9
kena dampak, apabila didukung oleh faktor oksigen, aditif, kristalin, atau pelarut tertentu. Degradasi mekanis dapat terjadi saat pemrosesan maupun ketika produk
digunakan oleh gaya geser, dampak benturan dan sebagainya. Degradasi kimia
adalah suatu reaksi perubahan kimia atau peruraian komponen suatu polimer karena reaksi dengan polimer sekitarnya yang berupa proses penyederhanaan
sebuah molekul menjadi lebih sederhana kecil baik secara alami maupun buatan. Bark Allan, 1982. Plastik yang sering digunakan baik di dalam maupun di
luar ruangan dan berhubungan langsung dengan sinar matahari dalam jangka waktu yang lama dapat memberikan efek yang merugikan bagi produk plastik
tersebut. Radiasi Ultra Violet UV dapat memutuskan ikatan kimia polimer. Proses ini disebut fotodegradasi yang pada akhirnya menyebabkan keretakan,
pengapuran, perubahan warna, dan menurunnya sifat-sifat fisik tertentu Allen, 1983.
2.4. Biodegradasi Plastik
Biodegradasi adalah proses dimana mikroorganisme mampu mendegradasi atau memecah polimer alam seperti lignin, selulosa dan polimer sintetik seperti
polietilen, polistiren Fadlilah Shovitri, 2014. Mekanisme biodegradasi diawali dengan degradasi secara abiotik yaitu fotodegradasi yang mengubah
gugus rantai utama dengan adanya gugus karbonil C=O, sehingga terjadi oksidasi karbon pada rantai polimer polietilen Leja Lewandowicz, 2009.
Oksidasi karbon ini menghasilkan gugus fungsional dengan berat molekul rendah seperti keton, asam karboksilat, dan hidrokarbon Chiellini et al. 2007. Gugus
fungsional yang terbentuk akan menyebabkan sifat polimer hidrokarbon yang awalnya hidrofobik berubah menjadi hidrofilik, sehingga permukaan polimer
dapat menyerap air dan memudahkan mikroorganisme bakteri untuk melakukan proses degradasi Gilan et al. 2004; Hadad et al. 2005.
Proses selanjutnya adalah degradasi secara biotik atau biasa disebut sebagai biodegradasi. Biodegradasi dilakukan oleh mikroorganisme, salah satunya
adalah bakteri. Permukaan plastik yang hidrofilik akan memudahkan bakteri menempel pada permukaan plastik dan akan melakukan kolonisasi Usha et al.
2011. Koloni bakteri yang menempel pada permukaan plastik akan membentuk
Universitas Sumatera Utara
10
biofilm Das Kumar, 2013, kemudian bakteri memecah polimer kompleks plastik menjadi senyawa yang lebih sederhana oligomer, dimer, dan monomer
dengan bantuan enzim intraseluler dan ekstraseluler depolimerase sehingga senyawa tersebut dengan mudah diangkut ke dalam sel bakteri sebagai sumber
karbon dan energi Mohan dan Srivastava, 2010. Plastik yang telah didegradasi akan diabsorbsi oleh sel mikroba untuk metabolisme. Metabolisme secara aerobik
menghasilkan karbon dioksida dan air. Sebaliknya metabolisme anaerob menghasilkan karbon dioksida air dan metana sebagai produk akhir metabolisme
Usha et al. 2011. Enzim ekstraseluler sulit melakukan penetrasi ke dalam material polimer sehingga aktivitas enzim hanya terjadi pada permukaan polimer,
sehingga biodegradasi plastik biasanya hanya merupakan proses erosi permukaan. Kerusakan secara fisik mampu memacu biodegradasi polimer dengan menambah
area permukaan untuk kolonisasi mikroba atau mengurangi berat molekul polimer tersebut Bollag et al. 2000. Sifat fisik dan kimia yang dimiliki plastik
mempengaruhi mekanisme biodegradasi. Kondisi permukaan luas permukaan, sifat hidrofilik dan hidrofobik, struktur kimia, berat molekul, titik leleh dan
struktur kristal memiliki peran penting dalam proses biodegradasi Tokiwa et al. 2009.
Keragaman mikroorganisme pendegradasi polimer sangat bergantung pada lingkungan, seperti tanah, laut, endapan lumpur aktif, dan sebagainya Tokiwa et
al. 2009. Sekitar 90 marga mikroorganisme dinyatakan mampu mendegradasi plastik, baik bakteri dan jamur, mereka mendegradasi plastik dengan cara
mendegradasi hidrokarbon yang terkandung dalam plastik dan memanfaatkannya sebagai sumber karbon Gnanavel et al. 2013. Mikroorganisme yang mampu
mendegradasi plastik diantaranya: Bacillus megaterium, Pseudomonas sp., Azotobacter,
Ralstonia eutropha,
Halomonas sp.,
Xanthomonas spp.,
Flavobacterium spp., Micrococci, Streptococcus, Sthapylococcus, Phanerochate chyrosporium, Penicillium frequentans, Bacillus mycoides, Pseudomonas
putidaVM15A, Streptomyces spp., Aspergillus sppdan lainnya Chee et al. 2010; Gnanavel et al. 2013.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1 PENDAHULUAN
