitas dan institusi yang menjalankan program pendidikan yang berkaitan dengan bioteknologi dan training keahlian bioteknologi, dari master, doctoral, sampai postdoktoral program yang tersebar di berbagai wilayah negeri. Juga 55 buah lokasi pusat bioinformatik telah didirikan untuk keperluan networking, data base, dan analisa data.
Bisakah Indonesia belajar dari India?
Suatu pertanyaan yang wajar ketika kita melihat prestasi India sebagai negara yang sama-sama sedang berkembang dan bermodal minim. Walau India belum menjadi negara biotek besar di Asia seperti Jepang, namun prestasi yang telah disebutkan di atas telah membuat dunia internasional mulai menghitung-hitung keberadaan India. Rasanya tak berlebihan jika kita harus merasa kebakaran jenggot dan bersemangat untuk mengejar ketertinggalan melihat prestasi negeri ini.
Indonesia tidaklah kekurangan SDM biotek. Indonesia dalam waktu mendatang akan mempunyai lebih banyak SDM yang menguasai biotek yang sekarang tengah menimba ilmu di luar negeri. Tetapi, secara data kasar, distribusi SDM biotek nampaknya lebih terkonsentrasi di lembaga-lembaga riset pemerintah daripada universitas. Hanya universitas-universitas menonjol seperti IPB, ITB, atau UGM yang cukup aktif menjalankan penelitian biotek atau mempunyai program pendidikan yang berkaitan dengan biotek. Sedangkan di luar jawa nampaknya masih memprihatinkan. Apalagi di perguruan tinggi swasta. Perhatian institusi pendidikan tinggi swasta terhadap pengajaran life sciencenampaknya masih sangat minim, seperti fenomena sangat sedikitnya PTS yang mempunyai FMIPA.
Negeri kita juga tidaklah kekurangan daya tarik dalam keanekaragaman hayati. Kita termasuk deretan negeri terkaya dalam biodiversity. Kendalanya mungkin hanya masalah kapital dan koordinasi dalam segi implementasi. Yang kesemuanya berujung pada kemampuan negara kita keluar dari krisis multidimensional yang sedang kita hadapi sekarang.
Jika kita masih merasa santai saja, mungkin ada baiknya kita renungi pernyataan penerima nobel Arther Kornberg yang penulis sadur bebas:
“Impak bioteknologi yang demikian besar terhadap perkembangan industri nampaknya hanya menghampiri negara-negara maju, dan belum dapat diterapkan pada negara berkembang yang kurang infra struktur dan minim modal karena lemahnya industri domestik. Tapi, bagaimana pun, karena masa depan cerah yang dijanjikan teknologi ini, negara-negara ini harus menempatkan dirinya dalam posisi yang dapat diperhitungkan. Karena akan menjadi suatu tragedi, jika perluasan konsep genetik, biologi, dan kimia hanya tersedia untuk sebagian kecil penduduk bumi, yaitu negara-negara maju.”
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DALAM UPAYA PENINGKATAN EFISIENSI AGRIBISNIS YANG BERKELANJUTAN
A b s t r a k
Bioteknologi sebagai sebuah alat menawarkan peluang terobosan di dalam memecahkan persoalan kultur teknis tanaman dan kesehatan yang tidak dapat atau terlalu mahal dan/atau terlalu lama diselesaikan dengan menggunakan teknologi konvensional. Keunggulan teknologi berbasis hayati ini terletak pada fokus penanganan masalah yang bersifat mikro di tingkat sel atau molekuler, sehingga waktunya relatif pendek dan hasilnya dapat diprediksikan. Bioteknologi memiliki gradien dari yang terendah yaitu bioteknologi tradisional berupa pemanfaatan mikroba, hingga bioteknologi modern seperti rekayasa genetika. Kompleksitas yang beragam ini harus diupayakan menjadi sederhana ketika teknologi disampaikan ke pengguna, khususnya petani di pedesaan. Pemanfaatan teknologi ini oleh petani di pedesaan akan lebih memperkokoh fondasi agribisnis yang berdaya saing kuat, sehingga memacu terbangunnya komunitas petani dengan kapasitas techno-preneurship yang tinggi. Makalah ini menyajikan konsepsi bioteknologi yang dapat diterapkan di pedesaan guna memfasilitasi kebangkitan sistem pertanian progresif (berkelanjutan). Beberapa contoh proses dan/atau produk bioteknologi disajikan sebagai ilustrasi tentang prospek dari aplikasi bioteknologi di pedesaan.
- Pendahuluan
- Bioteknologi
- Bioteknologi Pertanian
- Pertanian Organik
- Tantangan Aplikasi Bioteknologi di Pedesaan
- Penutup
- Daftar Pustaka
Indonesia merupakan negara agraris yang menitik-beratkan pembangunannya pada sektor pertanian. Namun, sangat ironis sekali bahwa berdasarkan data dari BPS (Biro Pusat Statistik) hingga saat ini Indonesia masih mengimpor beras, bahkan pernah mencapai volume 5,8 juta ton. Kondisi ini menyebabkan Indonesia menjadi negara agraris pengimpor beras terbesar di dunia. Peningkatan volume impor produk-produk pertanian lainnya juga mengalami peningkatan. Impor jagung misalnya dari 298.236 ton (1998), 591.056 ton (20% dari kebutuhan, 1999) menjadi 1.199.322 ton (60% dari kebutuhan, 2000). Impor gandum sebesar 3,58 juta ton, kedelai sebesar 1,27 juta ton, gula pasir sebesar 1,7 juta ton. Data BPS juga menunjukkan bahwa pada tahun 2001 Indonesia mengimpor 0,8 juta ton kacang tanah, 0,3 juta ton kacang hijau, bahkan 0,9 juta ton gaplek.
Ada banyak faktor yang menyebabkan penurunan produktivitas pertanian Indonesia. Berdasarkan kajian yang dilakukan oleh Bappenas (2002) salah satu penyebabnya adalah berkurangnya lahan pertanian di Indonesia. Luas lahan sawah di Indonesia pada tahun 1983 adalah seluas 16,7 juta ha, pada tahun 2002 luas sawah menyusut menjadi seluas 14 juta ha. Dalam periode tahun 1990 – 1995 konversi lahan subur di Pulau Jawa mencapai 10.000 ha per tahun. Penyebab lain menurut Adi (2003) adalah menurunnya kualitas lahan pertanian di Indonesia akibat erosi, residu bahan kimia seperti herbisida dan pestisida, dan pencemaran logam berat. Penurunan produktivitas pertanian Indonesia berbanding terbalik dengan kebutuhan pangan masyarakat Indonesia. Apabila kondisi tersebut di atas tidak mengalami perbaikan yang signifikan, Bappenas (2002) memperkirakan pada tahun 2010 Indonesia akan mengimpor beras sebanyak 1,5 juta ton.
Produsen pertanian adalah petani di pedesaan, sedangkan konsumennya sebagian besar adalah masyarakat di perkotaan. Karena Revolusi Hijau dianggap memiliki dampak buruk bagi kualitas bumi, maka menurut pandangan masyarakat berteknologi maju bioteknologi dianggap dapat menjadi salah satu alternatif untuk meningkatan produksi dan kualitas pertanian di pedesaan. Makalah ini menyajikan secara ringkas peluang aplikasi bioteknologi pertanian di pedesaan untuk meningkatkan efisiensi agribisnis yang berkelanjutan.
Istilah bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998). Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Tanaman dan hewan telah didomestifikasi sejak ribuan tahun yang lalu. Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian. Dalam bidang pertanian, mikroba penambat nitrogen telah dimanfaatkan sejak abab ke 19. Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara intensif untuk membersihkan dan mendekomposisi limbah dan kotoran selama berpuluh-puluh tahun. Dalam bidang medis, vaksin-vaksin tertentu dibuat dari virus atau bakteri yang telah dilemahkan. Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi (Gambar 1).
Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle dan Presley, 1996).
Perkembangan bioteknologi secara drastis terjadi sejak ditemukannya struktur helik ganda DNA dan teknologi DNA rekombinan di awal tahun 1950-an. Ilmu pengetahuan telah sampai pada suatu titik yang memungkinkan orang untuk memanipulasi suatu organisme di taraf seluler dan molekuler. Bioteknologi mampu melakukan perbaikan galur dengan cepat dan dapat diprediksi, juga dapat merancang galur dengan bahan genetika tambahan yang tidak pernah ada pada galur asalnya. Memanipulasi organisme hidup untuk kepentingan manusia bukan merupakan hal yang baru, bioteknologi menawarkan cara baru untuk memanipulasi organisme hidup.
Seperti halnya teknologi-teknologi yang lain, aplikasi bioteknologi untuk pertanian selain menawarkan berbagai keuntungan juga memiliki potensi resiko kerugian. Keuntungan potensial bioteknologi pertanian antara lain: potensi hasil panen yang lebih tinggi, mengurangi penggunaan pupuk dan pestisida, toleran terhadap cekaman lingkungan, pemanfaatan lahan marjinal, identifikasi dan eliminasi penyakit di dalam makanan ternak, kualitas makanan dan gizi yang lebih baik, dan perbaikan defisiensi mikronutrien (Jones, 2003).
Potensi resiko bioteknologi terhadap pertanian dan lingkungan antara lain efek balik terhadap organisme non-target, pembentukan hama resisten, dan transfer gen yang tidak diinginkan yang meliputi transfer gen ke tanaman liar sejenis, transfer gen penyandi untuk produksi gen toksik, dan transfer gen resisten antibiotik melalui gen penanda ( marker ) antibiotik. Beberapa kritikan menyebutkan bahwa modifikasi DNA rekombinan menyebabkan pangan tidak aman untuk dimakan. Kelompok pecinta lingkungan mengkritik bahwa organisme trasgenik menyebabkan kerusakan keragaman hayati, karena membunuh organisme liar yang berguna, atau membuat organisme invasif yang dapat merusak lingkungan (Conko, 2003).
Terlepas dari perdebatan keuntungan dan kerugian di atas, prinsip ”kehati-hatian” harus dikedepankan dalam aplikasi bioteknologi untuk pertanian di pedesaan, khususnya rekayasa genetika. Belajar dari pengalaman Revolusi Hijau yang semula dianggap aman, intensifikasi penggunaan pupuk dan pestisida terbukti berakibat buruk yang baru diketahui setelah beberapa puluh tahun kemudian.
Peningkatan Kualitas Bahan Tanam
Padi yang berjejer rapi di sawah-sawah pedesaan bukan merupakan sesuatu yang kebetulan terjadi, tetapi merupakan hasil dari kerja keras nenek moyang kita selama beberapa abad. Selama beradab-abad manusia telah membudidayakannya dengan menyilangkan dan menyeleksinya dari tanaman galur liar hingga diperoleh galur padi seperti yang ada saat ini. Dalam pekerjaan penyilangan dan penyeleksian tersebut sesungguhnya manusia telah melakukan transaksi gen (pertukaran bahan genetik) dari berbagai macam kerabat liar menjadi tanaman dengan sifat-sifat yang diinginkan, seperti produksinya tinggi, masa panen singkat, berasnya pulen, tahan wereng, dan lain-lain. Hal yang sama terjadi pada produk-produk pertanian, peternakan, dan perikanan yang merupakan hasil transaksi gen selama berabad-abad.
Transaksi gen dengan cara konvensional membutuhkan waktu yang relatif lama dengan hasil yang sulit diprediksikan. Bioteknologi menawarkan cara alternatif baru dalam transaksi gen dalam waktu yang relatif singkat dengan hasil yang lebih dapat diprediksikan. Metode konvensional transaksi gen dilakukan pada taraf organisme, sedangkan bioteknologi melakukan transaksi gen pada taraf sel atau molekuler. Bahkan bioteknologi mampu menembus batasan taksonomi yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dengan cara konvensional.
Peningkatan kualitas bahan tanam melalui bioteknologi berdasarkan pada empat kategori peningkatan: peningkatan kualitas pangan, resistensi terhadap hama atau penyakit, toleransi terhadap stress lingkungan, dan manajemen budidaya (Huttner, 2003). Kelompok peneliti yang diketuai oleh Dr. Ingo Potrykus telah berhasil memasukkan dan mengekspresikan dua gen penting dalam pembentukan provitamin A di dalam endosperma padi (Ye et. al., 2000). Padi yang dihasilkan berwarna kuning karena mengandung ß-Karoten dan dikenal dengan ” Golden Rice ”. Rekayasa genetika ini dapat membantu mengurangi gangguan kebutaan dan gangguan kesehatan lain yang disebabkan oleh defisiensi vitamin A yang banyak terjadi di negara-negara miskin dan sedang berkembang.
Penggunaan pestisida oleh petani di pedesaan sudah sangat berlebihan. Residu pestisida yang tertinggal tidak hanya berbahaya bagi lingkungan, tetapi juga berbahaya bagi manusia yang memakannya. Perakitan tanaman yang resisten terhadap hama tertentu dapat mengurangi secara signifikan penggunaan pestisida dan biaya perawatan (Carpenter dan Gianessi, 2001). Contoh tanaman transgenik yang resisten terhadap hama adalah jagung Bt dan kapas Bt, yaitu tanaman yang telah memiliki gen Cry IA yang mematikan jenis hama tertentu.
Perakitan tanaman untuk mengatasi stres lingkungan saat ini telah banyak dilakukan. Sebagai contoh, untuk mengatasi cekaman Al di tanah-tanah masam saat ini tengah dirakit kedelai yang tahan cekaman Al oleh sekelompok peneliti yang diketuai Dr. M.Yusuf dari IPB. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI) melakukan penelitian untuk merakit tanaman tebu yang tahan terhadap cekaman kekeringan.
Biofertilizer dan Biodecomposer
Daya dukung sebagian lahan pertanian, terutama di lahan-lahan marginal tergolong rendah sebagai akibat dari rendahnya bahan organik tanah. Bahan organik tanah sebagai sumber energi sangat penting artinya bagi aktivitas mikroba tanah. Sebagian dari mikroba tanah tersebut sangat berperan dalam mekanisme efisiensi pelarutan unsur hara di dalam tanah, baik hara yang berasal dari tanah maupun yang dari pupuk. Oleh karena kadar bahan organik yang rendah, maka aktivitas mikroba tersebut juga rendah. Akibatnya, pupuk kimia yang diberikan ke tanah untuk tanaman, sebagian besar terbuang oleh proses pencucian, penguapan, dan fiksasai. Oleh karena itu, apabila aktivitas mikroba tanah dan/atau bahan organik tanah ditingkatkan, maka efisiensi penyediaan unsur hara dapat ditingkatkan.
Pemanfaatan mikroba tanah untuk pertanian telah dimulai sejak abad ke 19, yaitu pemanfaatan mikroba penambat nitrogen untuk meningkatkan kandungan hara N di dalam tanah. Mikroba tanah yang dapat dimanfaatkan sebagai biofertilizer adalah mikroba pelarut hara, penambat hara, pengikat hara, dan/atau pemantap agregat. Pada dasarnya biofertilizer bukan pupuk dalam pengertian konvensional, seperti urea, SP36, atau MOP, sehingga aplikasinya tidak dapat menggantikan seluruh hara yang dibutuhkan tanaman (Goenadi et. al., 1998). Aplikasi biofertilizer ke dalam tanah, dapat meningkatkan aktivitas mikroba di dalam tanah, sehingga ketersediaan hara berlangsung optimum dan dosis pupuk konvensional dapat dikurangi tanmpa menimbulkan penurunan produksi tanaman dan tanah. Salah satu produk biofertilizer bernama Emas ( Enhancing Microbial Activity in the Soils ) telah dirakit oleh BPBPI (Paten ID 0 000 206 S), dilisensi oleh PT Bio Industri Nusantara dan digunakan di berbagai perusahaan perkebunan (BUMN dan BUMS) (Goenadi, 1999).
Kandungan bahan organik tanah dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahan organik limbah pertanian yang telah terdekomposisi (kompos) ke dalam tanah. Proses dekomposisi memerlukan secara alami waktu yang lama (3-6 bulan). Proses dekomposisi dapat dipercepat melalui pengecilan bahan baku dan pemberian aktvator dekomposisi ( Biodecomposer ) (Goenadi, 1997). Pemanfaatan biodecomposer dapat mempercepat proses pengomposan menjadi 2-3 minggu. Selain itu, sebagian mikroba bahan aktif biodecomposer yang masih tertinggal di dalam kompos juga berperan sebagai musuh alami penyakit jamur akar atau busuk pangkal batang.
Biokontrol dan Bioremediasi
Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan penyakit tanaman meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika. Contoh mikroba yang telah banyak dimanfaatkan untuk biokontrol adalah Bauveria bassiana untuk mengendalikan serangga, Metarhizium anisopliae untuk mengendalikan hama boktor tebu ( Dorysthenes sp) dan boktor sengon ( Xyxtrocera festiva ), dan Trichoderma harzianum untuk mengendalikan penyakit tular tanah ( Gonoderma sp, Jamur Akar Putih, dan Phytopthora sp). Biokontrol tidak selalu menggunakan mikroba sebagai bahan aktinya, Puslit Kopi dan Kakao di Jember saat ini tengah mengembangkan semut hitam untuk mengendalikan hama Penggerek Buah Kakao (PBK). Keuntungan pemanfaatan biokontrol untuk pertanian antara lain adalah ramah lingkungan, dan mengurangi konsumsi pestisida yang tidak ramah lingkungan.
Salah satu penyebab menurunnya kualitas lahan pertanian di Indonesia adalah bayaknya residu bahan kimia sintetik, seperti herbisida. Menurut data dari FAO (1998) penggunaan herbidisa di Indonesia pada tahun 1996 sebesar 26.570 ton. Jumlah ini meningkat sebesar 395% jika dibandingkan pengunaa herbisida pada tahun 1991 (6.739 ton). Upaya untuk memperbaiki kondisi lingkungan yang terkena polusi herbisida tersebut telah dilakukan. Salah satu teknologi alternatif untuk tujuan tersebut adalah melalui bioremediasi . Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutann secara biologi dalam kondisi terkendali. Penguraian senyawa kontaminan ini umumny melibatkan mikroorganisme (khamir, fungi, dan bakteri). Pendekatan umum yang dilakukan untuk meningkatkan biodegradasi adalah dengan cara: (i) menggunakan mikroba indigenous (bioremediasi instrinsik), (ii) memodifikasi lingkungan dengan penambahan nutrisi dan aerasi (biostimulasi), (iii) penambahan mikroorganisme (bioaugmentasi) (Sulia, 2003).
Peternakan dan Perikanan
Bioteknologi juga telah melakukan beberapa terobosan penting dalam dunia peternakanan dan perikanan. Salah satu keberhasilan yang beberapa waktu lalu cukup mengemparkan dunia adalah keberhasilan Dr. Ian Helmut mengkloning domba yang dikenal dengan ”Dolly”. Keberhasilan ini membuka peluang bagi dunia peternakan untuk mengembangbiakan tenak dengan sifat-sifat yang relatif seragam. Keberhasilan lain adalah rekayasa genetik untuk meningkatkan efisiensi metabolisme ternak/ikan, seperti peningkatan penyerapan pakan, peningkatan kualitas daging, dan produksi susu (Huttner, 2003).
Permintaan masyarakat dunia akan produk pertanian organik atau pangan yang berbahan baku hasil pertanian organik menunjukkan peningkatan yang sangat pesat. Peningkatan ini seiring dengan meningkatnya kesadaran masyarakat akan bahaya memakan makanan yang mengandung bahan-bahan sintetik/kimia. Banyak bukti menunjukkan bahwa banyak penyakit yang ditimbulkan oleh residu bahan sintetik/kimia yang terkandung di dalamnya, misalnya kanker akibat bahan-bahan karsinogenik. Mereka mau membayar lebih untuk pangan organik agar mendapatkan kesehatan yang memang mahal harganya.
Permintaan pangan organik di pasaran dunia cenderung naik. Sampai dengan tahun 2005 pangsa pasar pangan organik di negara-negara Eropa, Oseania, Amerika Serikat, Kanada, dan Jepang diperkirakan akan tumbuh rata-rata sekitar 12,5 % per tahun. Diperkirakan pada tahun 2003 mencapai $23 – 25 Milyar dan menjadi $29 – 31 Milyar pada tahun 2005 (Yussefi, 2003). Prospek pasar yang sangat besar ini membuka peluang bagi negara-negara berkembang seperti Indonesia untuk memproduksi pangan organik. Banyak produk-produk pertanian organik yang tidak dapat diproduksi di negara eropa dan hanya diproduksi di negara-negara tropis, misalnya : kopi, teh, kakao, rempah-rempah, buah-buahan tropis, dan sayuran tropis (FAO, 1999). Untuk meningkatkan produksi pertanian organik pemerintah Indonesia telah meluncurkan program Go Organic 2010.
Pertanian organik adalah sistem produksi pertanian yang holistik dan terpadu, yang mengoptimalkan kesehatan dan produktivitas agro-ekosistem secara alami, sehingga mampu menghasilkan pangan dan serat yang cukup, berkualitas, dan berkelanjutan. Bioteknologi pertanian berpeluang besar untuk memajukan pertanian organik di Indonesia. Produk-produk bioteknologi yang dapat digunakan dalam pertanian organik antara lain adalah perakitan bahan tanaman unggul yang memiliki produktivitas tinggi dan resisten terhadap hama/penyakit, sehingga tidak memerlukan input pestisida sintetik. Produk-produk biofertilizer dan biodecomposer yang dikombinasikan dengan pupuk hijau dapat menggantikan input pupuk kimia konvensional.
Konversi pertanian konvensional ke pertanian organik tidaklah mudah. Petani akan mengalami penurunan produksi yang cukup besar dibandingkan dengan cara konvensional. Hal ini disebabkan karena kondisi lahan pertanian yang miskin hara dan proses biologi tanah yang telah mengalami gangguan. Pemasaran produk pertanian organik ke negara konsumen utama (Amerika dan Eropa) memerlukan sertifikasi yang memerlukan proses yang tidak mudah dan mahal.
Salah satu produk pertanian organic Indonesia yang telah diakui dan memiliki pasar international adalah kopi dan teh. Gayo Mountain Coffee yang diproduksi oleh petani kopi di Aceh telah mendapatkan sertifikasi dari Skal International dan telah di ekspor ke negara Eropa, Amerika, dan Jepang (Winarso, 2003). Teknologi budidaya teh organik telah dikembangkan oleh peneliti di Puslit Teh dan Kina Gambung (Puslit Teh dan Kina, 2003). Pada saat ini PT Astra Agro Lestari sedang menyiapakan sistem pengelolaan kebun kelapa sawit secara organik (Palgunadi, 2003, komunikasi pribadi).
TANTANGAN APLIKASI BIOTEKNOLOGI DI PEDESAAN
Petani di pedesaan pada umumnya adalah masyarakat dengan tingkat pendidikan yang rendah dengan pola pikir yang sederhana. Petani pada umumnya agak sulit untuk menerima dan mempraktekkan teknologi baru seperti bioteknologi pertanian tanpa menyaksikan dan mempraktekan sendiri. Aplikasi bioteknologi pada petani di pedesaan memerlukan usaha yang sungguh-sungguh dan dilakukan secara terus menerus. Ada semacam keraguan bahwa bioteknologi dapat diterapkan dengan sukses di pedesaan oleh petani. Pendapat ini tentunya dilandasi oleh asumsi bahwa bioteknologi merupakan cara atau teknik yang rumit.
Bioteknologi dapat berupa teknik yang sederhana seperti fermentasi tempe atau memerlukan teknik-teknik yang rumit dengan biaya besar. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merakit produk bioteknologi untuk diaplikasikan di pedesaan adalah bahwa serumit apapun proses perakitannya hasil akhir dari proses tersebut harus sesederhana mungkin ( user friendly ). Petani sebagai pengguna bioteknologi dapat dengan mudah mempraktekkannya. Bagi petani hal terpenting adalah bahwa aplikasi bioteknologi dapat menciptakan efisiensi dan peningkatan keuntungan usaha taninya.
Progresifitas usaha tani di pedesaan hanya mungkin berlangsung optimal jika teknologi maju yang diciptakan di perkotaan segera ditransfer ke lahan petani. Tanpa upaya-upaya yang intensif dan konsisten jurang antara kemajuan teknologi dan produktivitas pertanian di pedesaan tidak akan pernah dapat terjembatani. Kemampuan kewirausahaan berbasis teknologi ( Technopreneurship ) menjadi sangat penting untuk secara terus-menerus dibina dikalangan para petani sebagai pelaku usaha di bidang agribisnis.
Produksi pertanian di Indonesia mengalami penurunan dan tidak mencukupi kebutuhan masyarakat Indonesia. Kondisi ini disebabkan karena beberapa hal, antara lain semakin sempitnya luas lahan pertanian dan menurunnya kualitas lahan pertanian. Bioteknologi pertanian menawarkan salah satu alternatif untuk meningkatkan efisiensi pertanian di Indonesia. Aplikasi bioteknologi pertanian di pedesaan antara lain adalah peningkatan kualitas bahan tanam meliputi kualitas pangan, resisten terhadap hama dan penyakit, dan toleran terhadap cekaman lingkungan. Apliksi biofertilizer dan biodecomposer yang berbahan aktif mikroba dapat mengurangi konsumsi pupuk konvensional tanpa menurunkan produktivitas pertanian. Selain itu aplikasi biokontrol dapat dimanfaatkan untuk mengatasi berbagai hama dan penyakit pertanian. Sejalan dengan program Go Organic 2010 yang diluncurkan pemerintah, aplikasi bioteknologi dapat digunakan untuk mengembangkan pertanian organik di pedesaan.
Salah satu hambatan aplikasi bioteknologi di pedesaan adalah tingkat pendidikan petani yang rendah dan sulit untuk mengadopsi teknologi baru. Permasalahan ini dapat diatasi dengan melakukan sosialisasi yang intensif oleh pemerintah dan perakitan produk bioteknologi yang sederhana dan mudah dipraktekkan oleh petani di pedesaan. Hal lain yang tidak kalah pentingnya adalah promosi terhadap nilai tambah produk organik bagi kesehatan, sehingga konsumen bersedia membayar lebih mahal daripada produk konvensional. Dengan cara ini insentif bagi petani dapat tercipta dan merangsang bagi kegiatan usaha tani yang berkelanjutan.
Tempe Naik Pangkat
Tiga Poundsterling per Kaleng
Langganan:
Postingan (Atom)
