Peneliti Tak Sengaja Ciptakan Enzim 'Pemakan' Sampah Plastik

Limbah plastik. (Foto: Wikimedia Commons)

Pada 2016 lalu para peneliti menemukan suatu mikroba di Jepang yang telah berevolusi untuk memakan plastik. Dan kemudian saat sedang mempelajari mikroba tersebut, para peneliti tanpa sengaja menciptakan enzim yang bekerja lebih cepat daripada mikroba tersebut.

Enzim tersebut ditemukan oleh tim peneliti gabungan dari National Renewable Energy Laboratory (NREL) di AS dan University of Portsmouth di Inggris. Mereka tak sengaja menemukannya saat sedang melakukan investigasi pada struktur kristal dari PETase, enzim lain yang membantu mikroba Jepang, Ideonella sakaiensis, mencerna plastik PET (polyethylene terephthalate).

"Kebetulan sering kali memiliki peran penting dalam riset dan tak terkecuali temuan kita yang sekarang ini," ujar John McGeehan, ahli biologi struktur dari University of Portsmouth, dilansir Science Alert.

"Temuan yang tidak diduga-duga ini memberikan pemahaman bahwa ada jalan untuk mengembangkan enzim itu, dan membawa kita semakin dekat kepada solusi daur ulang plastik," tambahnya.

Profesor John McGeehan. (Foto: Stefan Venter via University of Portsmouth.)

Sebenarnya plastik PET dapat hancur dengan sendirinya. Namun sayangnya, material ini memerlukan waktu berabad-abad untuk bisa hancur. Keberadaan PETase sendiri berperan mempercepat bakteri untuk melakukan proses penghancuran plastik PET.

Para peneliti kemudian berhipotesis bahwa PETase dapat dikembangkan lebih jauh lagi untuk membantu menghancurkan plastik PET. Mereka pun mencoba mengembangkan PETase dengan membuatnya mengalami mutasi gen untuk menjadi lebih mirip dengan enzim cutinase.

Enzim memakan plastik PET. (Foto: Dennis Schroeder via University of Portsmouth.)

Hasilnya, enzim mutan itu 20 persen lebih efektif dalam menghancurkan plastik PET.

"Kami menemukan bahwa enzim PETase yang mengalami mutasi bekerja lebih baik dibandingkan PETase natural dalam menghancurkan plastik," ujar Nic Rorrer, peneliti material dari NREL.

Tim peneliti juga mengatakan bahwa enzim PETase masih dapat dimaksimalkan dan ditambahkan fungsinya. Versi selanjutnya diharapkan dapat digunakan untuk mendaur ulang material jenis lainnya. Contohnya, enzim PETase yang telah bermutasi dapat mencerna plastik PEF (polythylene furandicarboxylate) yang tak bisa dicerna PETase alami.

Saat ini masih diperlukan riset tambahan sebelum enzim ini dapat digunakan untuk membersihkan jutaan ton sampah plastik di luar sana. Namun begitu, kini para peneliti telah memahami konsep cara kerja enzim tersebut dan tinggal menunggu waktu saja sebelum akhirnya dimanfaatkan untuk melawan masalah sampah plastik.

"Apa yang telah kita pelajari adalah PETase masih belum dioptimalkan untuk mendaur ulang PET," kata Gregg Beckham, ahli bioteknologi dari NREL. "Dan sekarang, setelah kita menemukan hal ini, kini waktunya untuk melakukan rekayasa protein dan evolusi untuk mengembangkan enzim tersebut.”