Pengurai Sampah Plastik Ramah Lingkungan

Main Article Content

Nurul Abidin
Wahdaniar
Novi Febrianti
Sharfina Mutia Syarifah

Abstract

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki mekanisme penguraian sampah plastik oleh berbagai mikroorganisme, termasuk bakteri, cendawan, dan ulat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme penguraian plastik melibatkan berbagai strategi biokimia dan enzimatik yang berbeda pada setiap mikroorganisme. Bakteri seperti Ideonella sakaiensis 201-F6 memiliki enzim PETase yang mampu mengurai plastik PET menjadi senyawa monomer yang lebih sederhana. Cendawan seperti Trichoderma viride dan Aspergillus nomius juga memiliki enzim ekstraseluler dan kemampuan untuk mengurai berbagai jenis plastik. Sementara itu, ulat Galleria mellonella dan larva Tenebrio molitor menggunakan mekanisme pencernaan yang melibatkan enzim dan kerjasama dengan bakteri dalam sistem pencernaan mereka. Ulat G. mellonella memakan plastik polyethylene (PE) yang mirip dengan struktur karbon lilin lebah yang menjadi sumber makanan alaminya, sementara larva T. molitor memakan plastik polystyrene (PS) dan menghasilkan enzim serta bakteri dalam sistem pencernaannya untuk menguraikan styrofoam menjadi senyawa organik yang lebih sederhana. Mekanisme penguraian sampah plastik oleh mikroorganisme masih dalam tahap penelitian yang terus berkembang, dan masih banyak hal yang perlu dipahami dengan lebih mendalam. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengidentifikasi enzim, jalur metabolic, dan mekanisme detil lainnya yang terlibat dalam penguraian sampah plastik oleh mikroorganisme. Penemuan lebih lanjut tentang mekanisme ini dapat berpotensi menjadi sumber inspirasi untuk pengembangan teknologi bioteknologi yang dapat membantu mengurangi masalah sampah plastik.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
Abidin, N., Wahdaniar, Febrianti, N., & Syarifah, S. M. (2023). Pengurai Sampah Plastik Ramah Lingkungan. Bincang Sains Dan Teknologi, 2(02), 63–71. https://doi.org/10.56741/bst.v2i02.339
Section
Articles
Author Biographies

Nurul Abidin, STKIP Muhammadiyah Manokwari

adalah dosen di STKIP Muhammadiyah Manokwari, Papua Barat. pada program studi Pendidikan Biologi. Pendidikan sarjana diperoleh dari Universitas Papua. Sedangkan pendidikan magister diperoleh dari Universitas Muhammadiyah Bengku. Beliau sudah banyak mempublikasikan karyanya di jurnal nasional dan internasional. (email: masroel86@gmail.com).

Wahdaniar, Universitas Megarezky

adalah dosen di Departemen Ilmu Biomedis. Dia adalah sekretaris Program Studi Ilmu Biomedis di Universitas Megarezky, Indonesia. Dia telah menerbitkan artikel pada beberapa jurnal internasional dan menjadi reviewer jurnal untuk Journal of Health Sciences and Medical Development. (email: niarwahdaniar03@unimerz.ac.id).

Novi Febrianti, Universitas Ahmad Dahlan

adalah dosen Program Studi Pendidikan Biologi, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta. Saat ini menjabat sebagai Ketua Program Studi di institusi yang sama. Menyelesaikan pendidikan Sarjana, Magister pada bidang Biologi di Univeristas Gajah Mada. Doktor diperoleh pada bidang Bioteknologi di universitas yang sama. Beliau memiliki keahlian pada bidang Biokimia, Biologi Sel dan Molekuler, Histologi. (email: novifebrianti@pbio.uad.ac.id).

Sharfina Mutia Syarifah, Universitas Aisyiyah Yogyakarta

adalah dosen Program Studi Bioteknologi, Universitas ‘Aisyiyah Yogyakarta, Indonesia. Dia telah menyelesaikan pendidikan Sarjana, Magister pada bidang Bioteknologi Industri di Fakultas Teknologi Kejuruteraan, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia. Beliau memiliki keahlian pada bidang Biokimia, Biotek Industri dan Enzimologi. Beliau sudah banyak mempublikasikan karyanya di jurnal nasional dan internasional. (email: sharfinamutiasyarifah@unisayogya.ac.id).

Received 2023-04-30
Accepted 2023-05-19
Published 2023-05-30

Plaudit

References

Chukwuma, O. B., Rafatullah, M., Tajarudin, H. A., & Ismail, N. (2021). Bacterial diversity and community structure of a municipal solid waste landfill: A source of lignocellulolytic potential. Life, 11(6), 493.

Zhu, B., Wang, D., & Wei, N. (2022). Enzyme discovery and engineering for sustainable plastic recycling. Trends in biotechnology, 40(1), 22-37.

Cordova, M. R., & Nurhati, I. S. (2019). Major sources and monthly variations in the release of land-derived marine debris from the Greater Jakarta area, Indonesia. Scientific Reports, 9(1), 18730.

Alshehrei, F. (2017). Biodegradation of synthetic and natural plastic by microorganisms. Journal of Applied & Environmental Microbiology, 5(1), 8-19.

Roberts, C., Edwards, S., Vague, M., León-Zayas, R., Scheffer, H., Chan, G., ... & Mellies, J. L. (2020). Environmental consortium containing pseudomonas and bacillus species synergistically degrades polyethylene terephthalate plastic. Msphere, 5(6), e01151-20.

Khan, S., Ali, S. A., & Ali, A. S. (2022). Biodegradation of low density polyethylene (LDPE) by mesophilic fungus ‘Penicillium citrinum’isolated from soils of plastic waste dump yard, Bhopal, India. Environmental Technology, 1-15.

Oliveira, J., Belchior, A., da Silva, V. D., Rotter, A., Petrovski, Ž., Almeida, P. L., ... & Gaudêncio, S. P. (2020). Marine environmental plastic pollution: mitigation by microorganism degradation and recycling valorization. Frontiers in Marine Science, 7, 567126.

Qin, Z. H., Mou, J. H., Chao, C. Y. H., Chopra, S. S., Daoud, W., Leu, S. Y., ... & Lin, C. S. K. (2021). Biotechnology of plastic waste degradation, recycling, and valorization: current advances and future perspectives. ChemSusChem, 14(19), 4103-4114.

Yuan, J., Ma, J., Sun, Y., Zhou, T., Zhao, Y., & Yu, F. (2020). Microbial degradation and other environmental aspects of microplastics/plastics. Science of the Total Environment, 715, 136968.

Bano, K., Kuddus, M., R Zaheer, M., Zia, Q., F Khan, M., Gupta, A., & Aliev, G. (2017). Microbial enzymatic degradation of biodegradable plastics. Current pharmaceutical biotechnology, 18(5), 429-440.

Tkachuk, N., & Zelena, L. (2021). The impact of bacteria of the genus Bacillus upon the biodamage/biodegradation of some metals and extensively used petroleum-based plastics. Corrosion and Materials Degradation, 2(4), 531-553.

Osman, M., Satti, S. M., Luqman, A., Hasan, F., Shah, Z., & Shah, A. A. (2018). Degradation of polyester polyurethane by Aspergillus sp. strain S45 isolated from soil. Journal of Polymers and the Environment, 26, 301-310.

da Luz, J. M. R., da Silva, M. D. C. S., dos Santos, L. F., & Kasuya, M. C. M. (2019). Plastics polymers degradation by fungi. In Microorganisms (pp. 261-270). Vienna, Austria: IntechOpen.

Sarkhel, R., Sengupta, S., Das, P., & Bhowal, A. (2020). Comparative biodegradation study of polymer from plastic bottle waste using novel isolated bacteria and fungi from marine source. Journal of Polymer Research, 27, 1-8.

Kunlere, I. O., Fagade, O. E., & Nwadike, B. I. (2019). Biodegradation of low density polyethylene (LDPE) by certain indigenous bacteria and fungi. International Journal of Environmental Studies, 76(3), 428-440.

Varshney, S., Gupta, V., Yadav, A. N., Rahi, R. K., & Neelam, D. K. (2023). An overview on role of fungi in systematic plastic degradation. Journal of Applied Biology and Biotechnology, 11(3), 61-69.

Zeghal, E., Vaksmaa, A., Vielfaure, H., Boekhout, T., & Niemann, H. (2021). The potential role of marine fungi in plastic degradation–A review. Frontiers in Marine Science, 8, 738877.

Elahi, A., Bukhari, D. A., Shamim, S., & Rehman, A. (2021). Plastics degradation by microbes: A sustainable approach. Journal of King Saud University-Science, 33(6), 101538.

Khan, S., Nadir, S., Dong, Y., Schaefer, D. A., Mortimer, P. E., Gui, H., ... & Xu, J. (2020). Biodegradation of polyester polyurethane by Aspergillus flavus G10. BioRxiv, 2020-06.

Sari, D. P., Amir, H., & Elvia, R. (2020). Isolasi bakteri dari tanah tempat pembangan akhir (TPA) air sebakul sebagai agen biodegradasi limbah plastik polyethylene. ALOTROP, 4(2), 98-106.

Asmi, N. (2020). Isolasi Mikroorganisme Pendegradasi Polimer High Density Polyethylene (HDPE) (Doctoral dissertation, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar).

Amobonye, A., Bhagwat, P., Singh, S., & Pillai, S. (2021). Plastic biodegradation: Frontline microbes and their enzymes. Science of the Total Environment, 759, 143536.

Weiland, M. H. (2020). Enzymatic biodegradation by exploring the rational protein engineering of the polyethylene terephthalate hydrolyzing enzyme PETase from Ideonella sakaiensis 201-F6. In Mechanistic Enzymology: Bridging Structure and Function (pp. 161-174). American Chemical Society.

Zaaba, N. F., & Jaafar, M. (2020). A review on degradation mechanisms of polylactic acid: Hydrolytic, photodegradative, microbial, and enzymatic degradation. Polymer Engineering & Science, 60(9), 2061-2075.

Graham, R. (2022). Development of plastic degrading enzymes for future industrial PET biorecycling (Doctoral dissertation, University of Portsmouth).

Kim, J. W., Park, S. B., Tran, Q. G., Cho, D. H., Choi, D. Y., Lee, Y. J., & Kim, H. S. (2020). Functional expression of polyethylene terephthalate-degrading enzyme (PETase) in green microalgae. Microbial Cell Factories, 19(1), 1-9.

Ali, S. S., Elsamahy, T., Al-Tohamy, R., Zhu, D., Mahmoud, Y. A. G., Koutra, E., ... & Sun, J. (2021). Plastic wastes biodegradation: mechanisms, challenges and future prospects. Science of the Total Environment, 780, 146590.

Bulak, P., Proc, K., Pytlak, A., Puszka, A., Gawdzik, B., & Bieganowski, A. (2021). Biodegradation of different types of plastics by tenebrio molitor insect. Polymers, 13(20), 3508.

Zhong, Z., Nong, W., Xie, Y., Hui, J. H. L., & Chu, L. M. (2022). Long-term effect of plastic feeding on growth and transcriptomic response of mealworms (Tenebrio molitor L.). Chemosphere, 287, 132063.

LeMoine, C. M., Grove, H. C., Smith, C. M., & Cassone, B. J. (2020). A very hungry caterpillar: polyethylene metabolism and lipid homeostasis in larvae of the greater wax moth (Galleria mellonella). Environmental Science & Technology, 54(22), 14706-14715.

Yang, S. S., Brandon, A. M., Flanagan, J. C. A., Yang, J., Ning, D., Cai, S. Y., ... & Wu, W. M. (2018). Biodegradation of polystyrene wastes in yellow mealworms (larvae of Tenebrio molitor Linnaeus): Factors affecting biodegradation rates and the ability of polystyrene-fed larvae to complete their life cycle. Chemosphere, 191, 979-989.

Kim, H. W., Jo, J. H., Kim, Y. B., Le, T. K., Cho, C. W., Yun, C. H., ... & Yeom, S. J. (2021). Biodegradation of polystyrene by bacteria from the soil in common environments. Journal of Hazardous Materials, 416, 126239.