Hubungan Rahsia Antara Bakteria Dan Plastik

bakteria dan plastik

Walaupun plastik telah digunakan dalam kehidupan seharian sejak 100 tahun yang lalu, penghasilan plastik secara besar-besaran telah meningkat sejak tahun 1950. Oleh kerana ciri-ciri yang terdapat pada plastik amat sesuai digunakan untuk pelbagai kemudahan, penghasilan pembuatan plastik telah meningkat sebanyak 20 kali ganda pada tahun 1964. Malahan, penghasilan plastik dijangkakan akan meningkat sebanyak 2 kali ganda untuk 20 tahun yang akan datang dan akan menghampiri peningkatan 4 kali ganda pada tahun 2050.

Walaupun plastik memainkan peranan penting dalam ekonomi dunia, namun isu-isu panas yang berkaitan dengan penggunaan plastik tidak dapat dinafikan. Sebagai contoh, pengumpulan plastik di persekitaran marin adalah berpunca daripada aktiviti-aktiviti manusia. Sejak tahun 2015, dianggarkan hampir 6300 juta ton bahan buangan plastik telah terhasil disebabkan oleh pembuangan bahan buangan yang tidak terkawal.

 Masalah utama mengenai plastik yang dihasilkan berasaskan petroleum adalah ianya susah untuk diuraikan sepenuhnya dan diasingkan oleh mikroorganisme (faktor biotik) di dalam proses penguraian atau biodegradasi. Plastik berasaskan petroleum hanya boleh terurai dengan faktor-faktor abiotik seperti sinaran UV, suhu yang tinggi dan tekanan fizikal yang memakan masa yang agak lama. Plastik yang diuraikan oleh faktor-faktor abiotik tadi akan menghasilkan partikel-partikel halus plastik yang lebih kecil dan akan merebak lebih jauh melalui kitaran laluan angin ke arah permukaan pantai. Keadaan ini akan menjadikan kawasan yang jauh daripada tempat pencemaran akan dicemari oleh bahan buangan daripada plastik.

Plastik juga boleh menghasilkan bahan kimia berbahaya seperti ‘polychlorinated biphenyls’ atau ‘phthalates’ dan ‘bisphenol A’. Pencemaran plastik ini boleh mempengaruhi hidupan fauna di dalam persekitaran marin. Antaranya ialah:

  • Tersangkut pada plastik
  • Kesukaran untuk bernafas
  • Kerosakan sistem penghadaman burung, mamalia dan penyu

Interaksi Bakteria dan Plastik

Bakteria mempunyai kelebihan untuk hidup dalam pelbagai situasi mahupun suhu yang sejuk seperti tasik ais, lautan ais, salji, titisan awan, kawasan berbatu dan glasier. Bakteria akan melekat pada permukaan plastik yang terapung atau tenggelam di dalam air. Bakteria pada plastik tersebut akan membina satu platform iaitu ‘biofilm’ yang akan menarik organisme-organisme lain seperti mikroalga dan kulat untuk melekat pada plastik tersebut.

Bakteria yang mampu menguraikan plastik

Proses penguraian atau proses biodegradasi adalah proses yang melibatkan organisme mikrob terutamanya bakteria dan kulat yang boleh mengubah struktur kimia yang terdapat pada persekitaran sekeliling yang kemudiannya akan bertukar menjadi partikel mikroplastik atau nanoplastik. Kadar tarikan mikrob pada plastik juga bergantung kepada sifat-sifat bahan dan struktur permukaan plastik tersebut. Tambahan pula, terdapat pelbagai faktor di kawasan persekitaran perairan boleh mempengaruhi pembinaan ‘biofilm’ oleh mikrob seperti:

  1. Kadar kemasinan air laut
  2. Suhu air laut
  3. Paras oksigen
  4. Kadar pencahayaan

Kepelbagaian suhu air laut dikatakan dapat mempengaruhi kadar penguraian plastik kerana suhu air laut akan mempercepatkan atau menghalang tindak balas kimia untuk proses penguraian plastik tersebut.

Terdapat satu kajian mengenai pembentukan ‘biofilm’ telah dijalankan ke atas plastik jenis ‘polystyrene’ dan ‘polyethylene’ pada tahun 2017. Selepas tempoh inkubasi selama 2 minggu di dalam air laut sejuk daripada perairan Laut Baltic, didapati bakteria daripada genus Erythrobacter telah dijumpai pada mikroplastik daripada kedua-dua jenis plastik tersebut. Bakteria dari genus ini dikenali dengan kebolehan mereka untuk menguraikan sejenis bahan kimia iaitu ‘polycyclic aromatic hydrocarbons’ atau PAHs. Antara spesis-spesis mikrob yang digunakan untuk proses biodegradasi adalah daripada genus seperti:

  • Pseudomonas
  • Streptomyces
  • Corynebacterium
  • Arthrobacter
  • Micrococcus
  • Rhodococcus

Pengumpulan mikrob di dalam pemendapan kawasan marin dapat mendorong aktiviti metabolik yang membantu dalam penyerapan, penjerapan dan pemecahan kandungan-kandungan yang terdapat pada mikroplastik. Tambahan pula, mikroplastik berfungsi sebagai tempat pengumpulan pelbagai mikroorganisme yang mempunyai pengaruh terhadap ekologi dan mikroflora yang membantu dalam penguraian plastik tersebut.

Bakteria-bakteria ini akan menguraikan polimer daripada plastik tersebut menjadi molekul-molekul yang kecil yang akhirnya menyebabkan plastik tersebut rapuh dan terurai.

Kesimpulan

Bahan buangan plastik boleh memberikan kesan negative kepada sepsis hidupan laut dan ekosistem. Walaupun orang ramai telah menyedari kempen 3R (reduce, reuse, recycle), pemulihan tenaga dan pembentukan semula molekular adalah strategi terkini untuk mengurangkan kesan plastik terhadap alam sekitar.

Bahan mentah yang diperbaharui untuk pembuatan plastik berbanding dengan penggunaan minyak mentah adalah lebih menjimatkan dan sekaligus dapat memudahkan proses penguraiannya oleh bakteria. Walaubagaimanapun, adalah menjadi tanggungjawab kita bersama untuk memastikan bumi kita bebas dari pencemaran plastik ini di masa hadapan.

Rujukan

  1. Urbanek, A. K., Rymowicz, W., & Mirończuk, A. M. (2018). Degradation of plastics and plastic-degrading bacteria in cold marine habitats. Applied microbiology and biotechnology102(18), 7669-7678.
  2. Oberbeckmann, S., Kreikemeyer, B., & Labrenz, M. (2018). Environmental factors support the formation of specific bacterial assemblages on microplastics. Frontiers in Microbiology8, 2709.
  3. Harrison, J. P., Sapp, M., Schratzberger, M., & Osborn, A. M. (2011). Interactions between microorganisms and marine microplastics: a call for research. Marine Technology Society Journal, 45(2), 12-20.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.