PET (Polyethylene Terephthalate):

• Ideonella sakaiensis 201-F6: Bakteri ini menghasilkan enzim PETase yang mampu menguraikan PET menjadi monomer yang lebih sederhana.

HDPE (High-Density Polyethylene):

• Pseudomonas sp.: Isolat bakteri ini mampu mendegradasi plastik HDPE dengan persentase degradasi yang bervariasi tergantung pada jenis plastik dan kondisi inkubasi.

• Bacillus sp.: Bakteri ini menunjukkan potensi dalam mendegradasi plastik HDPE, dengan persentase degradasi yang berbeda berdasarkan jenis plastik dan kondisi lingkungan.

PVC (Polyvinyl Chloride):

• Degradasi PVC oleh mikroorganisme lebih sulit dibandingkan dengan PET dan HDPE karena struktur kimianya yang kompleks dan keberadaan atom klorin. Namun, beberapa penelitian menunjukkan bahwa jamur seperti Aspergillus niger dan Trichoderma viride memiliki kemampuan untuk mendegradasi PVC dalam kondisi tertentu.

Waktu yang Diperlukan untuk Biodegradasi

• PET oleh Ideonella sakaiensis 201-F6:

• Dalam sebuah penelitian, bakteri ini mampu mendegradasi sekitar 30% dari film PET dalam waktu 18 jam.

• HDPE oleh Pseudomonas sp.:

• Isolat Pseudomonas L1 mampu mendegradasi plastik dengan rata-rata degradasi sebesar 2,7% hingga 4,5% selama 3 bulan masa inkubasi, tergantung pada jenis plastik yang digunakan.

• HDPE oleh Bacillus sp.:

  • Isolat Bacillus sp. menunjukkan potensi mendegradasi plastik dengan persentase degradasi sekitar 5% hingga 8% selama 3 bulan masa inkubasi, tergantung pada jenis plastik yang digunakan.

Referensi

• https://www.academia.edu/107490718/Pengurai_Sampah_Plastik_Ramah_Lingkungan?utm_source=

• https://ejurnal.its.ac.id/index.php/sains_seni/article/download/13387/2325?utm_source=

  
  

1. Polyethylene Terephthalate (PET)

• Mikroorganisme: Ideonella sakaiensis

• Mekanisme: Bakteri ini menghasilkan enzim PETase yang mampu memecah PET menjadi monomer-monomer yang lebih sederhana.

• Waktu Degradasi: Dalam penelitian, Ideonella sakaiensis mampu mendegradasi sekitar 30% dari film PET berukuran 2 cm x 1,5 cm dalam waktu 18 jam.

2. High-Density Polyethylene (HDPE)

• Mikroorganisme: Spesies bakteri dari genus Pseudomonas

• Mekanisme: Bakteri ini menghasilkan enzim yang dapat memecah rantai polimer HDPE, meskipun prosesnya lambat.

• Waktu Degradasi: Studi menunjukkan bahwa isolat Pseudomonas mampu mendegradasi plastik HDPE dengan penurunan berat sekitar 2,7% hingga 4,5% selama 3 bulan masa inkubasi.

3. Polyvinyl Chloride (PVC)

• Mikroorganisme: Beberapa spesies bakteri dan jamur telah dilaporkan memiliki potensi untuk mendegradasi PVC, namun identifikasi spesifik masih dalam penelitian lebih lanjut.

• Mekanisme: Proses degradasi PVC oleh mikroorganisme melibatkan pemutusan ikatan polimer melalui aktivitas enzimatik, tetapi PVC dikenal sangat tahan terhadap degradasi mikroba.

• Waktu Degradasi: Karena ketahanan PVC, proses biodegradasinya di lingkungan dapat memakan waktu yang sangat lama, seringkali lebih dari 100 tahun.

meskipun beberapa mikroorganisme memiliki kemampuan untuk mendegradasi plastik, proses ini seringkali memakan waktu yang sangat lama di lingkungan alami. Faktor-faktor seperti kondisi lingkungan, ketersediaan nutrisi, dan konsentrasi mikroorganisme mempengaruhi laju degradasi.

SUMBER: https://proceeding.unnes.ac.id/snipa/article/download/1338/850/2921

https://media.neliti.com/media/publications/15619-ID-potensi-isolat-bakteri-pseudomonas-sebagai-pendegradasi-plastik.pdf

• Mikroorganisme yang Dapat Mendegradasi PVC:

  1. Jamur: Aureobasidium pullulans dan Rhodotorula rubra menghasilkan enzim esterase untuk mendegradasi PVC.

  2. Bakteri: Pseudomonas (isolat L1) mampu mendegradasi 2,7%-4,5% massa PVC dalam 3 bulan.

• Waktu Dekomposisi PVC:

Biodegradasi PVC berlangsung sangat lambat. Dalam kondisi alami, PVC dapat bertahan selama puluhan hingga ratusan tahun, meskipun mikroorganisme tertentu dapat memecahnya dengan efisiensi rendah.

Referensi:

1. Sriningsih, A., & Shovitri, M. (2015). Potensi Isolat Bakteri Pseudomonas sebagai Pendegradasi Plastik. Jurnal Sains dan Seni ITS, 4(2), E-68.

2. Peciulyte, D. (2002). Microbial Degradation of Polyvinyl Chloride Plasticized with Bis(2-ethylhexyl) Phthalate. Annals of Microbiology, 52(2), 105-119.

Plastik merupakan produk polimerisasi sintetik atau semi sintetik yang diproduksi melalui proses kimiawi. Bahan kimia dalam salah satu jenis plastik yang dikenal luas disebut polietilen tereftalat atau disingkat PET. Satu dari keunikan PET, jenis plastik ini ringan, kuat, dan tak berwarna. PET biasa dipergunakan untuk produk baju poliester, baki makanan beku, dan plastik dalam kaplet obat.

menemukan bakteri yang bisa memakan plastik ini, tim peneliti dari Institut Teknologi Kyoto dan Universitas Keio yang dipimpin oleh Shosuke Yoshida berhasil mengumpulkan 250 sampel dari lokasi daur ulang sampah plastik yang mengandung PET. Para peneliti ini melaporkan telah menemukan satu bakteri yang melakukan degradasi PET yang kemudian diberi nama Ideonella sakaiensis. Saat ini I. sakaiensis merupakan satu-satunya jenis bakteri yang dikenal mampu menguraikan plastik. Mikroba ini mampu hidup dalam sampel, memakan PET dan menggunakannya untuk tumbuh yaitu bakteri I. sakaiensis . Waktu yang dibutuhkan oleh I. sakaiensis untuk melakukan proses penguraian adalah sekitar 6 minggu dalam suhu stabil 30 derajat celcius.

High Density Polyethylene (HDPE) adalah polietilen termoplastik yang terbuat dari minyak bumi dan diproduksi secara komersial. HDPE memiliki sedikit percabangan, sehingga menghasilkan struktur yang lebih padat dan rapat daripada Low Density Polyethylene (LDPE). Hal ini yang menyebabkan mikroorganisme sulit mengakses rantai polimer. Biodegradasi merupakan solusi paling efektif untuk mengatasi sampah plastik. biodegradasi dibantu oleh konsorsium yeast dan mold Aspergillus terreus yang bekerja secara sinergis melalui pelekatan hifa dan pelepasan enzim. Aktivitas enzimatik yang dilakukan oleh mikroorganisme dalam mendegradasi menyebabkan menurunnya berat molekul dan hidrofobisitas polimer. uji biodegradasi dilakukan selama 30 hari dengan potongan plastik.

sumber :

• https://www.mongabay.co.id/2016/04/10/mikroba-ini-mampu-untuk-mengurai-plastik-revolusi-awal-daur-ulang-limbah/

• Salma, Nabila Anindya (2021) Efektivitas Degradasi Plastik High Density Polyethylene (HDPE) oleh Formula Marine Yeast dan Mold. Aspergillus terreus, Biodegradasi.

Mikroorganisme yang Dapat Mendekomposisi PET dan HDPE :

Bakteri Ideonella sakaiensis

Bakteri ini ditemukan mampu memecah PET menjadi monomer yang lebih sederhana. Ideonella sakaiensis memanfaatkan enzim PETase dan MHETase untuk menghidrolisis PET.

• Waktu Dekomposisi: Penelitian menunjukkan bahwa dalam kondisi optimal, bakteri ini dapat menguraikan PET dalam waktu sekitar 6 minggu.

• Bakteri Bacillus spp.

Beberapa spesies Bacillus, seperti Bacillus subtilis, juga menunjukkan kemampuan untuk mendegradasi plastik, termasuk HDPE, meskipun prosesnya lebih lambat dibandingkan dengan PET.

• Waktu Dekomposisi: Proses dekomposisi HDPE dengan Bacillus spp. dapat memakan waktu beberapa bulan hingga tahun, tergantung pada kondisi lingkungan.

Jamur Aspergillus spp.

Beberapa spesies jamur dalam genus Aspergillus memiliki kemampuan untuk memecah berbagai jenis plastik, termasuk HDPE. Jamur ini memproduksi enzim yang dapat menghidrolisis ikatan karbon dalam plastik.

• Waktu Dekomposisi: Proses dekomposisi dengan Aspergillus spp. bisa berlangsung dalam waktu beberapa bulan hingga lebih dari satu tahun.

Referensi :

1. https://www.researchgate.net/publication/375803143_Pengolahan_Sampah_Plastik_HDPE_High_Density_Polyethylene_dan_PET_Polyethylene_Terephtalate_Sebagai_Bahan_Bakar_Alternatif_dengan_Proses_Pirolisis

2. Arjal T., dan Rafidah. 2020. Pengolahan Limbah Plastik Jenis Polyethelene Terephalate (PET) Dan High Density Polyethelene (HDPE) Menjadi Bahan Bakar Minyak. Jurnal Sulolipu : Media Komunikasi Sivitas Akademika dan Masyarakat. Vol. 20, https://ejournal.undip.ac.id/index.php/ilmulingkungan/article/view/44551

Ideonella sakaiensis: Bakteri ini mampu memecah PET menjadi monomer penyusunnya melalui enzim PETase dan MHETase. Proses degradasi dapat memakan waktu beberapa minggu hingga bulan, tergantung pada kondisi lingkungan.

High-Density Polyethylene (HDPE)

Brevibacillus spp. dan Aneurinibacillus sp.: Konsorsium bakteri termofilik ini menunjukkan kemampuan mendegradasi HDPE. Dalam penelitian, degradasi HDPE oleh bakteri ini terdeteksi setelah 90 hari inkubasi, dengan penurunan berat hingga 0,96 ± 0,02%.

Polyvinyl Chloride (PVC)

Bakteri Tanah: Beberapa bakteri tanah menunjukkan kemampuan mendegradasi PVC. Dalam studi, degradasi PVC oleh bakteri ini terdeteksi setelah 90 hari inkubasi, dengan penurunan berat hingga 0,96 ± 0,02%.

Waktu Degradasi

Waktu yang diperlukan untuk degradasi plastik oleh mikroorganisme sangat bervariasi, tergantung pada jenis plastik, mikroorganisme, dan kondisi lingkungan. Secara umum, proses ini dapat memakan waktu beberapa minggu hingga beberapa bulan. Namun, dalam kondisi alami tanpa intervensi mikroba spesifik, plastik seperti PET, HDPE, dan PVC dapat bertahan selama puluhan hingga ratusan tahun.

Referensi

1. Potential of Ideonella sakaiensis bacteria in Degrading Plastic Polyethylene Terephthalate (PET).

2. Enhanced polymer degradation of polyethylene and polypropylene by novel thermophilic consortia of Brevibacillus sps. and Aneurinibacillus sp. screened from waste management landfills and sewage treatment plants.

3. Destabilization of polyethylene and polyvinylchloride structure by bacteria isolated from soil.

Mikroorganisme: Beberapa jenis bakteri dan jamur telah ditemukan dapat mendegradasi PET, seperti Ideonella sakaiensis, Thermobifida fusca, dan Pseudomonas.

Proses Dekomposisi: Mikroorganisme ini menghasilkan enzim yang dapat memecah ikatan kimia dalam molekul PET, mengubahnya menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti asam tereftalat dan etilen glikol.

Waktu Dekomposisi: Waktu yang dibutuhkan untuk mendegradasi PET bervariasi tergantung pada jenis mikroorganisme, kondisi lingkungan, dan ukuran plastik. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa Ideonella sakaiensis dapat mendegradasi PET dalam waktu sekitar 6 minggu.

HDPE (High-Density Polyethylene)

Mikroorganisme: Bakteri seperti Rhodococcus dan Nocardia telah terbukti dapat mendegradasi HDPE.

Proses Dekomposisi: Mikroorganisme ini menggunakan enzim yang dapat memecah rantai hidrokarbon dalam molekul HDPE, menghasilkan produk sampingan seperti karbon dioksida dan air.

Waktu Dekomposisi: Waktu yang dibutuhkan untuk mendegradasi HDPE lebih lama dibandingkan dengan PET. Penelitian menunjukkan bahwa proses ini dapat memakan waktu hingga beberapa tahun.

PVC (Polyvinyl Chloride)

Mikroorganisme: Mikroorganisme yang dapat mendegradasi PVC masih dalam tahap penelitian, dan belum ada spesies yang terbukti secara efektif dapat memecah PVC secara biologis.

Tantangan Dekomposisi: PVC mengandung klorin yang bersifat beracun bagi sebagian besar mikroorganisme. Selain itu, struktur molekul PVC lebih kompleks dan lebih tahan terhadap degradasi biologis.

Pendekatan Alternatif: Penelitian saat ini berfokus pada pengembangan enzim atau mikroorganisme yang dapat memecah PVC dengan lebih efisien

REFERENSI

https://duitin.id/mengenal-plastik

https://somewang.com/id/blog/key-differences-among-pp-hdpe-and-pet/

Mikroorganisme yang Dapat Mendegradasi Plastik

Beberapa mikroorganisme yang telah diidentifikasi memiliki kemampuan untuk mendegradasi plastik antara lain:

• Bakteri Pseudomonas putida: Bakteri ini diketahui mampu mendegradasi polietilen, salah satu komponen utama dalam plastik seperti PET dan HDPE. Pseudomonas putida memproduksi enzim yang dapat memecah rantai karbon kompleks pada polietilen, sehingga memfasilitasi degradasi plastik. (1)

• Bakteri Ideonella sakaiensis: Bakteri ini ditemukan mampu mendegradasi PET dengan mengembangkan enzim khusus yang memecah PET menjadi tereftalat (bisphenol) dan asam monoetilen glikol (MEG). Ideonella sakaiensis adalah contoh bakteri yang menunjukkan potensi penguraian plastik dengan efisiensi yang lebih tinggi. (2)

• Jamur Aspergillus tubingensis: Jamur ini dapat mendegradasi polietilen dan polipropilen, dua jenis plastik yang sering ditemukan di lingkungan. Aspergillus tubingensis memproduksi enzim yang membantu menguraikan ikatan polimer pada plastik tersebut. (3)

Waktu yang Diperlukan untuk Dekomposisi

Waktu yang dibutuhkan untuk dekomposisi plastik oleh mikroorganisme sangat bervariasi tergantung pada jenis plastik, kondisi lingkungan, dan spesies mikroorganisme yang terlibat. Studi menunjukkan bahwa proses ini dapat memakan waktu dari beberapa bulan hingga beberapa tahun. (4)

Referensi

1. Kader, Herlina, dan Setianingsih. "Pemanfaatan Limbah Plastik Menjadi Paving Block Menggunakan Mikroorganisme Degradasi Plastik." Repositori Universitas Medan Area. 2021. repositori.uma.ac.id (1)

2. Liestiono, R. P., Cahyono, M. S., Widyawidura, W., Prasetya, A., & Syamsiro, M. "Karakteristik Minyak dan Gas Hasil Proses Dekomposisi Termal Plastik Jenis Low Density Polyethylene (LDPE)." ResearchGate. 2017. researchgate.net (2)

3. Zhang, S., Zheng, B., & Yuan, H. "Isolation and characterization of poly (ethylene terephthalate)-degrading fungi Aspergillus tubingensis." Science of The Total Environment. 2019. doi.org (3)

4. Prajapati, D. K., & Pandey, A. K. "Microbial degradation of synthetic plastics." Bioresource Technology. 2019. doi.org (4)

1. PET (Polietilen Tereftalat):

Ideonella sakaiensis adalah bakteri yang dapat mendegradasi PET dengan menggunakan enzim PETase untuk memecahnya menjadi tereftalat dan etilena glikol.

Proses degradasi PET ini dapat terjadi dalam beberapa minggu hingga bulan, tergantung pada kondisi lingkungan seperti suhu dan kelembaban.

Referensi: Yoshida, S., et al. (2016). “A bacterium that decomposes and assimilates poly(ethylene terephthalate).” Science, 351(6278), 1196-1199.

2. HDPE (Polietilen Bertekanan Tinggi):

Beberapa bakteri, termasuk Pseudomonas spp. dan Mycobacterium spp., dapat memecah HDPE dengan menghasilkan enzim yang mengurangi berat molekulnya.

Proses degradasi HDPE oleh mikroorganisme ini dapat memakan waktu beberapa bulan hingga tahun, tergantung pada kondisi mikroba dan lingkungan.

Referensi: Das, M., & Soni, R. (2019). “Microbial Degradation of Plastic: A Review.” Environmental Pollution, 247, 1128-1143.

3. PVC (Polivinil Klorida):

Bacillus spp. dan beberapa fungi juga dapat mendegradasi PVC, meskipun proses ini lebih lambat dibandingkan PET atau HDPE.

Waktu degradasi PVC dapat memakan beberapa tahun karena struktur yang lebih stabil dan ikatan karbon-klorin yang kuat dalam PVC.

Referensi: Das, M., & Soni, R. (2019). “Microbial Degradation of Plastic: A Review.” Environmental Pollution, 247, 1128-1143.

Beberapa jenis mikroorganisme telah ditemukan memiliki kemampuan untuk mengurai plastik, termasuk PET, HDPE, dan V. Proses ini disebut biodegradasi. Beberapa contoh mikroorganisme tersebut antara lain:

1. Bakteri: Beberapa jenis bakteri, seperti Ideonella sakaiensis, telah terbukti mampu menghasilkan enzim yang dapat memecah ikatan kimia dalam plastik PET.

2. Jamur: Beberapa jenis jamur juga memiliki potensi untuk mengurai plastik. Mereka menghasilkan enzim yang dapat mendegradasi plastik menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Waktu yang Dibutuhkan untuk Degradasi mengurai plastik sangat bervariasi dan dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti:

a. Jenis plastik: Plastik yang berbeda memiliki struktur kimia yang berbeda, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mengurainya pun berbeda.

b. Jenis mikroorganisme: Kemampuan mikroorganisme dalam mengurai plastik juga berbeda-beda.

c. Kondisi lingkungan: Suhu, kelembaban, dan ketersediaan nutrisi juga mempengaruhi kecepatan degradasi.

Secara umum, proses biodegradasi plastik membutuhkan waktu yang cukup lama, bahkan bisa mencapai ratusan tahun.

Referensi :

Untuk informasi lebih lanjut, Anda dapat merujuk pada artikel-artikel ilmiah berikut:

1. Pengurai Sampah Plastik Ramah Lingkungan: https://journal.iistr.org/index.php/BST/article/view/339

2. Potential of Ideonella sakaiensis bacteria in Degrading Plastic Waste Type Polyethylene Terephthalate: https://jurnalfkip.unram.ac.id/index.php/JBT/article/download/3321/2377/12313

- HDPE: Digunakan untuk botol susu, deterjen, dan kantong belanja. HDPE kuat, tahan suhu tinggi, dan mudah didaur ulang, dianggap aman untuk makanan[2]

- PVC: Sering digunakan dalam pipa dan kemasan non-makanan. Sulit didaur ulang dan mengandung bahan kimia berbahaya[3]

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Rahayu et al., (2019), mikroorganisme yang dapat mendegradasi plastik PET, HDPE, dan PVC meliputi bakteri seperti Pseudomonas sp., Bacillus megaterium, dan Ralstonia eutropha, serta fungi seperti Aspergillus sp. dan Candida rugosa. Proses biodegradasi ini memerlukan waktu bervariasi: HDPE dapat terdegradasi dalam waktu 1-2 bulan, sementara PET dan PVC dapat memerlukan waktu hingga 5 tahun atau lebih tergantung pada kondisi lingkungan.

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Novitasari et al., (2018), mikroorganisme yang dapat mendegradasi plastik PET, HDPE, dan PVC meliputi:

• PET: Ideonella sakaiensis menghasilkan enzim PETase dan MHETase, mampu mendegradasi PET dalam waktu sekitar 6 minggu

• HDPE: Bakteri seperti Klebsiella pneumoniae dan Pseudomonas citronellolis menunjukkan kemampuan untuk mendegradasi HDPE dalam waktu 1-2 bulan.

• PVC: Pseudomonas citronellolis dan Bacillus flexus efektif dalam mendegradasi PVC dalam waktu. 3 bulan

[1] https://waste4change.com/blog/tipe-dan-jenis-plastik/

[2]https://somewang.com/id/blog/key-differences-among-pp-hdpe-and-pet/

[3]https://zerowaste.id/zero-waste-for-beginners/simbol-dan-jenis-plastik/

[4] Rahayu, et al. (2024). Biodegradation of Plastic Inside Winogradsky Column by The Mixture of Lipolytic Bacteria. Berita Biologi 23(3): 489–501.

[5] Novitasari et al. (2023). Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pengurai Mikroplastik Polyethylene Terephthalate dari Sedimen Ekosistem Mangrove Pasir Putih. Journal of Marine Research Vol 12, No. 1 hal 52-60.

Fidela Sakinah

2310516120012

Mikroorganisme Pendegradasi Plastik:

1. PET (Polyethylene Terephthalate):

Ideonella sakaiensis: Bakteri ini mampu mendegradasi PET dengan menghasilkan enzim PETase yang menghidrolisis PET menjadi MHET (Mono(2-hydroxyethyl) terephthalate), kemudian enzim MHETase menguraikan MHET menjadi asam tereftalat dan etilen glikol.

2. HDPE (High-Density Polyethylene):

Bacillus spp.: Beberapa spesies Bacillus diketahui dapat mendegradasi polietilen, termasuk HDPE.

Pseudomonas spp.: Genus bakteri ini juga memiliki kemampuan untuk mendegradasi berbagai jenis plastik, termasuk HDPE.

3. PVC (Polyvinyl Chloride):

Mikroorganisme yang mampu mendegradasi PVC lebih jarang ditemukan dibandingkan dengan PET dan HDPE. Namun, beberapa penelitian menunjukkan bahwa spesies seperti Pseudomonas fluorescens dapat mendegradasi PVC.

Waktu Dekomposisi:

Waktu yang diperlukan untuk dekomposisi plastik oleh mikroorganisme sangat bervariasi tergantung pada jenis plastik, spesies mikroorganisme, kondisi lingkungan, dan metode biodegradasi yang digunakan. Secara umum, proses biodegradasi plastik dapat memakan waktu mulai dari beberapa bulan hingga beberapa tahun. Sebagai contoh, penelitian menunjukkan bahwa plastik yang diinkubasi dengan bakteri tertentu selama 3 bulan mengalami degradasi, meskipun tidak sepenuhnya terurai.

beberapa mikroorganisme memiliki kemampuan untuk mendegradasi plastik, kecepatan dan efisiensi proses ini dalam kondisi alami masih terbatas. Oleh karena itu, pengembangan metode biodegradasi yang lebih efektif dan ramah lingkungan terus menjadi fokus penelitian saat ini.

Referensi : https://drive.google.com/drive/folders/1wg94Lumlrjc_11o2GeW86Cs21Dnput1y

1. Escherichia coli (E. coli)

E. coli dapat menghasilkan enzim LC-Cutinase yang berfungsi untuk memecah ikatan ester dalam struktur PET. Dalam penelitian, reaksi antara E. coli dan PET berlangsung selama tiga hari, di mana enzim ini bekerja pada permukaan sel bakteri, memungkinkan PET terurai tanpa perlu masuk ke dalam sel bakteri.

2. Ideonella sakaiensis

Bakteri ini terkenal karena kemampuannya dalam mendegradasi PET dengan menggunakan dua enzim utama: PETase dan MHETase. Enzim-enzim ini mengubah struktur plastik yang sulit terurai menjadi bentuk yang lebih sederhana, sehingga mempercepat proses biodegradasi.

Penelitian menunjukkan bahwa Ideonella sakaiensis dapat memecah PET hingga 120 kali lebih cepat dibandingkan dengan metode konvensional.

3. Pseudomonas spp. dan Bacillus spp.

Beberapa spesies dari genus Pseudomonas dan Bacillus juga telah diidentifikasi sebagai pendegradasi plastik. Misalnya, Pseudomonas putida dan Bacillus subtilis memiliki kemampuan untuk mendegradasi berbagai jenis plastik, termasuk PE dan PP, meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi potensi spesifik mereka terhadap PET.

4. Bakteri laut

Bakteri seperti Kocuria palustris dan Bacillus pumilus dari lingkungan laut juga menunjukkan kemampuan untuk mendegradasi plastik, termasuk PET, dengan efisiensi yang bervariasi tergantung pada kondisi lingkungan

.Secara keseluruhan, penelitian tentang mikroorganisme pendegradasi PET menunjukkan potensi besar dalam mengatasi masalah limbah plastik, dengan fokus pada pengembangan aplikasi bioteknologi untuk meningkatkan efisiensi degradasi plastik di lingkungan.

Referensi:

• uliana, S., Parhusip, M., Simanullang, A., Tita, E., & Irawati, W. (2022). Potential of Ideonella sakaiensis Bacteria in Degrading Plastic Waste Type Polyethylene Terephthalate. Jurnal Biologi Tropis, 22(2), 381–389. DOI: 10.29303/jbt.v22i2.3321.

• Talib, T. (2018). Model Degradasi Polyethylene Terephthalate oleh Bakteri Escherichia Coli. Barekeng: Jurnal Ilmu Matematika dan Terapan, 12(2), 53–60. DOI: 10.30598/vol12iss2pp053-060ar366.

• Mohanan, N., et al. (2020). [Referensi dari S1-2022-140410180118-Bab1.pdf .

• Aditya Anugerah Marusaha Sitorus. (2014). Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pendegradasi Polietilena dari Tempat Pembuangan Akhir. Skripsi, Universitas Airlangga.

Mikroorganisme yang mampu mendekomposisi plastik High-Density Polyethylene (HDPE) adalah sebagai beriku:

1. Fungi

• Aspergillus spp.: Beberapa spesies dari genus ini, seperti Aspergillus niger, A. terreus, dan A. flavus, telah terbukti efektif dalam mendegradasi HDPE. Penelitian menunjukkan bahwa kultur campuran fungi dapat meningkatkan efektivitas degradasi plastic.

• Xylobolus frustulatus dan Trametes versicolor: Kedua spesies ini termasuk dalam kelompok White Rot Fungi (WRF) yang dikenal memiliki kemampuan untuk mendegradasi berbagai polimer, termasuk HDPE

2. Bakteri

• Pseudomonas spp.: Beberapa isolat dari genus ini, seperti Pseudomonas aeruginosa, menunjukkan potensi dalam mendegradasi HDPE, dengan kemampuan degradasi yang bervariasi tergantung pada kondisi lingkungan dan perlakuan

• Klebsiella pneumoniae: Penelitian menunjukkan bahwa bakteri ini dapat mendegradasi HDPE dengan persentase degradasi mencapai 18,4% setelah perlakuan tertentu

Referensi:

• Sriningsih, A., & Shovitri, M. (2015). Potensi Isolat Bakteri Pseudomonas sebagai Pendegradasi Plastik. Jurnal Sains dan Seni ITS, 4(2), E67-E70. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

• Kuswytasari, N. D. Biodegradasi High Density Polyethylene (HDPE) oleh Fungi Mangrove Wonorejo. Universitas Airlangga.

Mikroorganisme yang dapat mendekomposisi plastik jenis V (polivinil klorida atau PVC) adalah sebagai beriku:

1. Bakteri

• Bacillus spp.: Beberapa spesies dari genus Bacillus, seperti Bacillus subtilis dan Bacillus thuringiensis, telah diteliti dan menunjukkan kemampuan untuk mendegradasi PVC dengan menghasilkan enzim yang dapat memecah struktur polimer.

• Pseudomonas spp.: Genus ini juga dikenal sebagai pendegradasi polimer, dengan spesies seperti Pseudomonas aeruginosa yang berpotensi dalam proses biodegradasi PVC.

2. Fungi

• Aspergillus niger: Fungi ini telah terbukti mampu mendegradasi PVC melalui mekanisme enzimatik, di mana enzim yang dihasilkan membantu memecah ikatan dalam struktur polimer

• Aureobasidium pullulans: Meskipun lebih dikenal sebagai ragi, spesies ini juga menunjukkan kemampuan untuk mendegradasi PVC, menjadikannya kandidat menarik dalam penelitian biodegradasi

Referensi:

• Hasanah N. U., Shovitri M. (2015). Potensi mikroorganisme air sampah mangrove untuk mendegradasi plastik hitam. Jurnal sains dan seni ITS, Vol. 4, No. 2.

• Khastini R. O., Zahranie L. R., Rozma R. A., Sapuri Y. A. (2022). Peranan bakteri pendegradasi senyawa pencemar lingkungan melalui proses bioremediasi. Jurnal ilmiah biologi, Vol. 10, No. 1.

Mikroorganisme:

• Ideonella sakaiensis
  Bakteri ini menghasilkan enzim PETase dan MHETase yang menguraikan PET menjadi asam tereftalat dan etilen glikol.

Waktu yang dibutuhkan:

• 6 minggu untuk memecah lapisan tipis PET oleh Ideonella sakaiensis pada suhu 30°C.

• Proses degradasi dapat dipercepat dengan enzim yang dimodifikasi secara bioteknologi hingga beberapa hari dalam kondisi laboratorium.

Referensi:

1. Yoshida, S., Hiraga, K., Takehana, T., et al. (2016). A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate). Science, 351(6278), 1196-1199.

2. HDPE (High-Density Polyethylene)

Mikroorganisme:

• Pseudomonas aeruginosa
  Bakteri ini mampu memecah HDPE melalui oksidasi rantai polimer dengan enzim oksidatif seperti peroksidase.

• Aspergillus flavus dan Aspergillus niger
  Jamur ini memiliki enzim laccase yang berperan dalam proses degradasi HDPE.

Waktu yang dibutuhkan:

• Dalam kondisi laboratorium dengan bantuan mikroorganisme, HDPE dapat terdegradasi sebagian dalam waktu 3-6 bulan.

• Secara alami, tanpa intervensi biologis, HDPE bisa memakan waktu ratusan tahun untuk terdegradasi.

Referensi:

1. Restrepo-Flórez, J. M., Bassi, A., & Thompson, M. R. (2014). Microbial degradation and deterioration of polyethylene–A review. International Biodeterioration & Biodegradation, 88, 83–90.

3. PVC (Polyvinyl Chloride / V)

Mikroorganisme:

• Pseudomonas fluorescens
  Bakteri ini memiliki kemampuan untuk mendekomposisi PVC secara parsial melalui enzim oksidatif.

• Penicillium simplicissimum
  Jamur ini mampu menguraikan PVC melalui enzim hidrolitik dan oksidatif yang dihasilkan selama proses metabolisme.

Waktu yang dibutuhkan:

• Degradasi PVC dalam kondisi laboratorium membutuhkan waktu sekitar 6 bulan hingga 1 tahun.

• Dalam kondisi alami, PVC sangat sulit terdegradasi dan bisa bertahan selama ratusan tahun.

Referensi:

1. Wilkes, R. A., & Aristilde, L. (2017). Degradation and metabolism of synthetic plastics and associated products by Pseudomonas sp.: capabilities and challenges. Journal of Applied Microbiology, 123(3), 582–593.

Referensi :

1. Nur Aismi. (2020). ISOLASI MIKROORGANISME PENDEGRADASI POLIMER HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE). UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR. http://e-journal.poltekkesjogja.ac.id/index.php/JTK

2. Tri Mulyaningsih et al., (2021). Pemanfaatan Pseudomonas Putida untuk Mendegradasi Jurnal. Teknologi Kesehatan (Journal of Health Technology). https://repositori.uinalauddin.ac.id/18081/1/NUR%20ASMI%20KIMIA.PDF

3. 
   

Untuk HDPE, jamur seperti Aspergillus niger dan Penicillium simplicissimum memiliki potensi untuk mendegradasinya. Studi yang dilakukan oleh (Ojha et al., 2017) menunjukkan bahwa HDPE dapat mengalami degradasi parsial dalam periode waktu 30 hingga 90 hari, tergantung pada kondisi optimal seperti kelembaban, suhu, dan paparan mikroorganisme. Jamur ini menggunakan enzim yang mereka hasilkan untuk memecah struktur molekul HDPE, meskipun prosesnya masih tergolong lambat karena sifat materialnya yang lebih tahan terhadap degradasi.

Sementara itu, untuk V (yang merujuk pada plastik polivinil), mikroorganisme seperti Pseudomonas aeruginosa diketahui memiliki kemampuan untuk mendegradasinya. Proses degradasi V berlangsung lebih lambat dibandingkan PET atau HDPE karena struktur kimia polivinil yang lebih kompleks dan stabil. Dalam kondisi lingkungan yang optimal, seperti keberadaan enzim tertentu dan kondisi anaerob, plastik jenis ini dapat mulai terurai secara bertahap, meskipun prosesnya memakan waktu berbulan-bulan hingga bertahun-tahun.

Dengan demikian, mikroorganisme seperti Ideonella sakaiensis, Aspergillus niger, dan Pseudomonas aeruginosa mampu mendegradasi PET, HDPE, dan V, namun proses ini memerlukan waktu yang cukup lama, berkisar dari beberapa minggu hingga bertahun-tahun, bergantung pada kondisi lingkungan dan struktur material plastiknya. Referensi utama untuk informasi ini meliputi (Jeon dan Kim, 2016) serta (Ojha et al., 2017), yang mempelajari degradasi plastik melalui aktivitas mikroba.

Sumber:

• Jeon, H. J., & Kim, M. N. (2016). "Biodegradation of poly(ethylene terephthalate) by a newly isolated Ideonella sakaiensis." Biotechnology Letters, 38(6), 1233–1238.
  https://doi.org/10.1007/s10529-016-2071-2

• Ojha, N., Pradhan, N., Singh, S., Barla, A., Shrivastava, A., & Rai, V. (2017). "Evaluation of HDPE and LDPE degradation by fungus, implemented by statistical optimization." Scientific Reports, 7, 39515.
  https://doi.org/10.1038/srep39515

Mikroorganisme: Bakteri Ideonella sakaiensis

Mekanisme: Bakteri ini menghasilkan enzim PETase yang mampu memecah PET menjadi monomer yang lebih sederhana, seperti asam tereftalat dan etilen glikol.

Waktu Degradasi: Dalam kondisi laboratorium, Ideonella sakaiensis mampu mendegradasi sekitar 30% dari keseluruhan film PET dalam waktu 6 minggu.

https://proceeding.unnes.ac.id

2. High-Density Polyethylene (HDPE):

Mikroorganisme: Beberapa spesies bakteri dari genus Bacillus dan Pseudomonas

Mekanisme: Bakteri ini dapat memanfaatkan HDPE sebagai sumber karbon, menghasilkan enzim yang memecah rantai polimer HDPE menjadi molekul yang lebih kecil.

Waktu Degradasi: Proses degradasi HDPE oleh bakteri ini dapat memakan waktu berbulan-bulan hingga beberapa tahun, tergantung pada kondisi lingkungan seperti suhu, pH, dan ketersediaan nutrisi.

https://repository.unpad.ac.id

3. Polyvinyl Chloride (PVC):

Mikroorganisme: Beberapa bakteri dan jamur telah diidentifikasi memiliki potensi untuk mendegradasi PVC, namun prosesnya lebih kompleks dan lambat dibandingkan dengan PET dan HDPE.

Mekanisme: Mikroorganisme ini menghasilkan enzim yang dapat memutus ikatan dalam rantai polimer PVC, meskipun efisiensinya rendah.

Waktu Degradasi: Degradasi PVC oleh mikroorganisme dapat memakan waktu bertahun-tahun hingga puluhan tahun, tergantung pada kondisi lingkungan dan efektivitas mikroorganisme yang terlibat.

1. Klasifikasi

- Domain: Bacteria

- Filum: Proteobacteria

- Kelas: Gammaproteobacteria

- Ordo: Pseudomonadales

- Famili: Comamonadaceae

- Genus: Ideonella

- Spesies: I. sakaiensis

2. Penemuan

   sakaiensis pertama kali diidentifikasi pada tahun 2016 oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Kohei Oda dan Kenji Miyamoto di Jepang. Bakteri ini diisolasi dari sedimen yang terkontaminasi PET di fasilitas daur ulang botol plastik di Sakai City, Jepang. Penelitian menunjukkan bahwa bakteri ini dapat menguraikan sekitar 75% PET menjadi karbon dioksida

3. Mekanisme Degradasi PET

sakaiensis memecah PET melalui dua enzim utama:

- PETase: Enzim ini menghidrolisis PET menjadi mono(2-hidroksietil) tereftalat (MHET) dan bis(2-hidroksietil) tereftalat (BHET).

- MHETase: Enzim ini kemudian mengubah MHET menjadi tereftalat (TPA) dan etilen glikol (EG), yang dapat digunakan sebagai sumber karbon oleh bakteri dan mikroorganisme lainnya

4. Karakteristik Morfologi dan Biokimia

- Morfologi: I. sakaiensis adalah bakteri Gram-negatif, berbentuk batang, dan motil dengan satu flagel. Ukurannya berkisar antara 1,2 hingga 1,5 μm panjang dan 0,6 hingga 0,8 μm lebar

- Karakteristik Kultur: Bakteri ini dapat tumbuh dalam media kultur umum dan memiliki kisaran pH optimal antara 7 hingga 7,5, serta suhu optimal antara 30 hingga 37 °C

5. Potensi Aplikasi

- Bioremediasi: Dapat digunakan untuk membersihkan lingkungan dari limbah plastik, terutama di daerah yang terkontaminasi PET.

- Produksi Bahan Baku: Produk akhir dari degradasi PET dapat digunakan sebagai bahan baku untuk proses industri lainnya

6. Tantangan dan Penelitian Lanjutan

Meskipun memiliki kemampuan yang menjanjikan, tantangan dalam penggunaan I. sakaiensis termasuk kecepatan degradasi yang masih lambat dan kebutuhan untuk meningkatkan efisiensi proses ini melalui rekayasa genetika dan pengembangan teknologi

Referensi

Yoshida, S., Hiraga, K., Takehana, T., Taniguchi, I., Yamaji, H., Maeda, Y., et al. (2016). "A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate)". Science, 351(6278), 1196-1199. doi:10.1126/science.aad6359.

Tanasupawat, S., Takehana, T., Yoshida, S., Hiraga, K., & Oda, K. (2016). "Ideonella sakaiensis sp. nov., isolated from a microbial consortium that degrades poly(ethylene terephthalate)". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 66(8), 2813-2818. doi:10.1099/ijsem.0.001058.

Kandungan polimer termoplastik yang terdapat di Polyethylene mengalami pengolahan secara kimia untuk menghasilkan PET. Polyethylene dan ikatan-ikatan karbon kuat yang sudah mengalami proses kimia menjadi benda asing yang sukar dikenali maupun dikonsumsi oleh organisme alam.

Kandungan Polyethylene pada plastik PET mempunyai sifat tahan pada pengurai dan tidak dihasilkan secara alami sehingga proses penguraian secara alami memakan waktu jangka panjang. Polyethylene tidak dihasilkan secara alami dialam, karena memerlukan energi yang besar untuk mengikat bagian karbon. Pengikatan karbon pada kandungan plastik PET tidak secara alami melainkan terbentuk pada proses kimia.

Bakteri yang berdampak positif dalam mendegradasi plastik adalah Ideonella sakaiensis. Ideonella sakaiensis merupakan bakteri yang tergolong genus Ideonella, keluarga Comamonadaceae, kelas Betaproteobacteria. Ideonella sakaiensis mempunyai kelebihan mampu mensekresikan PETase dan mendegradasi PET menjadi bentuk yang sederhana. Ideonella sakaiensis merupakan jenis bakteri strain gramnegatif yang mempunyai kemampuan untuk mendegradasi dan menguraikan jenis plastik yang mengandung bahan kimia yaitu Polyethylene terephtlate (PET). menjelaskan bahwa Ideonella sakaensis mempunyai karakteristik yang berbentuk koloni bulat yang berbentuk diameter sekitar 0.5-1 mm, mempunyai alat gerak berebentuk flagella, berwarna kuning ataupun tidak berwarna. Ideonella sakaensis mempunyai sifat aerobik mesofilik, berbentuk lurus atau sedikit melengkung, batang asporogen, terdapat dua atau beberapa flagela kutub, koloni berbentuk lingkaran yang halus dan tidak berpigmen, dan aktivitas positif untuk katalase dan oksidase.

Kemampuan Ideonella sakaiensis untuk mendegradasi kandungan bahan kimia berupa polyethylene terephtlate dengan menempelkan pada objek untuk melihat perubahan yang terjadi. Ideonella sakaiensis memiliki efisiensi dan spesifisitasi yang tinggi dalam mendegradasi PET. Berdasarkan pengujian efektivitas bakteri dalam mendegradasi PET diketahui bahwa kemampuan bakteri sangat baik untuk menghidrolisis PET. Struktur Ideonella sakaiensis merupakan komponen utama yang menunjang kemampuan mengkatalis PETase sehingga berpotensi baik dalam degradasi PET. Ideonella sakaiensis memiliki ciri-ciri struktural enzim yang baik yang terkandung berupa lipatan α / β-hidrolase yang dapat mengubah PET menjadi mono- (2- hidroksietil) tereftalat (MHET) . Ideonella sakaiensis mengeluarkan enzim cutinase untuk menghidrolisis PET. Enzim cutinase dan PETase merupakan enzim dengan urutan tertinggi dalam degradasi PET yang terdapat pada limbah plastik yang ditunjukkan dengan strukturnya yang bertanggung jawab atas pengikatan substrat.

Bakteri Ideonella sakaiensis dapat mengurai plastik PET dalam waktu sekitar enam minggu atau 42 hari pada suhu stabil 30 derajat celcius.

Bakteri ini menghasilkan enzim pencernaan yang disebut hidrolisis PET atau PETase, yang memecah rantai molekul panjang plastik PET menjadi rantai yang lebih pendek. Monomer yang dihasilkan kemudian dipecah lagi untuk menjadi energi pertumbuhan bakteri. 

Meskipun penemuan ini menawarkan harapan untuk mengatasi sampah plastik, masih ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:

• Enzim Ideonella sakaiensis bekerja cukup lambat pada PET. 

• Belum jelas apakah bakteri ini dapat bertahan hidup di lautan asin yang suhunya dapat berfluktuasi secara drastis. 

• Masih butuh banyak waktu untuk memanfaatkan bakteri ini secara luas. 

Para ilmuwan tengah berupaya untuk meningkatkan kinerja bakteri ini dan mempersiapkannya untuk masa jayanya. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan merekayasa genetika bakteri untuk memproduksi enzim PETase.

Referensi :

1. Juliana, S., Parhusip, M., Simanullang, A., Tita, E., & Irawati, W. (2022). Potential of Ideonella sakaiensis bacteria in degrading plastic waste type polyethylene terephthalate. Jurnal Biologi Tropis, 22(2), 381-389.

2. Kalathil, S., Miller, M., & Reisner, E. (2022). Microbial fermentation of polyethylene terephthalate (PET) plastic waste for the production of chemicals or electricity. Angewandte Chemie International Edition, 61(45), e202211057.

2. Polietilen Densitas Tinggi (HDPE) adalah jenis plastik yang kuat dan tahan terhadap bahan kimia. HDPE sering digunakan dalam kemasan botol dan wadah makanan. Memiliki titik leleh lebih rendah dibandingkan PET, yaitu sekitar 75 °C, dan juga mudah didaur ulang.

3. Polivinil Klorida (PVC)adalah plastik yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kemasan obat. PVC dapat berbahaya karena mengandung bahan kimia berbahaya dan tidak dianjurkan untuk kontak langsung dengan makanan.

Mikroorganisme yang dapat mendegradasi plastik seperti PET, HDPE, dan PCV termasuk bakteri dari genus Bacillus dan Pseudomonas. Meliputi:

1. Ideonella sakaiensis: Dikenal karena kemampuannya memproduksi enzim PETase yang efektif dalam mendegradasi PET, dengan waktu degradasi sekitar 40 hari[1][3].

2. Pseudomonas citronellolis dan Bacillus flexus: Kedua bakteri ini menunjukkan aktivitas degradasi untuk PVC, meskipun waktu spesifik degradasinya bervariasi[1][2].

3. Klebsiella pneumoniae: Dapat mendegradasi HDPE, namun data spesifik mengenai waktu degradasinya masih terbatas[1].

Secara umum, waktu degradasi dapat bervariasi dari beberapa minggu hingga beberapa bulan tergantung pada kondisi lingkungan dan jenis mikroorganisme yang digunakan.

Referensi:

[1]https://ejournal.brin.go.id/berita_biologi/article/download/5706/6911/24876

[2]https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/jmr/article/download/37503/28582

[3]https://jurnalfkip.unram.ac.id/index.php/JBT/article/download/3321/2377/12313

1. Mikroorganisme yang Mendegradasi PET

Fungi (Jamur) seperti Aspergillus niger dan Penicillium chrysogenum:

Jamur ini diketahui dapat memecah plastik PET, meskipun prosesnya lambat dan lebih efektif jika plastik dalam bentuk yang dihaluskan terlebih dahulu.

Thermobifida fusca:

Ini adalah bakteri tanah yang menghasilkan enzim serupa dengan PETase yang ditemukan pada I. sakaiensis. Bakteri ini bekerja optimal pada suhu lebih tinggi.

Escherichia coli: Penelitian menunjukkan bahwa E. coli dapat direkayasa secara genetik untuk mengekspresikan enzim PETase, yang memungkinkan bakteri ini mendegradasi PET.

2. Mikroorganisme yang Mendegradasi HDPE

Rhodococcus ruber:

Bakteri ini sering ditemukan di lingkungan laut dan tanah yang tercemar plastik. Penelitian menunjukkan Rhodococcus ruber mampu menguraikan HDPE meskipun membutuhkan waktu yang lama (berbulan-bulan hingga bertahun-tahun).

Nocardia asteroides dan Pseudomonas aeruginosa:

Bakteri ini ditemukan memiliki potensi menguraikan HDPE dengan membentuk biofilm pada permukaan plastik, yang membantu proses degradasi secara bertahap.

Pseudomonas sp.: Bakteri ini ditemukan di tanah TPA Air Sebakul Kota Bengkulu dan menunjukkan potensi sebagai agen pendegradasi plastik HDPE.

3. Mikroorganisme yang Mendegradasi PVC

Pseudomonas fluorescens:

Beberapa studi menunjukkan bahwa Pseudomonas fluorescens mampu memulai proses dekomposisi PVC dengan merusak struktur polimernya.

Jamur Phanerochaete chrysosporium:

Jamur ini dikenal menghasilkan enzim lignin peroksidase dan manganese peroksidase yang dapat membantu menguraikan PVC. Namun, efektivitasnya masih memerlukan penelitian lebih lanjut.

1. PET (Polietilen Tereftalat)

   Ideonella sakaiensis adalah mikroorganisme yang pertama kali ditemukan memiliki kemampuan untuk memecah PET. Bakteri ini menggunakan enzim PETase dan MHETase untuk mengurai PET menjadi monomer- monomer yang lebih sederhana, seperti tereftalat dan etilenglikol, yang kemudian bisa digunakan oleh mikroorganisme untuk energi. Dan Proses biodegradasi PET oleh I. sakaiensis memakan waktu sekitar 6 minggu dalam kondisi laboratorium

2. HDPE (High-Density Polyethylene)

   Beberapa jenis bakteri dan jamur, seperti Pseudomonas putida dan Aspergillus tubingensis, telah diketahui dapat mendegradasi HDPE. Mikroorganisme ini memecah rantai panjang molekul HDPE dengan bantuan enzim tertentu. Dan waktu Biodegradasi HDPE oleh mikroorganisme ini memerlukan waktu yang sangat lama, bahkan bisa mencapai beberapa tahun tergantung pada kondisi lingkungan dan jenis mikroorganisme yang digunakan.

3. Penelitian menunjukkan bahwa beberapa bakteri seperti Sphingomonas dan Pseudomonas dapat sedikit mendegradasi PVC dengan cara memecah senyawa klorida dan struktur polimer. Dan degradasi PVC oleh mikroorganisme bisa memakan waktu puluhan hingga ratusan tahun, karena kerentanannya terhadap biodegradasi alami sangat rendah.

Refrensi:

1. Sherina Juliana, Mia Parhusip, Argoby Simanullang, Elisabeth Tita, Wahyu Irawati (2022). Potential of Ideonella sakaiensis bacteria in Degrading Plastic Waste Type Polyethylene Terephthalate. Biology Education Study Program, The Faculty of Education, Pelita Harapan University, Tangerang, Indonesia.

   
   

Ideonella sakaiensis

Bakteri ini dapat tumbuh pada PET sebagai sumber energi dan karbon utamanya. Bakteri ini menghasilkan enzim yang disebut PETase dan MHETase yang memecah plastik. (Sumber: https://doi.org/10.56741/bst.v2i02.339)

Sedangkan waktu yang diperlukan untuk mendekomposisi plastik PET selama 6 minggu pada suhu 30°C (Yoshida et al., 2016)

Mikroorganisme yang dapat memecah plastik high-density polyethylene (HDPE):

Aspergillus spp., dapat memecah HDPE (https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167850)

Mikroorganisme yang dapat memecah plastik polivinil chlorida (PVC):

Pseudomonas aeruginosa: Dapat kehilangan 9,35% dan 17,2% beratnya dalam PP dalam 40 hari (sumber : https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167850)

Bakteri Yang Dapat Memecah Jenis Plastik Polyvinyl Chloride:

Staphylococcus aureus: Dalam penelitian, bakteri ini dapat mendegradasi poliblend PVC dalam waktu 30 hari, menghasilkan perubahan fisik pada material tersebut seperti munculnya bintik-bintik coklat dan kerusakan pada permukaan. Berdasarkan jurnal berikut: Studi Biodegradasi Blend PVC-Minyak Nabati Epoksi Sebagai Salah Satu Upaya Mengurangi Pencemaran Lingkungan Oleh Limbah Plastik. (Sumber: https://media.neliti.com/media/publications/168303-ID-studi-biodegradasi-blend-pvc-minyak-naba.pdf)

Konsorsium Bakteri: Penelitian lain menunjukkan bahwa penggunaan konsorsium bakteri dapat meningkatkan efisiensi degradasi plastik, termasuk PVC. Konsorsium ini dapat mencapai persentase kehilangan berat polimer yang signifikan setelah periode inkubasi yang lebih lama.

Sumber: https://core.ac.uk/download/pdf/291473367.pdf

-PET= Dapat menghasilkan enzim yang disebut PETase. Enzim ini menghidrolisis ikatan ester dalam PET, memecahnya menjadi monomer tereftalat dan etil glikol. Reaksi ini berjalan melalui serangkaian langkah, termasuk pemecahan rantai polimer menjadi oligomer, yang kemudian dipecah lebih lanjut menjadi monomer.

Setelah PET dipecah menjadi monomer, Ideonella sakaiensis dapat mengambil dan menggunakan monomer ini sebagai sumber karbon dan energi untuk pertumbuhannya. Bakteri ini kemudian mengubah monomer menjadi senyawa lain yang dapat digunakan untuk biosintesis komponen selular. Dalam kondisi laboratorium yang ideal, dapat mendegradasi PET dalam waktu sekitar 6 minggu. Proses ini sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu, pH, dan ketersediaan oksigen.

-HDEP= Tidak secara khusus dikenal untuk mendegradasi HDPE. Namun, beberapa penelitian awal menunjukkan bahwa bakteri ini dapat memproduksi enzim yang mungkin memiliki kemampuan untuk memecah struktur polimer lain, meskipun tidak seefektif dalam memecah PET. Proses biodegradasi HDPE oleh Ideonella sakaiensis masih memerlukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan mekanisme dan efisiensi yang tepat.

Seperti jenis plastik lainnya, degradasi HDPE Ideonella sakaiensis dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti kelembapan, suhu, dan pH. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana bakteri ini beradaptasi untuk mendegradasi HDPE. Waktu yang diperlukan untuk biodegradasi HDPE oleh Ideonella sakaiensis masih belum ditentukan secara jelas. Namun, secara umum, proses ini dapat berlangsung dari beberapa bulan hingga bertahun-tahun, tergantung pada kondisi lingkungan dan jenis mikroorganisme yang terlibat.

-V= Saat ini, tidak ada bukti kuat yang menunjukkan bahwa Ideonella sakaiensis dapat mendegradasi PVC. PVC merupakan plastik yang sangat stabil dan sulit terurai, dan kebanyakan penelitian menunjukkan bahwa proses biodegradasi PVC memerlukan mikroorganisme lain, seperti fungi. PVC mengandung klorin, yang membuatnya lebih sulit untuk didegradasi dibandingkan plastik lain seperti PET. Umumnya lebih banyak dilakukan pada jenis mikroorganisme lain. Meskipun Ideonella sakaiensis menunjukkan potensi dalam memecah PET, aplikasinya untuk PVC belum terbukti dalam penelitian yang ada.

Beberapa fungi, seperti Aspergillus dan Penicillium, juga telah diteliti untuk kemampuan mendekomposisi PVC. Mereka dapat menginfeksi plastik dan memecahnya melalui aktivitas enzimatik. Namun, efektivitas degradasi PVC oleh mikroorganisme ini masih terbatas dan memerlukan waktu yang lebih lama. Proses biodegradasi PVC sangat bervariasi dan dapat berlangsung selama beberapa tahun. Efisiensi degradasi tergantung pada kondisi lingkungan, jenis mikroorganisme, dan struktur PVC itu sendiri.

Referensi

1. Perbedaan Utama Antara PP, HDPE dan PET - Somewang [[1]](https://somewang.com/id/blog/key-differences-among-pp-hdpe-and-pet/).

2. Jenis-Jenis Plastik dan Bahaya yang Terkandung di Dalamnya - Gramedia Literasi [[2]](https://www.gramedia.com/literasi/jenis-jenis-plastik/?srsltid=AfmBOordGZsfi3JGEdO4hrqWk1DGqLMvKFgwGNvM857ArSBcBTxuPPGO).

Penemuan kemampuan Ideonella sakaiensis ini memberikan solusi potensial terhadap masalah pencemaran plastik PET yang sulit terurai secara alami. Namun, proses degradasi oleh bakteri ini masih tergolong lambat jika diterapkan dalam skala besar. Oleh karena itu, penelitian lanjutan berfokus pada pengembangan rekayasa genetika untuk meningkatkan aktivitas enzim PETase dan MHETase agar prosesnya menjadi lebih cepat dan efisien. Dengan potensi yang dimilikinya, Ideonella sakaiensis dapat dikembangkan untuk teknologi biodegradasi plastik atau daur ulang biologis (biorecycling) di masa depan.

referensi : Juliana, S., Parhusip, M., Simanullang, A., Tita, E., & Irawati, W. (2022). Potential of Ideonella sakaiensis bacteria in degrading plastic waste type polyethylene terephthalate. Jurnal Biologi Tropis, 22(2), 381-389.

Bakteri Indigenous dengan  memanfaatkan  potensi mikroba  atau bakteri indigenousyang   ditumbuhkan   dalam   lingkungan   media   yang   terpapar   mikroplastik   yang terkontrol. Penelitian  mengenai bioremediasi  mikroplastik  ini  sudah  dilakukan  oleh  beberapa peneliti. Melalui proses biodegradasi, bahan-bahan organik dapat terdegradasi  secara  aerobik  dan  anaerobik.Beberapa  mikroorganisme  seperti  bakteri, jamur,  dan  actinomycetest  memiliki  kemampuan  untuk  mendegradasi  plastik  sintetis  secara alami  (biodegradasi).  Umumnya,  terpotongnya  rantai  polimer  menjadimonomer  memerlukan beberapa  mikroorganisme  yang  berbeda,  misalnya  suatu  bakteri  mampu  memecah  polimer menjadi  monomer,  bakteri  lain  mampu  menggunakan  monomer  dan  mengeluarkan  senyawa yang  lebih  sederhana. mikroorganisme tidak dapat mengangkut polimer langsung darimembran sel  luarnya kedalam  sel,  hal  ini  disebabkan sebagian  besar  proses  biokimia  terjadi karena kurangnya air dan molekul polimeryang panjang. Mikroba mengekskresikan enzim ekstraseluler yang  mendepolimerisasi  polimer  di  luar  sel.  Enzim  depolimerase  ekstraseluler  dan  intraseluler secara aktif terlibat dalam degradasi polimer secara biologi.

Degradasi poletilenoleh bakteri termofilik yaitu Brevibacillus borstelensis(Hadaddkk.,2005).

Polihidroksialkanoat (PHA), proses depolimeraseoleh bakteriPseudomonas stutzeri, Alcaligenes faecalisdan Streptomycessp. (Shimao, 2001;Ghoshdkk., 2013;Mabroukdan Sabry, 2001; Kato, 1997).

Polycaprolactone (PCL) adalah poliester sintetis yang mudah terdegradasi oleh mikroorganisme, diantaranya bakteri Alcaligenes faecalis(Odadkk., 1997)dan Clostridium botulinum(Ghoshdkk., 2013).

Polylactic acid (PLA) adalah polimer yang sering digunakan dalam plastik biodegradable; dan dapat didegradasi oleh bakteri termofilik Bacillus brevis(Tomitadkk., 1999).

Polivinil klorida (PVC) terdegradasi oleh bakteri Pseudomonas putida(Anthonydkk., 2004)
Berdasarkanhasilpenelitianyang dilakukan oleh Riandidkk., (2017)terhadap bakteri yang mempunyai kemampuan mendegradasi polimer plastik High Density Polyethylene(HDPE)dan Low Density Polyethylene(LDPE) diperoleh 27 jenis isolat yang tergolong genus Pseudomonasdan Ochrobactrumdengan karakteristik bentuk basil, gram negatif, katalase positif serta tergolong bakteri non-fermentatif. Selain itu juga terdapat spesies Ochrobactrumanthropidengan kemampuan mendegradasi HDPE sebesar 20% dan spesies Pseudomonas aeruginosadengan kemampuan mendegradasi LDPE sebesar 18,75%

referensi : Fachrul, M. F., & Rinanti, A. (2018, May). Bioremediasi pencemar mikroplastik di ekosistim perairan menggunakan bakteri indigenous (bioremediation of microplastic pollutant in aquatic ecosystem by indigenous bacteria). In Seminar Nasional Kota Berkelanjutan (pp. 302-312).

Plastik adalah salah satu material yang sangat dekat dengan kehidupan manusia. Biaya produksi yang terjangkau serta kegunaannya yang beragam menjadikan plastik digunakan secara luas untuk berbagai kebutuhan. Diantaranya untuk pembungkus atau pengepakan, tekstil, otomotif, listrik dan elektronik, peralatan rumah tangga, perlengkapan olahraga, dan lain-lain.

Plastik yang paling banyak dimanfaatkan adalah jenis termoplastik karena mudah dibentuk dan diproses sesuai kebutuhan. Salah satu plastik jenis ini adalah polietilen tereftalat (PET) yang awalnya dikembangkan oleh DuPont pada pertengahan tahun 1940an. Pada saat itu PET dikembangkan sebagai serat tekstil (Dakron), kemudian dikembangkan juga untuk membuat botol. Botol PET dipatenkan pada tahun 1973 yang kemudian mulai digunakan secara luas di seluruh dunia hingga saat ini.

Penggunaan plastik yang sangat luas tentu saja meninggalkan sampah yang semakin lama semakin menumpuk, karena sampah plastik ini sangat sulit didegradasi. Tentu saja, hal ini merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang perlu mendapat perhatian serius. Diperkirakan, 359 juta ton plastik diproduksi setiap tahun, 150-200 juta ton diantaranya berakhir dan terakumulasi di tempat pembuangan sampah ( TPA ) atau tersebar di lingkungan.

Salah satu solusi untuk menangani adanya masalah lingkungan ini adalah dengan biodegradasi.

Biodegradasi adalah proses dimana mikroorganisme mampu mendegradasi atau memecah polimer alam (seperti lignin dan selulosa) dan polimer sintetik (seperti polietilen dan polistiren). Mikroorganisme mendegradasi polietilen dan poliuretan dengan memanfaatkannya sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan mikroorganisme. Degradasi polimer tersebut akan membentuk formasi biofilm pada permukaan polimer. Proses degradasi diawali dengan polimer yang dirubah menjadi monomer kemudian monomer ini dimineralisasi. Sebagian besar polimer terlalu besar untuk melalui membaran sel, jadi polimer harus dipolimerisasi menjadi monomer yang lebih kecil sebelum dapat diserap dan didegradasi dalam sel mikroba. Beberapa jenis mikroorganisme yang paling sering dimanfaatkan dalam biodegradasi adalah bakteri.

Salah satu jenis bakteri yang banyak diteliti dan memiliki kemampuan mendegradasi plastik adalah Pseudomonas. Bakteri Pseudomonas termasuk dalam golongan bakteri gram negatif, tidak membentuk spora, berbentuk rod (batang), motil dengan satu atau lebih flagela pada bagian tepi. Jenis bakteri obligat aerob, tetapi beberapa spesies dapat tumbuh secara anaerob dalam kondisi lingkungan yang terdapat nitrat di dalamnya. Termasuk dalam bakteri katalase positif, yakni dengan memetabolisme gula secara oksidatif. Pseudomonas secara umum tidak memiliki enzim hidrolitik yang penting dalam mendegradasi polimer menjadi monomer namun bakteri ini memiliki system inducible operon yang mampu menghasilkan enzim tertentu dalam proses metabolisme sumber karbon yang tidak biasa digunakan. Oleh karena itu bakteri ini memiliki peran penting dalam proses biodegradasi berbagai macam polimer antara lain senyawa xenobiotic dan pestisida. Salah satu jenis enzim yang dihasilkan oleh Pseudomonas spp. yang berperan dalam biodegradasi adalah serine hidrolase, esterase dan lipase.

Berikut jenis bakteri yang digunakan dan lama waktu yang dibutuhkan:

1. Polyethylene Terephthalate (PET):

• Mikroorganisme: Ideonella sakaiensis

• Waktu degradasi: Sekitar 6 minggu dalam kondisi laboratorium. Mikroorganisme ini menghasilkan enzim PETase yang memecah PET menjadi komponen sederhana.

2. High-Density Polyethylene (HDPE):

• Mikroorganisme: Pseudomonas sp. dan Bacillus sp.

• Waktu degradasi: Penurunan berat HDPE sekitar 5-10% dapat dicapai dalam waktu 30-60 hari di laboratorium. Di lingkungan alami, proses ini bisa memakan waktu bertahun-tahun.

3. Polyvinyl Chloride (PVC):

• Mikroorganisme: Aspergillus niger dan Penicillium sp.

• Waktu degradasi: Degradasi PVC sangat lambat, bisa memakan waktu hingga ratusan tahun, karena PVC lebih tahan terhadap aktivitas mikroba.

Referensi:

1. https://alasains.wordpress.com/2021/08/29/degradasi-enzimatik-sampah-plastik/?utm_source=chatgpt.com- Degradasi Enzimatik Sampah Pelastik.

2. https://media.neliti.com/media/publications/15619-ID-potensi-isolat-bakteri-pseudomonas-sebagai-pendegradasi-plastik.pdf- Potensi Isolat Bakteri Pseudomonas sebagai Pendegradasi Plastik.