1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lambatnya kecepatan degradasi atau sulitnya bahan-bahan organik tertentu terdegradasi pada kondisi alami menjadi salah satu ancaman lingkungan yang utama. Salah satu contoh bahan organik yang sulit terdegradasi di lingkungan adalah plastik. Plastik dalam berbagai bentuk, seperti nilon, polikarbonat, polietilen-tereftalat, polietilen, polipropilen, polistirena, politetrafluoroetilen, poliuretan, polivinil klorida digunakan secara terus menerus dalam kehidupan sehari-hari. Di antara plastik-plastik sintetik yang diproduksi, polietena mencapai sekitar 64% (Sangale et al. 2012).
Indonesia Solid Waste Association (InSWA) merilis data statistik sampah domestik Indonesia. Jenis sampah plastik menduduki peringkat kedua, yaitu sebesar 5.4 juta ton per tahun atau 14 persen dari total produksi sampah. Sampah plastik telah mampu menggeser sampah jenis kertas yang tadinya di peringkat kedua menjadi peringkat ketiga dengan jumlah 3.6 juta ton per tahun atau 9 persen dari jumlah total produksi sampah (Dinas Kominfo Prov. Jatim, 2014).
Plastik merupakan salah satu dari polimer sintetik, yang komposisinya terdiri dari karbon, hidrogen, silikon, oksigen, klorida dan nitrogen. Minyak, bara dan gas natural juga digunakan untuk ekstraksi bahan-bahan dasar plastik (Bhardwaj et al. 2012). Sampah plastik bersifat rekalsitran untuk didegradasi sehingga memacu penimbunannya di lingkungan. Sampah plastik yang tertimbun secara besar-besaran di lingkungan akan menyebabkan penyumbatan saluran air dan merusak tanah usaha pertanian. Banyak hewan yang mati karena sampah plastik baik karena terperangkap dalam sampah plastik maupun karena menelan sisa-sisa sampah plastik yang memberi efek menghancurkan bagi ekosistem. Pendaurulangan sampah plastik dapat menjadi suatu solusi alternatif yang baik. Tetapi bagaimanapun juga, pengumpulan dan pembersihan sampah plastik adalah suatu proses yang mahal dan sifat fisika menjadi rusak dengan serius selama proses pendaurulangannya (Yoon et al. 2012). Menurut Zusfahair et al. (2007), pendaur-ulangan hanya mampu menangani sekitar 25% sampah plastik. Sementara,
2
penanganan sampah plastik dengan cara dibakar akan menimbulkan dampak yang lain, yaitu tercemarnya udara oleh gas-gas hasil pembakaran, diantaranya CO2 dan
CO.
Proses yang mengarah kepada perubahan sifat fisik dan kimia polimer yang diakibatkan oleh faktor-faktor lingkungan (seperti cahaya matahari, panas, kelembapan, dll.), kondisi kimia atau aktivitas biologi disebut sebagai degradasi polimer. Biodegradasi adalah suatu proses degradasi material secara alami oleh mikroba, seperti bakteri, jamur, dan alga yang mendegradasi polimer-polimer natural, seperti lignin dan selulosa maupun polimer-polimer sintetik, seperti polietilena dan polistirena. Mikroba ini akan memanfaatkan polimer sebagai substrat pertumbuhan mereka (Sangale et al. 2012; Bhardwaj et al. 2012).
Mikroorganisme memainkan peranan penting dalam dekomposisi material-material. Namun, besarnya berat molekul, struktur tiga dimensi, sifat hidrofobik dan tidak adanya gugus fungsional dalam Low Density Polyethylene (LDPE) menyebabkan polimer ini sukar didegradasi oleh mikroba. Dalam banyak penelitian, jamur telah banyak diteliti dalam hal biodegradasi plastik Low Density Polyethylene (LDPE) sebab organisme ini memproduksi enzim-enzim pendegradasi dan polimer ekstraseluler, seperti polisakarida, yang dapat membantu untuk mengolonisasi permukaan polimer. Kemampuan distribusi dan penetrasi dari hifa jamur juga menjadi suatu keuntungan dalam biodegradasi plastik (Esmaeili et al. 2013). Sumber atau tempat yang dilaporkan kaya akan mikroba pendegradasi polietena adalah tanah rizosfer mangrove, timbunan polietena di tanah, plastik dan tanah di tempat pembuangan sampah, dan air laut (Sangale et al. 2012).
Sigh dan Gupta (2014) melakukan skrining dan identifikasi jamur pendegradasi LDPE dari tempat yang tercemar politena di Kota Gwalior dan menemukan bahwa Aspergillus flavus, Fusarium sp. dan Aspergillus japonicus menunjukkan degradasi efektif berturut turut 30%, 32% dan 36% dalam jangka waktu 4 minggu pada media Synthetic Medium (SM). Usha et al. (2011) juga melakukan skrining mikroorganisme pendegradasi polietilena (LDPE) dari tanah sampah dan menemukan bahwa Aspergillus nidulans dan Aspergillus flavus mampu mendegradasi 20,96% kantong plastik politena dan 16,84% gelas plastik dengan metode kultur pada media cair (shaker) dalam jangka waktu 6 bulan. Nwogu et al.
3
(2012), menguji kemampuan jamur-jamur pilihan (Lentinus squarrosulus, Pleurotus tuber-regium, Pleurotus pulmonarius dan Rigidoporus lignosus) untuk biodegradasi High Density Polyethylene (HDPE) dan menemukan bahwa Pleurotus tuber-regium dan Pleurotus pulmonarius mampu mendegradasi HDPE dengan kehilangan bobot berturut-turut 13,26 % dan 9,67%. Hasil FTIR menunjukkan adanya pertambahan absorbasi, yaitu adanya gugus karbonil yang mengartikan bahwa polietilena telah didegradasi secara oksidatif. Hasil pengujian enzim menunjukkan adanya keterlibatan Manganese Peroxidase (MnP) dalam degradasi polietilena.
Sejauh ini, penelitian tentang jamur pendegrasi plastik LDPE belum banyak dilakukan di Indonesia. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk mengisolasi jamur dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) dan melihat kemampuannya dalam mendegradasi plastik LDPE.
1.2 Perumusan Masalah
Lambatnya proses degradasi sampah plastik berakibat pada peningkatan penimbunan sampah itu sendiri di lingkungan. Timbunan sampah plastik tersebut akan menimbulkan permasalahan dan pencemaran lingkungan yang serius. Biodegradasi plastik oleh mikroba merupakan salah satu cara yang paling aman dalam mendegradasi plastik di lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang kemampuan isolat jamur untuk mendegradasi polimer plastik (low density polyethylene) dalam kondisi laboratorium.
1.3 Tujuan Penelitian
a. Mendapatkan isolat jamur yang mampu mendegradasi plastik (low density polyethylene).
b. Mengetahui kemampuan isolat jamur untuk mendegradasi plastik (low density polyethylene) secara in vitro.
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kemampuan isolat jamur untuk mendegradasi sampah plastik, menjadi salah satu
4
acuan untuk penelitian lebih lanjut mengenai biodegradasi sampah plastik, dan menambah pengetahuan bagi pembaca khususnya dan masyarakat umumnya tentang alternatif pengolahan sampah plastik dengan menggunakan mikroorganisme lokal yang sangat ramah lingkungan.
