ABSTRAK
Anda adalah apa yang Anda makan. Makanan yang dimodifikasi secara genetik (GM) mengubah pertanian modern dengan meningkatkan nutrisi, keberlanjutan, dan ketahanan terhadap tantangan lingkungan. Tinjauan ini menyoroti manfaat tanaman GM, termasuk ketahanan terhadap hama, pengayaan nutrisi, dan peran dalam pengurangan mikotoksin, produksi biofuel, dan farmasi. Meskipun makanan GM menawarkan solusi untuk keamanan pangan global, kekhawatiran tetap ada mengenai alergenisitas, risiko kanker, kesehatan reproduksi, dan gangguan mikrobiota usus. Metode deteksi canggih, seperti pengujian berbasis PCR, immunoassays, dan next-generation sequencing (NGS), sangat penting untuk identifikasi dan regulasi makanan GM yang akurat, memastikan modifikasi yang tidak sah dikecualikan dari pasokan makanan. Teknologi yang muncul, termasuk diagnostik berbasis CRISPR, menjanjikan spesifisitas dan keterjangkauan yang lebih besar untuk deteksi makanan GM tingkat molekuler. Tinjauan ini menganjurkan pendekatan multidisiplin—mengintegrasikan genetika, imunologi, dan toksikologi—untuk mengatasi masalah keamanan dan menyempurnakan teknologi deteksi. Kerangka kerja regulasi internasional harus menyeimbangkan inovasi dengan perlindungan kesehatan dan lingkungan. Edukasi konsumen sangat penting untuk menumbuhkan kepercayaan dan penerimaan terhadap makanan GM. Perkembangan di masa mendatang dapat mencakup tanaman pangan yang diperkaya untuk melawan kekurangan gizi, tahan terhadap perubahan iklim, dan direkayasa untuk khasiat obat. Kolaborasi antara peneliti, regulator, dan masyarakat sangat penting untuk memaksimalkan manfaat pangan rekayasa genetika sekaligus memastikan keamanan dan keberlanjutannya dalam mengatasi tantangan global.

1 Pendahuluan
Apa yang kita masukkan ke dalam mulut kita memengaruhi hati dan pikiran kita. Pepatah ini menggarisbawahi pentingnya pilihan makanan kita, menyoroti bagaimana kualitas dan komposisi dari apa yang kita konsumsi dapat memengaruhi kesejahteraan kita secara keseluruhan. Dalam konteks makanan yang dimodifikasi secara genetik (GM), frasa ini menjadi lebih penting. Makanan GM berpotensi untuk meningkatkan kandungan gizi, meningkatkan keamanan pangan, dan mengurangi dampak lingkungan. Namun, kekhawatiran tentang efek jangka panjangnya terhadap kesehatan manusia, termasuk dampak potensial pada kesejahteraan fisik dan mental, tetap ada (Naveen dan Sontakke 2024 ). Oleh karena itu, memahami implikasi dari mengonsumsi makanan GM sangat penting, karena pilihan ini tidak hanya menopang tubuh kita tetapi juga membentuk kesehatan dan kualitas hidup kita.

Perkembangan industri makanan GM telah menghasilkan kemajuan signifikan dalam genetika. Pada tahun 1869, Friedrich Miescher pertama kali memurnikan DNA, dan pada tahun 1953, James Watson dan Francis Crick menemukan struktur heliks ganda DNA. Pada tahun 1973, Stanley Cohen dan Herbert Boyer mengembangkan organisme hasil rekayasa genetika (GMO) pertama, yang menandai dimulainya rekayasa genetika. FDA menyetujui tomat “FLAVR SAVR” pada tahun 1994, makanan hasil rekayasa genetika pertama yang tersedia untuk konsumsi publik, yang menandai dimulainya era baru dalam produksi pangan. Makanan GM, yang direkayasa melalui teknik seperti penyisipan dan penyuntingan gen (Gambar 1 ), mengatasi tantangan kritis seperti ketahanan pangan, keberlanjutan, dan ketahanan iklim (Ayala et al. 2024 )

Sejak 1996, adopsi globalnya telah meluas, dengan budidaya besar-besaran di negara-negara seperti Amerika Serikat, Brasil, dan Argentina (Garcia-Yi et al. 2014 ). Meskipun penggunaannya meluas, makanan rekayasa genetika telah memicu perdebatan yang cukup besar, khususnya mengenai keamanannya dan potensi dampaknya terhadap kesehatan manusia (Shen et al. 2022 ).

Makanan hasil rekayasa genetika menawarkan manfaat seperti ketahanan terhadap hama, hasil panen yang lebih tinggi, dan peningkatan gizi. Makanan hasil rekayasa genetika juga menimbulkan masalah lingkungan, kesehatan, dan sosial. Berbagai negara dan kawasan telah mengadopsi kerangka regulasi yang berbeda, dengan beberapa mengambil pendekatan yang permisif dan yang lainnya mengambil pendekatan yang hati-hati. Tabel 1 memberikan gambaran umum yang komprehensif tentang aspek-aspek ini, yang menggambarkan kompleksitas dan pentingnya memahami konsumsi makanan hasil rekayasa genetika dan implikasinya terhadap kesehatan dan kualitas hidup.

Puluhan tahun penelitian, termasuk evaluasi WHO dan FAO, mengonfirmasi keamanan pangan GM, menilai alergenisitas, toksisitas, nutrisi, dan dampak lingkungan (Organisasi 2014 ; Shen et al. 2022 ).

Badan pengatur, seperti FDA dan EFSA, secara ketat menilai makanan GM untuk alergenisitas, toksisitas, dan efek imunologis yang tidak diinginkan melalui alat-alat canggih, seperti bioinformatika dan analisis protein, untuk mengidentifikasi alergen potensial (Nicolia et al. 2014 ; Sabat dan Tripathy 2024 ; Shen et al. 2022 ; Teferra 2021 ). Penelitian tentang respons inflamasi menunjukkan bahwa makanan GM dapat memengaruhi jalur imun, meskipun mekanisme yang terlibat memerlukan eksplorasi lebih lanjut (TH Lee et al. 2017 ). Studi hewan dan uji coba manusia terbatas telah meneliti dampak makanan GM pada fungsi imun, menghasilkan hasil beragam yang menyoroti perlunya studi jangka panjang dan protokol standar untuk sepenuhnya memahami imunogenisitasnya (Abdul Aziz et al. 2022 ; Goodman 2024 ; Shen et al. 2022 ).

Kontroversi seperti “kontroversi Monarch Butterfly,” “kasus Pusztai,” dan “kasus Séralini,” telah membentuk persepsi publik, yang berujung pada pelarangan sebagian atau menyeluruh terhadap makanan GM di berbagai negara, termasuk Uni Eropa (Raman 2017 ). Peristiwa-peristiwa ini menyoroti ketegangan yang terus berlanjut antara inovasi ilmiah dan keselamatan konsumen.

Tinjauan menyeluruh tentang makanan hasil rekayasa genetika (Tabel 1 ) menyoroti manfaatnya—ketahanan terhadap hama, hasil panen yang lebih tinggi, dan peningkatan gizi bersama dengan masalah lingkungan, kesehatan, dan sosial. Tinjauan ini juga mengkaji kerangka regulasi global, dengan membandingkan pendekatan yang bersifat permisif dan kehati-hatian.

Meskipun sebagian besar literatur berfokus pada keamanan dan regulasi, hanya sedikit kajian yang memadukan genetika, imunologi, dan ilmu pangan untuk menilai dampak kesehatan dari makanan rekayasa genetika. Kajian ini secara sistematis mengevaluasi keamanannya, dengan menekankan imunogenisitas dan masalah publik seperti alergenisitas, risiko kanker, dan reproduksi. Dengan mengadopsi pendekatan multidisiplin, kajian ini memberikan wawasan baru tentang implikasi makanan rekayasa genetika bagi kesehatan publik dan keamanan pangan.

2 Analisis Perbandingan: Komposisi Nutrisi Tanaman Pangan Rekayasa Genetika
Menganalisis interaksi antara perbaikan tanaman tingkat lanjut dan komposisi nutrisi sangatlah penting. Studi ini mengeksplorasi evolusi bioteknologi pertanian, menyoroti bagaimana teknik modern menyempurnakan metode tradisional untuk peningkatan sifat yang tepat. Studi ini juga meneliti persamaan dan perbedaan nutrisi antara tanaman GM dan non-GM, dengan menekankan penilaian keamanan yang ketat.

Studi terkini telah menyoroti potensi tanaman pangan GM untuk biofortifikasi, meningkatkan nutrisi penting seperti zat besi, seng, dan vitamin A (Zulfiqar et al. 2024 ). Misalnya, beras GM yang diperkaya dengan beta-karoten (beras emas) telah menunjukkan harapan dalam mengatasi kekurangan vitamin A. Lebih jauh lagi, kemajuan dalam genomik dan teknologi penyuntingan gen, seperti CRISPR, telah memfasilitasi pengembangan tanaman pangan dengan profil nutrisi yang lebih baik, menawarkan solusi baru untuk tantangan nutrisi global4. Akhirnya, analisis ini membahas contoh-contoh spesifik di mana modifikasi genetik telah berhasil memperkaya tanaman pangan dengan nutrisi penting, vitamin, dan senyawa bermanfaat, yang menyoroti potensi teknologi GM untuk mengatasi tantangan nutrisi di seluruh dunia.

2.1 Kemajuan Inovatif dalam Pengembangan Tanaman: Perbandingan Teknologi GM dan Pemuliaan Tanaman Tradisional
Peningkatan hasil panen, yang berakar pada penelitian genetika awal Gregor Mendel, merevolusi bioteknologi pertanian. Sejak abad ke-20, teknik-teknik canggih telah meningkatkan hasil panen, kualitas, dan ketahanan terhadap penyakit, hama, dan tekanan lingkungan.

Pemuliaan tanaman tradisional melibatkan penyerbukan silang secara manual untuk menciptakan kombinasi gen baru, yang memerlukan evaluasi multigenerasi untuk memilih varietas unggul. Teknik yang digunakan meliputi hibridisasi untuk meningkatkan vigor dan induksi mutasi untuk sifat-sifat yang menguntungkan. Namun, metode ini tidak tepat, karena mentransfer banyak gen dengan potensi efek yang tidak diinginkan.

Teknologi rekayasa genetika memungkinkan penyisipan gen yang tepat, sering kali lintas spesies, untuk meningkatkan sifat-sifat seperti ketahanan terhadap hama dan nutrisi. Pendekatan yang terarah ini meminimalkan sifat-sifat yang tidak diinginkan, sehingga menawarkan metode perbaikan tanaman yang lebih terkendali dan dapat diprediksi.

Aspek unik lain dari bioteknologi pertanian adalah seleksi berbantuan penanda (MAS), sebuah teknik yang memanfaatkan penanda DNA yang dikaitkan dengan sifat-sifat yang menguntungkan, seperti peningkatan hasil panen atau ketahanan terhadap penyakit, untuk mengidentifikasi dan memilih tanaman secara lebih efisien (Byrne 2014 ). MAS meningkatkan keakuratan pemuliaan tradisional dengan berfokus pada pola genetik daripada sifat saja, sehingga memperlancar pengembangan varietas tanaman yang unggul.

2.2 Analisis Perbandingan Profil Nutrisi: Tanaman Pangan Hasil Rekayasa Genetika dan Tanaman Pangan Non-Genetik
Penelitian ekstensif mengonfirmasi bahwa tanaman pangan GM dan non-GM memiliki profil nutrisi yang sebanding, termasuk protein, lemak, dan vitamin. Namun, beberapa penelitian mencatat perbedaan halus dalam nutrisi tertentu. Misalnya, sebuah penelitian yang membandingkan kedelai GM dan non-GM mengungkapkan bahwa kedelai GM biasanya mengandung kadar asam lemak tak jenuh yang relatif tinggi, yang bermanfaat bagi kesehatan jantung. Sebaliknya, tanaman kedelai non-GM ditemukan memiliki kadar isoflavon dan sakarida yang sedikit lebih tinggi, senyawa yang terkait dengan berbagai manfaat kesehatan, termasuk sifat antioksidan (Li et al. 2023 ). Meskipun kecil, perbedaan ini menyoroti perlunya analisis komposisi terperinci untuk mengonfirmasi kesetaraan nutrisi tanaman pangan GM dengan tanaman non-GM, memastikan pilihan makanan yang aman dan bergizi.

2.3 Dampak Modifikasi Genetik terhadap Nutrisi, Vitamin, Mineral, dan Metabolit Sekunder
Modifikasi genetik dapat mengubah kadar nutrisi penting, vitamin, mineral, dan metabolit sekunder pada tanaman pangan. Contoh yang menonjol adalah pengembangan beras GM yang dikenal sebagai beras emas (Gambar 2 ), yang direkayasa untuk menghasilkan β -karoten, prekursor vitamin A, yang menghasilkan warna kuning yang khas. Dibandingkan dengan beras konvensional, beras emas memiliki kadar vitamin A yang jauh lebih tinggi, sehingga menjadikannya alat yang berharga untuk memerangi kekurangan vitamin A, terutama di daerah-daerah yang menjadikan beras sebagai makanan pokok (Swamy et al. 2019 ).

Modifikasi genetik dapat mengubah metabolit sekunder, senyawa utama dalam pertahanan tanaman dan kesehatan manusia. Flavonoid, alkaloid, dan glikosida, yang dikenal karena sifat antioksidan dan pencegahan penyakit, dapat bervariasi antara tanaman GM dan non-GM, yang memengaruhi ketahanan dan nutrisi tanaman (Scientists 2024 ).

Oleh karena itu, meskipun tanaman pangan hasil rekayasa genetika dapat direkayasa untuk meningkatkan kualitas gizi tertentu, pemantauan perubahan ini secara terus-menerus sangatlah penting. Memastikan bahwa tanaman pangan hasil rekayasa genetika memenuhi standar keamanan dan gizi sangatlah penting untuk memaksimalkan manfaatnya sekaligus meminimalkan potensi risiko.

3 Metode Deteksi Mutakhir untuk Bahan yang Direkayasa Secara Genetik
Metode deteksi canggih untuk bahan-bahan GM mencakup teknik berbasis PCR (misalnya, PCR konvensional, qPCR, PCR multipleks dengan elektroforesis kapiler, dan PCR ultracepat) untuk amplifikasi dan deteksi DNA GM yang tepat (Gambar 3 ). Imunoassay, seperti ELISA dan perangkat aliran lateral, berfokus pada protein GM, yang memungkinkan pengujian cepat di tempat. Next-generation sequencing (NGS) menyediakan profil genetik yang komprehensif dari bahan GM. Metode-metode ini meningkatkan pemantauan dan regulasi produk GM, yang memastikan keamanan dan kepatuhan pangan.

3.1 Pengujian Berbasis PCR: Ketepatan dalam Mendeteksi DNA GM
Reaksi berantai polimerase (PCR) merupakan salah satu teknik yang paling andal dan banyak digunakan untuk mendeteksi bahan-bahan GM dalam produk makanan. Pengujian berbasis PCR bekerja dengan cara mengamplifikasi urutan DNA tertentu yang terkait dengan sifat-sifat GM, sehingga memungkinkan pendeteksian bahan GM dalam jumlah yang sangat kecil sekalipun dalam suatu sampel. Ada berbagai jenis pengujian PCR:

3.1.1 PCR Konvensional
Metode ini memperbanyak urutan DNA target, sehingga lebih mudah dideteksi. Metode ini sering digunakan untuk tujuan deteksi dasar.

3.1.2 PCR Waktu Nyata (qPCR)
Teknik ini sangat berharga karena sensitivitasnya yang tinggi dan kemampuannya untuk mengukur jumlah bahan GM yang ada dalam sampel. PCR real-time melacak proses amplifikasi secara real-time, memberikan hasil dan kuantifikasi langsung (Kitta et al. 2016 ).

3.1.3 PCR Multipleks yang Digabungkan dengan Elektroforesis Kapiler
Deteksi bahan GM dalam makanan telah maju dengan teknik, seperti PCR multipleks, yang secara bersamaan dapat memperbanyak beberapa target DNA dalam satu reaksi, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi pengujian. Baru-baru ini, para peneliti mengembangkan metode yang menggabungkan PCR multipleks dengan elektroforesis kapiler untuk mengatasi kurangnya metode deteksi untuk kejadian kanola GM tertentu (DP-073496-4, MON88302, dan MS11) yang diizinkan di Korea. Pendekatan baru ini divalidasi menggunakan berbagai tanaman GM dan menunjukkan spesifisitas tinggi dan batas deteksi serendah 0,0125% untuk kejadian kanola GM target. Sampel kanola GM bersertifikat juga berhasil dianalisis, yang mengonfirmasi keandalan metode (D.-G. Lee et al. 2021 ). Teknik ini tidak hanya meningkatkan deteksi kanola GM tetapi juga memperkuat pemantauan keseluruhan bahan GM, yang memastikan kepatuhan terhadap standar keamanan pangan.

3.1.4 PCR Ultracepat: Merevolusi Deteksi Makanan GM
Metode deteksi baru untuk kentang GM melalui PCR ultracepat (UF‒PCR) telah dikembangkan untuk menjawab kebutuhan penilaian pangan GM yang cepat pada tanaman pangan, khususnya di negara-negara seperti Korea Selatan, yang memiliki regulasi GMO yang ketat. Metode ini, yang menargetkan dua kejadian kentang GM (SPS-Y9 dan EH92-527-1), secara signifikan mengurangi waktu PCR sambil mempertahankan spesifisitas dan sensitivitas yang tinggi, menjadikannya alat yang menjanjikan untuk analisis GMO dalam kondisi lapangan (S S. Singh et al. 2023 ).

3.2 Imunoassay: Menargetkan Protein GM
Imunoassay merupakan alat ampuh lain yang digunakan untuk mendeteksi bahan-bahan GM, dengan fokus pada protein yang diekspresikan oleh gen yang disisipkan, bukan DNA itu sendiri. Pengujian ini menggunakan antibodi yang secara khusus mengikat protein GM, sehingga memungkinkan deteksi dan kuantifikasinya:

3.2.1 Uji Imunosorben Terkait Enzim (ELISA)
ELISA sangat spesifik dan dapat digunakan untuk analisis kualitatif (ada/tidak ada) dan kuantitatif. Ini adalah metode umum di laboratorium karena kemampuannya untuk mendeteksi protein GM tertentu secara akurat (Y. Wang et al. 2024 ).

3.2.2 Perangkat Aliran Lateral dan Metode RPA-Cas12a-GM: Alat Canggih untuk Mendeteksi Makanan GM di Lokasi
Perangkat aliran lateral (LFD) adalah alat yang sangat portabel dan mudah digunakan yang memberikan hasil yang cepat, menjadikannya ideal untuk pengujian tanaman GM di tempat. Karena kesadaran konsumen akan biosafety meningkat, permintaan untuk metode diagnostik di tempat yang efisien telah meningkat. Untuk mengatasi kebutuhan ini, metode RPA-Cas12a-GM menggabungkan amplifikasi rekombinase polimerase (RPA) dengan reaksi pembelahan Cas12a untuk mendeteksi bahan GM. Pendekatan baru ini menggunakan sinyal fluoresensi dan pita visual pada strip aliran lateral untuk mendeteksi gen spesifik GM, seperti CP4-EPSPS dan Cry1Ab/Ac, dengan sensitivitas serendah 45 salinan/μL dan akurasi deteksi 100%, semuanya dalam waktu 45 menit. Kemajuan ini memberikan solusi yang andal, cepat, dan ramah lapangan untuk regulasi dan pemantauan produk GM (J. Wang et al. 2022 ).

3.3 Next-Generation Sequencing (NGS): Profil Genetik Komprehensif
Next-generation sequencing (NGS) merupakan metode deteksi genetik terdepan yang menawarkan pendekatan komprehensif untuk mengidentifikasi bahan-bahan GM. Tidak seperti metode tradisional yang berfokus pada urutan DNA tertentu, NGS dapat mengurutkan seluruh genom atau wilayah genom tertentu, yang memberikan informasi mendalam tentang keberadaan dan komposisi bahan GM:

3.3.1 Sensitivitas dan Presisi
NGS sangat sensitif dan mampu mendeteksi kadar DNA GM yang sangat rendah, bahkan dalam campuran yang kompleks. Hal ini menjadikannya alat yang sangat baik untuk melacak bahan-bahan GM dalam makanan olahan yang DNA-nya mungkin terdegradasi (Boutigny et al. 2019 ).

3.3.2 Identifikasi GMO yang Tidak Diketahui atau Tidak Berizin
Salah satu keuntungan utama NGS adalah kemampuannya untuk menganalisis sejumlah besar data genetik secara bersamaan. Kemampuan ini sangat berharga untuk mengidentifikasi organisme hasil rekayasa genetika (GMO) yang tidak diketahui atau tidak sah yang mungkin tidak terdeteksi oleh metode yang lebih terarah (Pallarz et al. 2023 ). Oleh karena itu, kemampuan NGS untuk menyediakan profil genetika yang terperinci menjadikannya sumber daya yang sangat berharga bagi badan pengatur dan peneliti yang ingin memastikan keamanan dan keaslian produk pangan.

3.4 Kemajuan Teknologi dan Tantangan dalam Deteksi Makanan GM
3.4.1 Pengujian Berbasis PCR
3.4.1.1 Kemajuan Teknologi
Pengenalan PCR real-time dan PCR multipleks telah memajukan deteksi bahan-bahan GM secara signifikan. Teknik-teknik ini meningkatkan sensitivitas, spesifisitas, dan hasil, yang memungkinkan kuantifikasi yang tepat dan deteksi simultan dari beberapa sifat GM, menjadikannya alat yang ampuh dalam analisis pangan GM (Kitta et al. 2016 ).

3.4.1.2 Tantangan
Meskipun ada kemajuan ini, pengujian berbasis PCR bergantung pada DNA berkualitas tinggi, yang mungkin sulit diekstraksi dari makanan olahan. Selain itu, keberadaan inhibitor dalam matriks makanan dapat membahayakan keakuratan hasil PCR, sehingga menimbulkan keterbatasan yang signifikan (Leimanis et al. 2006 ; Sajali et al. 2018 ).

3.4.2 Imunoassay
3.4.2.1 Kemajuan Teknologi
Kemajuan dalam produksi antibodi dan desain pengujian telah menghasilkan peningkatan sensitivitas dan spesifisitas dalam uji imuno. Inovasi, seperti perangkat aliran lateral (LFD), telah membuat pengujian ini lebih mudah digunakan dan sesuai untuk pengujian cepat di tempat, sehingga memberikan solusi praktis untuk mendeteksi protein GM.

3.4.2.2 Tantangan
Imunoassay terbatas pada identifikasi protein GM yang diketahui dan mungkin gagal mendeteksi GMO yang tidak mengekspresikan protein ini. Selain itu, metode ini umumnya menawarkan sensitivitas yang lebih rendah daripada metode berbasis DNA, yang membatasi kegunaannya dalam konteks tertentu (Ahsan 2022 ).

3.4.3 Pengurutan Generasi Berikutnya (NGS)
3.4.3.1 Kemajuan Teknologi
Next-generation sequencing (NGS) telah merevolusi deteksi GM karena kemajuan pesatnya dalam kecepatan, akurasi, dan efisiensi biaya sequencing. NGS memungkinkan analisis yang komprehensif dan terperinci terhadap konten GM, menjadikannya alat yang ampuh untuk studi genomik mendalam dan deteksi GMO (Satam et al. 2023 ).

3.4.3.2 Tantangan
Penerapan NGS terhambat oleh kebutuhan akan peralatan canggih dan keahlian dalam bioinformatika, sehingga kurang mudah diakses untuk pengujian rutin. Selain itu, kompleksitas yang terlibat dalam analisis dan interpretasi data tetap menjadi tantangan signifikan untuk penerapan secara luas.

4 Dampak Ekologis terhadap Kesehatan Tanah, Keanekaragaman Hayati, dan Organisme Nontarget
4.1 Kesehatan Tanah
Tanaman pangan hasil rekayasa genetika dapat memengaruhi kesehatan tanah melalui berbagai mekanisme. Misalnya, tanaman pangan Bt, yang menghasilkan protein insektisida, telah menunjukkan toksisitas minimal terhadap organisme tanah nontarget seperti cacing tanah, nematoda, dan protozoa. Namun, efek jangka panjang tanaman pangan hasil rekayasa genetika pada komunitas mikroba tanah dan siklus hara masih dalam penyelidikan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tanaman pangan hasil rekayasa genetika dapat mengubah komposisi dan aktivitas mikroba tanah, yang berpotensi memengaruhi kesuburan tanah dan fungsi ekosistem (Un Jan Contreras dan Gardner 2022 ).

4.2 Keanekaragaman Hayati
Dampak tanaman pangan GM terhadap keanekaragaman hayati menghadirkan skenario yang kompleks. Tanaman pangan GM yang direkayasa agar toleran terhadap herbisida sering kali menyebabkan peningkatan penggunaan herbisida, yang dapat mengurangi keanekaragaman tanaman di lanskap pertanian. Pengurangan ini dapat berdampak berjenjang pada organisme terkait, termasuk serangga, burung, dan satwa liar lainnya. Sebaliknya, tanaman pangan GM yang mengurangi kebutuhan akan insektisida kimia, seperti tanaman pangan Bt, dapat menguntungkan organisme nontarget dengan menurunkan paparan pestisida (Kumar et al. 2020 ). Secara keseluruhan, dampak terhadap keanekaragaman hayati bergantung pada konteks, yang bervariasi dengan sifat khusus tanaman pangan GM dan praktik pertanian.

4.3 Organisme Nontarget
Pengenalan tanaman pangan GM dapat menimbulkan dampak yang tidak diinginkan pada organisme nontarget. Tanaman pangan Bt secara umum dianggap lebih aman daripada insektisida konvensional untuk makroinvertebrata nontarget (Yang et al. 2017 ). Namun, ada kekhawatiran mengenai dampak potensial pada serangga yang bermanfaat, seperti penyerbuk dan predator hama alami (Yaqoob et al. 2016 ). Selain itu, munculnya gulma yang resistan terhadap herbisida akibat meluasnya penggunaan tanaman pangan GM yang toleran terhadap herbisida menghadirkan tantangan, yang berpotensi menyebabkan peningkatan penggunaan herbisida dan kerusakan pada spesies tanaman nontarget (Fartyal et al. 2018 ).

5 Strategi untuk Mengurangi Risiko Lingkungan Terkait Pertanian GM
5.1 Pengendalian Hama Terpadu (PHT)
Penerapan strategi pengelolaan hama terpadu (IPM) dapat membantu mengurangi risiko lingkungan yang terkait dengan tanaman rekayasa genetika. IPM memadukan metode pengendalian biologis, kultural, mekanis, dan kimia untuk mengelola hama secara berkelanjutan (Shaw et al. 2021 ). Dengan mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia, IPM meningkatkan manfaat ekologis tanaman rekayasa genetika dan meminimalkan dampak buruk pada organisme nontarget.

5.2 Rotasi dan Diversifikasi Tanaman
Rotasi dan diversifikasi tanaman merupakan strategi yang efektif untuk mencegah penumpukan populasi hama dan mengurangi risiko gulma yang resistan terhadap herbisida (Lamichhane et al. 2017 ). Merotasi tanaman GM dengan tanaman non-GM dan menggabungkan spesies tanaman yang beragam dapat meningkatkan kesehatan tanah, meningkatkan keanekaragaman hayati, dan mengganggu siklus hidup hama.

5.3 Zona Penyangga dan Tempat Perlindungan
Menetapkan zona penyangga dan tempat perlindungan di sekitar lahan tanaman pangan rekayasa genetika dapat melindungi organisme nontarget dan meningkatkan keanekaragaman hayati (Grigorieva et al. 2023 ). Area ini menyediakan habitat bagi serangga, burung, dan satwa liar lain yang bermanfaat, membantu menjaga keseimbangan ekologi dan mengurangi wabah hama.

6. Pemantauan dan Regulasi
Pemantauan dan regulasi berkelanjutan terhadap budidaya tanaman pangan rekayasa genetika sangat penting untuk mengidentifikasi dan mengatasi potensi risiko lingkungan (Storer et al. 2024 ). Badan regulasi harus menegakkan pedoman yang ketat untuk persetujuan dan penggunaan tanaman pangan rekayasa genetika, serta memastikan penilaian dampak lingkungan yang menyeluruh sebelum dikomersialkan.

Penilaian komprehensif ini menyoroti kebutuhan penting untuk memahami dan mengelola dampak ekologis tanaman pangan rekayasa genetika. Pengelolaan yang efektif memerlukan penerapan strategi yang tepat sasaran dan pengawasan regulasi yang ketat untuk mengatasi potensi risiko lingkungan dan memastikan praktik pertanian yang berkelanjutan.

7 Faktor yang Mempengaruhi Kepercayaan, Persepsi, dan Perilaku Konsumen terhadap Makanan GM
Sikap konsumen terhadap makanan GM dibentuk oleh berbagai faktor, termasuk pengetahuan, latar belakang budaya, dan nilai-nilai pribadi. Secara umum, persepsi konsumen terhadap makanan GM beragam, dengan banyak yang memiliki asosiasi negatif karena kekhawatiran tentang risiko kesehatan, dampak lingkungan, dan pertimbangan etika (Hwang dan Nam 2021 ). Terlepas dari kekhawatiran ini, beberapa konsumen terbuka untuk membeli makanan GM, terutama ketika manfaat yang dirasakan seperti peningkatan kandungan nutrisi atau harga yang lebih rendah terlihat jelas (Lefebvre et al. 2019 ). Namun, permintaan yang kuat untuk pelabelan yang jelas tetap ada, karena banyak konsumen lebih suka membuat pilihan yang tepat, dan pelabelan GM dapat secara signifikan memengaruhi keputusan pembelian, dengan beberapa menghindari produk berlabel GM karena risiko yang dirasakan (Schneemann 2020 ).

Beberapa faktor yang saling terkait memengaruhi penerimaan konsumen terhadap makanan GM dan kepercayaan pada otoritas regulasi. Pengetahuan dan kesadaran memainkan peran penting; individu dengan pemahaman yang lebih baik tentang makanan GM dan bioteknologi umumnya lebih mendukung (Hwang dan Nam 2021 ). Inisiatif pendidikan yang memberikan informasi yang jelas dan akurat tentang keamanan dan manfaat makanan GM sangat penting untuk meningkatkan penerimaan. Manfaat yang dirasakan, seperti peningkatan nilai gizi dan pengurangan penggunaan pestisida, dapat menumbuhkan sikap positif, sedangkan kekhawatiran tentang risiko kesehatan dan dampak lingkungan dapat menyebabkan skeptisisme (Akbari et al. 2023 ). Kepercayaan pada otoritas regulasi juga penting; transparansi, kompetensi, dan fokus pada keselamatan publik meningkatkan penerimaan, sedangkan ketidakpercayaan dapat meningkatkan skeptisisme (Ali et al. 2021 ). Pertimbangan budaya dan etika selanjutnya membentuk persepsi; preferensi untuk makanan tradisional dan masalah etika tentang modifikasi genetik dapat berkontribusi pada resistensi. Selain itu, pengaruh media memainkan peran penting, dengan liputan positif meningkatkan penerimaan dan liputan negatif meningkatkan rasa takut dan pertentangan (Lefebvre et al. 2019 ). Memahami faktor-faktor ini membantu para pembuat kebijakan dan pemangku kepentingan mengatasi kekhawatiran konsumen, membangun kepercayaan publik, dan mendorong pengambilan keputusan yang tepat terkait pangan rekayasa genetika.

Tren terkini menunjukkan meningkatnya permintaan akan informasi yang jelas tentang makanan hasil rekayasa genetika, dengan transparansi regulasi yang meningkatkan kepercayaan konsumen. Namun, media sosial telah menyebarkan misinformasi, membesar-besarkan risiko dan mengecilkan manfaat, sehingga meningkatkan skeptisisme. Menangani misinformasi melalui kampanye edukasi dan informasi berbasis bukti sangat penting untuk pengambilan keputusan yang tepat dan membangun kepercayaan publik (Lukasiewicz et al. 2024 ).

8 Penilaian Dampak Jangka Panjang Konsumsi Makanan GM terhadap Kesehatan Manusia
Dampak kesehatan jangka panjang dari mengonsumsi makanan GM telah menjadi topik penelitian dan perdebatan yang luas. Penelitian telah bertujuan untuk menentukan apakah makanan GM menimbulkan risiko unik dibandingkan dengan makanan non-GM. Konsensus di antara organisasi kesehatan utama, termasuk American Medical Association dan World Health Organization, adalah bahwa makanan GM yang saat ini beredar di pasaran aman untuk dikonsumsi (Organization 2014 ).

9 Penilaian Alergenisitas, Mikrobioma Usus, Karsinogenisitas, Kesehatan Reproduksi, dan Dampak Kesehatan Lainnya
9.1 Alergenisitas
Makanan GM telah menjadi titik fokus penelitian dan perhatian publik, khususnya mengenai potensinya untuk memicu reaksi alergi pada manusia, bersama dengan masalah evaluasi keamanan lainnya (Gambar 4 ). Kekhawatiran utama muncul dari pengenalan protein baru ke dalam pasokan makanan, yang terjadi melalui proses modifikasi genetik. Protein ini, yang berasal dari penyisipan gen asing, dapat bertindak sebagai alergen baru atau meningkatkan potensi alergenik protein yang ada dalam makanan. Misalnya, ketika gen dari sumber alergenik yang diketahui, seperti kacang-kacangan atau kerang, ditransfer ke tanaman GM, ada risiko potensial tanaman ini memicu reaksi alergi pada individu yang sensitif (Olivieri dan Skypala 2023 ).

Akan tetapi, penting untuk dicatat bahwa makanan GM tidak secara inheren meningkatkan risiko reaksi alergi. Setiap makanan GM dievaluasi secara ketat untuk memastikan tidak ada alergen baru yang diperkenalkan selama proses modifikasi genetik. Memang, kemajuan terkini dalam teknologi makanan GM telah difokuskan pada pengurangan potensi alergenik tanaman dibandingkan dengan tanaman liar. Misalnya, lentil (Lens culinaris), yang kaya nutrisi tetapi diketahui menyebabkan reaksi alergi karena alergen Len c3 (protein transfer lipid nonspesifik, LTP), telah dipelajari untuk mengidentifikasi gen, Lcu.2RBY.4g013600, yang bertanggung jawab atas alergen ini. Garis lentil alami (M11) dengan mutasi pada gen ini ditemukan, yang menyebabkan berkurangnya kadar Len c3 dan vicilin. Melalui persilangan M11 dengan kultivar CDC Redmoon dan CDC Gold, para peneliti mengembangkan plasma nutfah lentil dengan alergenisitas yang lebih rendah, yang sekarang digunakan untuk tujuan pemuliaan guna lebih mengurangi potensi alergenik lentil (Song et al. 2024 ).

Lebih jauh, peran makanan GM sebagai adjuvan dalam memengaruhi respons alergi telah diteliti. Sebuah studi yang melibatkan tikus BALB/c yang diberi diet yang mengandung 33% jagung GM Bacillus thuringiensis (Bt) (MON810) atau jagung non-GM hingga 34 hari meneliti dampaknya terhadap asma alergi yang dipicu oleh ovalbumin (OVA). Temuan tersebut mengungkapkan bahwa jagung GM tidak memengaruhi peradangan saluran napas, produksi lendir, atau respons antibodi yang diinduksi OVA, yang menunjukkan bahwa jagung tersebut tidak memiliki efek adjuvan pada timbulnya atau tingkat keparahan asma alergi pada model tikus ini (Reiner et al. 2014 ).

Meskipun tindakan pencegahan telah dilakukan melalui pengujian alergenisitas dan penilaian keamanan sebelum persetujuan makanan rekayasa genetika untuk konsumsi manusia, potensi respons alergi yang tidak terduga masih menjadi area penelitian yang sedang berlangsung. Tidak semua alergen yang mungkin dapat diantisipasi atau diuji secara menyeluruh selama fase pengembangan. Oleh karena itu, meskipun tidak ada bukti pasti yang menunjukkan hubungan yang meluas antara makanan rekayasa genetika dan peningkatan tingkat alergi pada manusia, kewaspadaan dan penyelidikan yang berkelanjutan diperlukan untuk memastikan keselamatan konsumen (TH Lee et al. 2017 ).

9.1.1 Penilaian Alergenisitas pada Makanan GM
9.1.1.1 Tinjauan Umum Metode untuk Menilai Potensi Alergen
Penilaian alergenisitas pada makanan GM sangat penting untuk memastikan keamanannya bagi konsumsi manusia. Beberapa metode digunakan untuk mengevaluasi potensi makanan GM dalam memicu reaksi alergi, masing-masing memberikan wawasan berharga pada penilaian risiko secara keseluruhan.

9.1.1.1.1 Uji In Vitro
Pengujian berbasis laboratorium merupakan pendekatan utama untuk menilai potensi alergenik. Metode utamanya meliputi hal berikut:

9.1.1.1.2 Analisis Bioinformatika
Metode ini melibatkan perbandingan urutan asam amino protein dalam makanan GM dengan urutan asam amino dari alergen yang diketahui. Dengan mengidentifikasi kesamaan urutan, peneliti dapat memprediksi potensi risiko alergen (Abdelmoteleb et al. 2021 ).

9.1.1.1.3 Skrining Serum
Uji ini menggunakan serum darah dari individu dengan alergi yang diketahui untuk menentukan apakah protein dari makanan GM mengikat antibodi IgE, penanda reaksi alergi. Hasil positif menunjukkan potensi respons alergi (Organisms 2010 ; Udoye et al. 2023 ).

9.1.1.1.4 Simulasi Pencernaan Lambung
Metode ini menilai stabilitas protein pangan GM dalam kondisi yang menyerupai pencernaan manusia. Protein yang terurai dengan cepat cenderung tidak bersifat alergenik, karena penguraiannya mengurangi paparan terhadap epitop alergenik utuh (Huby et al. 2000 ; Schafer et al. 2016 ).

9.1.1.1.5 Model Hewan
Studi pada hewan menyediakan lingkungan yang terkendali untuk mengamati reaksi alergi terhadap protein makanan hasil rekayasa genetika. Model-model ini berperan penting dalam memahami bagaimana protein-protein ini dapat berperilaku dalam organisme hidup, menawarkan wawasan yang melengkapi uji in vitro (Authority 2010 ).

9.1.1.1.6 Pendekatan Bioinformatika
Metode komputasi digunakan untuk memprediksi alergenisitas dengan menganalisis struktur dan urutan protein. Teknik, seperti penyelarasan urutan dan pemodelan struktural, membantu mengidentifikasi potensi sifat alergenik, menambahkan lapisan analisis lain pada penilaian alergenisitas (Nations 2001 ).

9.1.2 Evaluasi Kritis Metode Pengujian Alergenisitas
Keandalan dan keakuratan metode pengujian alergenisitas sangat penting untuk memastikan keamanan makanan GM.

9.1.2.1 Keandalan
Konsistensi dan reproduktifitas hasil menentukan keandalan uji alergenisitas. Metode in vitro, seperti skrining serum dan analisis bioinformatika, umumnya dapat diandalkan (Dimitrov dan Doytchinova 2020 ). Namun, metode ini paling efektif bila dikombinasikan dengan studi in vivo, yang memberikan penilaian yang lebih komprehensif.

9.1.2.2 Akurasi
Keakuratan metode pengujian alergenisitas bervariasi. Alat bioinformatika efektif dalam mengidentifikasi kesamaan sekuens tetapi mungkin tidak selalu secara akurat memprediksi potensi alergenisitas. Skrining serum memberikan bukti langsung potensi alergenisitas tetapi dibatasi oleh ketersediaan serum dari individu yang alergi (Klueber et al. 2020 ).

9.1.2.3 Keterbatasan
Tidak ada satu metode pun yang dapat menentukan secara pasti potensi alergenik dari makanan rekayasa genetika. Pendekatan bobot bukti, yang menggabungkan beberapa metode pengujian, direkomendasikan untuk meningkatkan akurasi dan keandalan penilaian alergenisitas (Kedar et al. 2024 ).

Metode dan evaluasinya ini penting untuk menjaga kesehatan masyarakat, karena memainkan peran krusial dalam menjamin keamanan alergenik makanan rekayasa genetika.

9.2 Karsinogenisitas Makanan GM: Tinjauan Bukti dan Perdebatan yang Berlangsung
Konsensus dalam komunitas ilmiah adalah bahwa makanan GM tidak terkait dengan peningkatan risiko kanker. Kesimpulan ini didukung oleh tinjauan dan studi ekstensif, termasuk penelitian hewan jangka panjang dan data epidemiologi manusia, yang menunjukkan bahwa makanan GM tidak berkontribusi terhadap perkembangan kanker (Hajimohammadi et al. 2022 ; National Academies of Sciences et al. 2016 ). Meskipun diterima secara luas, keamanan makanan GM masih menjadi bahan perdebatan.

9.2.1 Bukti Pendukung
9.2.1.1 Tinjauan Komprehensif dan Meta-Analisis
Berbagai studi dan tinjauan yang luas secara konsisten tidak menemukan bukti yang menghubungkan makanan GM dengan kanker. Misalnya, sebuah laporan komprehensif oleh National Academy of Sciences, yang meninjau ratusan studi, mengungkapkan bahwa, dibandingkan dengan tanaman yang dibudidayakan secara konvensional, tanaman GM tidak menimbulkan risiko kesehatan yang lebih besar, termasuk kanker (National Academies of Sciences et al. 2016 ).

Studi jangka panjang pada hewan, yang mencakup beberapa tahun dan beberapa generasi, tidak mengungkapkan adanya peningkatan angka kanker pada hewan yang diberi makanan GM dibandingkan dengan hewan yang mengonsumsi makanan non-GM. Studi ini menilai berbagai aspek kesehatan, termasuk perkembangan tumor dan kesehatan organ (Shen et al. 2022 ).

9.2.1.2 Data Epidemiologi Manusia
Studi epidemiologi belum mengidentifikasi korelasi antara konsumsi makanan GM dan peningkatan angka kanker. Data dari negara-negara dengan konsumsi makanan GM yang tinggi, seperti Amerika Serikat, tidak menunjukkan peningkatan kejadian kanker yang disebabkan oleh makanan GM (D.-FC Institute 2019 ).

9.2.1.3 Kritik dan Kontroversi
9.2.1.3.1 Data Manusia Jangka Panjang
Durasi Studi Tidak Cukup
Para kritikus berpendapat bahwa meskipun penelitian pada hewan sudah menyeluruh, penelitian epidemiologi pada manusia mungkin masih terlalu baru untuk secara meyakinkan mengesampingkan risiko kanker jangka panjang, mengingat perkembangan kanker dapat berlangsung hingga puluhan tahun (Tagliabue 2018 ).

Kompleksitas Etiologi Kanker
Sifat kanker yang multifaktorial membuat sulit untuk mengisolasi makanan GM sebagai faktor risiko. Penelitian yang ada mungkin tidak sepenuhnya memperhitungkan efek kumulatif dan jangka panjang dari makanan GM di tengah interaksi kompleks antara pola makan, genetika, dan faktor lingkungan (Ghimire et al. 2023 ).

9.2.1.4 Pemilihan Studi
9.2.1.4.1 Bias Publikasi
Ada kekhawatiran bahwa penelitian yang tidak menunjukkan adanya bahaya lebih besar kemungkinannya untuk dipublikasikan, sedangkan hasil negatif mungkin ditekan, yang berpotensi mendistorsi persepsi tentang keamanan pangan GM.

9.2.1.4.2 Sumber Pendanaan
Pengaruh pendanaan industri terhadap hasil penelitian juga menjadi perhatian. Penelitian yang didanai oleh perusahaan bioteknologi mungkin memiliki bias yang memengaruhi desain, interpretasi, dan pelaporan penelitian.

9.2.1.5 Kritik Metodologi
9.2.1.5.1 Desain Studi yang Tidak Memadai
Beberapa studi pendukung telah dikritik karena kekurangan metodologis, seperti ukuran sampel yang kecil dan durasi studi yang pendek, yang mungkin tidak secara memadai mengatasi berbagai faktor pengganggu (Trepanowski dan Ioannidis 2018 ).

9.2.1.5.2 Kurangnya Replikasi Independen
Perlunya replikasi studi keamanan yang lebih independen dan ditinjau sejawat ditekankan. Replikasi sangat penting untuk memvalidasi klaim keamanan, dan tanpanya, kesimpulan tetap bersifat sementara.

9.2.1.6 Menangani Potensi Bias: Perlunya Penelitian Independen yang Ketat tentang Keamanan Pangan GM
Konsensus ilmiah yang berlaku menunjukkan bahwa makanan GM tidak menimbulkan risiko kanker yang lebih besar daripada makanan non-GM, sebagaimana dikonfirmasi oleh tinjauan dan data ekstensif dari penelitian hewan dan manusia. Namun, kekhawatiran tetap ada mengenai potensi bias dalam penelitian, termasuk pendanaan industri dan keterbatasan metodologi. Faktor-faktor ini menyoroti perlunya studi independen yang ketat untuk memastikan evaluasi yang tidak bias dan transparan terhadap keamanan pangan GM. Pemantauan berkelanjutan dan penilaian kritis sangat penting untuk mengatasi masalah ini dan menegakkan standar kesehatan masyarakat.

9.3 Kesehatan Reproduksi dan Kacang Kedelai Hasil Rekayasa Genetika: Menelaah Bukti dan Kekhawatiran yang Muncul
Penelitian tentang dampak kesehatan reproduksi dari makanan GM, termasuk kacang kedelai, belum menunjukkan dampak buruk yang signifikan. Penelitian yang melibatkan beberapa generasi hewan yang mengonsumsi makanan GM secara umum tidak melaporkan perbedaan yang berarti dalam kesuburan, hasil kehamilan, atau kesehatan keturunan dibandingkan dengan mereka yang diberi makanan non-GM (Shen et al. 2022 ). Meskipun demikian, kekhawatiran tetap ada mengenai potensi dampak kesehatan jangka panjang dari konsumsi makanan GM, khususnya yang berkaitan dengan kesuburan pria.

Varietas kedelai GM, seperti varietas HB4, telah direkayasa untuk meningkatkan ketahanan dan hasil, dengan ciri-ciri termasuk ketahanan terhadap kekeringan dan peningkatan kualitas minyak (Chiozza et al. 2020 ). Meskipun saat ini tidak ada bukti pasti yang menghubungkan kedelai GM secara langsung dengan masalah kesuburan (Lin et al. 2022 ), wacana yang lebih luas sering kali berfokus pada potensi efek tidak langsung termasuk interaksi hormonal.

Salah satu kekhawatiran adalah fitoestrogen yang ada dalam kacang kedelai, yang dapat mengikat reseptor estrogen secara lemah (Jargin 2014 ). Kekhawatiran awal menunjukkan bahwa konsumsi kedelai yang tinggi dapat mengganggu hormon pria, tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa kedelai tidak mengubah kadar testosteron secara signifikan dan bahkan dapat mengurangi efek estrogen yang lebih kuat (S.-I. Chen et al. 2020 ; Craddock et al. 2024 ). Meskipun demikian, konsumsi kedelai dalam jumlah sedang umumnya dianggap aman, dan pria yang khawatir tentang kesehatan hormonal disarankan untuk berkonsultasi dengan profesional perawatan kesehatan.

Selain itu, dampak pangan rekayasa genetika terhadap kesehatan reproduksi dapat dipengaruhi oleh praktik pertanian terkait, seperti penggunaan herbisida glifosat dalam produksi tanaman rekayasa genetika. Potensi efek glifosat yang mengganggu endokrin telah menimbulkan kekhawatiran teoritis tentang dampaknya terhadap kesehatan reproduksi (Tajai et al. 2023 ).

Secara keseluruhan, meskipun tidak ada bukti konklusif yang menghubungkan produk kedelai GM dengan penurunan kesuburan pria, penelitian yang sedang berlangsung tetap penting. Baik pendukung maupun pengkritik teknologi GM terus meneliti penelitian yang muncul untuk memastikan bahwa inovasi pertanian tidak secara tidak sengaja membahayakan kesehatan manusia (Reed et al. 2021 ). Investigasi berkelanjutan dan pemantauan ketat diperlukan untuk mengatasi masalah ini dan memvalidasi keamanan makanan GM dalam kaitannya dengan kesehatan reproduksi.

9.4 Makanan yang Direkayasa Secara Genetik, Kesehatan Usus, dan Penyakit Kejiwaan
Interaksi antara makanan GM dan penyakit kejiwaan melalui sumbu usus-otak merupakan bidang studi yang sedang berkembang. Meskipun penelitian saat ini tidak menetapkan hubungan kausal langsung antara makanan GM dan kondisi kejiwaan, kompleksitas masalah ini memerlukan eksplorasi lebih lanjut (Siddiqui et al. 2022 ).

9.4.1 Sumbu Usus-Otak dan Kesehatan Mental
Sumbu otak-usus, jaringan komunikasi dua arah antara sistem saraf pusat dan saluran pencernaan, telah menarik perhatian karena perannya dalam kesehatan mental. Mikrobiota usus, yang penting untuk pencernaan, fungsi kekebalan tubuh, dan kesejahteraan secara keseluruhan, memengaruhi kesehatan mental melalui mekanisme seperti produksi neurotransmitter, modulasi kekebalan tubuh, dan pengendalian peradangan (Liu dan Zhu 2018 ; Tan 2023 ). Perubahan dalam komposisi mikrobiota usus telah dikaitkan dengan berbagai gangguan kejiwaan, termasuk kecemasan, depresi, dan gangguan spektrum autisme.

9.4.2 Dampak Potensial Makanan GM terhadap Kesehatan Usus
Kekhawatiran telah muncul tentang bagaimana makanan GM dapat memengaruhi kesehatan usus, yang berpotensi memengaruhi kesehatan mental. Secara khusus, makanan GM yang direkayasa untuk mengekspresikan protein tertentu atau melawan hama dapat mengubah komposisi mikrobiota usus atau mengganggu fungsi penghalang usus. Misalnya, tanaman GM, seperti jagung Bt, yang menghasilkan toksin Bacillus thuringiensis (Bt), telah diteliti untuk efeknya pada bakteri usus. Buktinya masih belum meyakinkan, dengan beberapa penelitian menunjukkan dampak kecil dan yang lainnya tidak menemukan efek signifikan (Hilbeck et al. 2018 ). Penelitian terkini tentang respons mikrobioma usus terhadap makanan GM belum menunjukkan perbedaan signifikan antara makanan GM dan non-GM, yang menunjukkan komposisi dan fungsi mikrobioma usus yang stabil dengan konsumsi makanan GM (Shah et al. 2023 ).

9.4.3 Pola Makan, Mikrobiota Usus, dan Kondisi Kejiwaan
Pola makan sangat memengaruhi mikrobiota usus, yang memengaruhi fungsi dan perilaku otak. Pola makan yang kaya serat mendukung mikrobioma usus yang seimbang. Meskipun penelitian pada hewan menunjukkan bahwa makanan rekayasa genetika tertentu dapat mengubah komunitas mikroba usus, implikasinya terhadap kesehatan manusia dan kondisi kejiwaan memerlukan penelitian lebih lanjut (Ullah et al. 2023 ).

Penelitian terkini menyoroti peran mikrobiota usus dalam perkembangan artritis reumatoid (RA), dengan faktor makanan yang memodulasi komunitas mikroba. Perbedaan mikrobiota antara individu dengan RA tahap awal dan yang sudah ada menunjukkan bahwa taksa tertentu memengaruhi perkembangan, sedangkan yang lain bersifat protektif. Komponen makanan, seperti serat dan polisakarida, memengaruhi metabolit mikrobiota dan sel imun, yang menunjukkan bahwa intervensi makanan, termasuk makanan fungsional, dapat membantu mencegah dan mengelola RA dan penyakit autoimun lainnya (Shan et al. 2024 ).

9.4.4 Perspektif tentang Arah Penelitian Masa Depan
Mengingat hubungan yang kompleks antara sumbu otak-usus dan pola makan, penelitian lebih lanjut sangat penting. Penelitian jangka panjang diperlukan untuk menilai dampak konsumsi makanan GM pada mikrobiota usus, fungsi otak, dan perilaku. Menyelidiki bagaimana modifikasi genetik tertentu dalam makanan GM memengaruhi sistem ini juga penting. Meskipun makanan GM secara umum dianggap aman, potensi kaitannya dengan kondisi kejiwaan memerlukan eksplorasi lebih lanjut. Seiring dengan berkembangnya penelitian, kami berharap dapat mengungkap lebih banyak interaksi antara pola makan, makanan GM, dan kesehatan mental. Individu dengan masalah kesehatan tertentu harus berkonsultasi dengan profesional perawatan kesehatan untuk mendapatkan panduan yang dipersonalisasi.

10 Masalah Keberlanjutan dalam Tanaman Pangan Hasil Rekayasa Genetika
Tanaman pangan GM dapat meningkatkan produktivitas, meningkatkan gizi, dan mengurangi dampak lingkungan, tetapi menimbulkan kekhawatiran mengenai keberlanjutan. Ini termasuk dampak pada keanekaragaman hayati, ekosistem, dan aliran gen ke tanaman non-GM dan tanaman liar. Strategi mitigasi diperlukan untuk menyeimbangkan manfaat dan risiko.

10.1 Kekhawatiran Keanekaragaman Hayati
Budidaya tanaman pangan GM yang meluas, khususnya yang difokuskan pada sejumlah varietas tertentu, dapat menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam keanekaragaman genetik. Pengurangan ini meningkatkan kerentanan tanaman pangan terhadap hama, penyakit, dan perubahan lingkungan, yang berpotensi meminggirkan varietas tanaman pangan tradisional dan kerabat liar yang sangat penting untuk melestarikan keanekaragaman genetik (Carpenter 2011 ). Selain itu, tanaman pangan GM yang direkayasa untuk ketahanan hama, seperti yang mengekspresikan toksin Bt, dapat secara tidak sengaja berdampak pada spesies nontarget, termasuk serangga yang bermanfaat, burung, dan satwa liar lainnya. Efek yang tidak diinginkan ini dapat mengganggu keseimbangan ekologi dan keanekaragaman hayati, yang berpotensi mengubah fungsi ekosistem (Abbas 2018 ).

10.2 Dampak Ekologis
Tanaman pangan GM dapat memengaruhi kesehatan tanah, penggunaan air, serta resistensi hama dan gulma. Perubahan eksudat akar dan residu tanaman pangan dapat mengubah komunitas mikroba tanah dan siklus hara, yang berpotensi memengaruhi kesuburan tanah seiring waktu (Molefe et al. 2023 ). Tanaman pangan GM yang direkayasa untuk meningkatkan efisiensi air dapat mengurangi konsumsi air secara keseluruhan; namun, pengelolaan yang cermat diperlukan untuk mencegah dampak buruk yang tidak diinginkan pada kualitas air dan ekosistem perairan (S. Gupta et al. 2024b ). Lebih jauh lagi, adopsi tanaman pangan GM yang tahan hama dapat menyebabkan munculnya populasi hama yang resistan, yang mungkin memerlukan peningkatan penggunaan pestisida kimia. Demikian pula, tanaman pangan GM yang tahan herbisida dapat berkontribusi pada perkembangan spesies gulma yang tahan herbisida, sehingga mempersulit praktik pengelolaan gulma (Kniss 2018 ).

Penelitian terbaru menyoroti potensi dampak ekologis tanaman pangan GM terhadap keanekaragaman hayati dan kesehatan tanah. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa tanaman pangan GM dapat memengaruhi organisme nontarget, yang menyebabkan perubahan keanekaragaman hayati dan dinamika ekosistem (Lombardo et al. 2020 ). Selain itu, aliran transgen dari tanaman pangan GM ke kerabat liar dapat menimbulkan risiko bagi spesies tanaman asli dan ekosistem (Yan et al. 2015 ). Untuk mengurangi risiko ekologis ini, beberapa strategi telah diusulkan. Menerapkan praktik pengelolaan hama terpadu dapat mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia dan meningkatkan keanekaragaman hayati (Sandhu et al. 2024 ). Selain itu, rotasi dan diversifikasi tanaman juga dapat membantu menjaga kesehatan tanah dan mengurangi tekanan hama (Tamburini et al. 2020 ), sedangkan penggunaan teknik pertanian presisi dapat mengoptimalkan penggunaan sumber daya dan meminimalkan dampak lingkungan (Easwaran et al. 2024 ). Dengan mengadopsi praktik berkelanjutan ini, risiko ekologis yang terkait dengan tanaman rekayasa genetika dapat dikurangi, sehingga menjamin keseimbangan antara produktivitas pertanian dan pelestarian lingkungan.

10.3 Aliran Gen dan Kontaminasi
Aliran gen dari tanaman pangan GM ke kerabat liar dan tanaman pangan non-GM melalui penyerbukan silang menimbulkan risiko signifikan penyebaran sifat-sifat yang dimodifikasi secara tidak diinginkan, yang berpotensi memengaruhi ekosistem alami dan integritas genetik populasi tanaman liar (Zhang et al. 2023 ). Selain itu, kontaminasi tidak disengaja pada tanaman pangan non-GM dengan bahan GM dapat menyebabkan tantangan ekonomi dan regulasi, khususnya di pasar dengan pembatasan atau larangan ketat terhadap produk GM. Kontaminasi ini memengaruhi petani organik dan mereka yang membudidayakan tanaman pangan non-GM, sehingga mempersulit produksi dan akses pasar mereka (Ghimire et al. 2023 ).

10.4 Menangani Masalah Keberlanjutan
10.4.1 Penilaian Risiko yang Ketat
Penilaian risiko yang komprehensif sangat penting untuk mengevaluasi potensi dampak ekologis dan lingkungan dari tanaman pangan rekayasa genetika sebelum dikomersialkan. Hal ini harus mencakup uji coba lapangan dan studi pemodelan untuk memahami dampak jangka panjang dan interaksi ekosistem (Hilbeck et al. 2011 ; Raybould dan Macdonald 2018 ).

10.4.2 Kerangka Regulasi
Kerangka regulasi yang kuat diperlukan untuk mengawasi pengembangan, pengujian, dan komersialisasi tanaman pangan hasil rekayasa genetika. Kerangka ini harus didasarkan pada bukti ilmiah dan mencakup keterlibatan pemangku kepentingan untuk memastikan transparansi dan kepercayaan publik (Rozas et al. 2022 ). Kerja sama internasional dan harmonisasi regulasi juga penting untuk mengatasi masalah lintas batas seperti aliran gen dan akses pasar (Sabat dan Tripathy 2024 ).

Persepsi pasar dan strategi pencitraan merek sangat penting untuk komersialisasi GMO. Penerimaan konsumen dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti logo, desain, dan warna, yang harus mengatasi berbagai masalah dan membangun kepercayaan dengan menekankan keamanan, keberlanjutan, dan transparansi. Mengabaikan berbagai elemen ini dapat menghambat masuknya pasar. Kerangka regulasi harus mencakup pedoman untuk pencitraan merek dan pemasaran guna mendukung komersialisasi GMO yang lebih lancar (Safeer et al. 2022 ).

10.4.3 Strategi Konservasi
Mengintegrasikan strategi konservasi dengan pengembangan tanaman pangan rekayasa genetika, seperti memelihara bank benih dan melindungi habitat alami, sangat penting untuk melestarikan keanekaragaman hayati. Selain itu, mempromosikan praktik pertanian yang meningkatkan keanekaragaman hayati, seperti rotasi tanaman dan penanaman tumpang sari, dapat mengurangi risiko yang terkait dengan monokultur (Wambugu et al. 2023 ; Yadav et al. 2023 ).

10.4.4 Pemantauan dan Manajemen
Pemantauan berkelanjutan terhadap dampak tanaman pangan rekayasa genetika terhadap ekosistem dan keanekaragaman hayati sangatlah penting. Pendekatan pengelolaan adaptif dapat mengatasi berbagai masalah yang muncul, seperti resistensi hama atau gulma. Penerapan zona penyangga dan jarak isolasi juga dapat mengurangi aliran gen ke populasi tanaman liar dan tanaman pangan non-rekayasa genetika (Lombardo et al. 2020 ; Nawaz et al. 2020 ).

10.4.5 Keterlibatan Publik dan Pendidikan
Melibatkan masyarakat dalam diskusi tentang manfaat dan risiko tanaman pangan hasil rekayasa genetika meningkatkan pemahaman dan penerimaan. Memberikan informasi yang jelas tentang penilaian keamanan dan proses regulasi merupakan kunci untuk membangun kepercayaan dan mengatasi masalah publik (OV Singh et al. 2006 ). Sebagai kesimpulan, meskipun tanaman pangan hasil rekayasa genetika menawarkan potensi yang signifikan untuk meningkatkan keberlanjutan pertanian dan ketahanan pangan, mengatasi risiko lingkungan dan ekologi melalui penilaian yang ketat, regulasi yang kuat, dan manajemen proaktif sangat penting untuk mewujudkan manfaatnya sekaligus menjaga keanekaragaman hayati dan kesehatan ekosistem.

11 Analisis Risiko-Manfaat Konsumsi Makanan GM
Melakukan analisis risiko-manfaat yang komprehensif terhadap konsumsi makanan GM sangat penting untuk mengevaluasi potensi risiko dan manfaat yang terkait dengan makanan ini. Analisis ini membantu dalam membuat keputusan yang tepat terkait penggunaan, regulasi, dan penerimaan publik terhadap makanan GM.

11.1 Menimbang Potensi Risiko Kesehatan dengan Manfaatnya
Dalam mengevaluasi potensi risiko dan manfaat kesehatan dari makanan GM, beberapa perhatian utama muncul. Alergenisitas adalah masalah yang signifikan, dengan kekhawatiran yang berkelanjutan bahwa makanan GM mungkin memperkenalkan alergen baru atau meningkatkan alergen yang ada. Pengujian dan kerangka kerja regulasi yang efektif sangat penting untuk menilai risiko ini (Vega Rodríguez et al. 2022 ). Selain itu, risiko toksisitas telah diajukan, tetapi tinjauan komprehensif menunjukkan tidak ada perbedaan toksisitas yang signifikan antara makanan GM dan non-GM, yang menunjukkan bahwa makanan GM sama amannya dengan pilihan konvensional (Shen et al. 2022 ). Akhirnya, ada kekhawatiran tentang dampak lingkungan dari tanaman GM pada organisme nontarget dan keanekaragaman hayati, tetapi efek ini dipantau dan diatur secara ketat untuk memastikan keamanan (Ghimire et al. 2023 ). Secara keseluruhan, meskipun ada risiko potensial, risiko tersebut ditangani melalui pengujian dan regulasi menyeluruh, yang menunjukkan bahwa makanan GM dapat diintegrasikan dengan aman ke dalam sistem pangan.

11.1.1 Potensi Risiko Kesehatan
11.1.1.1 Alergenisitas
Ada kekhawatiran berkelanjutan bahwa makanan rekayasa genetika dapat menimbulkan alergen baru atau meningkatkan kadar alergen yang sudah ada. Meskipun ada kekhawatiran ini, pengujian yang ketat dan kerangka regulasi diperlukan untuk menilai dan mengurangi risiko tersebut secara efektif (Vega Rodríguez et al. 2022 ).

11.1.1.2 Toksisitas
Beberapa penelitian telah menyoroti potensi risiko toksisitas yang terkait dengan makanan GM. Namun, tinjauan komprehensif dan penelitian jangka panjang secara umum tidak menunjukkan perbedaan signifikan dalam toksisitas antara makanan GM dan non-GM, yang menunjukkan bahwa makanan GM sama amannya dengan makanan konvensional (Shen et al. 2022 ).

11.1.1.3 Dampak Lingkungan
Dampak tanaman pangan rekayasa genetika terhadap organisme nontarget dan keanekaragaman hayati merupakan area yang perlu diperhatikan. Meskipun demikian, dampak lingkungan ini dipantau dan dikelola secara ketat melalui langkah-langkah regulasi yang ketat (Ghimire et al. 2023 ).

11.1.2 Manfaat
11.1.2.1 Peningkatan Hasil Panen
Tanaman pangan hasil rekayasa genetika direkayasa agar lebih tahan terhadap hama, penyakit, dan kondisi lingkungan yang buruk, sehingga menghasilkan hasil panen yang lebih tinggi. Peningkatan ini berperan penting dalam meningkatkan ketahanan pangan, khususnya di wilayah yang menghadapi tantangan pertanian (Vega Rodríguez et al. 2022 ).

11.1.2.2 Pengurangan Penggunaan Pestisida
Pengembangan tanaman pangan rekayasa genetika yang tahan hama dapat mengurangi kebutuhan akan pestisida kimia secara signifikan. Pengurangan ini tidak hanya menguntungkan lingkungan tetapi juga mengurangi paparan bahan kimia yang berpotensi berbahaya bagi petani dan konsumen (Vega Rodríguez et al. 2022 ).

11.1.2.3 Peningkatan Gizi
Makanan rekayasa genetika tertentu, seperti beras emas, yang diperkaya dengan vitamin A, dibiofortifikasi untuk meningkatkan kandungan nutrisinya. Tanaman pangan yang diperkaya nutrisi ini dapat membantu mengatasi kekurangan pada populasi yang sangat bergantung pada makanan pokok (Vega Rodríguez et al. 2022 ).
Oleh karena itu, analisis risiko-manfaat konsumsi pangan rekayasa genetika menunjukkan bahwa meskipun ada potensi risiko, risiko tersebut umumnya dikelola dengan baik melalui kerangka regulasi yang ketat dan penilaian ilmiah. Di sisi lain, manfaat—seperti peningkatan hasil panen, pengurangan penggunaan pestisida, dan peningkatan gizi—memiliki potensi untuk memberikan kontribusi yang signifikan terhadap ketahanan pangan global dan kesehatan masyarakat.

11.2 Identifikasi Kesenjangan Penelitian dan Arah Masa Depan
Penelitian terkini mengonfirmasi keamanan jangka pendek dari makanan GM, tetapi masih terdapat kesenjangan dalam memahami dampak jangka panjangnya terhadap penyakit kronis dan kesehatan reproduksi. Diperlukan investigasi lebih lanjut mengenai dampak ekologis tanaman pangan GM terhadap keanekaragaman hayati dan organisme nontarget. Meskipun metode penilaian alergenisitas sudah kuat, teknik yang lebih baik, termasuk bioinformatika tingkat lanjut dan pengujian in vivo, diperlukan untuk memprediksi alergen potensial secara lebih akurat. Harmonisasi kerangka kerja regulasi global sangat penting untuk penilaian keamanan yang konsisten, mengatasi masalah publik, dan meningkatkan penerimaan makanan GM (Bawa dan Anilakumar 2013 ).

11.3 Topik dan Metodologi Baru dalam Bidang Keamanan dan Kesehatan Pangan GM
Metode yang muncul dalam keamanan pangan GM, seperti CRISPR dan teknologi penyuntingan gen, memungkinkan modifikasi genetik yang tepat yang mengurangi efek yang tidak diinginkan. CRISPR/Cas9 telah meningkatkan kualitas buah dengan menargetkan gen untuk pematangan, tekstur, dan pewarnaan, meningkatkan nutrisi dan umur simpan. Ini juga telah digunakan untuk membuat beras tahan kekeringan dan jagung tahan hama, mengatasi keamanan pangan global. Selain itu, CRISPR dapat meminimalkan perubahan genetik yang tidak diinginkan, mengatasi masalah keselamatan konsumen (F. Chen et al. 2024 ). Presisi dan efisiensi CRISPR menawarkan potensi transformatif atas rekayasa genetika tradisional, meskipun tantangan seperti persetujuan regulasi, persepsi publik, dan etika tetap ada. Kemajuan ini menyoroti perlunya kerangka regulasi yang kuat untuk mengintegrasikan teknologi baru dengan aman ke dalam pertanian. Selain itu, genomik, proteomik, dan metabolomik memberikan wawasan yang lebih dalam tentang perubahan molekuler dalam makanan GM, membantu mengidentifikasi efek yang tidak diinginkan dan memastikan keamanan (Sabat dan Tripathy 2024 ). Penelitian yang muncul mengenai dampak makanan GM pada mikrobioma usus manusia menyoroti dampak kesehatan yang lebih luas. Pelabelan yang transparan dan komunikasi yang efektif sangat penting untuk membangun kepercayaan dan penerimaan. Eksplorasi berkelanjutan terhadap topik-topik ini akan memajukan keamanan pangan GM, memastikannya tetap aman, bergizi, dan bermanfaat bagi masyarakat.

12 Kemajuan dalam Tanaman Hasil Rekayasa Genetika: Meningkatkan Nutrisi, Toleransi Stres, Ketahanan Penyakit, dan Efisiensi Biofuel
12.1 Peningkatan Nutrisi
Modifikasi genetik telah meningkatkan profil nutrisi tanaman pangan, mengatasi kekurangan dan meningkatkan ketahanan terhadap penyakit. Misalnya, beras emas direkayasa dengan kadar beta-karoten yang tinggi, prekursor vitamin A, untuk mencegah kekurangan yang umum terjadi di negara-negara berkembang (Sullivan 2021 ). Selain itu, kedelai GM telah dikembangkan untuk menghasilkan minyak dengan komposisi asam lemak yang lebih sehat, mengurangi lemak trans, dan berkontribusi pada peningkatan kesehatan jantung dengan menawarkan pilihan makanan yang sehat (Kumar et al. 2020 ). Tanaman pangan yang dibiofortifikasi ini, termasuk tanaman pangan dengan kadar vitamin, mineral, dan protein esensial yang lebih tinggi, dirancang untuk mengatasi kesenjangan nutrisi dalam pola makan dan mengurangi kejadian penyakit terkait pola makan, terutama di wilayah-wilayah yang kekurangan gizi menjadi perhatian utama (Kumar et al. 2020 ).

Penelitian terkini telah menyoroti potensi tanaman pangan rekayasa genetika untuk biofortifikasi, yang meningkatkan nutrisi penting seperti zat besi, seng, dan vitamin A. Misalnya, beras hasil rekayasa genetika yang diperkaya dengan beta-karoten (beras emas) telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam mengatasi kekurangan vitamin A. Lebih jauh lagi, kemajuan dalam genomik dan teknologi penyuntingan gen, seperti CRISPR, telah memfasilitasi pengembangan tanaman pangan dengan profil nutrisi yang lebih baik, yang menawarkan solusi baru untuk tantangan nutrisi global.

12.2 Toleransi Stres
12.2.1 Toleransi Suhu
Untuk mengatasi dampak perubahan iklim, para peneliti tengah mengembangkan tanaman pangan rekayasa genetika yang relatif tahan terhadap suhu ekstrem. Teknik-teknik seperti CRISPR-Cas9 digunakan untuk memperkenalkan gen-gen yang responsif terhadap stres, faktor-faktor transkripsi, dan elemen-elemen pengatur yang memperkuat jalur-jalur sinyal stres pada tanaman pangan, sehingga meningkatkan kemampuannya untuk menoleransi suhu ekstrem (KhokharVoytas et al. 2023 ).

12.2.1.1 Toleransi Salinitas
Selain ketahanan suhu, tanaman pangan rekayasa genetika juga direkayasa agar dapat bertahan terhadap kadar salinitas tinggi. Hal ini melibatkan manipulasi jalur sinyal hormon, akumulasi osmoprotektan, dan mekanisme pertahanan antioksidan untuk meningkatkan kemampuan tanaman bertahan hidup dalam kondisi salinitas (Kapoor 2022 ). Kemajuan ini penting untuk memastikan produktivitas pertanian di wilayah yang terdampak salinitas, sehingga mendukung ketahanan pangan dalam iklim yang berubah (Awaad 2023 ).

12.3 Tahan Kekeringan
12.3.1 Jagung Tahan Kekeringan
Ketahanan terhadap kekeringan pada tanaman pangan semakin penting karena perubahan iklim memperburuk kelangkaan air. Penggunaan jagung toleran kekeringan telah menjadi fokus utama untuk meningkatkan ketahanan pertanian. Kemajuan terkini dalam pemuliaan berbantuan genomik, transkriptomik, proteomik, dan CRISPR-Cas9 telah secara signifikan meningkatkan kemampuan jagung untuk menahan kondisi kekeringan (McMillen et al. 2022 ; Sheoran et al. 2022 ). Studi kasus yang berhasil, khususnya di Afrika sub-Sahara, menyoroti efektivitas kemitraan publik-swasta dalam meningkatkan ketahanan pangan melalui adopsi varietas jagung toleran kekeringan (McMillen et al. 2022 ).

12.4 Ketahanan terhadap Penyakit
12.4.1 Penyakit Penghijauan pada Jeruk
Penyakit penghijauan pada buah jeruk, atau Huanglongbing (HLB), menimbulkan ancaman serius bagi industri jeruk global. Untuk mengatasinya, para ilmuwan tengah mengembangkan pohon jeruk rekayasa genetika yang mengekspresikan gen-gen tertentu untuk meningkatkan respons imun pohon atau menghambat bakteri yang bertanggung jawab atas penyakit tersebut, sehingga melindungi tanaman jeruk dari kerugian ekonomi yang signifikan (Sun et al. 2019 ).

12.4.2 Ketahanan terhadap Penyakit Bercak Jamur pada Pohon Chestnut Amerika
Populasi pohon kastanye Amerika telah hancur akibat penyakit busuk daun yang disebabkan oleh Cryphonectria parasitica . Upaya untuk memulihkan spesies ini melibatkan rekayasa genetika dan pembiakan selektif untuk memperkenalkan ketahanan terhadap penyakit busuk daun. Salah satu pendekatan yang menjanjikan melibatkan penggabungan gen dari pohon kastanye Tiongkok, yang secara alami tahan terhadap penyakit busuk daun, untuk membantu pohon kastanye Amerika bertahan hidup bersama jamur tersebut (Powell et al. 2019 ; Westbrook et al. 2020 ).

12.5 Biofuel
12.5.1 Konversi Etanol yang Efisien
Modifikasi genetik pada tanaman bioenergi, seperti rumput switchgrass, membuka jalan bagi produksi etanol yang lebih efisien. Para peneliti telah meningkatkan efisiensi proses produksi biofuel dengan mengubah komposisi dinding sel tanaman—khususnya mengurangi kandungan lignin dan meningkatkan kandungan selulosa dan hemiselulosa (Yu et al. 2021 ; Mishra et al. 2023 ).

12.5.2 Produksi Enzim
Selain meningkatkan efisiensi produksi biofuel, beberapa tanaman pangan rekayasa genetika direkayasa untuk menghasilkan enzim selulolitik endogen. Enzim-enzim ini memungkinkan tanaman mencerna sebagian biomassanya sendiri, sehingga mengurangi kebutuhan aplikasi enzim eksternal selama pemrosesan (Bhardwaj et al. 2021 ; Jayasekara dan Ratnayake 2019 ; Thapa et al. 2020 ). Kemajuan dalam teknologi tanaman pangan bioenergi ini merupakan langkah maju yang signifikan menuju solusi biofuel yang lebih berkelanjutan dan layak secara ekonomi (Aggarwal et al. 2022 ).

12.6 Fitoremediasi Inovatif
Fitoremediasi dan bioremediasi adalah strategi yang menjanjikan untuk mengatasi pencemaran logam berat di tanah melalui penggunaan tanaman hiperakumulasi dan mikroba yang tahan logam berat (Arantza et al. 2022 ). Metode ini memanfaatkan kemampuan alami tanaman dan mikroorganisme untuk mengakumulasi, menoleransi, dan mengubah polutan menjadi bentuk yang kurang berbahaya. Kemajuan rekayasa genetika meningkatkan proses ini dengan menciptakan tanaman dan mikroba GM dengan penyerapan dan degradasi polutan yang lebih baik. Menggabungkan fitoremediasi dengan biokatalisis tidak hanya menghilangkan kontaminan tetapi juga menghasilkan biofuel dan produk bernilai tinggi lainnya, menawarkan pendekatan berkelanjutan untuk remediasi lingkungan (Ionata et al. 2024 ). Proses terintegrasi ini menekankan manfaat lingkungan dan keberlanjutan penggunaan organisme GM untuk membersihkan lokasi yang terkontaminasi dan menghasilkan sumber daya terbarukan secara bersamaan. Lebih jauh lagi, efektivitas biaya dan kemampuan beradaptasi dari metode ini menjadikannya pilihan yang layak untuk aplikasi skala besar, berkontribusi pada pertanian berkelanjutan dan pengelolaan lingkungan (Iqbal et al. 2023 ). Makanan GM adalah jalan pintas yang potensial untuk merevolusi perawatan kesehatan.

13 Kemajuan Tanaman Rekayasa Genetika untuk Terapi, Vaksinasi, dan Perlindungan Kesehatan
Perkembangan terkini dalam tanaman rekayasa genetika telah menunjukkan potensi signifikan dalam terapi, vaksinasi, dan perlindungan kesehatan secara keseluruhan, yang mengungkapkan bagaimana bioteknologi dapat dimanfaatkan untuk mengatasi tantangan kesehatan kritis secara global.

13.1 Aplikasi Terapi Tanaman Rekayasa Genetika
Tanaman pangan hasil rekayasa genetika sedang direkayasa untuk produksi protein farmasi, termasuk antibodi dan vaksin, melalui pertanian molekuler. Pendekatan yang hemat biaya ini menggunakan tanaman, seperti Nicotiana benthamiana , yang dioptimalkan dengan sirkuit genetik dan vektor ekspresi sementara untuk produksi obat cepat dan berproduksi tinggi (Eidenberger et al. 2023 ).

Metode ini memungkinkan produksi biofarmasi yang dapat diskalakan dengan kebutuhan rantai dingin yang minimal, memastikan akses global ke obat-obatan. Meskipun potensinya, tantangan regulasi menghambat penggunaan biofarmasi berbasis tanaman secara luas. Kemajuan terkini mencakup antibodi monoklonal, seperti antibodi penetralisir luas (bNAbs) untuk HIV, yang diproduksi di tanaman Nicotiana benthamiana , yang menunjukkan peningkatan kemanjuran dan farmakokinetik (Grandits et al. 2023 ). Selain itu, kultur suspensi sel tanaman berbasis bioreaktor menawarkan harapan untuk produksi protein rekombinan (Corbin et al. 2020 ). Selain itu, pertimbangan keselamatan dalam pertanian molekuler melibatkan memastikan tidak adanya kontaminasi patogen manusia dan mengatasi potensi masalah alergenisitas. Kerangka regulasi perlu ditetapkan untuk mengevaluasi keamanan dan kemanjuran obat-obatan yang dibuat dari tanaman (Bobo 2024 ).

13.2 Vaksinasi Melalui Tanaman Pangan Rekayasa Genetika
Tanaman GM sedang dikembangkan untuk memproduksi vaksin yang dapat dimakan, sebuah pendekatan inovatif yang dapat merevolusi pengiriman vaksin, khususnya di wilayah dengan infrastruktur perawatan kesehatan terbatas. Dengan memberikan vaksin melalui konsumsi tanaman yang dimodifikasi, seperti pisang dan kentang, metode ini menghilangkan kebutuhan untuk suntikan dan penyimpanan rantai dingin yang kompleks, membuat upaya imunisasi massal lebih mudah diakses dan efisien (Kurup dan Thomas 2020 ; S. Singh et al. 2023 ). Strategi inovatif ini tidak hanya menyederhanakan distribusi vaksin tetapi juga secara langsung mengintegrasikan pencegahan penyakit ke dalam konsumsi makanan, menawarkan solusi yang menjanjikan untuk memerangi penyakit, seperti hepatitis B dan kolera, di daerah-daerah di mana sumber daya perawatan kesehatan tradisional langka. Selain itu, kemajuan terkini di bidang vaksin yang dapat dimakan telah difokuskan pada penggabungan transgen ke dalam tanaman untuk menghasilkan vaksin subunit, menyediakan platform inovatif untuk imunisasi. Berbagai tanaman pangan, termasuk kentang, pisang, selada, jagung, kedelai, beras, dan kacang-kacangan, sedang dieksplorasi sebagai pembawa potensial untuk vaksin ini (Venkataraman et al. 2023 ). Meskipun pendekatan ini sangat menjanjikan untuk meningkatkan aksesibilitas dan mengurangi tantangan logistik distribusi vaksin, beberapa rintangan masih ada. Tantangan regulasi, seperti mendapatkan penerimaan publik dan mengurangi risiko kontaminasi lingkungan, memerlukan pertimbangan yang cermat. Lebih jauh, masalah keamanan harus ditangani untuk mencegah efek samping, termasuk reaksi hipersensitivitas, pada individu dengan alergi serbuk sari atau makanan (DK Gupta et al. 2024a ). Pertimbangan ini menyoroti perlunya evaluasi komprehensif untuk memastikan kelayakan dan keamanan penyebaran vaksin yang dapat dimakan.

13.3 Teknologi Gen: Inovasi Pionir dalam Kesehatan
Teknologi gen berada di garis depan inovasi dalam kesehatan manusia, menawarkan solusi yang sebelumnya dianggap tidak dapat dicapai. Aplikasi organisme GM melampaui pertanian untuk mencakup produksi vaksin dan obat-obatan, pengembangan tes diagnostik, dan pengobatan penyakit genetik melalui terapi gen (Iglesias-Lopez 2021 ). Secara khusus, teknologi gen sangat penting untuk mengembangkan terapi yang ditargetkan untuk penyakit kompleks seperti kanker (Mahdizade Ari et al. 2024 ). Kemajuan terbaru dalam vaksin yang dapat dimakan mencakup penggabungan transgen ke dalam tanaman untuk menghasilkan vaksin subunit. Makanan sedang dieksplorasi sebagai pembawa potensial untuk vaksin ini. Namun, tantangan regulasi, seperti penerimaan publik dan kontaminasi lingkungan, perlu ditangani. Selain itu, pertimbangan keamanan mencakup pencegahan efek samping yang serius dan reaksi hipersensitivitas pada individu dengan serbuk sari atau alergi makanan. Baru-baru ini, efek makanan GM pada mikrobiota usus dan alergenisitas telah dieksplorasi. Misalnya, Venkataraman et al. ( 2023 ) membahas strategi ekspresi dan tantangan yang terkait dengan masalah regulasi, penerimaan publik, dan pertimbangan keamanan, seperti mencegah efek samping yang serius dan reaksi hipersensitivitas. Lebih jauh, DK Gupta et al. 2024a menyoroti lingkungan regulasi yang kompleks dan pertimbangan keamanan untuk produk kombinasi, termasuk vaksin yang dapat dimakan.

13.4 Kemajuan Bioteknologi dalam Memerangi Kontaminasi Mikotoksin: Rekayasa Genetika dan Lainnya
Mikotoksin, metabolit jamur beracun, menimbulkan risiko besar terhadap keamanan pangan dan ekonomi. Meskipun pengawet alami, seperti minyak atsiri kayu manis, menunjukkan beberapa khasiat, pendekatan GM lebih dapat diandalkan (Bakr et al. 2024 ). Rekayasa genetika meningkatkan ketahanan tanaman dengan memperkenalkan gen pendegradasi mikotoksin, menghambat biosintesis, dan menggunakan seleksi berbantuan penanda dengan proteomik untuk membiakkan gandum dan jagung yang tahan. Kemajuan tersebut meliputi protein antijamur, peptida antimikroba, dan interferensi RNA untuk menargetkan gen hama yang mendorong penyebaran jamur, sehingga menawarkan strategi perlindungan tanaman yang menjanjikan (Zadravec et al. 2022 ).

Lebih jauh lagi, tanaman pangan hasil rekayasa genetika, seperti varietas Bt, yang mengurangi kebutuhan akan insektisida kimia, secara tidak langsung dapat menurunkan produksi mikotoksin dengan meminimalkan kerusakan tanaman pangan yang disebabkan oleh serangga (Kumar et al. 2020 ). Kemajuan ini menggarisbawahi pentingnya penelitian dan pengembangan berkelanjutan dalam teknologi rekayasa genetika untuk secara efektif melindungi makanan dan pakan dari kontaminasi mikotoksin.

13.5 Dampak Kesehatan Tanaman Rekayasa Genetika dan Penggunaannya
Dampak kesehatan tanaman pangan rekayasa genetika melampaui tanaman pangan itu sendiri. Beberapa tanaman pangan mengurangi penggunaan pestisida, sehingga mengurangi paparan terhadap pekerja pertanian, sementara tanaman pangan lain menoleransi herbisida, seperti glifosat, sehingga meningkatkan penggunaannya. Penelitian yang sedang berlangsung menghasilkan temuan yang beragam tentang risiko glifosat, terutama bagi pekerja yang terpapar tinggi (Andreotti et al. 2018 ).

13.6 Vaksin Kanker yang Direkayasa Secara Genetik
Salah satu aplikasi rekayasa genetika yang paling menjanjikan adalah dalam pengembangan vaksin kanker. Vaksin ini dirancang untuk merangsang sistem imun guna mencegah dan mengobati kanker dengan memasukkan gen tertentu, seperti sitokin dan antigen tumor. Modifikasi genetik ini meningkatkan respons imun, memberikan pertahanan yang kuat dan tahan lama terhadap tumor, serta mengurangi risiko kekambuhan kanker (Hu et al. 2022 ).

13.7 Arah Masa Depan dalam Teknologi GM dan Kesehatan Manusia
Masa depan tanaman pangan GM memiliki potensi yang menjanjikan untuk kemajuan lebih lanjut dalam bidang perawatan kesehatan. Para peneliti secara aktif mengeksplorasi pengembangan tanaman pangan GM yang menghasilkan vaksin yang dapat dimakan, yang dapat secara signifikan menyederhanakan pemberian dan penyimpanan vaksin, sehingga lebih mudah diakses di tempat-tempat dengan sumber daya terbatas (Kurup dan Thomas 2020 ). Selain itu, beberapa tanaman pangan GM dirancang untuk menurunkan risiko kesehatan, seperti kentang GM, yang menghasilkan lebih sedikit akrilamida, karsinogen potensial yang terbentuk selama pemasakan suhu tinggi, yang berpotensi mengurangi risiko kanker (Zhu et al. 2016 ).

14 Kesimpulan
Kemajuan dalam tanaman pangan rekayasa genetika dan teknologi gen memiliki potensi transformatif untuk meningkatkan kesehatan manusia, khususnya melalui aplikasi terapeutik, pencegahan penyakit, dan peningkatan gizi. Inovasi, seperti tanaman pangan yang difortifikasi secara biologis (misalnya, beras emas) dan vaksin berbasis rekayasa genetika, menawarkan solusi yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan kesehatan global dan meningkatkan akses ke intervensi medis. Namun, seiring dengan terus berkembangnya teknologi ini, penting untuk mempertimbangkan secara cermat masalah regulasi, keselamatan, dan ekologi untuk memaksimalkan manfaatnya sekaligus meminimalkan potensi risiko.

Tinjauan ini menyoroti perlunya kerangka regulasi yang kuat untuk memastikan penggunaan tanaman pangan rekayasa genetika yang aman dan berkelanjutan. Prioritas utama meliputi penilaian dampak kesehatan jangka panjang, peningkatan persepsi publik melalui transparansi, dan penanganan risiko ekologis seperti hilangnya keanekaragaman hayati dan kesehatan tanah. Strategi, seperti pengelolaan hama terpadu dan diversifikasi tanaman pangan, harus menjadi dasar kebijakan untuk keberlanjutan. Penelitian di masa mendatang harus mengevaluasi dampak kesehatan, ekologi, dan sosial sambil menyempurnakan regulasi untuk menyeimbangkan inovasi dengan keamanan. Kolaborasi interdisipliner dan kebijakan berbasis bukti akan membantu memaksimalkan manfaat teknologi rekayasa genetika sambil mengurangi risiko dalam tantangan kesehatan dan lingkungan global.

15 Gambaran Umum Diagram Alir yang Saling Terhubung tentang Makanan yang Direkayasa Secara Genetik
Diagram alir yang saling terkait berikut ini memberikan ringkasan visual yang ringkas dari aspek-aspek utama yang dibahas dalam tinjauan makanan GM ini, termasuk dampaknya terhadap kesehatan, kemajuan teknologi, dampak ekologis, dan persepsi konsumen. Dengan menghubungkan bagian-bagian terkait—seperti manfaat kesehatan (Bagian 9 , 11 , dan 13 ), kemajuan gizi (misalnya, beras emas), dan keberlanjutan lingkungan (Bagian 4 dan 10 )—diagram ini menyoroti hubungan antara topik-topik ini, yang menawarkan perspektif yang jelas dan terintegrasi tentang kompleksitas makanan GM.
Perkenalan

Tinjauan singkat tentang dampak makanan rekayasa genetika terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia

⁃
Tautan: Ke semua bagian yang membahas dampak kesehatan (misalnya, 9, 11, dan 13)

Kemajuan teknologi

Pengembangan tanaman

⁃
Metode pemuliaan tradisional versus GM (Subbagian 2.1 )

⁃
Perbedaan profil gizi (Subbagian 2.2 )

⁃
Contoh kemajuan tanaman pangan rekayasa genetika (misalnya beras emas)

⁃
Tautan: Analisis komparatif profil nutrisi (Subbagian 2.2 ) dan penggunaan terapeutik (Bagian 13 )

Manfaat nutrisi dan implikasi kesehatan

Tanaman pangan hasil rekayasa genetika versus tanaman pangan non-moda rekayasa genetika (Subbagian 2.2 )

Peningkatan nutrisi (misalnya, beras emas untuk vitamin A) (Subbagian 2.3 )

⁃
Tautan: Ke bagian dampak kesehatan 9 , 10 , 12 , 13

Masalah kesehatan

⁃
Alergenisitas, mikrobioma usus, dan karsinogenisitas (Bagian 9 )

Metode deteksi untuk bahan-bahan GM

PCR, immunoassay, dan NGS (Bagian 3 )

⁃
Tautan: Ke kerangka regulasi (Bagian 6 ) dan pemantauan (Bagian 7 )

Dampak Ekologi dan Lingkungan

Kesehatan tanah, keanekaragaman hayati, dan organisme nontarget (Bagian 4 )

⁃
Tautan: Ke masalah keberlanjutan (Bagian 10 )

Keberlanjutan dan Manajemen Risiko Lingkungan

Strategi seperti IPM dan rotasi tanaman (Bagian 5 )

⁃
Tautan: Dampak ekologi (Bagian 4 ) dan regulasi (Bagian 6 )

Kepercayaan dan persepsi konsumen

Faktor-faktor yang mempengaruhi persepsi konsumen (Bagian 7 )

⁃
Tautan: Ke studi kesehatan jangka panjang (Bagian 8 ) dan analisis risiko-manfaat (Bagian 11 )

KesimpulanRingkasan dampak teknologi, nutrisi, dan ekologi dari makanan rekayasa genetika

⁃
Tautan: Ke Bagian 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7

Diagram Venn berikut ini lebih lanjut menggambarkan aspek-aspek yang saling terkait dari makanan GM, yang menyoroti hubungan antara kemajuan teknologi, manfaat gizi, implikasi kesehatan, dampak ekologis, dan metode deteksi. Tumpang tindih utama meliputi masalah keberlanjutan, kepercayaan konsumen, dan wawasan terpadu, yang menekankan sifat makanan GM yang kompleks dan multidimensi.