Main Menu

Ini Dia Bakteri Pengunyah Plastik

Dani Hamdani
25-03-2016 23:22

Sampah Plastik di Pasar Baru, Jakarta (GATRA/ANT/Mappalewa)

Jakarta, GATRAnews - Bertepatan dengan hari Peduli Sampah Nasional, 21 Februari silam, pemerintah dan Asosiasi Pengusaha Ritel Indonesia (Aprindo) sepakat memberlakukan aturan kantong plastik berbayar. Sejak itulah, setiap belanja, penjual mengutip Rp 200 per kantong plastik yang digunakan. Semangat dari penerapan beleid itu untuk mengurangi limbah plastik. 

 

Beleid itu bergulir setelah Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) menggelar pertemuan dengan Badan Perlindungan Konsumen Nasional, Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia, dan Aprindo. Hasilnya disosialisasikan melalui surat edaran KLHK kepada Kepala Daerah tentang Harga dan Mekanisme Penerapan Kantong Plastik Berbayar. 

 

Persoalan sampah plastik sebenarnya bukan cuma persoalan nasional, melainkan telah menjadi masalah global. Sebanyak 311 juta metrik ton sampah plastik diproduksi setiap tahun. Berat itu setara dengan 3.500 kapal induk terbesar di dunia. Persoalan utama dari sampah plastik adalah susahnya mereka terurai atau membusuk secara alami. Butuh puluhan tahun untuk melebur plastik secara natural. 


Karena itu, banyak peneliti yang berusaha mencari cara alami yang ampuh untuk menaklukkan plastik. Salah satunya ilmuwan mikrobiologi Jepang, Kohei Oda, dan rekan-rekannya. Ilmuwan Jepang itu mengabarkan telah menemukan bakteri pertama yang diketahui dapat menguraikan ikatan molekul polyethylene terephthalate (PET). PET merupakan hasil sampingan dari minyak bumi.  


Dia adalah senyawa kimia paling umum yang digunakan dalam proses produksi plastik. PET ada di mana-mana. Anda mungkin sangat akrab dengan kehadirannya pada botol minuman, kemasan minyak goreng, saus, kecap, dan lain-lain. PET juga bisa ditenun menjadi karpet, dan pakaian serat seperti bulu domba.

 

PET disukai karena sifatnya yang jernih, kuat, tahan pelarut, kedap gas dan air, melunak pada suhu 80 derajat Celsius. Namun, sayangnya,  hanya sebagian kecil dari PET yang nantinya benar-benar bisa didaur ulang. 


"Saya sangat terkejut menemukan mikroorganisme yang mendegradasi PET. Karena sejauh ini, telah dikatakan bahwa PET adalah plastik nonbiodegradable," kata Kohei Oda, ahli mikrobiologi dari Kyoto Institute of Technology itu.

 

Oda dan kawan-kawan menuliskan kerja ilmiah temuannya pada jurnal Science, awal Maret lalu. Para ilmuwan mengatakan, penemuan itu bisa memainkan peran kunci bagaimana membersihkan dunia dari sampah plastik berbahaya itu.  

 

Oda dan rekan-rekannya tidak sengaja menemukan plastik yang ditelan bakteri itu sebagai satu-satunya sumber karbon. Peneliti menamakan bakteri itu sebagai Ideonella sakaiensis.

 

Ideonella sakaiensis (kiri) dan plastik yang telah terutrai dimakan bakteri (kanan).  (Kohei Oda / Yoshida et al.)
Ideonella sakaiensis (kiri) dan plastik yang telah terutrai dimakan bakteri (kanan). (Kohei Oda / Yoshida et al.)

Mikroorganisme sering hidup di garda depan medan perang biodegradasi. Jasad renik itu di alam terkenal untuk menghasilkan enzim yang bisa memecah atau menguarikan bahan kompleks menjadi senyawa sederhana. "Ahli mikrobiologi tahu bahwa mikroba dapat melakukan apa saja," kata Shosuke Yoshida, rekan Oda dari Universitas Keio. 


Ahli biokimia Uwe Bornscheuer dari University of Greiswald di Jerman, mengaku terkejut dengan adanya bakteri yang bisa menembus permukaan plastik.

 

Plastik terkenal tahan terhadap serangan bakteri untuk memecah ikatan kimianya. Itu sebabnya, menurut ahli yang tidak terlibat dalam penelitian itu, spesies baru itu begitu unik. 


Untuk menemukan Ideonella sakaiensis, para peneliti mengumpulkan 250 sampel dari sampah plastik dari sedimen, tanah, air limbah, dan lumpur dari situs daur ulang botol plastik di Osaka, Jepang.

 

Maka ketemulah bakteri anyar pada sampel 201-F6. Dia menghasilkan enzim yang bisa melunturkan film tipis PET setelah enam minggu, pada suhu 30 derajat Celsius. 

 

Koloni bakteri pada sampel 201-F6 cukup sabar untuk mengunyah plastik. Dia menggunakan dua enzim untuk melumerkan PET, dan memecahnya menjadi senyawa yang lebih sederhana dan lebih ramah lingkungan. Awalnya enzim yang disebut petase itu memecah ikatan kimia dalam plastik. Produk degradasi kemudian diserap mikroorganisme. 


Kemudian dengan enzim khusus kedua (MHETase) dalam sel, memecahnya dalam bentuk monomer etilen glikol dan asam tereftalat. Sehingga, bahan bangunan dasar PET sekarang dapat sepenuhnya dimetabolisme Ideonella sakaiensis. Karena itu PET menjadi satu-satunya sumber pertumbuhan mikroorganisme.  


"Selama ini, hanya beberapa enzim yang dikenal dan kegiatan sangat rendah dalam degradasi PET,'' kata Uwe Bornscheuer. Karena itu temuan itu penting terutama untuk memecah polimer, terutama permukaan licin plastik. ''Di sini Ideonella tampaknya mengembangkan mekanisme tertentu,'' katanya. 

 

"Pada prinsipnya, sekarang mikroorganisme tersebut digunakan untuk mendaur ulang plastik PET menjadi ramah lingkungan,'' katanya. Pada saat yang sama, sekarang akan diberikan pengetahuan tentang enzim yang terlibat pada penguraian PET. Ke depan diharapkan bisa mengembangkan enzim sintetis penghancur PET.  


"Tidak diragukan lagi manfaatnya bagi lingkungan sangat signifikan,'' puji Profesor Bornscheuer.

 

Oda dan Bornscheuer berharap, bakteri atau dua enzim yang mungkin suatu hari digunakan sebagai metode berkelanjutan menghancurkan plastik di fasilitas daur ulang seperti di tempat penemuannya. "Bakteri ditemukan di situs daur ulang. Mengapa tidak menggunakannya di sana?'' katanya. 


Bornscheuer mengusulkan kemungkinan untuk melakukan modifikasi genetik untuk membuat agar daya kunyah Ideonella lebih nendang.

 

Toh, kehadiran Ideonella sakaiensis pada musim semi menjadi pertanyaan: dari mana dia berasal, dan sejak kapan mengembangkan nafsu untuk memakan plastik? Karena PET baru ada 70 tahun terakhir, jendela waktu yang relatif singkat untuk sebuah evolusi. 

 

Plastik dimakan bakteri (Dok GATRAnews/university of Glasgow)
Plastik dimakan bakteri (Dok GATRAnews/university of Glasgow)

Meski demikian, pada prinsipnya, bakteri bisa bekerja pada mikro-plastik di dalam air. Diperkirakan, lautan mengandung partikel plastik berukuran mikro. Namun, Bornscheuer mengatakan bahwa penelitian masa depan harus menentukan apakah bakteri tersebut dapat bertahan hidup di laut asin, dan dapat berfluktuasi secara dramatis terhadap perubahan suhu.

 

''Yang pasti, banyak ilmuwan akan melihat dari dekat setelah kertas kerja mereka diterbitkan," Bornscheuer menambahkan. 


Sebelum penelitian ini, kemampuan untuk mengurai plastik terbatas pada beberapa spesies jamur tanah. Saat itu, enzim yang memungkinkan Ideonella sakaiensis menembus permukaan PET belum diketahui. Bioremediasi menggunakan jamur saat itu merupakan pendekatan penting untuk mengurangi polutan dengan mengandalkan proses biologis.  


Ada beberapa lusin jenis jamur yang memiliki kemampuan mendegradasi bahan plastik poliester poliuretan (PUR). Beberapa organisme menunjukkan kemampuan untuk secara efisien menurunkan PUR. Terutama aktivitas yang kuat diamati antara beberapa jamur dari genus Pestalotiopsis. Mereka memiliki mikro-spora yang unik, dan mampu tumbuh pada PUR sebagai sumber karbon satu-satunya. 

 

Penelitian proses penguraian menunjukkan bahwa enzim serin hidrolase bertanggung jawab untuk degradasi PUR. Serin hidrolase menjadi semacam petase dan metase pada bakteri. Temuan bakteri memakan plastik tentunya menambah banyak pilihan keanekaragaman hayati yang menjanjikan untuk proses bioremediasi. 


Rohmat Haryadi 

Ilmu dan Teknologi  Majalah GATRA, Edisi No 21 Tahun XXII, Beredar Kamis, 24 Maret 2016

Dapatkan di toko buku terdekat, lewat GATRA KIOSK atau Toko Buku digital lain. 

 

Dani Hamdani
25-03-2016 23:22