“Seluruh Bagian Sapi itu Berguna”, sebagian besar pembaca disini pasti pernah mendengar kalimat ini. Kalimat tersebut muncul begitu saja di masyarakat, dan didasarkan pada kebudayaan di Indonesia. Sebut saja, daging sapi beserta jeroannya dapat dikonsumsi dan menjadi makanan khas di Indonesia, susunya dapat diminum untuk meningkatkan imun, kotorannya dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar, dan kulitnya dapat digunakan untuk baju dan aksesoris.
Tahukah anda, sebuah penelitian baru menunjukkan bahwa ada bagian sapi lain yang memiliki manfaat mencengangkan, yaitu untuk mendegradasi plastik. Penelitian tersebut telah diterbitkan dalam jurnal Frontiers in Bioengineering and Biotechnology[5]. Seperti yang kita ketahui, plastik adalah permasalahan lingkungan utama di Indonesia[10]. Terlebih menurut Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), jumlah sampah plastik meningkat hingga sepuluh kali lipat dari biasanya karena pandemi[9]. . Penasaran bagaimana kelanjutannya? Silahkan membaca.
Bagian sapi mana yang bisa menguraikan sampah plastik?
Berdasarkan hasil penelitian dari Quartinello et al. (2021), bagian sapi yang terbukti mampu mendegradasi plastik ditemukan pada bagian rumen sapi (salah satu dari empat lambung sapi). Pelaku utamanya adalah sekelompok mikroba, yang bekerja sama dalam mengurai plastik-plastik tersebut menjadi bahan yang tidak berbahaya untuk lingkungan[5].
Jenis Plastik Apa saja yang mampu diuraikan?
Ada tiga jenis plastik yang mampu didegradasi berdasarkan hasil penelitian dari Quartinello et al. (2021), yaitu PET,PBAT dan PEF[5]. PET adalah jenis plastik yang umumnya digunakan untuk kemasan minuman botol[12]. PBAT adalah plastik biodegradable yang telah banyak digunakan untuk kemasan dan peralatan makan[3]. Dan PEF adalah plastik dengan karakteristik termal yang sangat baik, dan umumnya digunakan untuk kemasan minuman beralkohol, jus buah, susu, minuman ringan, teh segar atau air[4].
Apakah ada persyaratan terkait bentuk plastik yang digunakan?
Berdasarkan hasil penelitian, proses penguraian akan lebih efektif jika berbentuk bubuk dibandingkan lembaran (film). Hal tersebut disebabkan oleh rasio permukaan-ke-volume pada bubuk lebih tinggi dibandingkan film. Selain itu, fleksibilitas rantai polimer, tingkat kristalinitas, panjang rantai, dan ikatan antar molekul juga dapat berpengaruh pada penguraian[5].
Apa yang menjadi benang merah dari terurainya plastik?
Ada empat macam enzim yang menjadi benang merah dalam penelitian tersebut, yaitu esterase, lipase, kutinase, dan protease[5]. Esterase adalah enzim yang mampu mengkatalisis penguraian ester menjadi asam dan beberapa jenis alkohol[2]. Lipase adalah enzim yang mengkatalisis penguraian lemak[11]. Kutinase adalah enzim yang mampu menguraikan kutin, zat lilin yang terdapat pada permukaan daun, menjadi monomernya berupa asam lemak[1]. Dan protease adalah enzim yang mengkatalisis penguraian protein menjadi asam amino[1].
Apa saja mikroba yang terlibat dari proses tersebut?
Dari hasil penelitian, ditemukan sekitar 98% bakteri dan 1% eukariot (bisa berupa jamur atau sejenisnya) yang berperan penting dalam penguraian plastik. Dari data metabolomik, diketahui bahwa proteobakteria adalah yang mendominasi, dan genus pseudomonas yang menyumbang hasil tertinggi dibandingkan semua genera yang diidentifikasi[5]. Menariknya, pada penelitian sebelumnya genus pseudomonas memang telah banyak digunakan sebagai enzim pengurai plastik, seperti P. pseudoalcaligenes, Pseudomonas fluorescens, dan P. veronii[5].
Apakah produk yang dihasilkan dapat dimanfaatkan?
Produk dari degradasi plastik yang diperoleh dari penelitian adalah asam tereftalat, mono-2-hidroksietil tereftalat, bis(2-hidroksietil)tereftalat, mono(hidroksibutil)tereftalat, bis(4-hidroksibutil) tereftalat, dan asam 2,5-furandikarboksilat[5]. Senyawa tereftalat dapat dimanfaatkan kembali untuk produksi plastik PET[8], sedangkan asam 2,5-furandikarboksilat dapat digunakan kembali untuk produksi plastik PEF[4].
Kenapa harus sapi? Dan apakah penelitian ini bisa dikembangkan di Indonesia?
Dari cerita Quartinello et al. (2021), mereka menggunakan cairan pada rumen sapi dikarenakan selama ini makanan sapi sebenarnya mengandung poliester tumbuhan alami, kutin. Hal ini membuat mereka terpikirkan kemungkinan bahwa enzim dalam rumen sapi kemungkinan dapat menguraikan plastik. Dan alhasil, hipotesis mereka terbukti[5].
Melihat besarnya produksi daging di Indonesia (515 ribu ton untuk tahun 2020), maka tidak menutup kemungkinan bahwa penelitian tersebut dapat dikembangkan untuk mengurangi permasalahan plastik di Indonesia[13]. Di sisi lain, sekelompok mikroba tersebut dapat direkayasa lebih lanjut dan dapat dikultivasi untuk ditingkatkan aktivitasnya dalam menguraikan sampah plastik. Selain itu, lambung ruminansia tidak hanya terdapat pada sapi. Rumen pada kambing mungkin juga bisa diteliti lebih lanjut. Jadi, apakah ada yang tertarik mencobanya?
Sumber :
[1] Agrios, GN. 2005. Plant Physiology. Elsevier
[2] Dhillon GS., Kaur S. 2016. Agro-Industrial Wastes as Feedstock for Enzyme Production : Apply and Exploit the Emerging and Valuable Use Options of Waste Biomass. Elsevier
[3] Jian, J., Xiangbin, Z., Xianbo, H. 2020. An overview on synthesis, properties and applications of poly(butylene-adipate-co-terephthalate)–PBAT. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research vol.3, Issue 1, hal. 19-26.
[4] Meraldo, A. 2016. Multilayer Flexible Packaging 2nd edition. Elsevier
[5] Quartinello, F. et al. 2021. Together Is Better: The Rumen Microbial Community as Biological Toolbox for Degradation of Synthetic Polyester. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
[6] https://www.bbc.co.uk/newsround/57696738 Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[7]https://blog.frontiersin.org/2021/07/02/frontiers-bioengineering-biotechnology-bacteria-in-cow-stomach-can-breakdown-disgest-plastic-waste/ Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[8]https://www.icis.com/explore/resources/news/2007/11/06/9076461/purified-terephthalic-acid-pta-uses-and-market-data/ Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[9]https://www.liputan6.com/bisnis/read/4454386/lipi-jumlah-sampah-plastik-melonjak-selama-pandemi-covid-19 Diakses pada tanggal 18 juli 2020
[10]https://indonesiabaik.id/infografis/indonesia-darurat-sampah-plastik#:~:text=Indonesiabaik.id%20%2D%20Sampah%20plastik%20selalu,tahun%20bila%20terurai%20secara%20alami. Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[11]https://www.mountsinai.org/health-library/supplement/lipase#:~:text=Lipase%20is%20an%20enzyme%20the,pancreas%2C%20mouth%2C%20and%20stomach. Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[12] https://waste4change.com/blog/7-types-plastic-need-know/ Diakses pada tanggal 17 juli 2020
[13]https://www.bps.go.id/indicator/24/480/1/produksi-daging-sapi-menurut-provinsi.html Diakses pada tanggal 18 juli 2020
