35
PEMBIAKBAKAAN TUMBUHAN Pembiakbakaan adalah satu proses mengubah dan memperbaiki kandungan genetik atau genotip individu/populasi kepada lebih superior atau yang dikehendaki. Sebelum pengetahuan bidang genetik ditemui, bidang Pembiakbakaan lebih dikenali sebagai suatu seni. Pembiakbakaan ketika itu memilih pokok yang lebih baik hanya menggunakan kemahiran dan kebijaksanaan mereka sendiri tanpa menggunakan kaedah-kaedah sains. Pemilihan itu kurang berjaya atau gagal memberikan hasil walaupun masa yang panjang dan tenaga yang lebih telah digunakan. Berikutan daripada perkembangan dan kemajuan yang dicapai dalam bidang genetik dan bidang sains gunaan yang lain seperti fisiologi, biometrik dan sebagainya, pada akhir abad ke-19 bidang Pembiakbakaan mula dikenali sebagai satu sains. Apabila hukum Mendel ditemui semula dan diterima pada tahun 1900, Pembiakbaka tumbuhan mula menggunakan ilmu pewarisan atau genetik dalam program Pembiakbakaan tumbuhan mereka. Kemajuan yang dicapai dalam bidang Pembiakbakaan bertambah pesat dan telah membantu dalam kemajuan bidang pertanian. HIDROPONIK

PAKEJ BIO.docx

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PAKEJ BIO.docx

PEMBIAKBAKAAN TUMBUHAN

Pembiakbakaan adalah satu proses mengubah dan memperbaiki kandungan genetik atau

genotip individu/populasi kepada lebih superior atau yang dikehendaki. Sebelum pengetahuan

bidang genetik ditemui, bidang Pembiakbakaan lebih dikenali sebagai suatu seni.

Pembiakbakaan ketika itu memilih pokok yang lebih baik hanya menggunakan kemahiran dan

kebijaksanaan mereka sendiri tanpa menggunakan kaedah-kaedah sains. Pemilihan itu kurang

berjaya atau gagal memberikan hasil walaupun masa yang panjang dan tenaga yang lebih telah

digunakan. Berikutan daripada perkembangan dan kemajuan yang dicapai dalam bidang

genetik dan bidang sains gunaan yang lain seperti fisiologi, biometrik dan sebagainya, pada

akhir abad ke-19 bidang Pembiakbakaan mula dikenali sebagai satu sains. Apabila hukum

Mendel ditemui semula dan diterima pada tahun 1900, Pembiakbaka tumbuhan mula

menggunakan ilmu pewarisan atau genetik dalam program Pembiakbakaan tumbuhan mereka.

Kemajuan yang dicapai dalam bidang Pembiakbakaan bertambah pesat dan telah membantu

dalam kemajuan bidang pertanian.

HIDROPONIK

Hidroponik (berasal daripada perkataan Greek hydro iaitu air dan ponos iaitu bekerja) adalah

kaedah bercucuk tanam dengan meletakkan akar pohon ke dalam air baja (nutrien) tanpa

Page 2: PAKEJ BIO.docx

mengunakan tanah. Kaedah ini menggunakan bahan seperti bulu mineral, sabut kelapa, pasir,

batu bata pecah, habuk kayu dan lain-lain menggantikan tanah. Penanaman secara hidroponik

dilakukan oleh individu sebagai hobi dan juga secara besar-besaran untuk tujuan komersil. Di

negara Singapura misalnya, oleh kerana kekurangan tanah, bumbung-bumbung bangunan

dijadikan tempat untuk menanam sayur-sayuran seperti bak choy, sawi, kailan dan bayam di

mana semuanya menggunakan kaedah hidroponik. Begitu juga, untuk penerokaan angkasa

lepas, angkasawan boleh bercucuk tanam sayur-sayuran di dalam kapal angkasa. Kaedah yang

sama digunakan oleh tentera di atas kapal perang, maupun kapal selam. Dengan cara ini

mereka tidak perlu membawa bekalan makanan yang banyak, hanya sekadar membawa benih-

benih sayur-sayuran dan boleh ditanam semasa dalam perjalanan.

Sejarah

Mengikut sejarah, kaedah ini telah lama digunakan sejak kurun ke-16 Masihi. Taman

Tergantung Babylon dipercayai telah menggunakan hidroponik ini sebagai satu kaedah

penanaman tanaman. Pada tahun 1937, W.F. Gericke dari Pusat Penyelidikan Pertanian

California, Amerika Syarikat telah memperkenalkan kaedah ini secara komersil. Sejak itu sistem

hidroponik ini diperkembang dan diperkemaskan dengan pelbagai teknik yang direka khas

sesuai untuk tujuan komersil.

Kelebihan

1. Tidak memerlukan tanah sebagai media tanaman.

2. Akar pokok boleh dipantau dengan cara mengangkat pasu dan melihat akarnya.

3. Pembaziran baja tidak berlaku; kerana air baja sentiasa dikitar semula.

4. Tidak perlu menyiram baja setiap hari.

5. Hasil tanaman boleh di makan keseluruhannya, sebab akarnya bebas dari kotoran dan

penyakit.

6. Penyakit pokok tanaman dapat dikurangkan kerana banyak penyakit akar/pokok

berpunca dari kandungan tanah.

Page 3: PAKEJ BIO.docx

7. Pengusaha secara komersial tidak memerlukan tenaga pekerja utk tugasan menyiram.

Kelemahan

1. Tanaman boleh mati dengan cepat jika sistemnya gagal.

2. Hidroponik lebih rumit daripada menanam menggunakan tanah.

3. Tumbuhan yang ditanam secara hidroponik selalunya lebih mahal daripada yang

ditanam biasa.

AEROPONIK

Aeroponik adalah proses membesarkan tumbuh-tumbuhan di udara atau persekitaran

berkabus tanpa menggunakan tanah atau perantaraan agregat (yang dikenali sebagai

geoponik). Perkataan "aeroponik" berasal dari perkataan Yunani yang bermakna aero - (udara)

dan ponos (usaha). Budaya aeroponik berbeza daripada penanaman hidroponik, aquaponik,

dan in-vitro (kultur tisu tumbuhan) konvensional. Tidak seperti hidroponik, yang menggunakan

larutan nutrien cecair sebagai medium pertumbuhan dan mineral penting untuk mengekalkan

pertumbuhan tumbuhan; atau aquaponik yang menggunakan air dan buangan ikan, aeroponik

dilakukan tanpa medium yang pembesaran. [1] Oleh kerana air digunakan dalam aeroponik

bagi menghantar nutrien, ia kadang-kadang dianggap sebagai sejenis hidroponik.

Kaedah

Page 4: PAKEJ BIO.docx

Prinsip asas penanaman aeroponik adalah tumbuh-tumbuhan digantung di dalam persekitaran

yang tertutup atau separa tertutup melalui semburan pada akar tanaman yang tergantung dan

bahagian bawah batang dengan percikan atau semburan larutan cecair yang kaya dengan

nutrien.[1]. Bahagian daun dan puncak, sering dikenali sebagai kanopi, menganjur ke atas. Akar

tumbuhan dipisahkan melalui struktur sokongan tumbuhan. Selalunya, busa sel tertutup

dimampatkan di sekeliling batang yang lebih rendah dan dimasukkan ke dalam bukaan pada

kebuk aeroponik, yang mengurangkan tenaga kerja dan perbelanjaan; bagi tumbuhan yang

lebih besar, lanjaran digunakan bagi menggantung berat tumbuhan dan buah-buahan. Sebaik-

baiknya, persekitaran itu dikekalkan bebas daripada haiwan perosak dan penyakit, supaya

tumbuh-tumbuhan akan tumbuh lebih sihat dan lebih cepat berbanding tumbuhan yang

ditanam dalam medium. Walau bagaimanapun, disebabkan persekitaran kebanyakan aeroponik

tidak ditutup dengan sempurna, haiwan perosak dan penyakit masih boleh menjadi ancaman.

Persekitaran terkawal memastikan pertumbuhan tumbuhan awal, kesihatan, perkembangan,

berbunga dan berbuah bagi apa-apa spesis tumbuhan dan kultivar. Oleh kerana sistem akar

amat sensitif, aeroponik sering digabungkan dengan hidroponik konvensional, yang digunakan

sebagai "penyelamat tanaman" kecemasan - bekalan nutrien dan bekalan air sandaran -

sekiranya radas aeroponik gagal berfungsi. Tekanan tinggi aeroponik ditakrifkan sebagai

menghantar nutrien pada akar melalui 20-50 kepala mikrometer kabus menggunakan tekanan

tinggi- sekitar (80 paun setiap inci persegi (550 kPa)) pam diafragma.

KULTUR TISU

Kultur tisu adalah suatu teknik pembiakan mikro yang melibatkan proses memisahkan

sekelompok tisu yang kecil (eksplan) daripada haiwan atau tumbuhan dan kemudian

Page 5: PAKEJ BIO.docx

meletakkannya dalam medium nutrien yang sesuai dan steril bagi pertumbuhan diluar

organisma hidup.

Malaysia merupakan sebuah negara yang sedang membangun dalam pelbagai sektor, sama ada

dalam bidang pertanian atau perindustrian. Peningkatan populasi di negara kita menyebabkan

permintaan yang tinggi dalam semua barangan. Untuk memenuhi permintaan-permintaan ini,

pelbagai teknologi dicipta dan dikembangkan untuk tujuan ini. Semua usaha ini tidak pernah

diberhentikan and sentiasa berkembang.

Dalam bidang pertanian pula, pelbagai penemuan telah dilakukan untuk meningkatkan

produktiviti dan mutu keluaran. Banyak kajian yang telah dijalankan dan hasilnya terjumpalah

salah satu kaedah yang paling produktif dan cekap dalam sektor ini, iaitu melalui kaedah kultur

tisu.

Sebenarnya, kaedah ini telah ditemui sejak beberapa tahun yang lalu, tetapi apa yang

dibanggakan ialah penemuan tentang kaedah kultur tisu yang terbaru, iaitu melalui balang

kaca. Penemuan ini berjaya dilakukan oleh seorng sainstist negara yang bernama Prof. Madya

Dr. Rosna Mat Taha yang menjalankan kajiannya di Universiti Malaya.

Apakah sebenarnya kultur tisu? Ramai yang masih tidak faham bahawa selain mendapat

tumbuhan daripada bernih, terdapat cara lain yang dapat menghasilkan tumbuhan yang

bermutu tinggi dengan efektif dan berkesan, iaitu melalui kaedah kultur tisu.

Kultur tisu merupakan satu cara menghasilkan anak pokok yang lengkap bermula dengan

sebahagian kecil tisu tumbuhan dalam eksplan, seperti daun, batang atau sel yang dikulturkan

dalam media secara steril ataupun aseptic untuk tumbesaran. Ia juga dikenali sebagai satu

teknik memelihara sel atau cebisan tisu haiwan dan tumbuhan secara in vitro. In vitro merujuk

sesuatu yang dijalankan di luar badan organisma, umumnya di balang kaca ataupun tabung uji.

Hasil daipada kaedah ini adalah serba serupa dengan induknya dan ia mewarisi sifat-sifat pokok

induknya dan mengekalkan ciri-ciri asalnya. Jikalau didapati anak pokok yang dihasilkan berbeza

daripada induknya, ini mungkin terjadi pada bahagian-bahagian tertentu seperti bungadan

Page 6: PAKEJ BIO.docx

daunnya. Misalnya induk yang berdaun lurus menghasilkan anak pokok yang daunnya sedikit

melengkung dan sebagainya.Walau bagaimanapun, ini adalah jarang berlaku.

Dua keperluan yang sangat penting demi menunjukkan sifat tolipotannya dengan sempurna,

iaitu :-

(a) Sel itu mesti tidak mempunyai perhubungan organik dengan sel-sel yang lain

(b) Sel yang terasing itu mesti dilengkapkan dengan bahantera yang boleh memupuk

pertumbuhannya.

Kalus – Suatu kumpulan sel parenkima yang tidak mengalami perbezaan proses organogensis

atau embriogensis.

(1) Proses organogensis -- Suatu proses pembentukan organ daripada kultur kalus atau kultur

ampaian.

(2) Proses embriogensis – Pembentukan embrio @ anak tumbuhan dengan cara tumbesaran

yang hampir merupai pembentukan embrio biasa, iaitu daripada ovum yang sudah

disenyawakan.

Had-had aplikasi kultur tisu dalam pertanian

Ø Tidak semua jenis sel atau tisu boleh dikulturkan.

Ø Penyediaan medium harus dijalankan dengan teliti bergantung kepada keperluan tumbuhan

terhadap ramuan untuk menghasilkan kalus dan organagenesia.

Ø Pensterilan yang sempurna harus dijalankan ke atas sel dan medium yang digunakan untuk

menggelakkan pertumbuhan mikroorganisma.

Ø Pengkulturan tisu boleh mengalami perubahan atau perkembangan di luar jangkaan dan

berlain daripada keadaan asalnya.

Page 7: PAKEJ BIO.docx

KEJURUTERAAN GENETIK

Kejuruteraan genetik adalah istilah yang digunakan kepada pengubahsuaian genetik sesuatu

organisma. Kejuteraan genetik juga dikenali sebagai teknologi DNA rekombinan kerana gen

yang terdiri daripada urutan DNA tertentu diasingkan dan digabung semula dengan DNA

organisma lain. Teknologi ini membolehkan manusia memindahkan sesuatu maklumat genetik

yang berguna daripada sesuatu spesis organisma kepada spesis organisma lain. Perkara ini tidak

dapat dilakukan dengan teknik pembiakan biasa.

Kejuteraan genetik berbeza daripada pembiakan tradisional di mana gen organisma diubah

secara tidak langsung. Kejuteraan genetik menggunakan teknik pengklonan dan

pengubahsuaian molekular untuk mengubah struktur dan ciri gen secara langsung. Kejuteraan

genetik telah berjaya dalam beberapa kegunaan termasuk dalam meningkatkan teknologi

tanaman, pembuatan insulin manusia tiruan dan pengeluaran tikus makmal bagi penyelidikan

kanser.

Pengenalan

“Some say that genetic engineering opens an enormous vista for mankind,

and others say it's the beginning of a catastrophe, that even a small

step such as curing a defective gene is also the first step down a slippery

slope to disaster…”

Daniel Koshland, JR. (2000)

Merujuk kepada kata-kata Koshland, kita dapat mengaitkannya dengan kelahiran

seekor kambing biri-biri bernama “Dolly” 5 Julai 1996. di Britain, hasil manipulasi dalam

kejuruteraan genetik beberapa tahun yang lampau telah mengejutkan umat manusia di seluruh

dunia. Bagi sebilangan ilmuan dan penyokong kejuruteraan genetik, kehadiran “Dolly” telah

menghidupkan banyak peluang dalam bidang kajian sains, terutama bagi memperolehi sumber-

Page 8: PAKEJ BIO.docx

sumber serta kegunaan baru dalam bidang tersebut. Selain itu juga, bagi pasangan yang tidak

mempunyai anak, kaedah kelahiran melalui kejuruteraan genetik akan dapat membantu

pasangan terbabit memperoleh zuriat sendiri bagi meneruskan kesinambungan hidup atau

keturunan mereka.

Dengan kemajuan sains dan teknologi di bidang genetik ini juga, manusia mampu untuk

menjalankan eksperimen-eksperimen yang mencampurkan benih dari spesis binatang dengan

binatang yang lain, dengan tujuan untuk menghasilkan spesis yang lebih baik. Contohnya,

seperti penghasilan jenis lembu, kambing dan anjing yang lebih baik dari segi penghasilan susu,

daging, kulit dan juga kecantikan. Secara tidak langsung, bidang kejuruteraan genetik telah

dapat mencorakkan semula bidang penghasilan produk ke arah hasil yang lebih baik dan

terjamin, serta pulangan yang lumayan kepada para pengusaha.

Walaupun begitu, kita tidak seharusnya lupa terhadap kemungkinan-kemungkinan yang

mungkin berlaku terhadap ketamadunan manusia jika sekiranya teknologi dalam bidang

kejuruteraan genetik ini tidak dikawal oleh pihak yang berkenaan. Hal ini kerana, di luar sana

terdapat banyak manusia yang rakus mengejar kebendaan, cita-cita dan hawa nafsu semata-

mata untuk mengejar kemasyhuran dan kebendaan juga kekuasaan. Sekiranya teknologi

kejuruteraan genetik ini dikuasai oleh golongan sebegini, ia akan menjadi ancaman kepada

kehidupan manusia sejagat.

Defnisi kejuruteraan genetik

Dr. Ricarda Steinbrecher (1998), menyatakan kejuruteraan genetik merupakan satu kaedah

untuk menggabungkan satu gen dan sebahagian DNA sesuatu spesis dengan gen bagi satu

spesis yang lain. Kejuruteraan genetik memecahkan halangan bagi ketidaksamaan sesuatu

spesis dan mewujudkan kesesuaian bagi mencipta spesis yang baru daripada penggabungan

gen. dan DNA.

Jurnal elektronik Wikipedia (2008) menyatakann kejuruteraan genetik melibatkan penggunaan

DNA rekombinan - iaitu DNA yang menggabungkan maklumat genetik dua species organisma

Page 9: PAKEJ BIO.docx

yang berlainan. Jika gen-gen ini digabungkan dalam sel telur atau sel sperma supaya maklumat

genetik ini boleh diturunkan kepada progeni, maka hasil daripada gabungan ini dinamakan

organisma transgenik.

Penghasilan DNA rekombinan melibatkan tiga proses:

1. Manipulasi DNA in vitro (luar sel organisma)

2. Gabungan, atau rekombinasi DNA sesuatu organisma dengan DNA bakteria dalam

plasmid atau bakteriofaj.

3. Pengklonan, atau teknik untuk mereplikasi progeni yang membawa DNA rekombinan.

Proses-proses diatas pertama kali dilakukan oleh Paul Berg dan A.D. Kaiser pada tahun 1972.

Mereka berjaya memasukkan DNA prokariot kedalam bakteria, kemudian oleh S.N. Cohen dan

Herbert Boyer yang berjaya menggabungkan DNA organisma eukariot bersama plasmid

bakteria.

Teknik-teknik kejuruteraan genetik

Antara teknik-teknik kejuruteraan genetik ialah;- Permanian berhadas yang dilakukan terhadap

pasangan suami isteri apabila suami mandul .- Persenyawaan in-vitro - membolehkan wanita

yang mempunyai tiub Fallopia tersumbat melahirkan anak. - Persenyawaan tabung uji - sperma

bapa dan telur ibu disenyawakan dalam makmal menghasilkan embrio yang akan diletakkan

dalam rahim ibu / ibu tumpang untuk proses seterusnya. - Kultur tisu - cara pembiakan

menggunakan tisu daripada tumbuhan baka yang baik dalam satu larutan nutrien khas (garam

mineral, gula, vitamin & hormon) - Penglonan - teknik manipulasi gen daripada

tanaman/haiwan untuk menghasilkan zuriat yang benar-benar menyerupai induk dalam semua

aspek. - Gabungan semula DNA - DNA (deoxyribonukleic asid) ialah molikul kompleks yang

membawa ciri-ciri arahan pembesaran dan pertumbuhan setiap benda hidup. Melibatkan

gabungan 2 atau lebih gen daripada spesis yang berlainan untuk memperolehi sifat yang

dikehendaki. - Ammiosintesis - mengenalpasti jantina bayi dalam kandungan, sama ada

menghadapi penyakit genetik atau tidak - Pembiakan / kacukan - mengacuk jenis

tanaman/haiwan ternakan yang mempunyai suatu sifat baik dengan jenis yang mempunyai sifat

Page 10: PAKEJ BIO.docx

baik. - Sitologi - bidang pengajian yang mengkaji struktur, tabiat, sifat dan fungsi sel haiwan,

tumbuhan dan bakteria. - Pemetaan genetik - bidang ini masih baru, melibatkan ilmu

mengubahsuai arahan genetik DNA agar organisma yang dihasilkan dapat ditentukan ciri-cirinya

terlebih dahulu.

Sumbangan kejuruteraan genetik terhadap ketamadunan manusia

Kejuruteraan genetik merupakan salah satu cabang biologi yang berkaitan dengan penurunan

ciri-ciri daripada induk (ibu bapa) Kini, ilmu genetik merangkumi kajian tentang struktur dan

fungsi baka seperti kromosom, gen, DNA dalam makanisme keturunan. Tujuan ilmu ini adalah

untuk melahirkan zuriat yang sihat dan menjamin kelangsungan hidup manusia. Diamalkan

sejak zaman purba lagi, Negara Kota Yunani Sparta mengamalkan teknik pembiakan secara

pemilihan (bayi-bayi yang sihat daripada induk yang sihat) untuk dilatih menjadi tentera yang

gagah berani melawan Athens. Teknik pembiakan terpilih akan melahirkan bangsa yang agung

secara sistematik yang diamalkan oleh Athens dan seterusnya Jerman, Amerika, Singapura dan

lain-lain.

Bidang Perubatan

Perkembangan pesat teknologi genetik sejak awal 1900-an telah melahirkan ilmu baru iaitu

Kejuteraan Genetik (teknik manipulasi gen).Antara aplikasi terpenting yang terbit daripada

teknologi DNA rekombinan ialah pengubahsuaian sel bakteria supaya ia berfungsi sebagai

penjana protein manusia. Interferon, sejenis protein yang digunakan untuk merawat jangkitan

virus dan sesetengah barah, dan juga hormon insulin, merupakan antara produk terawal DNA

rekombinan. Kini, hormon tumbesaran boleh dihasilkan secara sintetik, termasuk juga vaksin,

protein pembeku darah untuk pengidap hemofilia, dan enzim-enzim seperti kolesterol oksidase

untuk mendiagnos masalah metabolisme kolesterol.

Penghasilan vaksin melalui proses DNA rekombinan bermakna ia lebih murah, tulen, spesifik,

dan tidak menyebabkan kesan sampingan yang banyak dan memudaratkan. Banyak

penyelidikan dilakukan untuk merawat penyakit genetik dengan memasukkan gen yang

berfungsi bagi menggantikan yang rosak. Ini adalah satu contoh terapi gen. Malah, kemasukan

Page 11: PAKEJ BIO.docx

gen dalam sel gamet yang kurang sempurna boleh mengelakkan pewarisan penyakit oleh anak

dalam kandungan.

Dalam industrI

Proses fermentasi berlaku dalam penghasilan minuman alkohol, antibiotik, dan roti. Tetapi

kesemua ini boleh diperbaiki lagi dengan kehadiran agen yang berDNA rekombinan. Contohnya,

penambahan gen-gen tertentu kepada strain yis Saccharomyces untuk sintesis amylase

membolehkan penghasilan alkohol daripada kanji. Lain-lain kegunaan DNA rekombinan dalam

industri termasuklah degradasi sellulosa dan lignin, penjanaan bahan api, dan pembersihan

agen-agen pencemar alam sekitar. Strain Pseudomonas putida yang boleh menghancur

komponen-komponen minyak yang berlainan telah "dijuruterakan" untuk mempertingkatkan

upayanya untuk mendegradasi kesemua komponen minyak.

Dalam pertanian

Sesetengah strain bakteria telah dicipta untuk mengawal populasi serangga yang menyerang

tanaman. Syarikat Monsanto berjaya mengubahsuai strain bakteria Pseudomonas fluorescens

yang membolehkannya membunuh serangga perosak melalui penghasilan toksin yang berasal

daripada Bacillus thuringiensis. Toksin B. thuringiensis telah lama digunakan sebagai bahan

pembunuh haiwan perosak.

Kejuruteraan genetik tumbuhan membabitkan tiga aktiviti berikut: mendapatkan gen yang

diperlukan, proses kultur tisu dan memindahkan gengen berkenaan ke dalam tisu tumbuhan.

Pokok yang dihasilkan ini dipanggil pokok transgenik.Transgenik berasal daripada dua

perkataan dasar iaitu ‘trans’ dan ‘gen’. Trans adalah singkatan kepada perkataan ‘transfer’ atau

pemindahan, oleh itu pokok transgenik adalah pokok yang telah dipindahkan dengan gen baru

(asing).Pokok transgenik dengan gen yang baru akan seterusnya membawa suatu ciri

baru.Proses mendapatkan gen adalah berkaitan dengan kajian keseluruhan gen di dalam

sesuatu hidupan atau kajian genomik. Kajian genomik ini semakin popular dan akan dijelaskan

lebih lanjut di penghujung artikel ini. Kaedah mendapatkan gen amat kompleks dan tidak akan

dihuraikan dalam perbincangan ini. Gen ini tidak dapat ditentukan dengan mata kasar,

Page 12: PAKEJ BIO.docx

sebaliknya beberapa uji kaji khusus diperlukan untuk membuktikan gen yang kita peroleh.Kultur

tisu pula ialah kaedah penghasilan anak pokok lengkap di dalam tabung uji menggunakan

bahagian pokok seperti daun dan akar. Kultur tisu menggunakan agar-agar yang mempunyai

bahan makanan, vitamin dan bahan perangsang, akan mengubah kepingan daun atau akar tadi

menjadi kalus. Kalus seterusnya menghasilkan kalus embriogenik, embrio, poliembriogenik,

daun dan akhirnya akar (secara berperingkat, satu demi satu). Pada setiap peringkat perubahan

itu, jenis bahan perangsang akan diubah sesuai dengan bahagian pokok yang akan dihasilkan.

Semua proses ini dijalankan dalam keadaan bebas kuman (steril).Transformasi pula adalah

proses pemindahan gen asing, sama ada daripada tumbuhan itu sendiri atau daripada hidupan

lain ke dalam tumbuhan. Proses ini unik dan mus*l dapat dilakukan melalui kacukan biasa.

Proses pemindahan gen ini boleh dilakukan oleh bakteria atau kaedah terus. Bakteria,

Agrobacterium, berkebolehan memindahkan serpihan khusus gen yang dibawanya ke dalam

tumbuhan apabila ia menjangkitinya.Kaedah terus pula adalah seperti penembakan zarah. Sel

tumbuhan akan ditembak dengan zarah emas yang telah disalut dengan gen.Gen yang

dipindahkan itu akan masuk ke dalam sel tumbuhan yang kemudiannya diganda dan dibesarkan

menjadi pokok.Antara kejayaan yang dicapai dalam bidang bioteknologi tumbuhan ialah

penghasilan buah tomato yang membawa gen pengawal buah masak. Pokok tomato ini

menghasilkan buah yang lambat lembik dan segar. Penemuan ini amat penting untuk

mengeksport buah ke luar negara. Kejayaan ini menguntungkan penjual dan pembeli kerana

mendapat bekalan buah yang masih segar di pasaran.Kejayaan kedua ialah pemindahan gen

sejenis asid lemak menghasilkan biji jarak yang tinggi asid laurik (37 peratus) untuk kegunaan

industri bahan pencuci, makanan dan penjagaan badan.Pemindahan gen sejenis asid lemak lain

telah meningkatkan kandungan asid stearik daripada dua peratus kepada 40 peratus yang

penting khususnya sebagai pengganti lemak koko.Pemindahan tiga gen bakteria ke dalam

beberapa pokok telah menghasilkan plastik mesra alam. Penemuan ini penting kerana memberi

pulangan lumayan dan memulihara alam sekitar. Plastik biasa (daripada petroleum) akan kekal

selama puluhan tahun yang menimbulkan kesan alam sekitar, sebaliknya plastik mesra alam ini

akan terurai dalam masa beberapa minggu atau bulan saja. Antara kegunaan plastik mesra alam

Page 13: PAKEJ BIO.docx

ialah sebagai benang jahitan selepas pembedahan dan sedang dikaji sebagai injap jantung dan

injap pembuluh darah.

Kesan negatif kejuruteraan genetik

Persoalan mengenai kesan negatif kejuruteraan negatif berkisar mengenai etika, ancaman dan

penyalahgunaan kejuruteraan genetik.

Etika dan keagamaan

Merujuk kepada ajaran Islam, manipulasi yang dilakukan terhadap genetik yang dilakukan oleh

pakar-pakar kejuruteraan genetik, khususnya yang melibatkan makhluk yang bernyawa

mempunyai pelbagai implikasi.

Firman Allah s.w.t di dalam surah An Nisa' ayat yang ke 119, yang berbunyi; yang bermaksud:

"Dan aku (syaitan) benar-benar akan menyesatkan mereka, dan akan membangkitkan angan-

angan kosong pada mereka dan akan menyuruh mereka memotong telinga-telinga binatang

ternak (iaitu untuk dipersembahkan kepada berhala), lalu mereka benar-benar memotongnya,

dan akan aku suruh mereka merobah ciptaan Allah, lalu mereka benar-benar merobahnya."

Menurut Abu Bakar Bin Yang (2008) bahawa secara umumnya, merobah ciptaan Allah adalah

merupakan sebahagian daripada amalan syaitan yang akan membawa bala bencana kepada

manusia. Setiap ciptaan Allah yang berada di alam ini adalah berada di dalam keadaan yang

cukup sempurna dan seimbang serta mendatangkan kebaikan dan manfaat kepada manusia.

Oleh itu sebarang bentuk pengubahsuian yang dilakukan, yang boleh mendatangkan mudharat

kepada manusia dan alam sekitar adalah dilarang di dalam Islam. Contohnya, seperti

eksperimen yang dilakukan di Russia tidak berapa lama dahulu, di mana benih manusia telah

dikacukkan dengan benih binatang, dengan harapan, kacukan ini akan dapat menghasilkan satu

spesis yang separuh manusia dan separuh binatang yang dapat digunakan sebagai tenaga buruh

di bidang industri ataupun pertanian. Tenaga-tenaga buruh ini diharapkan tidak akan

mendatangkan sebarang masalah kepada manusia kerana mereka senang diarah dan tidak

banyak kerenah seperti manusia biasa. Sungguhpun begitu, larangan ini adalah tidak mutlak.

Page 14: PAKEJ BIO.docx

Islam tetap lagi memberi ruang kepada sains untuk menerokai bidang genetik ini, tetapi ianya

hendaklah sesuai dengan prinsip kemanusiaan dan tidak mendatangkan mudharat ataupun

bahaya kepada manusia dan juga alam sekitar.

Umpamanya, kemajuan sains dan teknologi dalam menghasilkan bayi tabung uji boleh

digunakan kepada pasangan yang tidak mempunyai anak. Di mana benih daripada suami boleh

disenyawakan dengan benih isteri dan kemudian dibesarkan di dalam kandungan isteri itu

sendiri. Oleh itu tidak timbul masalah mengambil benih daripada orang lain atau mengambil

upah mengandungkan anak orang lain, yang mana akibatnya mendatangkan porak-peranda di

dalam masyarakat.

Begitu juga dengan kaedah kacukan binatang ataupun tumbuh-tumbuhan yang boleh

menghasilkan baka yang lebih baik dan mendatangkan manfaat kepada manusia, ianya adalah

dibolehkan. Ini adalah sesuai dengan sebuah hadis yang menceritakan ada seorang sahabat

yang datang bertanya dengan Rasullullah s.a.w tentang kacukan pohon tamar yang telah

dilakukannya. Maka Rasullullah menjawab, "Engkau lebih mengetahui tentang itu." Ini

menjelaskan kepada kita bahawa kacukan yang membawa faedah kepada manusia dan tidak

memudharatkan kehidupan adalah dibolehkan.

Ketiadaan kawalan

Sekiranya kemajuan sains dan teknologi di bidang genetik ini tidak dibataskan, maka

bayangkanlah kerosakan yang akan dibawanya. Akan timbul masalah-masalah masyarakat,

seperti anak yang mempunyai dua ibubapa, wanita-wanita yang kerjanya hanyalah mengambil

upah untuk mengandungkan anak untuk orang lain, ataupun akan wujud pula binatang yang

mempunyai perasaan dan tabiat seperti manusia ataupun sebaliknya, dan berbagai-bagai

masalah lagi.

Bagi pihak yang mempunyai sumber kewangan yang tidak terbatas, kejuruteraan genetik akan

menjadi satu bentuk pelaburan untuk mereka menghasilkan produk genetik sebagai sokongan

kepada bidang perubatan. Misalannya, menghasilkan klon manusia khusus untuk mendapatkan

Page 15: PAKEJ BIO.docx

organ-organ penting untuk tujuan pemindahan kepada pesakit kronik atau menjadi bahan

ujikaji bagi produk kesihatan.

Terdapat juga kemungkinan teknologi dalam kejuruteraan genetik digunakan oleh pihak yang

tidak bertanggung jawab untuk menghasilkan senjata biologi secara besar-besaran yang boleh

mengancam kesejahteraan dunia sejagat. Dalam soal ini Dr. Patrick Dixon (1995) menyatakan

kejuruteraan genetik membuka lebih banyak peluang untuk penghasilan senjata untuk tujuan

kemusnahan manusia. Reka bentuk virus baru akan dihasilkan untuk membunuh ribuan nyawa

yang tidak berdosa. Hal ini kerana, penggunaan senjata biologi sedemikian boleh disebarkan

dalam sekelip mata melalui udara atau sumber bekalan air. Terdapat juga kecenderungan firma

pembuat senjata biologi untuk menggunakan sekelompok manusia sebagai sasaran ujian

kerana dalam penghasilan senjata biologi, kesan virus yang disebarkan mungkin tidak sama

hasilnya antara satu kelompok dengan kelompok yang lain. Hal ini berkaitan dengan

kemampuan manusia untuk menghasilkan mutasi atau kekebalan terhadap jangkitan virus.

Selain itu juga, penyebaran virus sebagai senjata tidak akan mudah dikawal. Kemungkinan

untuk ia tersebar luas tidak dapat disangkal, menjadikan ia sebagai satu wabak yang dapat

mengancam pihak tentera sendiri mahupun orang awam.

Page 16: PAKEJ BIO.docx

KAWALAN BIOLOGI

Kawalan biologi adalah kaedah bagi mengawal populasi haiwan perosak dengan tanpa

menggunakan racun serangga (bahan kimia). Kebiasaannya, interaksi mangsa-pemangsa

digunakan sebagai kawalan biologi di Malaysia.

Sebagai contohnya, burung hantu dan ular digunakan untuk memburu dan memakan tikus di

ladang kelapa sawit. Contoh lain adalah seperti memelihara ikan dalam kolam bagi memakan

jentik-jentik.

Burung hantu dipelihara di ladang sawit untuk memakan tikus

Page 17: PAKEJ BIO.docx

Kumbang Ladybird memakan afit, perosak tumbuhan

Kebaikan Kawalan Biologi

a) Murah dan tidak perlu mengeluarkan kos yang tinggi

b) Selamat digunakan tiada kesan sampingan

c) Tidak mencemarkan alam sekitar

d) Tidak mendatangkan kesan buruk kepada organisma lain kecuali perosak

Keburukan Kawalan Biologi

a) Memerlukan masa yang lebih lama

b) Sukar dikawal kerana melibatkan organisma hidup

c) Perlu perancangan dan pengurusan yang lebih teliti

Page 18: PAKEJ BIO.docx

CARA-CARA MENINGKATKAN KUALITI DAN KUANTITI PENGELUARAN

MAKANAN NEGARA

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI MAKANAN

Penduduk di negara kita sangat untung kerana mempunyai banyak makanan. Kadang kala, kita

mempunyai lebihan makanan yang tidak dijual segar. Dengan ini kita harus memproses

makanan tersebut. Antara sebab kita memproses makanan itu ialah :-

menggelakkan makanan dari dirosak oleh mikroorganisma.

memudahkan pencernaan.

memperbaiki rupa makanan dan

mencegah jangkitan penyakit.

Manusia telah memperkenalkan beberapa kaedah pemprosesan makanan. Mari kita tinjau satu

persatu seperti jadual dibawah. Phuii…jadual lagi. Tak putus-putus dengan jadual ya..

KAEDAH CARACONTOH MAKANAN

KEBAIKAN KELEMAHAN

PENGETINAN[CANNING]

makanan diletakkan dalam tin dan dipanaskan pada suhu 116oC – 121oC, ditutup dan dipateri.

Kari Daging, Ayam dan tuna

Makanan boleh disimpan lama dan senang dibawa kemana-mana.

Tin mahal dan jika tin kemek boleh menyebabkan makanan terdedah kepada jangkitan mikroorganisma serta bahan toksik dari tin.

Page 19: PAKEJ BIO.docx

PEMPASTEURAN[PASTEURIZATION]

Pemanasan cecair pada suhu 63oC selama 30 min atau 72oC selama 15 s

Susu, Wain dan Jus

Kemusnahan vitamin adalah sedikit dan kebanyakan mikroorganisma berbahaya dibunuh

Waktu simpanan adalah tidak lama dan pemprosesan jenis ini adalah khas untuk cecair sahaja.

PENDEHIDRATAN[DEHYDRATION]

Sama maksud dengan “pengeringan”. Makanan dijenur dibawah cahaya matahari atau meletakkan makanan dalam garam. Penggunaan oven juga boleh dilakukan.

Ikan Masin, Bunga Kekwa, Teh dan Sayur

Jisim makanan kurang dan senang dibawa. Makanan tahan lama dan tidak mudah dijangkiti mikroorganisma.

Rasa berubah dan kebanyakan vitamin termusnah.

PENYEJUKBEKUAN[FREEZING]Simpanan dalam peti sejuk dibawah -18oC

Ikan, Daging Lembu, Sosej dan Ais krim

Makanan boleh disimpan lama.

Makanan susah untuk dibawa dan memerlukan kos yang tinggi.

PENDINGINAN[CHILLING]

Simpanan dalam peti sejuk bersuhu 0oC – 5oC

Sayur-sayuran, Buah-buahan, Mentega dan Telur

Vitamin boleh dikekalkan dan tahan lebih lama

Susah dibawa dan memerlukan kos yang tinggi

Page 20: PAKEJ BIO.docx

PEMBUNGKUSAN VAKUM [VACUM PACKAGING]

Makanan disimpan dalam plastik kedap udara setelah udara didalamnya disedut keluar.

Kacang tanah, Sosej, Keropok dan Daging disejukbeku

Tahan lama dan mengurangkan ruang simpanan.

Kos yang mahal dan memerlukan mesin pemvakuman yang mahal.

PENYINARAN[RADIATION]

Makanan didedahkan kepada sinaran radioaktif untuk membunuh serangga dan memperlahankan percambahan.

Biji Benih, Bawang dan kentang

Vitamin tidak termusnah.

Mungkin mendatangkan kesan sampingan dan memerlukan kos yang mahal

Semasa menjalankan pemprosesan makanan, pengilang akan menambahkan bahan kimia. Bahan Kimia ini mempunyai fungsi yang tertentu :-

BAHAN KIMIA

FUNGSICONTOH BAHAN KIMIA

CONTOH MAKANAN

Bahan AwetMenyebabkan makanan tahan lama

Garam dan GulaBuah-buahan kering dan sos

PewarnaMenyebabkan makanan kelihatan sedap

pandan (hijau), karamel (Coklat)

Kaya dan kicap

PerisaMenambahkan rasa supaya lebih sedap

Monosodium glutamat (MSG) nama pasaran ialah “ajinomoto”

Makanan ringan dan mee

Penstabil Mencegah makanan gam akasia Sos dan mayonis

Page 21: PAKEJ BIO.docx

dari termendap ke bawah

(yak!!!..apa benda ni?)

(yang burgerboy selalu bubuh lam burger tu lah…)

PengantiokidaMencegah makanan berlemak menjadi busuk

Vitamin E dan BHT Minyak masak

USAHA MENINGKATKAN KUALITI MAKANAN

Disebabkan pertambahan penduduk, usaha untuk meningkatkan kuantiti (Jumlah) dan kualiti

makanan hendaklah dipertingkatkan dengan aktiviti pertanian dan pemprosesan makanan.

Terdapat pelbagai cara ia dapat dilakukan.

Penggunaan baka bermutu

Usaha untuk menghasilkan baka tumbuhan dan haiwan yang bermutu tinggi sedang giat

dijalankan di negara kita. Kejayaan yang telah kita capai adalah seperti penghasilan kelapa sawit

jenis tenera yang menghasilkan banyak buah dan minyak. Buah betik eksotika menghasilkan

buah yang manis dan besar. Kacukan lembu tenusu (menghasilkan susu) dengan baka dari iklim

tropika menghasilkan baka yang boleh menghasilkan susu yang banyak dan tahan cuaca panas.

Penggunaan Teknologi Moden

Selain menggunakan baka yang bermutu tinggi, kita harus juga menggunakan teknologi moden.

Penggunaan mesin dalam aktiviti pertanian telah membantu para petani mengatasi masalah

pekerja mahir. Penggunaan mesin juga meningkatkan produktiviti. Penggunaan teknologi

pengklonan dapat menghasilkan hasil yang seragam yang menbolehkan pemprosesan makanan

lebih senang.

Page 22: PAKEJ BIO.docx

KEPERLUAN PEMPROSESAN MAKANAN DAN

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PEMPROSESAN MAKANAN

Teknologi Memproses Makanan

Pengeluaran makanan negara menjadi agenda penting Kementerian Pertanian dan Industri Asas

Tani dan Pertubuhan Peladang (PP) terlibat secara langsung dalam mempastikan bekalan

makanan mencukupi untuk memenuhi keperluan negara dan eksport.

Dalam mencapai hasrat ini, perkhidmatan teknologi pemprosesan makanan menjadi salah satu

perkhidmatan utama PP kepada masyarakat. Tujuan perkhidmatan ini dilaksanakan ialah :

Memenuhi keperluan pengeluaran makanan negara dan eksport

Memberi nilai tambah kepada hasil pertanian yang dikeluarkan oleh peladang-peladang untuk

memenuhi keperluan semasa.

Memberi pendapatan tambahan kepada peladang.

Skop Perkhidmatan

Skop perkhidmatan yang ditawarkan ialah seperti berikut:

Meningkatkan nilai kualiti produk sediada melalui khidmat pengurusan, khidmat teknikal dan

khidmat kewangan.

Membangunkan produk baru melalui mempelbagaikan produk makanan, mempromosikan hasil

produk, pemindahan teknologi kepada peladang dan menghasilkan produk sampingan daripada

sisa pemprosesan.

Jenis-Jenis Perkhidmatan

Meningkatkan nilai pengeluaran dan kualiti produk sedia ada melalui khidmat-khidmat berikut:

Khidmat Pengurusan

Page 23: PAKEJ BIO.docx

Khidmat nasihat dari segi dayamaju projek.

Penyelarasan dengan pengeluar bahan-bahan mentah dari segi bekalan dan kualiti.

Khidmat berkaitan pengurusan pusat memproses.

Khidmat meningkatkan kualiti dan keselamatan makanan.

Khidmat mempromosi produk.

Khidmat Teknikal

Khidmat dari aspek pembinaan bangunan, pembekalan mesin/peralatan, kawalan pencemaran

dan lain-lain.

Penyelarasan bagi pemindahan teknologi dengan jabatan/agensi kerajaan.

Perancangan serta penyelarasan untuk menghasilkan produk nilai tambah.

Khidmat Kewangan

Khidmat nasihat dari aspek pengurusan kewangan, rekod, akaun dan lain-lain.

Penyelarasan dengan institusi kewangan/agensi berkaitan pembiayaan projek.

Penyelarasan projek usahasama dengan PP atau syarikat swasta.

Membangunkan Produk-produk Baru

Mempelbagaikan produk makanan

Mempromosi hasil produk

Pemindahan teknologi kepada peladang

Menghasilkan produk sampingan daripada sisa-sisa pemprosesan

Page 24: PAKEJ BIO.docx

Pelaksanaan Perkhidmatan

Pegawai penyelaras ibu pejabat, negeri dan kawasan akan melaksana dan menyelaras setiap

skop perkhidmatan teknologi pemprosesan makanan dengan bantuan dan kerjasama dari

jabatan dan agensi dibawah Kementerian Pertanian dan Industri Asas Tani.

Faedah dan Impak

Antara faedah dan impak dari pelaksanaan perkhidmatan ini ialah:

Meningkatkan nilai tambah bagi setiap produk yang dihasilkan oleh PP dan peladang

Meluaskan jumlah pasaran hasil keluaran PP dan peladang

Mengurangkan pembaziran akibat daripada lebihan bekalan

Memperluaskan skop kegiatan PP dan peladang.

Penutup

Perkhidmatan yang dijalankan ini diharapkan dapat membantu dan menggerakkan para

peladang dan usahawan peladang menjalankan kegiatan ekonomi dengan lebih giat dan yakin

lagi terutama dalam memproses makanan.

KAITAN ANTARA KAEDAH PEMPROSESAN MAKANAN DENGAN

FAKTOR YANG MEROSAKKAN MAKANAN

Kesan-kesan Perkembangan Teknologi Makanan

Kebaikan

1. Makanan boleh disimpan lama dan senang dibawa kemana-mana.

2. Jisim makanan kurang dan senang dibawa.

Page 25: PAKEJ BIO.docx

3. Kebanyakan mikroorganisma berbahaya dibunuh

4. Meningkatkan ketersediaan bermusim kebanyakan makanan, membolehkan

pengangkutan makanan yang mudah rosak melintasi jarak jauh, dan membuat pelbagai

jenis makanan yang selamat untuk dimakan dengan mematikan atau menghapuskan

patogen mikro-organisma.

5. Meningkatkan kualiti hidup orang yang mempunyai alergi, diabetes, dan orang lain yang

tidak boleh mengambil beberapa unsur makanan umum.

Keburukan

1. Pemprosesan makanan dapat menurunkan nilai gizi makanan, dan memperkenalkan

kebahayaan yang tidak dijumpai dalam produk yang segar.

Contohnya, Vitamin C telah dihapuskan oleh panas dan oleh kerana itu buah-buahan tin

memiliki kandungan vitamin C yang lebih rendah dibandingkan dengan buah yang segar.

2. Penggunaan bahan kimia dalam pemprosesan dan teknologi makanan seperti sulfur

dioksida, asid benzoik dan asid sorbik boleh menyebabkan penyakit seperti sesak nafas,

gatal dan kanser.

3. Penggunaan bahan kos rendah yang meniru sifat dari bahan alami (misalnya minyak

sayur murah yang dikeraskan dengan menggunakan kimia untuk menggantikan lemak

tepu alam yang lebih mahal) telah terbukti menimbulkan masalah kesihatan yang teruk,

tapi ia masih luas digunakan kerana kebimbangan kos dan kurangnya pengetahuan

pelanggan tentang kesan bahan pengganti.

Page 26: PAKEJ BIO.docx

Makanan yang diproses sering mempunyai ratio yang lebih tinggi untuk kalori kepada nutrisi

penting berbanding dengan makanan yang belum diproses, fenomena ini dikenali sebagai

"kalori kosong".