Ilmuwan Temukan Enzim Mutan Pemakan Botol Plastik

Interaksi mikroskop
Enzim Pemakan plastik

Para ilmuwan tanpa sengaja menciptakan enzim mutan yang mampu mengurai botol minuman plastik. Terobosan mengejutkan ini dapat membantu memecahkan krisis pencemaran plastik global dengan memungkinkan untuk pertama kalinya mendaur ulang botolminuman secara penuh.

Penelitian baru ini didorong oleh penemuan bakteri pertama yang secara alami berevolusi untuk makan plastik, di tempat pembuangan sampah di Jepang pada tahun 2016. Para ilmuwan kini telah mengungkapkan struktur terperinci dari enzim penting yang dihasilkan oleh bakteri.

Tim internasional kemudian mempelajari bagaimana enzim itu berevolusi, tetapi tes menunjukkan mereka secara tidak sengaja membuat molekul yang lebih baik dalam memecah plastik PET (polyethylene terephthalate) yang digunakan pada botol minuman ringan. “Tanpa disengaja,kami memperbaiki enzim. Ini sedikit mengejutkan,” kata Prof John McGeehan, dari University of Portsmouth, Inggris, yang memimpin penelitian. “Ini luar biasa dan temuan nyata.”

Enzim mutan tersebut membutuhkan beberapa hari untuk mulai memecah plastik – jauh lebih cepat daripada proses alami di lautan yang memerlukan waktu berabad-abad. Namun para peneliti optimis ini dapat jauh dipercepat dan menjadi proses skala besar yang masuk akal.

“Apa yang kami harapkan adalah menggunakan enzim ini untuk mengubah plastik ini kembali ke komponen aslinya, jadi kita benar-benar dapat mendaur ulang kembali ke plastik,” kata McGeehan. “Ini berarti kita tidak perlu menggali lebih banyak minyak dan dapat mengurangi jumlah plastik di lingkungan kita”

Sekitar 1 juta botol plastik terjual setiap menit di seluruh dunia dan, hanya sekitar 14% yang didaur ulang, banyak yang kemudian berakhir di lautan di mana mereka telah mencemari bahkan bagian-bagian terpencil di seluruh dunia, merusak kehidupan laut dan orang yang makan makanan laut.

Saat inibotol-botol yang didaur ulang hanya dapat diubah menjadi serat buram untuk pakaian atau karpet. Enzim baru ini menunjukkan cara untuk mendaur ulang botol plastik bening kembali ke botol plastik bening, yang dapat memangkas kebutuhan untuk memproduksi plastik baru.

Penciptaan enzim ini terjadi secara tidak sengaja, pada saat tim yang dipimpin oleh Profesor John McGeehan, mengubah bakteri yang mereka temukan di tempat pembuangan sampah di Jepang pada tahun 2016. Bakteri tersebut secara alami berevolusi memakan plastik PET (polyethylene terephthalate) yang biasa digunakan untuk botol minuman kemasan. Karena kemampuannya itu, enzim tersebut diberi nama PETase.

Penelitian baru, yang diterbitkan dalam jurnal Proceedings of National Academy of Sciences, dimulai dengan menentukan struktur enzim yang tepat yang diproduksi oleh mikrobaJepang. Menggunakan sinar X-ray super kuat — 10 miliar kali lebih terang dari Matahari, peneliti mampu membuat model tiga dimensi dengan ultra-resolusi tinggi dari enzim tersebut.

Struktur enzim terlihat sangat mirip dengan banyak bakteri yang memecah cutin, polimer alami yang digunakan sebagai lapisan pelindung oleh tanaman. Tetapi ketika tim memanipulasi enzim untuk mengeksplorasi hubungan ini, mereka secara tidak sengaja meningkatkan kemampuannya untuk makan PET.

“Meskipun perbaikannya sederhana, penemuan tak terduga ini menunjukkan bahwa ada ruang untuk lebih meningkatkan enzim-enzim tersebut, menjadikan kita lebih dekat ke solusi daur ulang plastik yang lebih efisien,” ujar John McGeehan.

Menurut Wall Street Journal, Indonesia sendiri adalah salah satu penyumbang sampah plastik terbesar dunia, bahkan nomor 2 terbesar di dunia setelah Tiongkok.