Jamur Ubah Sampah Plastik di Laut Jadi Bahan Baku Farmasi

Jamur yang telah dimodifikasi secara genetika memetabolisme rantai atom karbon menjadi serangkaian senyawa aktif farmakologis, seperti “asperbenzaldehyde“, “citreoviridin“, dan “mutilin“, yang layak secara komersial.

KOMPAS/AGUS SUSANTO

Petugas Suku Dinas Lingkungan Hidup Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu membersihkan sampah laut di muara Kanal Timur di Marunda Kepu, Cilincing, Jakarta Utara, Selasa (10/1/2023).

Timbulan sampah plastik yang terus terakumulasi di laut telah menjadi kegelisahan banyak pihak. Upaya penanganan seolah tak pernah bisa memperbaiki kondisi laut yang kian tercemar itu. Saat ini, secercah harapan penanganan sampah plastik datang dari hasil riset peneliti di The University of Kansas di Amerika Serikat. Para peneliti tidak hanya menemukan cara mengurai plastik jenis polietilen di laut, tetapi juga menghasilkan produk yang berguna bagi kebutuhan industri obat-obatan.

Dalam proses kimia-biologis itu, mereka memanfaatkan jamur tanah Aspergillus nidulans yang telah diubah secara genetik. Hasilnya dilaporkan di makalah “Conversion of Polyethylenes into Fungal Secondary Metabolites“ yang diterbitkan di Angewandte Chemie, jurnal yang dikelola German Chemical Society.

“Apa yang telah kami lakukan dalam makalah ini adalah pertama-tama mencerna polietilen menggunakan oksigen dan beberapa katalis logam. Hal-hal yang tidak terlalu berbahaya atau mahal. Ini memecah plastik menjadi asam,“ kata Berl Oakley, salah satu penulis dari Irving S Johnson Distinguished Professor of Molecular Biology, dalam laman internet The University of Kansas (KU), Selasa (17/1/2023).

Jamur mencerna produk plastik dengan cepat, seperti “makanan cepat saji “.

Rantai panjang atom karbon yang dihasilkan dari plastik yang membusuk lalu diumpankan ke jamur Aspergillus yang telah dimodifikasi secara genetik. Jamur, seperti yang dirancang, memetabolisme rantai atom karbon itu menjadi serangkaian senyawa aktif farmakologis, seperti asperbenzaldehyde, citreoviridin, dan mutilin, yang layak secara komersial.

JURNAL ANGEWANDTE CHEMIE

Daur ulang polietilen menghasilkan bahan baku farmasi. Polietilen terdegradasi secara kimia menggunakan katalis logam dan oksigen bertekanan untuk menghasilkan distribusi diacids, yang dimetabolisme oleh jamur untuk menghasilkan bahan yang beragam secara struktural dengan cepat.

Tidak seperti pendekatan sebelumnya, Oakley mengatakan, jamur mencerna produk plastik dengan cepat, seperti “makanan cepat saji“. Para peneliti menyatakan, pendekatan baru ini sangat efisien.

“Dari massa diacids yang masuk ke kultur, 42 persen kembali sebagai senyawa akhir,“ katanya

Untuk sementara waktu, para ilmuwan meyakini telah sepenuhnya mengeksploitasi potensi jamur untuk menghasilkan senyawa ini. Namun, Oakley mengatakan, pengurutan genom telah membuka kemungkinan baru untuk menggunakan metabolit sekunder yang memberi manfaat bagi manusia dan lingkungan.

“Ada kesadaran bahwa ada banyak kelompok gen yang membuat metabolit sekunder yang belum ditemukan siapa pun dan ada jutaan spesies jamur,“ kata Oakley.

Baca juga: Panas dan Bakteri Bisa Mendaur Ulang Plastik Menjadi Bahan Kimia Berguna

Laboratorium di KU telah membuat prosedur penargetan gen untuk mengubah ekspresi gen pada Aspergillus nidulans dan jamur lainnya menghasilkan senyawa baru.

“Kami telah mengurutkan genom sekelompok jamur dan kami dapat mengenali tanda khas kelompok gen yang membuat senyawa kimia. Kami dapat mengubah ekspresi gen, kami dapat menghapusnya dari genom, kami dapat melakukan segala macam hal terhadapnya,“ kata Oakley.

Para peneliti berfokus pada pengembangan metabolit sekunder untuk mencerna plastik polietilen karena plastik tersebut sangat sulit untuk didaur ulang. Plastik polietilen atau PE ini banyak digunakan sebagai kantong plastik. Untuk proyek ini, mereka menggunakan polietilen dari Samudra Pasifik yang terkumpul di Pelabuhan Catalina di Pulau Santa Catalina, California.

“Sudah banyak upaya untuk mendaur ulang plastik dan sebagian didaur ulang. Banyak yang pada dasarnya dilelehkan dan dipintal menjadi kain dan menjadi berbagai benda plastik lainnya. Polietilen tidak banyak didaur ulang meskipun itu adalah plastik utama,“ ujarnya.

Penelitian sebelumnya

Upaya mendaur ulang plastik menjadi bahan bermanfaat sebelumnya juga ditawarkan oleh peneliti di Virginia Tech. Hasil riset mereka yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences menunjukkan plastik jenis polistirena bisa didaur ulang menjadi diphenylmethane (DPM). Senyawa ini digunakan sebagai prekursor dalam pengembangan obat, pembuatan polimer, dan bahkan sebagai wewangian dalam produk konsumen.

Baca juga: Daur Ulang Plastik di Era Ekonomi Sirkular

Metode daur ulang baru ini akan menciptakan insentif bagi pengumpulan polistiren dari tempat sampah untuk dikumpulkan dan didaur ulang. “Saya pikir penting bagi orang-orang untuk menyadari bahwa tantangan global yang besar, seperti sampah plastik, dapat memiliki dan kemungkinan besar menuntut banyak solusi,“ kata Guolliang Liu, peneliti utama riset tersebut dalam laman internet Virginia Tech, Agustus 2022.