Para ilmuwan berharap dapat menemukan mikroorganisme dan enzim yang dapat mengatasi masalah sampah plastik global di tempat pembuangan sampah.
Plastik menjadi masalah yang serius karena tidak dapat terurai dengan cepat. Misalnya, baru-baru ini seorang mahasiswa menemukan bungkus plastik Indo Mie berusia 19 tahun di pantai Malang, Jawa Timur. Mikroplastik, potongan plastik kecil, dapat masuk ke dalam tubuh melalui air minum.
Per tahun, Indonesia “menyumbang” sampah plastik laut terbanyak kedua di dunia, dengan 0,5 juta hingga 1,29 juta ton, setelah Cina. Ini sebanding dengan bobot sekitar 650 Toyota Fortuner.
Fakta yang mengkhawatirkan ini mendorong para ilmuwan untuk mencari enzim dan mikroorganisme yang mampu menghancurkan sampah plastik. Studi menunjukkan bahwa semua mikroorganisme yang mampu menguraikan plastik berasal dari TPA atau pusat pengolahan limbah. Para “tentara organik” telah menyesuaikan diri dengan lingkungan yang penuh dengan sampah plastik. Dalam hal ini, adaptasi mencakup cara mereka mendapatkan nutrisi untuk bertahan hidup dan bahkan berkembang biak.
Untuk mendapatkan nutrisi, mikroorganisme memecah rantai panjang kimiawi atau polimer plastik menjadi senyawa monomer yang lebih kecil. Proses inilah yang mendasari gagasan bahwa mikroorganisme dapat digunakan sebagai agen bioremediasi limbah plastik.
Oleh karena itu, mikroorganisme apa saja yang memiliki kemampuan untuk menghancurkan ikatan kimia plastik? Apa faktor yang menentukan kemudahan atau kesulitan mengurai plastik?
Cendawan pengurai plastik
Plastik terdiri dari rantai atom karbon yang panjang dan kompleks yang unit terkecilnya disebut monomer. Di alam, proses fisika seperti radiasi sinar matahari, panas, tekanan, dan kelembapan menguraikan polimer plastik.
Namun, baru-baru ini diketahui bahwa beberapa jenis fungi atau cendawan bersel satu yang tidak kasat mata dapat berfungsi sebagai agen biologis yang dapat menguraikan polimer plastik. Pada 2017, peneliti Sehroon Khan dan rekan menemukan bahwa spesies cendawan Aspergillus tubingensis dapat menghancurkan polimer plastik polyester polyurethane (PU) yang digunakan untuk membuat ban dan jaket kulit sintetis dalam waktu hanya dua bulan. Cendawan ini ditemukan di tempat pembuangan sampah Islamabad, Pakistan.
Setahun sebelumnya, Anudurga Gajendiran dan rekannya dari Vellore Institute of Technology India menemukan bahwa cendawan Aspergillus clavatus dapat menghancurkan plastik low-density polyethylene (LDPE) yang digunakan dalam kantong plastik dan tempat sampah dalam waktu 90 hari.
Di Indonesia, E. Munir dan rekan-rekannya dari Universitas Sumatra Utara menemukan bahwa Trichoderma viride dan Aspergillus nomius, yang juga diperoleh dari daerah TPA di Medan, dapat menurunkan berat plastik LDPE hingga 6% dalam waktu 45 hari.
Bakteri yang dapat menghancurkan polimer
Bakteri juga harus dipelajari untuk menjadi bahan yang dapat menghancurkan sampah plastik. Karena struktur selnya lebih sederhana dan perkembangbiakannya lebih cepat daripada cendawan, pemanfaatan bakteri bahkan lebih menarik untuk dikembangkan dalam skala industri.
Pada tahun 2016, penelitian oleh Shosuke Yoshida dan rekan-rekannya dari Kyoto Institute of Technology menemukan bakteri Ideonella sakaiensis 201-F6, yang memiliki kemampuan untuk menghancurkan plastik polyethylene terepthalate (PET) yang biasa digunakan untuk membuat botol air minum kemasan. Bakteri ini berasal dari air limbah dan tanah di pusat daur ulang limbah PET.
I. sakaiensis 201-F6 menunjukkan kemampuan untuk menghasilkan dua jenis enzim, yaitu PETase dan MHETase, yang memiliki kemampuan untuk memecah rantai PET pada tingkat yang aman bagi lingkungan.
Enzim bakteri
Austin dan koleganya menerbitkan penelitian mereka di jurnal ilmiah bergengsi PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) pada tahun 2018 mengenai struktur kristal X-ray enzim PETase yang dibuat oleh I. sakaiensis 201-F6.
Enzim I. sakaiensis 201-F6 yang dihasilkan tidak beracun, ramah lingkungan, dan dapat diproduksi dalam skala industri. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk meningkatkan produksi dan aktivitas enzim ini.
Larva serangga yang mengkonsumsi sampah
Beberapa jenis larva serangga memiliki kemampuan untuk memakan sampah plastik, bersama dengan “tentara organik” yang tidak terlihat. Paolo Bombelli dan rekan-rekannya dari University of Cambridge menemukan bahwa ulat Galleria mellonella dapat mengurai kantong plastik polyethylene (PE). Sekitar 200 lubang terbentuk pada kantong PE, dan berat kantong berkurang 92 miligram setelah ulat G. mellonella dilepaskan di dalamnya selama dua belas jam.
“Tentara organik”
bukan solusi utama Meskipun beberapa agen biologis seperti bakteri, larva, dan cendawan dapat dikembangkan di Indonesia untuk mengatasi masalah sampah plastik, solusi utama adalah menurunkan jumlah sampah plastik yang kita hasilkan setiap hari.
Karena sistem manajemen sampah umumnya tidak membedakan sampah organik dan non-organik, prinsip 3R sangat sulit untuk diterapkan di sini.
Kami masih dapat melakukan beberapa tindakan kecil, seperti membawa tas belanja kami sendiri, menggunakan botol minuman dan kotak makanan yang dapat diisi ulang, dan menggunakan sedotan baja tahan karat yang dapat dicuci dan dipakai kembali.