Menemukan cara mendapatkan bakteri Ideonella sakaiensis menjadi fokus utama bagi banyak peneliti lingkungan yang ingin mempercepat proses penguraian sampah plastik jenis polyethylene terephthalate atau PET.
Langkah isolasi mikroba ini memerlukan ketelitian tinggi karena organisme tersebut tidak hidup di sembarang tempat. Anda harus mencari bakteri tersebut langsung pada habitat buatan yang dipenuhi oleh polimer plastik yang sudah lama mengendap.
Dalam kasus yang sering saya temui saat mendampingi riset bioteknologi, banyak pemula gagal mengisolasi bakteri ini karena mereka mencarinya di tanah kebun biasa atau air sungai bersih. Padahal, strain Ideonella sakaiensis 201-F6 pertama kali dilaporkan oleh peneliti asal Jepang dari Institut Teknologi Kyoto dan Universitas Keio pada tahun 2016 setelah mereka menguji sampel spesifik di pabrik daur ulang botol.
Jika Anda ingin mengulangi kesuksesan isolasi tersebut, ikuti panduan terstruktur di bawah ini.
Langkah awal yang paling menentukan keberhasilan Anda adalah memilih lokasi pengambilan sampel. Bakteri ini berevolusi untuk memakan plastik karena adanya tekanan lingkungan yang ekstrem.
Oleh karena itu, Anda harus mendatangi fasilitas pengelolaan limbah padat atau pabrik daur ulang botol PET. Plastik PET sendiri pertama kali didaur ulang pada tahun 1977, sehingga ekosistem pabrik daur ulang yang sudah beroperasi puluhan tahun menjadi tempat terbaik karena mikroba di sana telah beradaptasi dalam waktu lama.
Sebagai gambaran tingkat kesulitan sampling, penelitian awal Shosuke Yoshida dimulai dengan mengumpulkan 250 sampel mikroba dari lokasi daur ulang sampah plastik berbahan baku PET.
Artinya, Anda tidak bisa hanya mengambil satu atau dua sampel lalu berharap langsung menemukannya. Kumpulkan sampel dalam jumlah banyak dari berbagai titik endapan limbah di area pabrik tersebut.
Langkah Isolasi dan Identifikasi Bakteri Ideonella sakaiensis
Setelah mengumpulkan ratusan sampel dari pabrik daur ulang, Anda harus melakukan penyaringan ketat di laboratorium mikrobiologi.
Prosedur ini dilakukan untuk memisahkan bakteri target dari jutaan mikroba lain yang tidak memiliki kemampuan mendegradasi plastik.
Berikut adalah urutan langkah yang harus Anda lakukan di laboratorium:
- Siapkan media kultur minimal (minimal media) yang tidak mengandung sumber karbon sama sekali, seperti glukosa atau agar biasa.
- Masukkan film atau potongan tipis plastik PET steril ke dalam media tersebut sebagai satu-satunya sumber karbon bagi mikroba.
- Inokulasikan sampel mikroba yang telah Anda ambil dari pabrik daur ulang ke dalam media kultur tersebut.
- Inkubasi kultur pada suhu optimal yang terkontrol ketat di dalam inkubator laboratorium.
- Amati pertumbuhan koloni bakteri secara berkala dan periksa apakah ada pengikisan atau lubang-lubang kecil pada permukaan film plastik PET.
Kesalahan umum yang saya lihat adalah peneliti membiarkan suhu inkubator naik terlalu tinggi. Berdasarkan data ilmiah, enzim PETase bekerja secara fisik dan optimal pada suhu 30 derajat Celcius.
Jika suhu lingkungan melebihi atau kurang dari angka tersebut secara drastis, aktivitas metabolisme bakteri akan menurun tajam atau bahkan berhenti sama sekali.
Setelah mendapati adanya koloni yang mampu bertahan hidup dengan memakan plastik, lakukan uji sequencing DNA. Langkah ini wajib untuk memastikan bahwa bakteri yang Anda dapatkan adalah benar-benar strain Ideonella sakaiensis, bukan spesies Pseudomonas atau Bacillus yang juga sering ditemukan pada sampah.
Mengapa Proses Penguraian Plastik Ini Sangat Dinantikan?
Ketertarikan global terhadap cara mendapatkan bakteri Ideonella sakaiensis didorong oleh urgensi krisis lingkungan yang sangat parah.
Plastik konvensional membutuhkan waktu ratusan tahun untuk hancur, sedangkan keberadaan bakteri ini menawarkan jalan pintas biologis yang jauh lebih ramah lingkungan.
Mari kita lihat perbandingan efisiensi penguraian limbah secara jelas.
| Kategori Proses Penguraian | Durasi Waktu Penguraian |
|---|---|
| Proses alami plastik non-biodegradable | 200 hingga 1000 tahun |
| Proses biologis oleh bakteri Ideonella sakaiensis | 6 minggu |
Melihat data di atas, perbedaan kecepatan penguraian tersebut sangat kontras.
Pencapaian ini diperkuat oleh fakta bahwa grup ilmuwan dari Korea, Cina, Inggris, Amerika Serikat, dan Brasil menerbitkan karya ilmiah yang menunjukkan struktur enzim PETase dalam resolusi tinggi. Riset struktur tersebut semakin membuka jalan bagi optimalisasi penguraian plastik di masa depan.
Potensi Pemanfaatan Bioteknologi untuk Laut Indonesia
Penerapan hasil isolasi bakteri ini sangat krusial jika diaplikasikan di wilayah perairan Indonesia yang sudah tercemar berat.
Pada tahun 2015, estimasi sampah plastik di laut Indonesia mencapai 187,2 juta ton, membuat Indonesia menduduki peringkat kedua penyumbang sampah plastik di laut setelah China.
Kondisi darurat ini memicu banyak akademisi muda untuk mencari solusi nyata lewat pemanfaatan bakteri pengurai.
Bakteri Ideonella sakaiensis merupakan satu-satunya bakteri yang mampu mengurai serta memakan PET untuk pertumbuhannya.
Inovasi ini juga pernah dikembangkan oleh mahasiswa dalam negeri. Tim mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPIK) Universitas Padjadjaran meraih Juara I lomba Karya Tulis Ilmiah Mahasiswa Se-Indonesia dalam ajang National Environmental Expo 2019 melalui karya berjudul "LARISA".
Kompetisi tersebut diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Teknik Lingkungan (HMTL) Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin di Kampus Hasanuddin Gowa, Makassar pada tanggal 27 September 2019.
Tim yang terdiri dari Amyati, Lutfia Rahmannisa (Perikanan 2016), dan Rizky Ghena Oktafira (Ilmu Kelautan 2016) merancang konsep "LARISA" sebagai larutan bakteri untuk mengurangi beban polusi di laut.
Pengembangan produk bioteknologi berbasis mikroba lokal yang diisolasi langsung dari tempat pembuangan sampah regional dapat menjadi pilar utama dalam mengatasi penumpukan botol plastik PET.
Upaya pencarian dan perbanyakan strain murni bakteri ini di laboratorium memerlukan konsistensi tinggi dalam penyediaan kondisi lingkungan hidup yang sesuai dengan habitat aslinya di Jepang.
