BIOTEKNOLOGI dibidang ternakan ruminansia

bioteknologi dibidang peternakan

1. Perkembangan teknologi produksi dan isu-isu global terkait dengan agribisnis dan industri ternak Oleh : Ahmed Jailani , S.pd ELEMEN 2

2. Oleh : Ahmed Jailani , S.pd T eknologi peternakan seperti perkembangan bioteknologi O tomatisasi , aplikasi digitalisasi dan internet of things (IoT), I su-isu pemanasan global, perubahan iklim, ketersediaan pangan global, regional dan lokal ,

3. BIOTEKNOLOGI DI BIDANG PETERNAKAN Oleh : Ahmed Jailani , S.pd

4. Agenda Presentasi 1. Pengertian Bioteknologi 2. Penerapan Bioteknologi peternakan 4. Dampak Negatf Bioteknologi Peternakan 3. Produk-Produk Bioteknologi Peternakan

5. 1. Pengertian Bioteknologi Bioteknologi berasal dari kata latin yaitu bio (hidup), teknos (teknologi = penerapan) dan logos (ilmu). Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna (1992) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lengkap, yakni: pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, system atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.

6. 2. Penerapan Bioteknologi Peternakan Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi: Teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting. Rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler. Peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen. Bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner.

7. Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan : a.Transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi. b. Cloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda. c. Produksi embrio secara in vitro; teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro.

8. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 1. Teknologi Transplantasi Nukleus (kloning) Kloning hewan adalah proses dimana seluruh organisme diproduksi dari sel yang diambil dari organisme induk sehingga menghasilkan keturunan yang secara genetik identik kloning digunakan untuk menghasilkan individu duplikasi (mirip dengan induknya). Walaupun keberhasilan produksi hewan kloning lewat transfer inti sel somatic telah dicapai pada berbagai spesies seperti domba , sapi , mencit , kambing , babi , kucing dan kelinci , efisiensinya sampai sekarang masih sangat rendah yakni kurang dari 1% dengan sekitar 10% yang lahir hidup (Han et al, 2003)

9. Kloning Domba Dolly Kloning domba pertama sebenarnya telah dilaporkan 18 tahun yang lalu oleh Willadson (1986) yang menggunakan blastomere-blastomere embrio donor inti. Pada tahun 1997, ilmuwan dari Skotlandia mengumumkan kelahiran domba dolly , domba yang diklone dari domba dewasa dengan transplantasi nukleus dari sel terdeferensiasi . Pada tahun 2003 ( usia 68 tahun ) Dolly mengalami komplikasi penyakit paru-paru yang umumnya menjangkit domba usia tua .

10. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain Tahapan teknologi kloning adalah; Isolasi nukleus (inti sel) dari hewan donor: Nukleus diisolasi dari sel putting susu domba dewasa dengan menggunakan teknik khusus sehingga dapat dikeluarkan dari membrane sel. Isolasi sel telur: Sel telur yang belum dibuahi diperoleh dari domba lain. Dibutuhkan banyak sel telur dalam teknologi ini karena banyak sel telur yang tidak mampu bertahan dalam tahapan pengkloningan lebih lanjut. Pengambilan nukleus dari sel telur Penggabungan nukleus dengan sel telur: Nukleus yang telah diisolasi dari sel domba dewasa digabungkan ke dalam sel domba lain yang telah dihilangkan nukleusnya. Secara genetic sel domba yang menerima nukleus identik dengan domba pendonor. Pemasukan sel telur kedalam rahim: Sel telur dimasukkan ke dalam rahim domba betina yang lain. Hanya sedikit sel telur yang mampu bertahan dan berkembang di dalam rahim. Sel telur yang mampu bertahan akan berkembang menjadi embrio dan selanjutnya akan dihasilkan anak domba yang mirip dengan domba pendonor nucleus (Rachmawati, 2009).

11. Kloning Pada Sapi Kloning embrio sapi di seluruh dunia lebih banyak dibandingkan dengan spesies lainnya . Maturasi oosit in vitro, fertilisasi in vitro, dan kultur embrio in vitro telah terlaksana dengan baik pada ternak sapi dan setiap kegiatan tersebut merupakan tahapan penting dalam proses kloning Kloning pada ternak sapi telah dilakukan oleh westhusin et al (2001) dengan menggunakan seekor sapi Brahman jantan yang bernama Chance yang berumur sekitar 21 tahun .

12. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 2. Teknik Inseminasi Buatan (kawin suntik) kawin suntik, adalah teknik untuk memasukkan sperma yang telah dicairkan dan diproses terlebih dahulu yang berasal dari ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat khusus yang disebut “ insemination gen” Memasukan atau penyampaian semen kedalam saluran kelamin betina dengan menggunakan alat-alat buatan manusia dan bukan secara alami

13. Tujuan Inseminasi Buatan Teknik inseminasi buatan memiliki beberapa tujuan, yaitu: Memperbaiki mutu genetika ternak. Tidak mengharuskan pejantan unggul untuk dibawa ketempat yang dibutuhkan sehingga mengurangi biaya Mengoptimalkan penggunaan bibit pejantan unggul secara lebih luas dalam jangka waktu yang lebih lama. Meningkatkan angka kelahiran dengan cepat dan teratur. Mencegah penularan dan penyebaran penyakit kelamin

14. Penerapan IB pada ternak ditentukan oleh empat faktor utama, yaitu: a. Semen beku Permasalahan utama pada semen yang dibekukan adalah adanya pengaruh kejutan dingin (cold shock) terhadap sel yang dibekukan dan perubahanperubahan intraseluler akibat pengeluaran air yang bertalian dengan pembentukan kristal-kristal es. Kristal- kristal es yang terbentuk akan merusak sel spermatozoa secara mekanik , permeabilitas membran sel berubah dan pada saat proses thawing ( pencairan kembali semen) menyebabkan spermatozoa mati . b. Ternak betina sebagai akseptor IB Betina sebagai akseptor IB harus sehat organ dan saluran reproduksinya atau dengan kata lain tidak terjadi gangguan pada organ dan saluran reproduksi , karena bila terjadi gangguan akan menyebabkan terjadinya kegagalan proses pembuahan .

15. Penerapan IB pada ternak ditentukan oleh empat faktor utama, yaitu: c. Keterampilan tenaga pelaksana (inseminator) Keterampilan teknisi berkaitan erat dengan kemampuan inseminator untuk melakukan inseminasi dengan tepat sasaran dan waktu , dan ini berkaitan erat pula dengan tingkat pengetahuan zooteknis peternak . d. Pengetahuan zooteknis peternak Peternak harus mampu pula mendeteksi berahi pada ternak betina , apakah berahi atau tidak dan melaporkan kejadian berahi dengan tepat waktu kepada inseminator

16. Prosedur Insemenasi Buatan Teknik inseminasi buatan memiliki beberapa prosedur antara lain sebagai berikut : Semen harus dicairkan (thawing) Straw dikeluarkan dari air kemudian dikeringkan Straw dimasukan dalam gun Plastic sheath dimasukan pada gun yang sudah berisi semen beku /straw Sapi dipersiapkan Tangan petugas Inseminasi Buatan (IB) dimasukan ke rectum, hingga dapat menjangkau dan memegang leher rahim ( servix ) Semen disuntikan / disemprotkan pada badan uterus

17. Manfaat penerapan Inseminasi Buatan Bibit ternak yang baik selalu tersedia dan mudah diperoleh . Mengurangi terjadinya bahaya , pekerjaan , dan biaya perawatan Hasil persilangan (cross-breeding) yang tidak disukai dapat dihindarkan Sangat berguna untuk digunakan pada betina-betina yang berada dalam keadaan estrus dan berovulasi tetapi tidak mau berdiri untuk dinaiki pejantan Memperbaiki tingkat dan efisiensi seleksi genetik dan meningkatkan performans produksi ternak . Dapat menghindari penyakit yang bersifat venereal Dapat memanfaatkan ternak jantan yang invalid, lumpuh , patah kaki yang tidak dapat mengawini betina secara alamiah melalui proses penampungan semennya . Memungkinkan bertemunya suatu pasangan ternak yang tidak serasi

18. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 3. Transfer Embrio Transfer embrio merupakan bagian dari teknologi reproduksi setelah inseminasi buatan yang tengah dikembangkan dalam dunia peternakan. Apabila kawin suntik memfokuskan pada sperma jantan, maka transfer embrio tidak hanya potensi dari jantan saja yang dioptimalkan, melainkan potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfaatkan secara optimal.

19. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 4. Teknologi Transgenik Teknologi Transgenik Hewan transgenik adalah hewan yang telah mengalami rekayasa genetika sehingga dihasilkan hewan dengan sifat yang diharapkan . Teknologi transgenik pada hewan dilakukan dengan cara penyuntingan fragmen DNA secara mikro ke dalam sel telur yang telah mengalami pembuahan . Tujuan dari teknologi ini adalah meningkatkan produk dari hewan ternak seperti daging susu , dan telur .

20. Tahapan transformasi genetik adalah : Mengisolasi gen unggul Memanipulasinya Memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lainnya sehingga diperoleh ternak unggul yang diinginkan

21. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 5. Hormon BST (Bovine Somatotrophin ) Teknologi ini dilakukan dengan menyisipkan gen somatotropin sapi pada plasmid. Escherichia coli untuk menghasilkan BST. BST yang ditambahkan pada makanan ternak dapat meningkatkan produksi daging dan susu ternak ( Kusumawati , 2012: 180)

22. Penerapan prinsip bioteknologi dalam bidang peternakan antara lain 5. Hormon BST (Bovine Somatotrophin ) Dengan rekayasa genetika dihasilkan hormon pertumbuhan dewan yaitu BST. Caranya adalah : Plasmid bakteri Escherichia coli dipotong dengan enzim endonuklease . Gen somatotropin sapi diisolasi dari sel sapi Gen somatotropin disisipkan ke plasmid bakteri Bakteri yang menghasilkan bovin somatotropin ditumbuhan dalam tangki fermentasi Bovine somatotropin diambil dari bakteri dan dimurnikan . Hormon ini dapat memicu pertumbuhan dan meningkatkan produksi susu .

23. Keuntungan Bioteknologi di Bidang Peternakan Secara Umum a. Dengan memanfaatkan aplikasi bioteknologi bidang peternakan akan menghasilkan ternak dengan kualitas yang unggul . Salah satu contoh ternak unggul hasil dari bioteknologi antara lain ayam penghasil telur , ayam penghasil daging , sapi pedaging , sapi penghasil susu , dan kambing penghasil daging b. Usaha memperbanyak ternak unggul tersebut menggunakan teknik kawin silang dan teknik kawin suntik atau inseminasi buatan. Dengan teknik inseminasi buatan, dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkan tanpa mengenal sistem kawin serta tanpa melibatkan sapi atau domba jantan. c. Adayanya teknik splitting (yang mampu menghasilkan anak kembar identik pada domba, sapi, babi, dan kuda) .

24. Fdfujf Mengembangkan produk-produk peternakan , seperti vaksin dan antibody Peningkatan produksi ternak , meningkatkan efisiensi dan kualitas pakan seperti manipulasi mikroba rumen Menghasilkan embrio yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi Menciptakan jenis ternak unggul , dan Dapat memproduksi asam amino tertentu . 01 Dampak Positif Dampak Bioteknologi Peternakan Sifat-sifat makhluk hidup dapat diubah dengan mudah , termasuk menyisipkan gen jahat yang dapat digunakan untuk memunuh atau meneror manusia Mengganggu keseimbangan lingkungan Penggunaan makhluk transgenic yang tidak terkontrol sehingga menyebabkan lepas di alam . Pelepasan ini dapat menimbulkan pencemaran lingkungan yang cukup berbahaya . Penggunaan bioteknologi dapat merugikan peternak kecil . Sebagai senjata biologis 2 Dampak Negatif

25. 02 Kloning Embrio , dimana beberapa jenis sapi perah dapat dilakukan kloning embrio sehingga kualitas keturunan sapi akan semakin unggul dan berkualitas tinggi Sapi perah dengan hormon manusia , Dimana teknologi DNA rekombinan mampu menyisipkan gen laktoferin yang memproduksi HLF ( Human laktoferin ) pada sapi perah . Dengan aplikasi bioteknologi tersebut maka bisa didapatkan sapi yang memproduksi susu dengan kandungan latoferin , contohnya sapi herman . Bovine Somatropin (BST), dimana teknologi modern ini dilakukan dengan cara menyisipkan gen somatropin sapi pada plasmid bakteri Escherichia coli untuk menghasilkan BST. BST tersebut ditambahkan pada makanan ternak sehingga efeknya dapat meningkatkan produksi daging dan susu pada hewan ternak yang dipelihara Produk-Produk Bioteknologi Peternakan

26. Kekurangan produk-produk Bioteknologi Kloning Embrio : Sulit dilakukan , resiko terjadi mutasi gen, mudah terserang penyakitdan menurunkan keankeragaman Sapi perah dengan hormon manusia : penyakit mastitis yang akan diberikan hormon ini meningkat 70 % Bovine Somatropin (BST) : Daging yang diberikan hormon ini kurang mengandung lemak serta Penggunaan BST menyebabkan penurunaan bobot badan pada kondisi yang memprihatinkan

27. THANKS YOU !!