Suara.com - Pencemaran plastik masih menjadi persoalan lingkungan karena sebagian besar plastik konvensional sulit terurai secara alami. Namun, penelitian terbaru dari University of Konstanz, Jerman, menemukan enzim bakteri yang mampu membantu menguraikan jenis plastik tertentu.
Temuan ini membuka peluang pengembangan material yang lebih mudah terurai oleh mikroorganisme. Meski demikian, kemampuan bakteri menguraikan plastik bergantung pada struktur kimia material tersebut.
Mengutip ScienceDaily, Rabu (21/10), peneliti menemukan enzim yang diberi nama Pac-Man. Nama ini merujuk pada bagian aktif enzim yang memiliki bukaan lebar sehingga memungkinkan pemecahan ikatan kimia tertentu pada plastik biodegradable.
Penelitian yang dilakukan Harry Lerner, David Schleheck, dan timnya tersebut diterbitkan dalam jurnal The ISME Journal. Studi ini menganalisis kemampuan komunitas mikroorganisme di tanah dalam menguraikan berbagai material plastik serta mekanisme biologis yang terlibat.
Plastik biodegradable terurai dalam 250 hingga 330 hari
Untuk mengamati proses penguraian, peneliti mengubur lembaran plastik biodegradable di lapisan humus tanah hutan pada kedalaman sekitar 10 sentimeter. Mereka juga melakukan eksperimen laboratorium menggunakan sampel tanah dari kawasan yang sama.
Eksperimen berlangsung selama satu tahun untuk membandingkan kemampuan mikroorganisme menguraikan sejumlah material. Aktivitas mikroba diamati melalui pengukuran karbon dioksida yang dilepaskan selama proses penguraian.
Hasilnya menunjukkan bahwa beberapa jenis poliester biodegradable, yakni LCAP, PHBV, dan PCL, dapat terurai sepenuhnya dalam waktu sekitar 250 hingga 330 hari. Sementara itu, selulosa sebagai material pembanding terurai dalam sekitar 80 hari.
Sebaliknya, plastik konvensional berbahan high-density polyethylene (HDPE) hampir tidak mengalami penguraian selama eksperimen.
“Kami menemukan bahwa semua bahan bioplastik terdegradasi sepenuhnya dalam waktu sekitar 250 hingga 330 hari. Selulosa terurai setelah sekitar 80 hari, sedangkan hampir tidak terjadi degradasi pada HDPE,” jelas Lerner.
Perbedaan ini menunjukkan bahwa kemampuan mikroorganisme menguraikan plastik tidak berlaku sama untuk semua material. Struktur kimia polimer menentukan apakah enzim mikroba dapat memutus ikatan penyusunnya.
Enzim bakteri membuka peluang pengembangan material
Peneliti juga menemukan pola lubang mikroskopis pada permukaan plastik yang dikubur dalam tanah. Bentuk dan ukurannya menyerupai sel bakteri, mengindikasikan kemungkinan adanya aktivitas mikroorganisme yang menyerang material tersebut.
Melalui analisis materi genetik komunitas mikroba, peneliti mengidentifikasi gen penghasil enzim esterase. Enzim ini dapat memecah ikatan kimia tertentu pada poliester biodegradable.
Temuan tersebut membantu menjelaskan mekanisme biologis yang memungkinkan bakteri menguraikan jenis plastik tertentu. Pengetahuan ini berpotensi dimanfaatkan untuk merancang material dengan struktur kimia yang lebih mudah diputus melalui proses biologis.
Namun, pengembangan material tersebut tetap perlu mempertimbangkan kondisi lingkungan agar proses penguraian berlangsung efektif.
Tidak semua plastik bisa diuraikan bakteri
Meski menawarkan peluang baru, penelitian ini tidak membuktikan bahwa bakteri mampu mengatasi pencemaran plastik konvensional di daratan maupun laut. HDPE justru hampir tidak terurai dalam eksperimen tersebut.
Peneliti juga menemukan bahwa enzim Pac-Man mampu memecah penisilin, antibiotik dari kelompok beta-laktam. Temuan ini memunculkan pertanyaan mengenai kemungkinan hubungan antara penguraian plastik dan mekanisme resistansi antibiotik. Namun, kemampuan enzim memecah penisilin tidak otomatis membuktikan bahwa enzim tersebut menyebabkan bakteri kebal terhadap antibiotik.
Karena itu, temuan ini lebih tepat dipandang sebagai dasar bagi penelitian lanjutan, bukan solusi instan untuk pencemaran plastik. Upaya mengurangi dampak sampah tetap membutuhkan pengurangan penggunaan plastik, pemilahan dari sumber, serta pengelolaan sampah yang memadai.
Penulis: Chairunisa