Penemuan Enzim dari Air Liur Ulat Lilin Buka Jalan Daur Ulang Plastik yang Lebih Ramah Lingkungan
Semarang, Cakrawala – Krisis sampah plastik global yang semakin mengkhawatirkan mendorong para ilmuwan di seluruh dunia untuk mencari solusi inovatif. Di tengah tantangan ini, sorotan kini tertuju pada makhluk kecil yang tak terduga: larva Galleria mellonella, atau yang sering disebut sebagai ulat lilin (wax worm).
Ulat ini menunjukkan kemampuan luar biasa untuk mendegradasi beberapa jenis plastik, terutama polietilen (PE) dan polistiren (PS), membuka babak baru dalam upaya daur ulang yang lebih berkelanjutan.
Penemuan Tak Terduga dan Mekanisme Unik
Kemampuan ulat lilin dalam “memakan” plastik pertama kali terungkap secara kebetulan oleh ilmuwan Federica Bertocchini, yang mengamati ulat-ulat ini membuat lubang pada kantong plastik. Penemuan ini kemudian dikonfirmasi melalui serangkaian eksperimen yang menunjukkan bahwa ulat lilin mampu memecah ikatan kimia pada polietilen, jenis plastik yang menyumbang sekitar 40% dari total permintaan kemasan plastik global dan membutuhkan ratusan tahun untuk terurai secara alami.
Awalnya, banyak dugaan mengarah pada peran bakteri di dalam usus ulat. Namun, penelitian terbaru, termasuk yang dipublikasikan di jurnal Nature Communications, mengungkapkan bahwa enzim yang terkandung dalam air liur ulat lilin adalah agen utama di balik proses penguraian yang cepat ini.
Para peneliti dari Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) di Spanyol dan Italia berhasil mengidentifikasi dua enzim spesifik dalam air liur tersebut, yang mereka namai Demetra dan Ceres, diambil dari nama dewi pertanian Yunani dan Romawi. Enzim-enzim ini memiliki kemampuan luar biasa untuk mengoksidasi dan mendepolimerisasi polietilen hanya dalam beberapa jam pada suhu kamar.
Ini merupakan terobosan signifikan, mengingat metode biologis sebelumnya untuk memecah plastik seringkali membutuhkan waktu berbulan-bulan dan memerlukan pra-perlakuan keras seperti panas atau radiasi. Kemampuan ini diduga berasal dari diet alami ulat lilin yang mengonsumsi lilin lebah, yang memiliki struktur kimia mirip dengan polietilen.
Meskipun enzim air liur memulai proses oksidasi awal, penelitian juga menunjukkan bahwa mikroorganisme (bakteri) di dalam usus ulat lilin turut berperan penting dalam depolimerisasi dan asimilasi fragmen plastik yang telah dimodifikasi.
Bakteri seperti Massilia sp. FS1903 telah diisolasi dari usus ulat lilin yang diberi makan polistiren, menunjukkan kemampuannya mendegradasi plastik tersebut.
Dari Ulat Hidup ke Solusi Enzimatik Industri
Potensi terbesar dari penemuan ini terletak pada pengembangan solusi yang dapat diskalakan. Para ilmuwan kini berfokus pada mengisolasi gen yang mengkodekan enzim-enzim pengurai plastik dari ulat lilin atau mikroorganisme di dalamnya. Gen ini kemudian dapat dimasukkan ke dalam mikroorganisme lain, seperti bakteri E. coli, untuk memproduksi enzim tersebut dalam jumlah besar melalui proses fermentasi.
Pendekatan ini jauh lebih praktis dan efisien dibandingkan harus membudidayakan miliaran ulat lilin hidup, yang memiliki keterbatasan nutrisi dan dapat menimbulkan masalah etika serta ekologis jika dilepaskan ke alam.
Enzim yang diproduksi secara bioteknologi ini dapat digunakan dalam kondisi terkontrol di fasilitas daur ulang untuk memecah plastik menjadi komponen molekuler yang lebih sederhana (monomer atau oligomer). Senyawa-senyawa ini kemudian dapat digunakan kembali sebagai bahan baku untuk membuat plastik baru, mendukung konsep “bio-upcycling” dan ekonomi sirkular.
Tantangan dan Manfaat Lingkungan
Meskipun menjanjikan, penerapan solusi enzimatik skala industri masih menghadapi beberapa tantangan. Diperlukan investasi finansial yang besar untuk produksi enzim skala industri, serta upaya untuk meningkatkan stabilitas dan efisiensi enzim terhadap berbagai jenis plastik, terutama bagian kristal yang sulit diurai. Mengembangkan koktail enzim yang mampu mendegradasi campuran limbah plastik yang heterogen juga merupakan kompleksitas tersendiri.
Namun, manfaat lingkungan dari biodegradasi enzimatik sangat signifikan. Proses ini jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan metode tradisional seperti penimbunan atau pembakaran, yang menghasilkan emisi beracun dan mikroplastik.
Enzim beroperasi pada suhu kamar, mengurangi konsumsi energi secara drastis, dan produk sampingan yang dihasilkan umumnya tidak berbahaya serta dapat terurai secara hayati. Ini berkontribusi pada pengurangan jejak karbon dan polusi secara keseluruhan.
Masa Depan yang Berkelanjutan
Penemuan enzim pengurai plastik dari ulat lilin adalah bukti nyata bagaimana alam menyimpan solusi untuk masalah-masalah terbesar manusia. Penelitian terus berlanjut untuk mengoptimalkan aktivitas enzim, mengembangkan platform produksi yang efisien, dan mengintegrasikan teknologi ini dengan infrastruktur daur ulang yang ada.
Dengan terus berinvestasi dalam penelitian bioteknologi dan kolaborasi lintas disiplin, bukan tidak mungkin kita akan segera menyaksikan era baru daur ulang plastik yang jauh lebih bersih, efisien, dan berkelanjutan.
Ulat lilin, yang dulunya hanya dikenal sebagai hama, kini menjelma menjadi pahlawan kecil dalam perjuangan melawan polusi plastik, menawarkan harapan nyata untuk masa depan yang lebih hijau.
