Ilmuwan buktikan bakteri dapat mengurai bioplastik di Kutub Utara

Jakarta (Indonesia Window) – Para ilmuwan di Universitas Federal Siberia, Rusia membuktikan bahwa bioplastik dapat digunakan di garis lintang sub-Arktik (Kutub Utara) tanpa merusak lingkungan, karena bakteri tanah dapat menguraikan membran bioplastik.

“Jadi, menggunakan bioplastik ramah lingkungan akan mengurangi dampak berbahaya pada ekosistem yang rapuh, seperti Kutub Utara,” kata penulis studi tersebut, Svetlana Prudnikova, yang merupakan ahli bioteknologi di Universitas Federal Siberia, kepada Kantor Berita TASS.

Plastik

Meskipun kawasan Arktik dan sub-Arktik berpenduduk relatif sedikit, lingkungan mereka pun juga tercemar oleh plastik.

Jalur utama sampah hingga sampai ke Kutub Utara adalah Arus Teluk, kata Anna Vesman dari Institut Penelitian Arktik dan Antarktika, kepada TASS.

“Rutenya adalah dengan arus, Arus Teluk dan selanjutnya menuju utara. Aliran air lain menuju Laut Barents, di sepanjang garis pantai Norwegia dan Semenanjung Kola. Ini adalah pemasok utama plastik ke Kutub Utara. Selain itu, ada sumber lokal, karena kita memiliki perairan produktif, yaitu di Laut Barents dan Greenland. Jala sering hilang di perairan, dan beberapa kapal membuang limbah ke laut,” katanya seraya menambahkan yang paling tercemar adalah Barents dan Laut Greenland.

Seorang ahli ekologi dan pembangunan berkelanjutan di Universitas Negeri St. Petersburg, Katerina Shalunova, mengatakan bahwa tim Rusia dan internasional telah mempelajari penyebaran mikroplastik di zona Arktik.

“Semua peneliti mencatat bahwa mereka menemukan partikel plastik yang lebih kecil dari 5mm berbentuk benang polimer, butiran atau pecahan di hampir setiap sampel,” katanya.

Menurut Vesman, plastik paling berbahaya bagi fauna, karena ikan dan burung bisa mengambilnya untuk dimakan.

“Uji laboratorium menunjukkan bahwa mikroplastik dapat merusak sistem endokrin (sistem kontrol kelenjar tanpa saluran yang menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk memengaruhi organ-organ lain) dan dapat menyebabkan banyak masalah yang berhubungan dengan kesehatan,” katanya.

Teknologi modern

Sebelumnya, para ilmuwan di Institut Biofisika Cabang Siberia Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, yang dipimpin oleh Profesor Tatyana Volovaya, mengembangkan teknologi untuk membuat biopolimer khusus bernama polihidroksialkanoat (PHA), yang diproduksi secara alami oleh bakteri dalam kondisi tertentu.

Untuk membuat produk tersebut, para ilmuwan menumbuhkan mikroorganisme di dalam sel tempat polimer disintesis. Polimer kemudian diekstraksi dari sel dan dimurnikan, lalu dapat digunakan dalam produk yang dapat terurai secara alami, seperti tas atau kemasan.

“Menariknya, berbagai jenis bakteri memiliki kemampuan ini (untuk menghasilkan biopolymer), meskipun dengan efisiensi yang berbeda. Institut Biofisika telah mematenkan kultur yang sangat produktif, yang dapat digunakan untuk menghasilkan bioplastik,” tambahnya.

Bahan yang diperoleh dapat terurai menjadi senyawa tidak beracun berupa karbon dioksida dan air.

Menurut Svetlana Prudnikova, kecepatan dekomposisi bahan bergantung pada struktur polimer, bentuk dan ketebalan produk.

“Jika kita berbicara tentang tas tipis, maka produk ini akan cepat rusak. Untuk produk jangka panjang apa pun, orang harus menggunakan teknologi produksi lain. Dengan cara ini akan memungkinkan untuk mengontrol dekomposisi material di alam,” katanya.

Selain itu, imbuhnya, bioplastik lebih baik dari plastik biasa karena mampu melakukan oksidasi sempurna, yakni dapat digunakan untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan dengan partikel plastik berukuran kecil.

Uji keamanan

Para ilmuwan melakukan uji untuk melihat bagaimana bioplastik dapat diurai oleh mikroorganisme tanah dalam berbagai kondisi iklim.

Sebelum studi tersebut, para ilmuwan menguji dekomposisi bioplastik oleh bakteri di perairan asin dan tidak asin, serta oleh bakteri di tanah tropis.

Percobaan terbaru dilakukan di Evenkiya, sebuah daerah Arktik di utara Wilayah Krasnoyarsk.

“Teknologi untuk studi semacam itu agak universal. Kami memasukkan produk ke dalam wadah, di mana mikroorganisme dapat menyusup sehingga tidak kehilangan produk tersebut selama dekomposisi bertahap. Kasus tersebut mungkin terbuat dari polieter, yang tidak dapat terurai,” kata Prudnikova.

Sebagai bagian dari percobaan, para ilmuwan memasukkan plastik ke dalam kantong jaring dan menggalinya selama lebih dari satu tahun. Kemudian, mereka mempelajari bagaimana plastik telah berubah dalam hal berat, struktur kimiawi dan komunitas mikroba.

Mereka membuat kesimpulan tentang mikroorganisme mana yang dapat menggunakan polimer sebagai substrat.

“Tanah yang membeku terus menerus dan iklim dingin mempengaruhi proses pembusukan, mengurangi waktu saat mikroorganisme aktif,” kata Prudnikova.

“Sementara di daerah tropis, penguraiannya bisa memakan waktu beberapa pekan, di sini kami harus menunggu lebih dari satu tahun, setelah itu prosesnya baru dimulai di tingkat molekuler,” jelasnya.

Percobaan telah menunjukkan bahwa bioplastik dapat terurai di garis lintang sub-Arktik, dan karenanya tidak berbahaya.

Arktik memiliki potensi untuk menguraikan bahan-bahan seperti itu, kata Prudnikova, seraya menambahkan bahwa belum dapat diketahui dengan pasti berapa lama waktu penguraian.

Dalam kasus produk kemasan, jangka waktunya mungkin beberapa tahun, kata Prudnikova.

Laporan: Redaksi