KAJIAN PUSTAKA
2.1. Sampah Styrofoam (Polistiren)
2.1.1. Deskripsi Umum dan Pemanfaatan Styrofoam (Polistiren)
Styrofoam (gabus/busa) merupakan singkatan dari polystyrene foam atau busa polistiren. Penamaan produk ini didasari oleh proses pembuatannya yang melibatkan pencampuran udara agar menjadi lebih ringan. Komposisi bahan dalam styrofoam adalah 90% udara dan 10% polistiren (Utami et al., 2020). Nama teknis yang benar seharusnya adalah Expanded Polystyrene (EPS) yang ditemukan pada awal tahun 1940-an oleh Ray McIntire dari perusahaan Dow Chemicals yang sedang mencari dan mengembangkan bahan yang bersifat lentur (fleksibel) sebagai insulator listrik (Hariyadi, 2016).
Gambar 1. Styrofoam pembungkus makanan
Sumber: https://www.fimela.com/beauty-health/read/3777265/kemasan-styrofoam- amankah-untuk-kesehatan-ini-fakta-dari-bpom diakses tanggal 27 Februari 2021
Polistiren dibentuk melalui proses polimerisasi dari monomer stiren (vinil benzena) dengan rumus molekul ([-CH-(C6H5) CH2-]n) (Yang et al., 2018). Proses polimerasi ini dilakukan melalui reaksi kimia yang dilakukan di pabrik produksi.
Struktur molekul stiren dan polistiren tersaji pada gambar 2 berikut.
Gambar 2. Struktur molekul stiren (a) dan polistiren (b) Sumber: Farelly & Shaw, 2017
a b
Terdapat berbagai jenis polistiren yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Jenis-jenis polistiren ini dibedakan berdasarkan tingkat durabilitas dan penggunaannya. Yang et al. (2021) mengemukakan bahwa terdapat tiga jenis polistiren yang umumnya sering digunakan, yaitu:
a. expanded polystyrene (EPS) atau yang biasa kita sebut dengan styrofoam, sering digunakan sebagai bahan insulasi pembangunan dan pengemasan;
b. extruded polystyrene (XPS), yaitu polistiren yang sering digunakan sebagai bahan pembungkus makanan dan minuman; serta
c. high-density polystyrene yang sering digunakan sebagai pengemas bahan- bahan cair.
Styrofoam di Indonesia populer digunakan sebagai wadah pembungkus makanan. Hal ini disebabkan karena bahannya yang praktis dan cukup kuat. Selain itu, terdapat karakteristik lain yang menjadikannya sebagai salah satu pilihan utama dalam pembungkus makanan, yaitu (Sumarni et al., 2013 & Abdulhalim et al., 2015):
a. fleksibel,
b. dapat dikombinasikan dengan bahan kemasan lain, c. mempunyai berat jenis yang relatif ringan,
d. tahan terhadap asam basa dan zat korosif lainnya,
e. mampu menahan panas hingga titik leleh 1020-1060 C, serta f. memiliki harga yang relatif murah.
2.1.2. Dampak Negatif Penggunaan Styrofoam (Polistiren)
Tingginya permintaan styrofoam di masyarakat membuat perusahaan- perusahaan produsen meningkatkan produksinya. Pada tahun 2017 saja produksi global tahunan polistiren diperkirakan mencapai 33 juta ton atau sebanyak sekitar 7% dari total produksi plastik dunia (Farrelly & Shaw, 2017). Namun demikian, hal ini juga menimbulkan permasalahan terutama bagi kesehatan dan lingkungan.
2.1.2.1. Dampak Negatif bagi Kesehatan
Penggunaan styrofoam secara masif telah menghasilkan suatu kontroversi di masyarakat perihal dampak negatifnya bagi kesehatan manusia. Menurut Utami
et al. (2020), styrofoam mengandung monomer stiren, dibutil ptalat (DBP), dioktil ptalat (DOP), timbal (Pb), senyawa nitrosamin, ester platat, bisphenol-A (BPA), serta senyawa penta kloro bifenil (PCB). Bahan - bahan ini dapat berpotensi menimbulkan tumor hingga kanker terutama pada tiroid, uterus, hati, iritasi sistem pencernaan, serta kanker pada darah atau leukemia.
National Institute of Health (NIH) telah mengkategorikan senyawa stiren sebagai Health Hazard atau berbahaya bagi kesehatan seperti dilansir dalam laman pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Selain itu, tingkat bahaya stiren juga telah dinyatakan sebagai berikut:
a. bahan cair dan uap yang mudah terbakar, b. dapat menyebabkan iritasi kulit,
c. dapat menyebabkan iritasi berat pada mata, d. beracun jika terhirup,
e. dapat membahayakan janin (toksisitas reproduktif), serta
f. dapat menyebabkan kerusakan pada organ yang terpapar berulang-ulang.
Pada tahun 2014, International Agency for Research on Cancer (IARC) menyatakan bahwa senyawa stiren dapat menginisiasi karsinogenesis (pembentukan kanker) (Farrelly & Shaw, 2017). Disebutkan bahwa senyawa stiren dapat teroksidasi melalui sistem metabolisme hingga menyebabkan mutasi pada gen seseorang. Peristiwa ini dapat dilihat pada gambar 3 berikut.
Gambar 3. Karsinogenesis oleh senyawa stiren Sumber: Farelly & Shaw, 2017
Salah satu penyebab utama masuknya senyawa stiren ke dalam tubuh adalah melalui pencernaan. Menurut Hariyadi (2016), pada proses polimerisasi dapat terjadi residu monomer stiren yang tidak ikut bereaksi atau berpolimerisasi dan tetap bertahan sebagai monomer, sehingga saat polistiren digunakan sebagai pengemas pangan, residu stiren ini berpotensi lepas dan masuk ke dalam pangan.
Selain itu, senyawa benzena yang digunakan dalam proses polimerasi stiren juga dapat menimbulkan masalah kesehatan seperti gangguan kelenjar tiroid, terganggunya sistem saraf, kelelahan, mempercepat detak jantung, susah terlelap, tubuh bergetar, serta sering tidak tenang (Utami et al., 2020).
2.1.2.2. Dampak Negatif bagi Lingkungan
Selain berdampak bagi kesehatan manusia, sampah sisa penggunaan styrofoam juga menjadi ancaman yang cukup berat bagi lingkungan. Asosiasi Industri Plastik Indonesia (INAPLAS) serta Badan Pusat Statistik (BPS) pada tahun 2019 mengemukakan bahwa Indonesia menghasilkan sampah plastik sebanyak 64 juta ton setiap tahun dengan 3,2 juta ton sampah plastik tersebut terbuang ke laut, serta ke lingkungan sebesar 85 ribu ton (Utami et al., 2020). Sifat bahan styrofoam yang ringan ditambah dengan susunannya yang berbentuk serpihan membuat penyebarannya di lingkungan menjadi tidak terkendali. Serpihan atau bulir styrofoam bisa saja terbawa angin, air, atau terkubur di dalam tanah.
Bahan dengan kandungan mikroplastik yang tinggi ini juga dapat mengakumulasi senyawa berbahaya di alam. Salah satu senyawa berbahaya tersebut adalah merkuri. Menurut penelitian yang dilakukan Graca et al. (2014), serpihan polistiren dapat mengakumulasi komponen merkuri dalam lingkungan.
Bentuk serpihannya tersebut dapat terkonsumsi oleh organisme di alam dan dapat menyebabkan keracunan, atau lebih parah lagi dapat terakumulasi hingga bisa saja dikonsumsi oleh manusia (Nukmal et al., 2018).
2.1.3. Degradasi Sampah Styrofoam (Polistiren)
Sampah styrofoam yang terbuang ke lingkungan, umumnya masih berbentuk padatan dengan struktur kimia yang masih kompleks (bentuk polimer).
Secara alamiah, bentuk seperti ini masih sangat sulit untuk diuraikan alam. Terdapat
berbagai pendapat tentang lamanya degradasi atau dekomposisi styrofoam secara alami, mulai dari ratusan, jutaan tahun, hingga tidak dapat terdegradasi sama sekali.
Hal ini disebabkan karena resistensi molekul stiren terhadap proses fotooksidasi (Matyja et al., 2020). Selain itu dengan mengubur sampah tersebut dalam kondisi tanpa kontaminasi serta kekurangan paparan ultra violet dan oksigen justru membuat struktur styrofoam menjadi semakin stabil dan sulit didegradasi (Nukmal et al., 2018).
Cara paling utama dan efektif dalam mendegradasi sampah styrofoam adalah dengan menguraikan bentuk polimernya menjadi sederhana. Umumnya, terdapat tiga metode yang populer yakni secara mekanik (fisika), kimiawi, dan perlakuan termal (pemanasan) (Matyja et al., 2020). Lebih lanjut, Arutchelvi et al.
(2008) menerangkan bahwa material polimer di lingkungan dapat mengalami degradasi secara fisika, kimiawi, biologis, maupun kombinasi keseluruhannya tergantung kelembaban udara, suhu, cahaya (fotodegradasi), radiasi (ultra violet maupun radiasi gamma), dan aktivitas mikroorganisme (biodegradasi). Proses biodegradasi kemudian sangat dipengaruhi oleh degradasi fisika dan kimiawi yang terjadi sebelumnya. Gambaran tentang degradasi polimer di lingkungan tersaji dalam gambar 4.
Gambar 4. Degradasi polimer di lingkungan Sumber: Arutchelvi et al, 2008
Masalah sampah styrofoam juga dapat diatasi melalui kegiatan daur ulang.
Daur ulang (recycling) merupakan kegiatan menggunakan kembali barang yang tidak terpakai, baik mengubah bentuk dan fungsi aslinya maupun tidak. Umumnya styrofoam dapat didaur ulang menjadi styrofoam kembali namun dengan kualitas yang lebih rendah, atau bisa juga dengan menjadikannya sebagai barang kerajinan.
Bahkan menurut penelitian Abdulhalim et al. (2015), styrofoam dapat dimanfaatkan kembali sebagai material bahan bangunan. Sayangnya metode ini masih kurang maksimal dalam mengatasi permasalahan sampah styrofoam di lingkungan sebab hanya sekitar 25% total sampah styrofoam saja yang berhasil didaur ulang (Sari et al, 2019).
2.2. Ulat Hongkong (Larva Tenebrio molitor L.) 2.2.1. Taksonomi dan Morfologi Tenebrio molitor L.
Ulat hongkong atau biasa juga disebut sebagai Mealworm, Yellow Mealworm, ataupun ulat tepung merupakan larva serangga dengan nama latin Tenebrio molitor L. Menurut Yusdira et al (2016), serangga ini berasal dari wilayah Mediterania yang kemudian menyebar hampir ke seluruh dunia melalui aktivitas perdagangan dan penjajahan. Berdasarkan pangkalan data Integrated Taxonomic Information System (ITIS), Tenebrio molitor L. memiliki taksonomi sebagai berikut:
Kingdom : Animalia Filum : Arthropoda Kelas : Insecta Ordo : Coleoptera Famili : Tenebrionidae Genus : Tenebrio
Spesies : Tenebrio molitor Linnaeus, 1758 (www.itis.gov)
Tenebrio molitor L. dapat dikenali berdasarkan morfologi pada fase kumbang dan larvanya. Berdasarkan keterangan Amanda (2017), kumbang Tenebrio molitor L. memiliki rangka luar yang bertekstur keras karena berlapis kitin dan disatukan oleh dinding lentur. Kumbang dewasa berwarna coklat gelap, yang berukuran panjang sekitar 17-25 mm. Jumlah kaki yang dimiliki sebanyak tiga pasang dan tubuh dibedakan menjadi tiga bagian yaitu kepala, dada, dan perut.
Sesuai dengan klasifikasi ordonya, yaitu Coleoptera yang berarti sayap terselubung, kumbang Tenebrio molitor L. memiliki dua pasang sayap dengan fungsi berbeda.
Pasangan sayap depan yang tebal dan keras (eltyra) berfungsi sebagai pelindung, sedangkan sepasang sayap belakang tipis (membraneus) berfungsi untuk terbang dan letaknya terlipat di bawah sayap depan saat fase istirahat.
Gambar 5. Morfologi kumbang Tenebrio molitor L.
Sumber: Amanda, 2017
Morfologi Tenebrio molitor L. pada fase kumbang memiliki perbedaan yang cukup signifikan dengan fase larvanya. Menurut Amanda (2017), larva Tenebrio molitor L. bertekstur halus, keras, tidak berbulu, dan berwarna terang.
Selain itu, larva Tenebrio molitor L. memiliki tubuh bersegmen sejumlah 13-15 segmen dan ukuran larva dewasanya dapat mencapai 3-4 cm (Yusdira et al, 2016).
Pada fase ini juga terdapat tiga pasang kaki bersendi atau bersekat serta rahang kuat yang dapat melumat berbagai macam substrat.
Gambar 6. Morfologi larva Tenebrio molitor L.
Sumber: https://mealwormcare.org/anatomy/ diakses tanggal 3 Maret 2021
2.2.2. Cara Hidup Tenebrio molitor L.
Tenebrio molitor L. tergolong serangga yang cukup aktif, meskipun memiliki jarak edar terbang yang rendah karena sayap terbangnya (membraneus) terbatasi oleh sayap selubungnya (eltyra). Pola hidup serangga ini adalah terus mencari makan dan berkembang biak. Di habitat aslinya, baik kumbang maupun larva Tenebrio molitor L. merupakan pemakan segala dan dianggap sebagai hama karena memakan gandum, biji-bijian, buah-buahan, dan sayuran (Yusdira et al, 2016).
Larva Tenebrio molitor L. memiliki sifat yang cukup rakus. Hal ini didukung oleh struktur rahangnya yang kuat dan mampu mengoyak berbagai substrat. Bahkan dalam kondisi lapar, larva ini dapat bersifat kanibal (Yusdira et al, 2016). Namun demikian, larva Tenebrio molitor L. memiliki peranan penting dalam proses degradasi dan dekomposisi sampah di lingkungan. Matyja et al. (2020) mengemukakan bahwa di alam, larva Tenebrio molitor L. berperan dalam proses pembusukan pohon dan dekomposisi bangkai hewan.
Layaknya serangga-serangga daerah tropika lainnya, aktivitas Tenebrio molitor L. juga sangat dipengaruhi oleh suhu lingkungan. Baik kumbang maupun larva Tenebrio molitor L. sangat sensitif terhadap suhu tinggi dan menghindari tempat yang panas. Menurut Astuti et al. (2017), suhu optimum serangga ini berkisar antara 26,50-27,50 C dengan kelembaban sekitar 75,5% dan pada musim kemarau banyak terjadi kematian.
Selain suhu dan kelembaban, terdapat faktor-faktor lain yang memengaruhi kehidupan Tenebrio molitor L. Menurut Rahmawati (2017), cahaya dan ketersediaan makanan juga merupakan faktor yang esensial bagi kehidupan serangga tersebut. Cahaya berperan penting bagi aktivitas serangga yang menunjang pertumbuhan, perkembangan, dan daya tahan. Sedangkan ketersediaan makanan berperan penting dalam kecukupan nutrisi dan perkembangan populasinya.
2.2.3. Siklus Hidup dan Reproduksi Tenebrio molitor L.
Tenebrio molitor L. merupakan serangga yang memiliki siklus hidup holometabola (metamorfosis sempurna). Siklus hidupnya terdiri dari fase telur,
larva, pupa, dan imago (Matyja et al., 2020). Total waktu yang diperlukan oleh serangga Tenebrio molitor L. untuk menyelesaikan seluruh siklus hidupnya tersaji pada tabel 1.
Gambar 7. Siklus hidup Tenebrio molitor L.
Sumber: Yusdira et al, 2016
Keterangan: (a) telur (b) larva (c) pupa (d) imago
a. Telur
Setelah melakukan perkawinan, kumbang betina akan meletakkan telurnya pada substrat yang lembut. Menurut Rahmawati (2017), telur Tenebrio molitor L. berbentuk oval dengan lebar ± 3,5 mm, panjang ± 1 mm, dan berwarna putih sehingga sulit dibedakan dari substratnya. Seekor kumbang betina dapat menghasilkan telur sebanyak 275 butir dan telur tersebut dibungkus suatu kantung yang disebut ootheca. Amanda (2017) juga menyatakan bahwa waktu peletakan telur bervariasi, mulai dari diletakkan sekaligus dalam sehari, maupun bertahap selama beberapa hari.
b. Larva (ulat hongkong)
Setelah 7 hari, telur akan menetas dan masuk ke fase larva. Pada fase ini, larva Tenebrio molitor L. biasa disebut ulat hongkong dan banyak dimanfaatkan oleh masyarakat (Yusdira et al, 2016). Pada fase ini larva memiliki sifat yang agresif, baik pergerakan maupun pola konsumsinya. Menurut Manullang et al.
(2018), selama fase ini larva Tenebrio molitor L. memiliki 10 tahapan instar.
Instar merupakan periode pergantian kulit larva untuk mencapai ukuran dewasa melalui proses pelepasan kutikula lama dan perluasan integumen baru dengan
(a)
(b)
(c) (d)
kecepatan makan yang tinggi (Suharsono & Nuryadin, 2019). Fase larva ini terjadi selama 60-90 hari hingga memasuki fase pupa (kepompong).
c. Pupa (kepompong)
Fase pupa atau kepompong merupakan fase diam pada larva Tenebrio molitor L. sebagai proses metamorfosis menjadi imago (kumbang). Pada fase ini, ukuran tubuh akan sedikit menyusut dibandingkan fase larva. Pupa memiliki warna putih kekuningan dengan lebar ± 5 mm dan panjang dapat mencapai ± 15 mm (Rahmawati, 2017). Setelah 7 hari, pupa akan pecah dan melepaskan imago (Yusdira et al, 2016).
Gambar 8. Pupa Tenebrio molitor L.
Sumber: Rahmawati, 2017
d. Imago (fase kumbang)
Fase imago atau fase kumbang pada Tenebrio molitor L. terbagi menjadi dua tahap, yaitu kumbang muda dan kumbang dewasa. Menurut Astuti et al.
(2017), saat awal terbentuk imago muda memiliki sayap pendek dan tubuh yang lunak dan berkerut. Tubuh kumbang akan mengalami pengerasan yang kuat (sklerotisasi) dan berwarna lebih gelap, biasanya memerlukan waktu dari beberapa jam sampai waktu yang lama tergantung kondisinya. Fase reproduksi Tenebrio molitor L. dimulai saat kumbang telah menjadi dewasa. Secara morfologi, antara kumbang jantan dan betina dapat dibedakan melalui penampakan bagian ujung atau beberapa segmen terakhir pada abdomen.
Tanda pada kumbang jantan adalah terdapat benjolan, namun tidak ditemukan pada kumbang betina (Yusdira et al, 2016). Penampakan bagian reproduksi ini cukup sulit diamati dan harus menggunakan alat pembesar (seperti mikroskop dan lup). Menurut Amanda (2017), perkawinan kumbang Tenebrio molitor L.
memiliki tiga tahapan. Tahap pertama, kumbang jantan akan mengejar
betinanya sampai kelelahan. Kemudian pada tahap kedua, kumbang jantan menaiki tubuh betinanya dan membengkokkan ujung abdomennya ke bawah tubuh betina. Tahap terakhir dari perkawinan adalah disekresikannya sperma oleh kumbang jantan ke organ kelamin betina. Lama waktu perkawinan Tenebrio molitor L. ini berkisar antara 45-120 detik. Setelah terbuahi kumbang betina akan mengeluarkan telur-telurnya dan akan mati setelah beberapa pekan (Matyja et al., 2020).
Tabel 1. Usia fase siklus hidup Tenebrio molitor L.
Fase Hidup Lama Proses
Telur menjadi larva (ulat hongkong) 7 hari
Larva menjadi kepompong (pupa) 60-90 hari
Pupa menjadi kumbang muda 7 hari
Kumbang muda menjadi kumbang dewasa 1 hari
Sumber: Yusdira et al, 2016
2.3. Pemanfaatan Ulat Hongkong (Larva Tenebrio molitor L.) di Masyarakat
Ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) telah dimanfaatkan oleh masyarakat, baik Indonesia maupun dunia, karena memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Bahkan larva ini telah menjadi objek jual-beli sejak lama hingga lintas negara. Menurut Yusdira et al (2016), serangga ini berasal dari wilayah Mediterania yang kemudian menyebar hampir ke seluruh dunia melalui aktivitas perdagangan dan penjajahan.
Umumnya larva Tenebrio molitor L. dimanfaatkan oleh masyarakat dalam bidang peternakan dan pertanian. Dalam bidang peternakan, larva ini sering dijadikan sebagai suplemen atau makanan utama pada hewan-hewan peliharaan baik dalam bentuk masih hidup maupun berbentuk pelet (Hartiningsih & Sari, 2014). Dalam bidang pertanian, larva ini dimanfaatkan sebagai pengganti cacing dalam proses vermicomposting atau pembuatan pupuk kompos melalui dekomposisi sampah organik oleh cacing (Rolita et al, 2017).
Selain dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan pembuatan pupuk kompos, larva Tenebrio molitor L. ini kini juga dimanfaatkan dalam kegiatan pengembangan pengujian laboratorium hingga kuliner (bisnis makanan). Menurut Joltuwu (2020), larva Tenebrio molitor L. memiliki banyak kandungan protein dan kalori yang dapat digunakan sebagai bahan perbanyakan nematoda entomopatogen di laboratorium. Dalam bisnis kuliner sendiri, restoran-restoran di Cina telah mengolah larva Tenebrio molitor L. menjadi tepung untuk dijadikan sebagai menu pelengkap masakan atau bahkan diolah dalam bentuk utuh (Yusdira et al, 2016).
Yang et al (2017) juga menyatakan bahwa larva Tenebrio molitor L. merupakan sumber protein yang lebih berkelanjutan bagi manusia dibanding susu maupun daging dan sedang diteliti agar dapat digunakan sebagai suplai makanan bagi astronot.
2.4. Kandungan Kimia Ulat Hongkong (Larva Tenebrio molitor L.)
Tingginya pemanfaatan ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) sangat dipengaruhi oleh tingginya kandungan kimia yang dimilikinya. Kandungan kimia tersebut dapat berupa kimia makro (sebagai nilai nutrisi) maupun kimia mikro (mineral). Hal ini jugalah yang semakin meningkatkan nilai ekonomis larva Tenebrio molitor L. di mata masyarakat.
Kandungan kimia makro pada larva ini dapat disebut pula sebagai kandungan nutrisi. Persentase kandungan tersebut tersaji pada tabel 2. Meskipun terdapat perbedaan angka persentasenya menurut beberapa pendapat, namun dapat disimpulkan bahwa larva Tenebrio molitor L. merupakan sumber protein yang tinggi. Bahkan kandungan protein larva Tenebrio molitor L. jika diekstrak dapat mencapai 55%-60% (Yusdira et al, 2016).
Tabel 2. Kandungan kimia makro larva Tenebrio molitor L.
Kandungan Purnamasari et al (2018) Yusdira et al (2016)
Protein kasar 37,80% 48%
Lemak kasar 28,63% 40%
Kadar abu 13,36% 3%
Serat kasar 7,28% Tidak disebutkan
Bahan kering 84,31% Tidak disebutkan
Kadar air 57% 57%
Lainnya Mengandung zat kitin 8% ekstrak non nitrogen Sumber: Purnamasari et al (2018) dan Yusdira et al (2016)
Selain kandungan kimia makro, larva Tenebrio molitor L. juga mengandung berbagai mineral. Ravzanaadii et al. (2012) dalam penelitiannya telah berhasil menganalisis komposisi bahan mineral pada larva Tenebrio molitor L.
sebagaimana tersaji pada tabel 3. Kandungan mineral tersebut sangat memengaruhi kualitas larva Tenebrio molitor L. sebagai bahan pakan.
Tabel 3. Kandungan Mineral Larva Tenebrio molitor L.
Unsur Mineral Komposisi (mg/kg sampel)
Timbal (Pb) 0
Kadmium (Cd) 0
Arsenik (As) 0
Merkuri (Hg) 0
Kalsium (Ca) 434,59
Fosfor (P) 7060,7
Kalium (K) 9479,73
Besi (Fe) 66,87
Natrium (Na) 3644,84
Magnesium (Mg) 2026,88
Seng (Zn) 104,28
Tembaga (Cu) 13,27
Sumber: Ravzanaadi et al (2012)
2.5. Pemanfaatan Ulat Hongkong (Larva Tenebrio molitor L.) Sebagai Agen Biodegradasi Sampah Styrofoam (Polistiren)
Penemuan tentang kemampuan ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) dalam mendegradasi sampah styrofoam telah menarik perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Pasalnya, hal ini dapat menjadi pilihan solusi terbaik dalam mengatasi permasalahan sampah styrofoam. Sebagaimana pula diketahui bahwa
berbagai metode degradasi styrofoam saat ini dinilai masih belum cukup optimal dalam mengatasi permasalahan yang ada.
Larva Tenebrio molitor L. memiliki kemampuan untuk mengonsumsi sekaligus mendegradasi styrofoam dengan baik. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Yang et al (2015a), diestimasikan bahwa 47,7% molekul karbon pada styrofoam yang dikonsumsi larva Tenebrio molitor L. dapat dikonversikan menjadi karbondioksida (CO2), 49,2% residu diekskresikan bersama feses, serta sedikit sekali fraksi molekul (sekitar 0,5%) yang membentuk biomassa. Hasil penelitian ini menunjukkan efektifitas degradasi yang dilakukan oleh larva Tenebrio molitor L., di mana pencapaian tertinggi dalam proses biodegradasi atau mineralisasi adalah ketika monomer yang terdegradasi tersebut telah dikonversi menjadi karbondioksida, air, dan biomassa mikrobial yang stabil (Yang et al., 2018).
Kemampuan larva Tenebrio molitor L. dalam mendegradasi styrofoam sangat dipengaruhi oleh perlakuan fisika atau mekanik, biokimia, dan aktifitas mikrobial yang dimilikinya. Menurut Yang et al (2015a), degradasi styrofoam secara fisika atau mekanik didukung oleh struktur rahang larva Tenebrio molitor L.
yang sangat kuat dan dapat mengoyak styrofoam bahkan berbagai jenis plastik lain.
Degradasi styrofoam secara biokimia dipengaruhi oleh reaksi enzimatis pada sistem pencernaan larva Tenebrio molitor L. Serta hal yang paling menjadi perhatian adalah aktivitas mikrobial di dalam sistem pencernaan larva Tenebrio molitor L.
Yang et al (2015b) telah berhasil mengisolasi bakteri simbion pencernaan larva dan memperoleh hasil bahwa setiap individu larva Tenebrio molitor L. memiliki sekitar 5-6 x 105 CFU (Colony-Forming Unit) bakteri, diantaranya adalah jenis Bacillus sp., Enterobacter asburiae, dan Exiguobacterium sp. strain YT2.
Yang et al (2015a) juga telah membuat skema degradasi styrofoam dalam pencernaan larva Tenebrio molitor L. sebagaimana tersaji dalam gambar 9. Pada tahap 1, styrofoam dilumat menjadi bagian-bagian kecil sehingga memperluas kontak antara area permukaan styrofoam dengan mikroba dan enzim ekstraseluler.
Pada tahap 2 dan 3, fragmen yang telah dilumat bercampur dengan mikroba pencernaan yang mengekskresikan enzim untuk mengkatalisis depolimerisasi
styrofoam menjadi molekul yang lebih kecil. Pada tahap 4-6 produk hasil cerna sebagian besar terdegradasi dan termineralisasi menjadi karbondioksida melalui aktifitas fungsional mikroba dengan sebagian kecil molekul karbon terasimilasi menjadi biomassa. Terakhir, pada tahap 7 senyawa residual styrofoam dan hasil pencernaan lain dieksresikan menjadi feses.
Gambar 9. Skema degradasi styrofoam dalam pencernaan larva Tenebrio molitor L.
Sumber: Yang et al, 2015a
2.6. Pemanfaatan Ulat Hongkong (Larva Tenebrio molitor L.) Sebagai Pakan Ternak
Ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) banyak dimanfaatkan sebagai pakan ternak karena memiliki kandungan nutrisi yang tinggi. Kebutuhan nutrisi merupakan hal yang sangat fundamental bagi keberlangsungan hidup ternak.
Nutrisi yang tercukupi juga akan meningkatkan produktifitas ternak.
Menurut Yusdira et al (2016), pemberian pakan larva Tenebrio molitor L.
memberikan hasil positif diantaranya peningkatan kemampuan produktifitas, daya tahan, serta kualitas pada ternak. Bagi burung kicauan, pemberian pakan larva Tenebrio molitor L. dapat meningkatkan stamina dan hasrat kawin. Bagi komoditas perikanan, pemberian pakan larva Tenebrio molitor L. dapat meningkatkan percepatan pertumbuhan ikan atau udang dan kualitas warna pada ikan hias. Bagi komoditas peliharaan lainnya, kebutuhan nutrisi terutama protein dapat dipenuhi melalui pakan larva ini. Akan tetapi, Yusdira et al (2016) juga menambahkan bahwa pemberian pakan larva Tenebrio molitor L. secara berlebihan dapat menimbulkan gangguan bagi hewan ternak, diantaranya penyakit kolesterol, birahi yang berlebihan, rontok bulu, gangguan pencernaan, hingga kebutaan pada burung.
Tingginya pemanfaatan larva Tenebrio molitor L. sebagai pakan ternak di masyarakat menyebabkan peningkatan permintaannya di pasaran. Hal ini berdampak positif bagi perputaran roda ekonomi masyarakat. Umumnya di Malang sendiri, harga per kilogram larva dapat mencapai 60 ribu rupiah. Selain itu, tidak adanya waktu atau musim tertentu yang menyebabkan produktivitas larva menurun juga merupakan faktor yang menyebabkan semakin menjanjikannya bisnis pakan ternak ini (Yusdira et al, 2016).
2.7. Sumber Belajar
2.7.1. Pengertian dan Ciri-Ciri Sumber Belajar
Kegiatan belajar mengajar merupakan proses transmisi informasi atau ilmu yang terjadi diantara pendidik dan peserta didik. Ilmu yang ditransmisikan berakar pada sebuah sumber, yang disebut sebagai sumber belajar. Menurut Musfiqon (2012), sumber belajar adalah segala sumber daya (resources) yang meliputi materi pelajaran, manusia, alat, teknik, dan lingkungan yang dapat digunakan untuk mendukung pencapaian tujuan pembelajaran. Lebih lanjut Mudlofir dan Rusydiyah (2016) mengemukakan bahwa sumber belajar adalah alat atau barang yang bisa dimanfaatkan untuk menunjang proses belajar mengajar, baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara sempit, sumber belajar merupakan buku dan media pembelajaran, sedangkan secara luas, sumber belajar merupakan pengalaman belajar. Berdasarkan keterangan tersebut maka dapat diartikan secara khusus bahwa sumber belajar biologi merupakan segala sumber daya yang dapat menunjang pencapaian tujuan pembelajaran biologi.
Agar dapat dimanfaatkan sebagai sumber belajar, suatu sumber daya haruslah memenuhi kriteria tertentu sebagai ciri-ciri sebuah sumber belajar.
Musfiqon (2012) kemudian mengemukakan ciri-ciri sumber belajar sebagai berikut:
a. sumber belajar harus mampu memberikan kekuatan dalam proses belajar mengajar, sehingga tujuan pembelajaran dapat tercapai secara maksimal;
b. sumber belajar harus mempunyai nilai-nilai instruksional edukatif, yaitu dapat mengubah dan membawa perubahan yang sempurna terhadap tingkah laku sesuai dengan tujuan yang ada; serta
c. sumber belajar dapat dipergunakan secara terpisah, tetapi dapat dipergunakan secara kombinasi.
2.7.2. Komponen Sumber Belajar
Suatu sumber belajar harus memiliki komponen-komponen tertentu yang dapat memaksimalkan fungsinya dalam pencapaian tujuan pembelajaran.
Komponen-komponen tersebut menurut Mudlofir & Rusydiyah (2016) dijelaskan sebagai berikut.
a. Tujuan, misi atau fungsi sumber belajar.
Setiap sumber belajar selalu mempunyai tujuan atau misi yang akan dicapai baik secara implisit maupun eksplisit. Tujuan tersebut sangat dipengaruhi oleh sifat dan bentuk-bentuk sumber belajar itu sendiri.
b. Bentuk, format, atau keadaan fisik sumber belajar.
Wujud sumber belajar secara fisik berbeda satu sama lainnya tetapi kita bisa menggunakan sebagai sumber belajar yang sama meskipun bentuknya berbeda.
Misalnya untuk mempelajari sistem perbankan kita bisa melalui buku, praktik langsung di bank ataupun melalui tutorial dari ahli perbankan. Dengan berbagai sumber belajar itu tujuan pembelajaran bisa tercapai, serta dapat digunakan satu persatu ataupun dengan menggabungkan beberapa sumber belajar penggunaan dan pemanfaatannya hendaknya memperhitungkan segi waktu, biaya, dan ketersediaan sumber belajar tersebut.
c. Pesan yang dibawa sumber belajar.
Setiap sumber belajar selalu membawa pesan yang dapat dimanfaatkan atau dipelajari pemakainya. Komponen pesan merupakan informasi yang penting oleh sebab itu para pemakai sumber belajar hendaknya memerhatikan bagaimana isi pesan itu untuk disimak.
d. Tingkat kesulitan atau kompleksitas pemakaian sumber belajar.
Tingkat kompleksitas sumber belajar berkaitan dengan keadaan fisik dan pesan sumber belajar. Sejauh mana tingkat kompleksitas perlu diketahui adalah untuk
menentukan apakah sumber belajar itu masih dapat dipergunakan mengingat waktu dan biaya yang terbatas.
2.7.3. Klasifikasi Sumber Belajar
Musfiqon (2012) mengemukakan bahwa sumber belajar dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sumber belajar yang dirancang (by design) dan sumber belajar yang dimanfaatkan (by utilization). Sumber belajar yang dirancang mempunyai ciri-ciri yang spesifik sesuai dengan tersedianya media, sedangkan sumber belajar yang dimanfaatkan mempunyai cir-ciri sebagai berikut:
a. tidak terorganisasi dan tidak sistematis baik dalam bentuk maupun isi, b. tidak memiliki tujuan pembelajaran yang eksplisit,
c. hanya digunakan dalam keadaan dan tujuan tertentu atau insidental, serta d. dapat dipergunakan untuk berbagai tujuan pembelajaran.
Lebih lanjut, Mudlofir & Rusydiyah (2016) menglasifikasikan jenis-jenis sumber belajar beserta pengertian dan contohnya seperti tersaji dalam tabel 4 berikut.
Tabel 4. Klasifikasi Jenis-Jenis Sumber Belajar Jenis Sumber Belajar Pengertian
Contoh
Dirancang Dimanfaatkan 1. Pesan (Message) Informasi yang harus
disalurkan oleh komponen lain berbentuk ide, fakta, pengertian, data.
Bahan-bahan pelajaran.
Cerita rakyat, dongeng, nasihat.
2. Manusia (People) Orang yang menyimpan informasi atau menyalurkan informasi. Tidak termasuk yang menjalankan fungsi
pengembangan dan
pengelolaan sumber belajar.
Guru, aktor, peserta didik, pembicara. Tidak termasuk teknisi, tim kurikulum.
Narasumber, pemuka masyarakat, pimpinan kantor, responden.
3. Bahan (Material) Sesuatu, bisa disebut media atau software yang mengandung pesan untuk disajikan melalui pemakaian alat.
Transparan, film, buku, gambar, dan lain-lain.
Relief, arca, candi, peralatan teknik.
4. Peralatan (Device) Sesuatu, bisa disebut media atau hardware yang menyalurkan pesan untuk disajikan yang ada di dalam software.
OHP, proyektor, film, TV, papan tulis.
Generator, mesin, alat-alat, mobil.
5. Teknik / Metode Prosedur yang disiapkan dengan mempergunakan bahan pelajaran, peralatan, situasi, dan orang yang menyampaikan pesan.
Ceramah, diskusi, simulasi, kuliah, belajar mandiri.
Permainan, percakapan spontan.
6. Lingkungan (Setting) Situasi sekitar di mana pesan disalurkan/ ditransmisikan.
Ruangan kelas, studio,
perpustakaan, aula.
Taman, kebun, pasar, museum, toko.
Sumber: Mudlofir & Rusydiyah, 2016
2.7.4. Faktor yang Memengaruhi Sumber Belajar
Terdapat berbagai faktor yang mempengaruhi sumber belajar. Faktor- faktor tersebut menurut Mudlofir & Rusydiyah (2016) sangat menunjang keberhasilan sumber belajar dalam pencapaian tujuan pembelajaran.
a. Perkembangan teknologi.
Perkembangan teknologi yang sangat cepat dewasa ini sangat berpengaruh terhadap sumber belajar yang dipergunakan, terutama bidang komputer dan ditemukannya internet yang dewasa ini menjadi sumber belajar yang sangat digemari baik peserta didik maupun guru.
b. Nilai-nilai budaya setempat.
Sering ditemukan bahan yang diperlukan sebagai sumber belajar dipengaruhi oleh faktor budaya setempat. Misalnya suatu tempat bekas peninggalan upacara ritual masa lalu yang masih dianggap tabu oleh masyarakat setempat untuk dikunjungi akan sulit dijadikan sebagai sumber belajar.
c. Situasi ekonomi.
Sumber belajar juga dipengaruhi keadaan ekonomi terutama dalam upaya memenuhi pengadaan sumber belajar dan upaya-upaya menyebarkan sumber belajar kepada pemakainya.
d. Keadaan pemakai sumber belajar.
Pemakai sumber belajar memegang peranan penting karena pemakailah yang mempergunakan sumber belajar tersebut. Keadaan dan sifat pemakai akan turut memengaruhi sumber belajar yang dimanfaatkan.
2.8. Kerangka Konseptual
Kerangka konseptual dalam penelitian ini dapat dituliskan secara skematis sebagai berikut.
Gambar 10. Kerangka Konseptual
2.9. Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah:
1. Terdapat perbedaan kemampuan ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) dalam mendegradasi sampah styrofoam (polistiren) pada berbagai perlakuan.
2. Layaknya pemanfaatan ulat hongkong (larva Tenebrio molitor L.) sebagai pakan ternak pasca mendegradasi sampah styrofoam (polistiren).
Degradasi sampah styrofoam (polistiren)
Termal Biologis (Biodegradasi
)
Daur Ulang Kimia
Metode yang cepat, namun masih menghasilkan residu
berbahaya
Hanya mengatasi
25% total sampah Metode paling
aman bagi lingkungan
Pemanfaatan larva Tenebrio molitor L.
sebagai agen biodegradasi sampah styrofoam
Uji kemampuan
Uji kelayakan pakan
Analisis implementasi sebagai sumber belajar biologi Fisika/Mekanik
