Artikel tersebut memiliki prinsip ilmiah bioteknologi berkaitan dengan biodegradasi plastik. Dalam artikel tersebut disebutkan pula bahwa salah satu solusi yang menarik dan berkelanjutan untuk mengatasi permasalah plastik adalah biodegradasi. Dalam konteks ini biodegradasi didefinisikan sebagai proses melekatnya mikroorganisme hidup pada permukaan plastik dan menggunakan plastik sebagai sumber nutrisi dan energi untuk pertumbuhan dan reproduksi.
Latar belakang masalah dalam artikel ini yaitu mengenai masalah sampah plastik secara global dan kurangnya sistem pengolahan sampah plastik yang tepat. Artikel ini meyororti perlu adanya
pendekatan yang efisien secara energi, praktis, serta ramah lingkungan untuk mengatasi masalah ini.
Sedangkan, metode pengolahan dan pembuangan sampah secara umum, sekalipun efektif dalam pelaksanaanya, tetapi memberikan efek terhadap lingkungan dengan menghasilkan emisi gas beracun dan bahan partikulat berbahaya lainnya. Secara keseluruhan, artikel tersebut memberikan latar belakang tentang masalah sampah plastik dan kebutuhan akan solusi yang berkelanjutan, yang ditawarkan oleh biodegradasi.
Namun, terlepas dari pencapaian degradasi yang signifikan pada penelitian-penelitian sebelumnya, efiensinya masih jauh dari skala komersial karena waktu pemrosesan yang lambat yang
menyebabkan membengkaknya biaya operasional yang diperlukan. Artikel ini berusaha untuk memecahkan masalah tersebut.
Bioteknologi dalam artikel tersebut dapat memecahkan masalah, dengan menyediakan metode yang berkelanjutan dan ramah lingkungan untuk mengurai sampah plastik. Artikel ini memaparkan hasil penelitian mengenai keefektifan penggunaan proses bioteknologi untuk mendegradasi plastik yang sulit terurai, dengan proses biodegradasi. Masalah biaya operasional diselesaikan dengan
mempersingkat waktu degradasi melalui penggunaan teknik stimulasi. Teknik stimulasi dilakukan dengan menambahkan H2O2 dengan konsentrasi non-lethal, yang dipercaya dapat menginduksi sel mikroba untuk menghasilkan enzim pendegradasi seperti peroksidase yang dapat membantu strain untuk tetap hidup pada kondisi oksidatif, tetapi juga dapat menigkatkan efisiensi dari biodegradasi dengan mengoksidasi plastik. Dengan begitu, proses degradasi dapat dipercepat, dan waktu yang dibutuhkan untuk degradasi total dapat dikurangi. Hal ini dapat membuat proses biodegradasi plastik menjadi lebih hemat biaya dan layak untuk aplikasi skala besar.
Penggunaan proses bioteknologi untuk mendegradasi sampah plastik dapat memberikan beberapa manfaat. Pertama, dapat mengurangi jumlah sampah plastik di lingkungan, dan membantu
meminimalkan dampak negatif sampah plastik terhadap lingkungan. Kedua, dapat memberikan metode yang berkelanjutan dan hemat biaya untuk mendegradasi sampah plastik, yang dapat digunakan dalam skala besar. Ketiga, dapat mengurangi kebutuhan ruang TPA dan insinerasi, yang dapat membantu mengurangi emisi gas rumah kaca dan polutan lingkungan lainnya.
Pada artikel tersebut agen bioteknologi yang digunakan berupa konsorsium mikroba pada lumpur, tanah dan kotoran cacing yang kemudian dievaluasi dalam kondisi dengan stimulasi maupun tanpa stimulasi untuk mengidentifikasi strain murni yang menjanjikan. Adapun Agen dari cacing diperoleh berdasarkan penelitian sebelumnya dengan beberapa modifikasi. Cacing ditempatkan pada wadah dan dibuat mengalami kelaparan selama 48 jam sebelum diberi makan dengan film plastik sebagai satu-satunya sumber makanan. Lalu, Kotoran (excreta) dari wadah dengan kehilangan massa tertinggi dalam plastik yang diberikan, dipilih sebagai konsorsium mikroba untuk percobaan.
Agen dari sampel lumpur diperoleh dengan mengaktifkan konsorsium mikroba dalam sampel lumpur dengan aerasi konstan selama 48 jam dengan pompa udara akuarium kecil. Setelah aerasi, pelet dicampur dengan MSM-B dan digunakan sebagai konsorsium mikroba.
Agen dari tanah diperoleh dengan menghancurkan tanah secara perlahan dengan mortar dan alu sebelum percobaan, untuk mendapatkan partikel-partikel halus. Tanah halus dicampur dengan air Milli-Q yang telah disterilkan dalam 0,3 mm kantong stomacher berpori (porous stomacher bag) dan dimasukkan ke dalam aparatus stomacher selama 15 detik. Kandungan yang homogen disentrifugasi, dan pelet yang diperoleh dicampur dengan MSM-B untuk digunakan sebagai konsorsium mikroba.
Prospek dalam pengembangan bioteknologi dalam artikel tersebut adalah penggunaan teknik stimulasi untuk meningkatkan aktivitas dan efisiensi strain mikroba. Hal ini melibatkan penggunaan perlakuan fisik atau penambahan nutrisi untuk mendukung pertumbuhan dan aktivitas strain mikroba, serta meningkatkan laju degradasi plastik .
Pada sumber artikel lain, inovasi mengenai prospek perkembangan bioteknologi yang dapat dilakukan berkaitan dengan masalah ini yaitu dilakukannya rekayasa dan modifikasi enzim melalui mutagenesis, kooperatifitas enzim, interaksi enzim-substrat, perluasan spesitifitas substrat, dan peningkatan kondisi reaksi. Dan juga melibatkan pendekatan biologi komputasi (computational biology) dan otomatisasi termasuk industry 4.0, deep learning, serta Internet Of Things (Tang et al., 2022) .
Prospek dari sumber lain yang menunjukkan masa depan yang cerah untuk pengembangan bioteknologi dalam pengolahan limbah plastik. Plastik biodegradable dan teknologi biodegradasi diharapkan dapat memainkan peran penting dalam mengurangi limbah plastik dan mempromosikan ekonomi sirkular (Mrowiec, 2018).
Sludge and soil characterisation Bioflm estimation
Weight loss
Chemical transformation Microscopy
Toxicity of by-products
DNA sequencing and strain identifcation
