BERITABETA.COM, Jakarta – Keresahan dunia akan jumlah sampah plastik yang kian hari terus bertambah, mulai menemukan titik terang.  Plastik yang tersusun dari rantai atom karbon yang panjang dan kompleks yang disebut polimer dan unit terkecilnya disebut monomer, telah diteliti sejak lama tentang bagaimana cara mengurainya.

Para ilmuwan kini menemukan cara singkat, selain penguraian polimer plastik terjadi melalui proses fisika seperti radiasi sinar matahari, panas, tekanan, dan kelembapan yang berlangsung sangat lama, ternyata ada mikroba yang bisa dingunakan untuk mengurai plastik itu.

Ilmuwan menemukan beberapa jenis cendawan atau fungi bersel satu yang tidak kasat mata berpotensi menjadi agen biologis untuk menguraikan polimer plastik.

Peneliti Sehroon Khan dan kawan-kawannya pada 2017 menemukan bahwa jenis cendawan Aspergillus tubingensis dalam dua bulan dapat menghancurkan jenis polimer plastik polyester polyurethane (PU) yang jadi bahan pembuatan ban dan jaket kulit sintetis. Mereka menemukan cendawan ini dari tempat pembuangan sampah di Islamabad Pakistan.

Setahun sebelumnya, Anudurga Gajendiran dan koleganya dari Vellore Institute of Technology India menemukan bahwa cendawan jenis Aspergillus clavatus yang diperoleh dari tanah TPA dalam waktu 90 hari dapat mendegradasi plastik jenis low density polyethylene (LDPE) yang digunakan untuk membuat kantong plastik dan tempat sampah.

Di Indonesia, E. Munir dan koleganya dari Universitas Sumatra Utara melaporkan 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.

Riset Shosuke Yoshida dan koleganya dari Kyoto Institute of Technology yang dimuat di Science pada 2016 berhasil menemukan bakteri jenis baru, Ideonella sakaiensis 201-F6, yang mampu mendegradasi plastik jenis polyethylene terepthalate (PET) yang biasa digunakan untuk membuat botol air minum kemasan. Bakteri ini diambil dari tanah dan air limbah yang ada di pusat daur ulang limbah berbahan PET.

Mereka melaporkan bahwa I. sakaiensis 201-F6 dapat menghasilkan dua jenis enzim (PETase dan MHETase) yang dapat memecah rantai PET sampai pada level yang aman bagi lingkungan.

Enzim dari Bakteri

Pada 2018 Austin dan koleganya mempublikasikan hasil penelitian di jurnal ilmiah bergengsi PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) mengenai struktur kristal X-ray dari enzim PETase yang dihasilkan oleh I. sakaiensis 201-F6.

Enzim yang dihasilkan oleh I. sakaiensis 201-F6 tidak beracun, ramah lingkungan, dan dapat diproduksi dalam skala industri. Optimalisasi produksi dan peningkatan aktivitas enzim ini perlu dieksplorasi lebih lanjut.

Hasil Penelitian John McGeehan

Penemuan penting lainya diungkapkan dalam temuan secara tidak sengaja pada tahun 2016. Saat itu mikroba bakteri di sebuah tempat pembuangan limbah pabrik di Jepang ditemukan telah berevolusi untuk memakan plastik.

Saat itu ilmuwan menarik kesimpulan bahwa bug jadi penyebab perubahan pada struktur enzim mikroba. Penemuan tak terduga ini juga seakan membuktikan bahwa ada ruang untuk mengingkatkan kemampuan enzim dalam proses daur ulang sampah plastik.

“Keberuntungan sering memainkan peran penting dalam penelitian ilmiah, tak terkecuali penemuan ini yang menggerakkan kita lebih dekat ke solusi daur ulang untuk tumpukan sampah plastik yang dibuang,” imbuh ahli biologi struktural John McGeehan dari Universita Portsmouth, Inggris.

John McGeehan adalah seorang ilmuwan penelitian dan profesor biologi struktural Inggris. Dia adalah direktur Pusat Inovasi Enzim di University of Portsmouth dan memimpin tim peneliti di bidang rekayasa enzim.

Dikutip beritabeta.com dari CNNIndonesia.com menyebutkan, McGeehan bersama tim peneliti yang tergabung dalam Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL) di bawah Departemen Energi AS sedang menyelidi struktur kristal enzim PETase.

Enzim ini membantu mikroba ideonella sakaiensis saat mengurai botol plastik PET (Polietilena terephtahalate) di Jepang yang secara tak sengaja membuatnya terurai lebih cepat.

Kandungan bakteri sakaiensis yang sudah ada dalam plastik berbahan PET telah dipatenkan pada 1940-an dan membuatnya bisa berevolusi untuk memakan plastik–meski kecepatannya dinilai lambat. Satu botol plastik tercatat memerlukan waktu berabad-abad untuk bisa terurai secara alami.

Dibandingkan produksi sampah plastik di planet ini yang mencapai miliaran ton di tempat pembuangan dikhawatirkan bisa mencemari laut dan mengancam keberadaan ekosistem di dalamnya.

Penemuan McGeehan bersama timnya digadang-gadang mampu menghancurkan PET hanya dalam hitungan hari saja.

“Setelah 96 jam, anda dapat melihat dengan jelas melalui mikroskop elektron bahwa PETase dapat mengurai PET. Tes ini menggunakan contoh nyata dari apa yang ditemukan di daratan dan lautan,” imbuh ahli biologi NREL, Bryon Donohoe seperti dirangkun The Guardian.

Sinar X membantu mengukur efisiensi PETase pada tingkat molekuler menggunakan model 3D beresolusi ultra tinggi dari siklus aktif yang berhasil ditangkap dan dipecahkan.

“Dengan alat ini kami mampu melihat cara kerja dari katalis biologis dan cetak biru dari enzim ini dan membuatnya lebih cepat dan lebih efisien,” imbuh McGeehan.

Muatan enzim dalam versi rekaysa tercatat mampu bekerja 20 persen lebih efektif dalam memecahkan plastik dibandingkan enzim alami. Tim yang terlibat mengatakan temuan ini penting untuk dioptimalkan dan ditambah jumlahnya untuk mendaur ulang sampah plastik dan bahan lain (BB-DIP)