Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

PENENTUAN POTENSI KEMAMPUAN TRICHODERMA, SP. Dalam PROSESDEGRADASI SAMP AH PLASTIK RUMAH TANGGA

Aidha Zulaika\ Tri Edhi Budhi Soesilo \ Nita Noriko2

/ Program Studi Ilmu Lingkungan, Fakultas Pascasarjana, Universitas Indonesia2 Program Studi Bioteknologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Al-Azhar Indonesia

Alamat email: zulaikakumalaI727(iiJJ!mail.com

ABSTRAK

PENENTUAN POTENSI KEMAMPUAN Trichoderma, sp. Dalam PROSES DEGRADASI SAMP AH PLASTIKRUMAH TANGGA. Plastik walaupun sangat bel111anfaat dalam kehidupan sehari-hari tetapi akan menyebabkanpel111asalahan lingkungan yang serius jika tidak diolah dengan baik. Sampai saat ini belum ada metode yang efektifuntuk digunakan dalam mengurai sampah plastik dan masih dilakukan penelitian-penelitian lebih lanjut untuk mencarimetode dan teknologi yang tepat.Tujuan dari penelitian ini adalah mengukur potensi Trichoderma sp. dalam menguraisampah plastik rumah tangga dan menentukan jenis sampah plastik rumah tangga yang dapat diurai oleh Trichodermasp.Metode penelitian adalah eksperimen komposting terhadap 5 kelompok sampah plastik rumah tangga yaitu botolplastik, plastik kemasan, wadah pastik, Bioplastik dan sampah plastik kresek. Sampah plastik tersebut terdiri dari 7

kelompok jenis plastik yaitu: Polyethylene Terephthalate (PET), Polypropylene (PP), high-density polyethylene

(HDPE),Bioplastik dan sampah plastik kresek. Dalam proses komposting dilakukandengan menambahkan fungisebagai agen biodegradasi3 spesies Trichoderma sp.yaituTrichoderma Harzianum,Trichoderma Pseudokoningii, danTrichoderma Hamatum yang diinkubasi selama 3 bulan. Hasil penelitian walaupun pada eksperimen komposting secarapenampakan pel111ukaan tidak terjadi perombakan dan berdasarkan tes Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR)tidak terjadi perubahan spektrum resapan gelombang pada plastik PET, akantetapi berdasarkan bilangan gelombangterjadi perubahan senyawa alkenes tidak jenuh menjadi jenuh. Berdasarkan hal tersebut, diambil kesimpulan bahwadiperkirakan telah terjadi proses degradasi awal yaitu dengan perubahan materi senyawa kimia (deterioration).

(Kata kunci:Sampah Plastik, Komposting, Trichoderma sp., FTIR)

ABSTRACT

POTENTIAL DETERMINATION of Trichoderma, sp. in DEGRADATION PROCESS of PLASTIC DOMESTIC

WASTE. Plastic although very useful in our daily lives but will cause serious environmental problems if not treatedproperly, until now there has been no effective method to degrade plastic waste and still do ing further research to findthe right methods and technologies. The goal of this study is measuring the potential of Trichoderma sp. in degradinghousehold plastic waste and determine the type of household plastic waste that can be degraded by Trichoderma sp.The methodology is experimental composting to 5 groups ofhousehold plastic waste which are bottle plastic, coverplastic, plastic container, bioplastic, and plastic crackle. Household plastic waste consist of 7 types of plastic whichare: Polyethylene Terephthalate (PET), Polypropylene (PP), high-density polyethylene (HDPE), Bioplastic and Plasticcrackle. In composting process is done by added fungi as biodegradation agentwhich are 3 species of Trichoderma sp.Trichoderma harzianum, Trichoderma pseudokoningii, and Trichoderma hamatum were incubated for 3 months. Theresults revealed that eventhough in composting experiments there is no plastic suiface destruction and based onFourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) absorption there is no changes on Peak spectrum in PET, but there ischanges in wave number spectreum of alkenes from unsatured to satured form. Based on this fact, the conclution of thisresearch is the assumption of phase one in degradation process is happening, marked by change in chemical materialcompound (deterioration).

(Key words: Plastic Waste, Composting, Trichoderma sp., FTIR)

PENDAHULUAN

Salah satu metode pengolahan sampahplastik yang ingin dieksplorasi sesuai denganprinsip keberlanjutan lingkungan adalahmenggunakan organisme biologis untukmengurai sampah plastik. Hal ini didasari olehIndonesia sebagai Negara dengan sumber dayahayati terbanyak kedua di dunia setelah Brazil,selain itu Indonesia memiliki potensi yang sangatbesar dalam pemanfaatan mikroorganisme,namun demikian pemanfaatan mikroorganisme

masih sangat terbatas terutama dalam sektorlingkungan.

Degradasi plastik yang terbuat dari minyakbumi dalam bentuk polimer, sang at sulitdilakukan. Hal ini dikarenakan plastik terbentukdari polimer berlapis yang memiliki rantai kimiayang panjang dan banyak senyawa kimia lainyang terkandung dalam plastik untukmendapatkan sifat-sifat tertentu. Akan tetapitelah dilakukan banyak penelitian untuk mencarimikroorganisme yang memiliki kemampuanmengurai plastik, dan telah ditemukan berbagaimikroorganisme baik bakteri atau jamur yang

137

Prosiding Seminar Nasional Tel.:nologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 fSSN l4fO - 6086

terbukti maupun terindikasi memilikikemampuan untuk mengurai plastik. Namunsebagian belum diketahui mekanisme dan enzimyang terlibat.

Proses degradasi polimer terdapat faktor­faktor yang mempengaruhi tingkat degradasinya,diantaranya: struktur dan morfologi polimer,berat molekul, karakteristik hidrofobik danhidrofilik, zat tambahan, metode sintesis, dankondisi lingkungan. Faktor utama yangmempengaruhi proses degradasi adalah strukturfisika dan kimia polimer, karena dalam prosesdegradasi polimer tidak hanya dipengaruhi olehstruktur molekul, tetapi juga panjang rantaipolimernya dimana semakin pendek rantaisemakin mudah untuk didegradasi. Semakinkristal dan semakin rumit formula polimer, makasemakin sulit degradasinya ([9][10]).

Proses biodegradasi polimer denganmikroorganisme dipengaruhi oleh tumbuhdanfungsi mikroorganisme pengurai. Parameter yangperlu diperhatikan adalah kelembaban,temperatur, pH, tingkat salinitas, ketersediaanoksigen, dan suplai nutrisi yang berbeda [11].Dalam proses biodegradasi, Polimer berpotensisebagai sumber karbon dan energi untukmikroorganisme. lnteraksi mikroorganisme danpolimer melalui dua proses yang berbeda [9],yaitu: proses langsung dan tidak langsung.

Proses langsung merupakan proses yangterjadi melaui reaksi enzimatik sedangkan proses

tidak langsung membutuhkan proses lebihdulu. Pada proses langsung tahap awal interaksi

A-A-A-A-A I\IVV' A-A-A-A-A N\I\I\ A

t t t t

adalah deteriorasi dimana terjadi reaksi kimiayang dikatalisasi enzim. Enzim yang terlibatadalah eksoenzim dan endoenzim produk darimikroorganisme. Reaksi pertama adalahpemecahan rantai kimia dengan perombakansubstansi pada berat molekul dari residu polimerdalam perpindahan unit terminal monomer,dimer, trimer, oligomer, atau polimer denganberat molekul rendah.Selanjutnya prosesdegradasi, enzim depolimerasi ekstraseluler danintraseluler secara aktif terlibat dalam degradasibiologis polimer proses degradasi dapat terjadisecara aerobik atau anaerobik, tergantung jenismikroorganismenya. Dalam proses degradasisenyawa kimia hasil depolimerasi yangbermolekullebih kecil dapat melewati membransemi-permeabel luar bakteri, yang kemudiandapat dimanfaatkan sebagai sumbrer energi dankarbon dengan produk akhir inorganik (C02,H20, atau CH4).Proses degradasi secara aerob,mikroorganisme aerob akan menghancurkanmaterial-material kompleks dengan hasil akhirbiomassa mikroba, CO2,dan H20. Sedangkandalam proses degradasi secara anaerob,mikroorganisme berperan dalam prosesdeteriorasi polimer dengan hasil akhir biomassamikroba, CO2, H20, atau CH4• Proses aerobikmenghasilkan lebih ban yak energi dan mampumendukung populasi mikrooragnisme yang lebihbesar dari pada proses anaerobik [9] ..

Eksoenziml Endoenzim

+

L ~Gambar l.Interaksi Mikroorganisme dan Polimer dengan proses langsung. a. Deteriorasi. b. Degradsai

polimer.(Sumber: Mohan dan Srivasta,2010)

Proses biodegradasi plastik biasanya melaluiproses heterogenus, karena plastik umumnyamaterial polimer tidak larut dalam air. Karenakurangnya kelarutan terhadap air dan ukuranmolekul polimer, mikroorganisme tidak dapatmentransportasikan langsung materi polimermenuju sel dimana proses biokimia terjadi.Sehingga mikroorganisme harus mensekresikanenzim ekstraseluler yang akan mendepolimerasipolimer keluar sel. Jika massa polar polimer138

dapat dikurangi sehingga berkarakteristik larutair (intermediate), polimer dapatditransportasikan ke dalam mikroorganisme dandiurai melalui jalur metabolis. Hasil akhir dariproses metabolisme ialah CO2, H20, dan CH4

(degradasi anaerob), dan biomassa. Akan tetapienzim ekstraseluler tidak dapat masuk ke dalampolimer karena berukuran besar sehinggabiodegradasi umumnya proses erosi permukaan[11].

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017

CO2, H20, CH4Produk rnet:aboJik J.ainnya

Eksresi dari enzirn­enzin'1 ekstraseluler

Enzirn mele-kat: pactaperrnukaan dan"""erort"\bak ran'tai

/SSN /4/0 - 6086

As-iR"liilasi senya'\JV"CIintermediate kedalarn sel

Degr-adasi pendekse-nY8"""a;nternW?diate la,.-ut kdatam rnediulTJ

senva'-Va: ;nt~rlTJ>ediatIczrut air

pl~.t1csGambar 2.Mekanisme umum Degradasi Plastik Melalui Proses Erosi Permukaan

(Sumber: Muller, 2005)

Salah satu mikroorganisme yang berpotensimengurai plastik adalah Trichoderma sp.([1][2][3]). Trichodermamerupakan jamurberkonidiovor, bercabang banyak, phialidtunggal at au bergerombol, dan satu sel. Jamurjenis ini dikenali karena pertumbuhannya yangcepat dan pola kehijauaan pada konidianya,bersifat saprofit di tanah atau kayu dan dapatbersifat paras it terhadap jamur lainnya.Trichoderma memiliki habitat hidup yangberagam sehingga tersedia di alam secara umum,tumbuh optimum pada suhu 25-30°C (daerahtropis), dan umurnnya berada di tanah. karenaberagarnnya habitat hidup([14][22]).Trichodermamemiliki spesies yang banyak,spesies Trichodermayang telah ditemukan dan

diidentifikasi secara sistematik, tahapan seksual,dan ekologinya di seluruh dunia berjumlah 89spesies [12]. Trichoderma sp. selama ini dikenalsebagai pupuk biologis yang memiliki enzimchitinase yang kuat yang digunakan sebagaipertahanan terhadap patogen melalui mekanismemikoparasitisme[ 6]. Dalam beberapa tahunterakhir penelitian-penelitian Trichoderma dapatdigunakan untuk mengurai logam berat,pestisida, gasoline, pengolahan limbah cairmaupun limbah padat, dan degradasi plastik danturunannya. Sampai saat ini penelitian terkaitTrichoderma mendegradasi plastik masihdilakukan pada Tabel 1 beberapa penelitianterkait Trichoderma mendegradasi plastik.

Tabel 1. Penelitian-penelitian Trichoderma sp. sebagai pendegradasi berbagai jenis plastik

No Tipe plastikSpesies Trichoderma sp.MetodeReferensi

Ipolyurethanes. polyester Trichoderma sp.uji laboratorium dengan mengkulturkanpo(vurethane[1][13]

polyurethanes and polyetherdan fungi di cawan petri dengan media agar dan

polyurethanesdiinkubasi selama 3 minggu pada

30"Cdanfoampolyurethane sebagai substrat dari strainfungi2Plastik dan minyak bumi , Trichoderma sp ..uji laboratorium percobaan degradasi dengan tanah[2][4][ 15][ I

Polycyclic aromatic hydrocarbons

Trichoderma virensterkontaminasi minyak bumi dan gasoline7][28](PAHs) 3

Po(v(Ethylene Terephthalate)/ PETTrichoderma spp.Fusion Proteins [16]4

LowDensity and High Density Trichoderma harzianum [18]Polyethylene / LDPE dan HDPE 5

poly(vinyl alcohol) and Trichoderma viride [19]po(v(acrylic acid) 6

poly (3-hydroxybuthyrate) and Trichoderma spp.The biodegradation ability of the prepared green[20]

woodflbers compositescomposites was investigated by estimation of degree

of colonization by exposure to Trichoderma spp.action and by Fourier transform infrared spectrascanning. Attack of Trichoderma spp. to PHScomposites led to physical and chemical changes.7Straw and Hospital Sewage Trichoderma sp ..Co-composting of Straw and Hospital Sewage Sludge[21][29]

Sludge.

Trichoderma aureviride ,on Total Organic Carbon DegradationTrichoderma koningii . Trichodermapseudokoningii .Trichoderma reesi ,Trichoderma viride andTrichoderma harzianum8

Polyurethane (PU) and Low Trichoderma harzianumisolates were analvsed on Impranil DLN medium as[231

139

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

Density Polyethylene (LDPE) the sole carbon source under both aerobic andanaerobic conditions9

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) Trichoderma sp.,Clear zone on poymer emulsion and biopolymer filmsand poly(lactic acid) (PLA) are renewable source-based polymers. [24]

Polycaprolactone (PCL), andpoly(butylenes succinate) (PBS)are petroleum based10

Polyethylene IPE Trichoderma sp.,soil burial and shake flask biodegradation tests for a[25][27]Trichoderma viride

period of six months

IIPolyethylene, nylon-6,6 and poly Trichoderma virideBiodegradation was monitored by following the[26]

lactic acidchanges in pH. biomass and weight loss by

fermentation techniaue

Pemanfaatan Trichoderma sp. Diperkirakanramah lingkungan, ekonomis dan secara sosialdapat diterima.Hal ini dikarenakan Trichodermasp. adalah agen biologis yang tersedia di alamdengan berbagai jenis habitat dan telahdikomersilkan sebagai pupuk biologis, sehinggalebih mudah diterima masyarakat. Secaraekologis ramah lingkungan karena Trichodermasp. (mikroba) melakukan penguraian sampahplastik melalui proses biologisnya ([4][5]).Secara ekonomi juga menguntungkan karenaTrichoderma sp. telah tersedia di masyarakatsebagai pupuk biologis kemasan dengan hargaterjangkau. Teknologi yang diuji cobakan jugasederhana yaitu teknik komposting, sehinggamasyarakat dapat mengolah sampahnya sendiridan membantu mengurangi volume sampah yangakan dibuang ke TP A.

METODOLOGI

Penelitian ini dilakukan dengan melakukanpercobaan komposting sampah plastik danorganik dengan menambahkan inokulasiTrichoderma sp.sebagai agen degradasi.SpesiesTrichoderma sp. yang digunakan adalahTrichoderma harzianum (DT38 dan T29),Trichoderma pseudokoningii (DT39),Trichoderma hamatum (TlO).Sampah plastikyang digunakan adalah sampah denganpembagian sampah plastik kresek, bioplastik,plastik kemasan, botol plastik, dansterofoam.Kelirna kelompok sampah plasticterdiri dari 5 jenis plastik yaitu PP, PET, HDPE,Bioplastik, dan plastik kresek.

Percobaan dilakukan dengan formulasisampah dan inokulan.Sampah plastic dan sampahorganik dipotong-potong menjadi ukuran kecil,sampah plastik dipotong dengan ukuran5cmx5cm.larutan inokulan dibuat denganmelarutkan kultur Trichoderma dengan airmenjadi 2.5L larutan. Sampah kemudiandirnasukkan kedalam komposter buatan yaitu pottanah liat berukuran 5L dan pada bagian bawahpot terdapat wadah penampung lindi. Sampahdimasukkan secara bertahap pada decomposer

140

yang telah dilapisi sabuk kelapa untuk menyaringair lindi selama komposting, sampah organikterlebih dahulu kemudian sampah plastik, prosesini dilakukan hingga decomposer terisi Y. bagian.Selanjutnya disiramkan larutan inokulum 250 mldan diinkubasi selama 3 bulan, dan secara rutindilakukan pengadukan selama 2 hari sekali danpenambahan sampah organik setiap mingguhingga bulan kedua percobaan.

Analisis data dilakukan untuk mengetahuiadanya aktifitas dan tingkatan degradasi sampahplastik rumah tangga oleh Trichoderma.datayang terkumpul merupakan data primer yangmencakup [ormulasi komposting, penampakanpermukaan plastik, tingkat degradasi denganmelihat senyawa kirnia dari plastik yangterdegradasi.

Parameter yang dilihat pada penelitian iniadalah mikroba Trichoderma, sampah plastikdan air lindi.

Trichoderma di analisis dengan melakukan uji

mikrobiologi melalui uji kultur Trichoderma

pada media PDA dengan metode pengenceran

air lindi yang dikumpulkan selama proses

komposting, pengenceran dilakukan hingga 109•

Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah

Trichoderma dapat hidup selama proses

komposting. Sampah plastik di analisa dengan

melakukan pengamatan pada permukaan

terhadap kemunculan perombakan di

permukaan sampah plastik yang

mengindikasikan terjadinya proses degradasi.

Uji laboratorium juga dilakukan untuk

mengetahui aktifitas degradasi sampah plastik

oleh Trichoderma sp. dengan melakukan uji

FTIR. FTIR sering digunakan utuk melihat

perubahan karbon dalam senyawa kimia untuk

melihat proses deteriorasi. Hasil FTIR akan

terlihat perombakan senyawa kirnia dari residu

sampah plastik yang tidak terdegradasi maupun

yang terdegradasi. Perombakan dilihat dengan

melakukan penentuan senyawa kimia dari data

FTIR berdasarkan standar literatur, se]anjutnya

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 /SSN /4/0 - 6086

HASIL DAN PEMBAHASAN

dibandingkan dengan senyawa kimia sampah

plastik sebelum dikomposting. Sampel yang

digunakan sekitar 20 ml yang ditempatkan pada

botol jam, selanjutnya dilakukan ujilaboratorium untuk melihat menentukan

aktivitas degradasi secara molekuler.

Setelah 3 bulan masa pengomposanberdasarkan pengamatan, sampah plastik tidakada perombakan pada permukaaannya.Untukmenentukan adanya aktivitas degradasi dilakukanuji laboratorium pada sampah plastik yangdikompos dengan melakukan uji FfIR dan ujimikrobiologi pada air lindi pengomposan.

Berdasarkan uji mikrobiologimelakukan penampakan mikroskop

dengandengan

perbesaran 1000x, kultur koloni merupakankultur koloni Trichoderma murni dari cawan

kultur pengenceran hingga 109, kulturpengenceran yang berasal dari sampel air lindidimana goresan pada kultur di cawan petrimerupakan koloni terduga Trichoderma.Berdasarkan kedua uji terse but didapatipenampakan visual Trichoderma spesiesharzianum strain DT 38, Trichoderma spesiespseudokoningii strain DT 39, Trichodermahamatum strain TIO dan Trichoderma harzianum

strain T29. Berdasarkan uji tersebut diketahuibahwa populasi Trichoderma cukup baik dengannilai populasi hingga 104(Tabel 2).Dengandemikian dapat dikatakan bahwa Trichodermasp. mampu untuk bertahan hidup dan tumbuhberkembang walaupun dalam kondisimemperebutkan (kompetisi) nutrisi denganmikroorganisme lainnya.

TT.29

T 10

T 39

T 38

Tabel 2: Uji Mikrobiologi Kultur Populasi Inokulan Trichoderma- -Kultur kolODi

Berdasarkan uji laboratorium denganmenggunakan FfIR tidak terjadi perubahansusunan senyawa kimia pembentuk plastik yaitu

PET.(Gambar 3). Akan tetapi Jika dilihat struktursenyawa penyusun kimia pad a PET seperti padauji FfIR dimana dianalisa PET memiliki gugus

141

Prosiding Seminar Nasional Tel,:nologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

fungsi ester pada senyawa penyusunnya yaitupada serapan spektrum 1900-1700 em-I, padaperhitungan serapan gelombang antara sebelumdan setelah komposting terdapat beberapaperbedaan baik penurunan atau kenaikan serapanyaitu pada serapan 439,78 cm-I menjadi 435,93em-I, 723,33 cm-l menjadi 680 em-I, 974,08cm-I menjadi 976,01 em-I, dan 1820, 86 cm-lmenjadi 1937,81 em-I, hal ini dapatmengindikasikan perombakan walaupun belumtahap perusakan permukaan sampah plastik.

Pada serapan gelombang 723,33 yangtergolong senyawa kimia kelas Al!..ynes denganstrukter kimia C-H mengalami penurunanresapan gelombang menjadi 680,89 walaupunteranalisa tetap golongan kelas Alkynes tetapimemiliki rumus kimia yang berbeda yaituRC=CH (rangkap tak jenuh). Begitu pula padaresapan gelombang 792,77 yang tergolongsenyawa kimia kelas Alkenes dengan strukturkimia R2C=CHR mengalami penurunan menjadi731,05 dengan perubahan golongan kelassenyawa kimia menjadi Aromatics (Tabel 3).

PET Plastik Bottle

- Sebelurn kornposting

.-.~-

.. r \

\ ' ~

, . t ~1- - ""

Setelah kornposting

..•-Gambar 3: Hasil tes FTIR plastik botol PET sebelum dan setelah komposting.

Tabel3 Serapan gelombang FTIR sebelum dan setelah compo sting

Sebelum Komposting Sete1ah Komposting

Bil.

'YoGugusStrukturai1.%GugusStruktUT

Gelombang

Trans kimiaGelombangTrans kimia

4:1'1.78

0,62'1 4:15.'1:10.:127

505 •.:\7

0,409 S-S505.:170,106disulfide72.1•.13

0.060AlkynesC-H680.8929.575AlkynesRC CH

792.77

0.7.10AlkenesR2C-CHR7:11.050,016Aromatics

974.0H

0.015alkenesRCH CHR7'12.770,442AlkynesR2C=CHR

1504.5.1

O,02SAromaticsC-C ring976,010,027 N-O

aminooxide1577.82

0.208arnlnesRNH21506.460.023 S-O

1614.47

2.597A Ikenes5-ring1577.820.063aminesRNH2

1H20,So

11,87'1AnhydridesR-CO-O-

COR1957,81

13.090 1'157.8110,467

2108.27

34.541}alkynesC-C2 I OR,27:11.651

2283.79

5X,214 P-H

phospine2;:\X(;.02

4'1,711 P-H2:187,'154(;,227

142

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 /SSN /410 - 6086

yangtidak

Data ini menyatakan adanya aktivitas kimiayang kemungkinan mengarah kepada prosesperombakan senyawa kimia oleh Trichodermasp. dimana berdasarkan reaksi kimia senyawaplastik terdiri dari ikatan tunggal C-H yangmenunjukkan bahwa senyawa kimia plastikbersifat jenuh, dengan melalui proses kompostingterjadi perubahan menjadi senyawa kimia takjenuh dengan berikatan rangkap dua RC=CH.Dengan sifatnya yang tak jenuh tersebutkarakteristik plastik menjadi rapuh dan mudahlepas atau berikatan dengan senyawa lainnya dandapat mudah terdegradasi.

Berdasarkan hal ini walaupun pada peakresapan gelombang tidak terjadi perubahan peakgeloinbang, tetapi jika dilihat pada angka resapanterjadi perubahan dari senyawa kimia tidak jenuhmenjadi jenuh dan senyawa alkenes menjadisenyawa aro mat ik. Oleh karena itu sebenarnyaterdapat indikasi perombakan tetapi belummencapai perusakan permukaan plastik, akantetapi terjadi proses deteriorasi senyawa kimia.

Berdasarkan penelitian penguraian plastikbiofilm yang diuji degradasi menginkubasipotongan biofilm seukuran 2cm x 2cm yangdikulturkan pada cawan petri dengan mediaracikan yang mengandung senyawa plastik dansenyawa kimia lainnya dengan selama sekitar30hari terjadi perombakan sebesar 0,6%. Jikadibandingkan dengan percobaan komposting,potongan plastik masih terlalu besar danlingkungan inkubasi plastik masih komplekskarena masih tersedia nutrisi organik bagiTrichodelma, dan skala percobaan yangtergolong testing out di lapangan yang sang atberbeda dengan lingkungan di laboratorium.

Terdapat beberapa alasandimungkinkan menjadi penyebabnampaknya proses degradasi yaitu:

I. Spesies atau strain yang digunakan tidakmemiliki potensi untuk mendegradasiplastik

2. Metode yang digunakan (komposting)tidak sesuai untuk eksperimen degradasidengan Trichoderma atau plastik.

3. Asal mikroba (dari tanah perkebunan)yang mungkin telah beradaptasi denganlingkungan asalnya.

4. Masih adanya sumber nutrisi lain(kompos) selain plastik

Pada proses degradasi plastik Polyethylenemelalui enzim mikroba, terjadi melalui duatahapan. Pada tahap awal enzim akan menempelpada substrat polyethylene kemudian mengkatalispemecahan hidrolitik, kemudian intraseluler dan

ekstraseluler enzim memecah polimer oleh fungidan bakteria akan mendegradasi polyethylene,dimana karbon dari polimer akan diakumulasioleh bakteria yang selanjutnya akan dihidrolisismelalui degradasi intraseluler. Kumpulan karbontersebut berupa rantai monomer, dimer, danoligomer sehingga dapat melewati membranebakteria menjadi nutrisi sumber karbon(depolimerasi). Akan tetapi ketika tidakdibutuhkan karbon tersebut setelah diakumulasi

akan di hidrolisis melalui degradasi ekstraseluler.Selanjutnya terjadi proses mineralisasi yaituproses degradasi dengan hasil akhir berupakarbondioksida (C02), air (H20), dan metan(CH4), akibat pengaruh temperatur, tekanan, dankelembaban (faktor fisik) yang secara mekanikmemecah polimer karena induksi dari enzim atausenyawa metabolisme yang dihasilkan mikroba.(4)

Enzim atau senyawa metabolismemikroorganisme juga masing-masing memilikikemampuan, reaksi, dan kondisi lingkungan yangberbeda-beda untuk bereaksi. Seperti laccaseyang membantu oksidasi hidrokarbonpolyethylene, laccase umumnya berada di jamuryang mendegradasi lignin dimana dalamprosesnya jamur akan mendegradasi senyawaaromatik.

Lignin, peroksidase manganese-dependent,dan laccase adalah tiga enzim utama dalamsistem lignolitik.Enzim papain dan urease dapatmendegradasi plastik medik polyurethane,dimana enzim papain yang mendegradasipolimer dihasilkan dari hidrolisis senyawaurethane dan ikatan urea penghasil gugus aminebebas dan kelompok hidroksil.Enzim ini jugadapat membantu mendegradasi polyethylenedengan berat molekul yang tinggi dalam kondisikarbon dan nitrogen yang terbatas, pada jamurendofit (Pestalotiopsis microspore) didapatienzim serin hidrolase yang memanfaatkansubstrat polyuretahane sebagai sumber karbondengan mendegradasinya (4).

Sedangkan dalam proses degradasipolyurethane (plastik yang telah diketahuididegradasi Trichoderma) pada beberapapenelitian ditemukan bahwa yang berperandalam perombakan adalah enzim esterase denganmemecah molekul ester dan memecah molekul

sederhana seperti diethylene Glycol denganbantuan aktivitas bakteri. Pada beberapa strainenzim esterase memiliki dua jenis enzim yaituenzim esterase ektraseluler yang mudah larut danenzim esterase yang berikatan dengan membrane,enzim yang berikatan dengan membrane inilahyang paling sering diketemukan pada degradasiPolyurethane.

143

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 lSSN 1410 - 6086

Berdasarkan beberapa jurnal (Tabel 1)Trichoderma spesies harzianum merupakanspesies Trichoderma dengan jangkauankemampuan baik antagonis maupunpendegradasi senyawa logam, berat, beracun,limbah, maupun plastik, minyak bumi, danhidrokarbon, akan tetapi jika dikaitkan strainmaka tidak dapat dipastikan secara pasti, karenadalam publikasi jumal pembahasan Trichodermasebagian besamya terbatas pada tingkat spesies,dan didukung dengan sudah terbuktinyaberdasarkan beberapa penelitian bahwa masing­masing mikroba memiliki kemampuan yangberbeda-beda walaupun dari satu spesies ataupunbahkan dari satu strain yang sarna (6).

Selain itu Trichoderma sp. terkenal memilikisenyawa metabolisme yang kuat sepertiChitinase, selulase, Xylanase, lignoselulase, danbeberapa enzim lainnya yang masing-masingmemiliki jenis enzim yang berbeda-beda yangmemiliki peranan dalam kemampuanTrichoderma seperti Trichoderma harzianumterkenal memiliki enzim chitinase dan selulase

yang sangat kuat umumnya enzim ini berperandalam kemampuan Trichoderma sebagaibiofungisida untuk mikroba patogen Iainnya.

Pada degradasi plastik reaksi enzimatik yangterjadi adalah reaksi hidrolisis dengan pemicudari enzim mikroba. Pada degradasi PET olehTrichoderma terdapat protein Hydrophobinsyaitu protein yang dapat digunakan padahidrolisis dari polyester aliphatic-aromaticseperti PET dengan berikatan pada permukaanhidrofobik menstimulasi aktivitas enzim cutinase

dan memulai proses hidrolisis (7).

Kemungkinan perkiraan penyebabselanjutnya adalah metode yang digunakan(metode komposting), perkiraan ini dipatahkanoleh beberapa penelitian salah satunya penelitiandari Urooj Zafar dimana dilakukan penelitianuntuk degradasi plastik polyurethane denganmetode mengkomposkan plastik tersebut denganlimbah perkebunan, dimana terbuktipolyurethane dapat terdegradasi dalam kondisipengomposan (8).

Perkiraan lainnya adalah asal Trichodermakoleksi BPBPI adalah karena isolat merupakanmikroorganisme yang di isolasi dari tanahperkebunan sehingga dimungkinkan bahwaTrichoderma tersebut telah beradaptasi denganlingkungan (sumber makanan) dirnana terdapatsumber nutrisi organik yang banyak.Sedangkanbeberapa penelitian tentang Trichodermamendegradasi plastik atau senyawa semisalnyadikatakan bawa Trichoderma atau mikroba yangmereka gunakan sebagian besarnya adalah yang

144

diambil dari lokasi TPA sampah dari sampahplastik yang membusuk dan dari tanah ataukawasan tercemar minyak (mikroba indigenous).Akan tetapi dibuktikan oleh penelitian de moraisdan tauk-tornisielo, Trichoderma yang digunakanadalah yang berasal dari tanah perkebunan yaituTrichoderma pseudokoningii dan beberapa fungilainnya dimana hasilnya Trichoderma terse butdapat mendegradasi plastik dari perhitunganresidu minyak petroleum, didapati 70-60%pengurangan komponen aromatik dan 30%pengurangan dari senyawa resin [30].

Perkiraan lambatnya proses degradasikemungkinan bahwa masih terdapat sumberkarbon (nutrisi) yang dapat dirnanfaatkan yaitusampah organik yang telah menjadi komposdikarenakan mikroba akan lebih memilih

makanan yang mudah dicerna (bahan organik),walaupun telah menjadi kompos, masihdimungkinkan karena Trichoderma dialamumumnya tumbuh pada batang atau dahantumbuhan yang telah lapuk (membusuk).

Penelitian ini juga dirancang sehingga padabulan ketiga komposting sengaja tidakditambahkan sampah organik untuk menciptakankeadaan ekstrirn (tanpa nutrisi) sehinggaTrichoderma pada akhirnya akan memakankarbon dari plastik seperti pada salah satupenelitian dim ana kultur Trichoderma dibiakkandalam medium plastik juga terdapat potonganplastik pada cawan petri (tidak ada nutrisiorganik) dan terbukti terjadi degradasi dengantingkat degradasi 0,6%. Selain itu pada penelitianUrooj Zafar pada tahun yang menggunakanmetode komposting dengan limbah organik jugaterbukti Trichoderma tetap dapat menguraiplastik walaupun ada sumber nutrisi organik laindalam bentuk kompos tersebut (8). Dengandemikian dugaan Trichoderma tidak dapatmengurai karena masih tersedianya sumbernutrisi lain selain plastik, tidak dapat dibuktikan.

Berdasarkan analisa tersebut, makadisimpulkan bahwa Trichoderma memilikiindikasi dapat mengurai plastik dengan adanyaperubahan senyawa kirnia plastik dari ikatanjenuh menjadi ikatan tidak jenuh, walaupunsecara uji FTIR tidak terjadi perubahan peak halini mungkin dikarenakan perombakan belummencapai tahap perusakan permukaan plastiktetapi baru tahap pemecahan ikatan senyawakimia (deteriorasi).

KESIMPULAN

1) Trichoderma spesies harzianum strain DT38 dan T 29, spesies pseudokoningii strain

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

DT 39, dan spesies hamatum strain T 10terindikasi mampu mendegradasi sampahplastik.

2) Jenis plastik PET yang diuji cobakandimungkinkan dapat didegradasi olehTrichoderma.

UCAP AN TERIMA KASIH

Dr. dr. Budhi Soesilo, M.Si dan Dr. Nita Norikoselaku dosen pembimbing, Para dosenUniversitas Indonesia dan Universitas Al- azhar

Indonesia, Pihak Balai Penelitian BioteknologiPerkebunan Indonesia (BPBPI), laboratoriumfarmasi dan fitokimia Universitas Indonesia, danlaboratorium mikroba BPBPI.

DAFTAR PUSTAKA

1. Darby, R.T dan Kaplan, AM,. Fungalsucceptibility of Polyurethane. Appl.Microbiol. 1968, 16 (6):900, (1968).

2. Uzoamaka, G.O., Tasie, F., danMuotoe-Okafor, F.. Hydocarbondegradation potentials of indigenousfungal isolates from petroleumcontaminated soils. Journal of Physicaland natural sciences. Vol 3. Issuel.

2009,(2009).3. Loredo- Trevino, Garcia, G., Velasco­

Tellez, A, Rodriguez-Herreral, R.,Aguilar, C.N .. Polyurethane foam assubsttrate for fungal strains. Advancesin biosciences and biotechnology, 2011.2. 52-58, (2011).

4. Bharwaj, Gupta R., dan TiwariA(2012). Microbial populationAssosiated with Plastik Degradation.Open Access Scientific Report Vol 1issue 5.

5. Howard, G.T.. PolyurethaneBiodegradation. InternationalBiodeterioration & Biodegradation 49(2002) 245 - 252. S. N. Singh (ed.),Microbial Degradation of Xenobiotics,Environmental Science and

Engineering, DOl: 10.1007/978-3-642­23789-8_14. Springer-Verlag BerlinHeidelberg 2012, (2012).

6. Zulaika, A, Taniwiryono, D, danHidayat, YS .. Penetapan beberapaisolat Trichoderma sebagai mikrobaendofit. Jakarta. University al-azharIndonesia, (2012).

7. Rammer, L-E et al ..Two novel class 11

hydrophobins

from Trichodermastimulate enzymatic

hydrolysis of poly(ethyleneterephthalate) when expressed as afusion protein. Journal AmericanSociety of Microbiology, Applied andEnviromental Microbiology,doi:l0.l128/AEM.01132-13, (2013).

8. Urooj, Zafar .. Biodegradation ofpolyurethane under compo stingconditions. (Thesis), Manchester, UK:The University of Manchester: 20 13,(2013).

9. de Morais, E.B.dan Tauk- Tornisielo,S.M. 2009. Biodegradation of oilrefmery residues using mixed-culture ofmicroorganisms isolated from alandfarming. Braz. arch. bioI.techno I. voI.52 no.6 Curitiba Nov./Dec.

(2009).

Tanya Jawab

Penanya : Sri Unon PurwatiPertanyaan1. Kira-kira potensi Trichoderma Sp secara

ekonomi bila dipakai aplikasi dilapanganseperti apa ? Agar hasil penelitian tidakterhenti sebagai hasil penelitian karena isuepencemaran plastik terhadap perairan atausumber air di Indonesia sudah menjadi bahandiskusi.

2. Kemampuan Trichoderma Sp dalam merubahbilangan gelombang senyawa alkemer tidakjenuh menjadi jenuh dalam sampel plastikseberapa efektif?

Jawaban

1. pada penelitian saya potensi ekonomi yangsaya lakukan hanya perhitungan ekonomisederhana dengan hasil akhir kompos, hal inidikarenakan ide awal penelitian saya untukmelakukan pengolahan sederhana masyarakatterhadap sampah plastik RT.

2. masih belum dapat dikatakan efektif, karenaperubahan baru sampai perombakan ikatankarbon, sedangkan perombakan permukaanplastik belum terjadi. hal ini dimungkinkanbutuh waktu lebih lama, spesies trichodermayang memilikikemampuan rendah ataumetode yang kurang efektif. penelitianterkait trichoderma mengurai sampahplastiksudah lumayan banyak , akan tetapiberdasarkan referensi yang saya bacasebagian besar penelitian berupa uji lab,selain itu beberapa melakukan perlakuan awalpacta sampah plastik untuk melunakkanpolimer atau senyawa tambahan plastik

145

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017

seperti pewarna dlL tetapi ada juga penelitanyang mengambil inokulan tricho dari TP ASmaka dari itu saya ingin menguji cobakantricho pada komposting sampah seperti starterkonposting mikroba umumnya. Jadipenelitian saya ini masih penelitian awal yangsaya masih ingin dan akan kembangkanselanjutnya.

146

ISSN 1410 - 6086