permukaan, jika permukaan polimer adalah hidrofilik. Karena PP dan PE hanya memiliki grup CH
2
, maka permukaannya adalah hidrofobik. Permulaan degradasi secara fisika dan kimia menyebabkan penyisipan grup hidrofilik pada permukaan
polimer yang membuatnya menjadi semakin hidrofilik penyisipan grup hidrofilik juga menurunkan energi permukaan. Suatu kali ketika organisme melekat di
permukaan, ia akan mulai bertumbuh dengan menggunakan polimer tersebut sebagai sumber karbon. Pada degradasi primer, rantai utama terputus,
menyebabkan pembentukan fragmen dengan berat molekul rendah oligomer, dimer, dan monomer. Degradasi tergantung pada enzim ekstraseluler yang
disekresikan oleh mikroorganisme. Senyawa dengan berat molekul rendah ini lebih lanjut akan digunakan oleh mikroba sebagai sumber energi dan karbon.
2.5 Mikroba Pendegradasi Plastik
Keanekaragaman mikroorganisme pendegradasi polimer sangat tergantung pada lingkungan, seperti tanah, laut, kompos, lumpur teraktivasi, dan lain sebagainya.
Menginvestigasi distribusi dan penebaran populasi mikroba pendegradsi polimer di berbagai ekosistem adalah hal yang menarik. Secara umum, pelekatan
mikroorganisme di permukaan plastik diikuti oleh kolonisasi pada bagian permukaan tersebut adalah mekanisme utama yang melibatkan mikroorganisme
dalam mendegradasi plastik. Degradasi enzimatik dengan hidrolisis memiliki dua tahap, yang pertama enzim berikatan dengan substrat polimer yang kemudian akan
mengatalisis pembelahan hidrolitik. Polimer akan terdegradasi menjadi oligomer yang memiliki massa molekuler yang rendah, dimer, monomer dan akhirnya
termineralisasi menjadi CO
2
dan H
2
O Tokiwa et al. 2009. Proses degradasi politena dimulai dengan pelekatan mikroba di
permukaannya. Berbagai bakteri Streptomyces viridosporus T7A, Streptomyces badius 252, dan Streptomyces setonii 75Vi2 dan jamur pendegradasi kayu
menghasilkan beberapa enzim ekstraseluler yang menyebabkan terjadinya degradasi politena. Pada jamur pendegradasi kayu, kompleks enzimatik
ekstraseluler sistem lignolitik terdiri dari peroksidase, lakase, dan oksidase menyebabkan terjadinya produksi ekstraseluler hidrogen peroksida. Tergantung
pada tipe organisme atau strainnya dan kondisi kultur, maka karakteristik dari
Universitas Sumatera Utara
sistem enzim ini bisa bervariasi. Belum ada laporan mengenai degaradasi polietilena berkaitan dengan hal tersebut, namun kecenderungan yang sama
diprediksikan Sangale et al. 2012. Berbagai penelitian tentang biodegradasi polietilena yang telah dilakukan
mendapatkan atau melibatkan jamur, bakteri dan aktinomisetes, seperti Aspergillus niger, A. Glaucus, Pseudomonas spp, Streptococcus spp, Staphylococcus spp,
Micrococcus spp dan Moraxella spp dalam mendegradasi polietilenalembaran pati Prabhat et al. 2013, Aspergillus nidulans, A. flavus, Pseudomonas sp, Bacillus sp,
Staphylococcus sp dan Streptomyces sp untuk mendegradasi polietilena Usha et al. 2011, biodegradasi low density polyethylene LDPE oleh kultur campuran antara
Lysinibacillus xylanilyticus dan Aspergillus niger Esmaeili et al. 2013, Bacillus subtilis, Aspergillus niger, Aspergillus nidulance, Aspergillus flavus, Aspergillus
glaucus, Penicillum sp, Pseudomonas sp, Staphylococcus aureus., Streptococcus lactis, Proteus vulgaris, Micrococcus dalam mendegradasi politena dan plastik
Priyanka dan Archana, 2011, biodegradasi Low Density Polyethylene LDPE oleh Fusarium sp AF4, Aspergillus terreus AF5 dan Penicillium sp AF6 Shah,
2007. Tabel 2. Beberapa Jamur dan Bakteri yang Mampu Mendegradasi Plastik
Bhardwaj et al. 1994
Sumber Enzim
Mikroorganisme Plastik yang bertidak
sebagai substrat Jamur
Glukosidase Aspergillus flavus
Polycaprolactone PCL Tidak diketahui
Penicillium funiculosum Polyhydroxybutyrate PHB
Kutinase Aspergillus oryzae
Polybutylene Succinate PBS Katalase, Protease
Aspergillus niger PCL
Tidak diketahui Streptomyces
PHB, PCL Urease
Thrichoderma sp. Polyurethane
Kutinase Fusarium
PCL Tidak diketahui
Amycolaptosis Polylactic Acid PLA
Serin hidrolase Pestalotiopsis microspora Polyurethane
Manganese peroksidase
Phanerochaete chrysosporium
Polyethylene Bakteri
Lipase Rhizopus delemar
PCL Tidak diketahui
Firmicutes PHB, PCL, dan PBS
Tidak diketahui Protobacteria
PHB, PCL, dan PBS Lipase
Penicillium, Rhizopus arrizus
Polyethylene Adipate PEA, PBS, PCL
Serin hidrolase Pseudomonas stutzeri
Polyhydroxyalkanoate PHA
Universitas Sumatera Utara
Salah satu hal yang menarik dalam biodegradasi sampah plastik adalah degradasi secara enzimatis oleh proses hidrolisis. Yang pertama, enzim akan
mengikat substrat polimer dan sesusah itu mengatalisasi pemutusan rantai secara hidrolisis. Degradasi intraseluler merupakan hidrolisis sumber karbon endogen oleh
akumulasi mikroba pada polimer plastik, sementara degradasi ekstraseluler merupakan pemanfaatan sumber karbon eksogen yang tidak bergantung pada
akumulasi mikroorganisme Tokiwa dan Calabia, 2004. Selama proses degradasi, enzim-enzim ekstraseluler memecah kompleks polimer membentuk rantai-rantai
pendek atau molekul-molekul yang lebih kecil, seperti oligomer, dimer, dan monomer, yang ukurannya cukup kecil untuk melewati membran semipermeabel
mikroba. Proses ini disebut depolimerisasi. Molekul-mulekul rantai pendek ini selanjutnya akan dimineralisasi menjadi produk akhir, yaitu CO
2
, H
2
O, atau CH
4
, yang selanjutnya akan dimanfaatkan sebagai sumber karbon dan energi Gu, 2003.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
