SAMPAH PLASTIK DAN MIKROBA PENGURAI
sumber : https.linisehat.com
Gerombolan bakteri, arkea, dan jamur berevolusi menghasilkan enzim yang kuat dengan memecah bahan organik yang keras menjadi nutrisi yang mudah dicerna. Namun, ada sejenis material yang tersebar luas dan hampir tidak ada mikroba yang dapat mengurai PLASTIK. Bila sekalipun ada dibutukan ratusan tahun agar plastik dapat terurai.
Kebanyakan plastik terbuat dari molekul minyak bumi, gas, dan batu bara yang disuling lalu diubah menjadi rantai panjang berulang disebut polimer. Minyak bumi mengandung banyak bahan kimia yang disebut propilena. Untuk membuat plastik, penyuling memanaskan propilena bersama dengan katalis zat yang mempercepat reaksi kimia. Hal ini menyebabkan individu molekul-molekul propilena saling berhubungan seperti manik-manik pada seutas tali. Dari molekul-molekul kecil ini akan saling terikat dan menciptakan molekul besar yang disebut POLYPROPYLENE. Ikatan molekul ini sangat kuat sehingga sangat sulit untuk memecahnya. Ikatan molekul ini tidak dikenali oleh mikroorganisme sehingga sulit di pecah, untuk memecahnya saat ini di butuhkan suhu yang tinggi sekitar 100°C hingga 200°C tergantung dari jenis plastiknya, suhu ini terlalu tinggi dan dapat membunuh mikroba di sekelilingnya.
Umumnya mikroorganisme akan mudah mengurai suatu jenis sampah seperti kardus, kertas, dan sisa makanan. Mikroorganisme yang ada di alam akan memecah dan mencerna polimer di dalamnya. Mikroorganisme yang dapat melakukan ini menggunakan enzim protein yang membantu mempercepat pemecahan senyawa seperti lignin, polimer alami yang ditemukan dalam jaringan tanaman. Polimer yang terurai sepenuhnya hanya akan tersisa karbon dioksida, air, dan materi biologis lainnya.
Biodegradasi atau penguraian biasanya paling cepat di lingkungan yang lembab dan basah di mana terdapat cukup banyak mikroorganisme, misalnya tempat yang cocok seperti di tanah hutan tropis yang hangat. Tetapi polimer seperti polipropilen tidak berlimpah di alam, Enzim dalam mikroorganisme yang mengurai bahan biodegradable tidak mengenali ikatan yang menyatukan polimer tersebut.
Setiap tahun manusia menghasilkan kira-kira lebih dari 400 juta ton plastik dan 80% di antaranya dibuang sebagai sampah. Dari sampah plastik tersebut, hanya 10% yang didaur ulang, Sisanya, 60% dibakar atau dibawa ke tempat pembuangan sampah dan 30% tercemar ke lingkungan di mana sampah tersebut akan mengotori ekosistem alam selama berabad-abad.
Diperkirakan ada 5,25 triliun keping sampah plastik di lautan. 269.000 ton mengapung, 4 miliar serat mikro per km² berdiam di bawah permukaan. 70% sampah kita tenggelam ke ekosistem laut, 15% mengapung, dan 15% terbawa hingga ke pantai. Sampah plastik yang terurai menjadi bagian potongan kecil tentunya menyebabkan masalah lain akibat tidak bisa lagi di pecah, contoh akibat potongan kecil itu banyak ikan-ikan di laut tidak sengaja menelan plastik itu dan hingga akhirnya kita memakan ikan yang terkontaminasi partikel plastik.
Pada tahun 2016, Riset ilmuwan Shosuke Yoshida dan koleganya dari Kyoto Institute of Technology Jepang menguji berbagai bakteri yang ada di pabrik daur ulang botol. Mereka menemukan bahwa Ideonella sakaiensis 201-F6 dapat mencerna plastik polythylene terephthalate (PET) yang digunakan untuk membuat botol minuman sekali pakai. Bakteri tersebut mencerna plastik dengan mengeluarkan enzim sejenis protein yang dapat mempercepat reaksi kimia yang dikenal sebagai PETase. Enzim ini memutus ikatan kimia dalam PET. Pecahan molekul-molekul ini cukup kecil hingga bakteri dapat menyerapnya dan menggunakan karbon di dalamnya sebagai sumber makanan.
Peneliti mengisolasi pengkodean gen untuk enzim pencerna plastik ini, memungkinkan ahli bioteknologi lain untuk menggabungkan dan meningkatkan pasangan membuat super-enzim yang bisa memecahkan PET hingga 6 kali lebih cepat. Meski telah mendapat peningkatan, enzim yang tumbuh di laboratorium ini masih membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk menurunkan lapisan tipis PET dan bekerja dengan baik pada suhu di bawah 40˚C.
kelompok ilmuwan lain di Jepang telah meneliti enzim bakteri yang telah beradaptasi untuk lingkungan bersuhu tinggi seperti tumpukan kompos. Penelitian ini menemukan urutan gen pada enzim pengurai yang kuat yang dikenal sebagai Leaf Branch Compost Cutinase. Dengan menggunakan mikroorganisme yang cepat berkembang, peneliti lain dapat merekayasa genetika enzim ini secara massal. Kemudian, mereka meningkatkan dan memilih varian khusus kutinase tersebut yang dapat menguraikan plastik PET pada lingkungan yang suhunya mencapai 70˚C suhu tinggi yang bisa melemahkan polimer PET dan membuatnya dapat dicerna.
Walau sudah ditemukannya mikroorganisme yang membantu mengurai sampah plastik, ternyata tidak dapat mengatasi seluruh jenis sampah plastik, ini hanya sebagian kecil saja. Jenis plastik PET hanyalah salah satu jenis plastik. Masih harus memerlukan cara untuk mengurai jenis lain secara biologis, termasuk PE dan PP yang baru dapat dipecah pada suhu di atas 130˚C. Saat ini, para peneliti belum mengetahui mikroba atau enzim yang cukup kuat untuk bertahan pada suhu tersebut. Untuk sekarang, cara utama dalam menghadapi plastik-plastik ini adalah dengan proses kimia dan fisika yang membutuhkan banyak energi. Tentunya ini hanyalah menimbulkan masalah lainnya.
----------------------------------------------
Jakarta, 22 Oktober 2022
(Z. Znvier)
----------------------------------------------
Referensi :
https://plasticseurope.org/plastics-explained/how-plastics-are-made/
https://www.condorferries.co.uk/marine-ocean-pollution-statistics-facts#:~:text=oceans%20every%20year.-,There%20are%205.25%20trillion%20pieces%20of%20plastic%20waste%20estimated%20to,plastic%20than%20the%20last%20century.
https://www.chemistryworld.com/news/plastic-eating-bacteria-show-way-to-recycle-plastic-bottles-sustainably/9556.article
https://www.google.com/amp/s/nationalgeographic.grid.id/amp/13342136/bagaimana-bakteri-bisa-memakan-plastik-ini-penjelasan-ahli-kimia
Komentar
Posting Komentar