Penelitian ini mengeksplorasi kemampuan larva *Tenebrio molitor* dalam mendegradasi polistirena (PS) dan dampaknya terhadap fisiologi larva serta mikrobioma ususnya. Hasilnya menunjukkan bahwa larva mampu mengurangi berat PS seiring waktu, meskipun penambahan dedak padi tidak secara signifikan meningkatkan konsumsi PS. Diet PS murni menurunkan tingkat kelangsungan hidup larva dan berat badan, sementara penambahan dedak padi meningkatkan kedua parameter tersebut. Analisis metagenomik mengungkapkan bahwa mikrobioma usus larva didominasi oleh *Proteobacteria*, dengan perubahan komposisi yang berbeda antara diet PS dan dedak padi, termasuk peningkatan *Tenericutes* pada diet PS. Teridentifikasi pula bakteri-bakteri dengan potensi degradasi PS dan enzim-enzim yang terlibat dalam proses oksidasi, hidrolisis, dan pemutusan ikatan CC. Analisis FTIR mengkonfirmasi perubahan kimia pada PS setelah dicerna oleh larva, sementara GCMS mendeteksi berbagai senyawa dalam feses, termasuk alkohol, senyawa aromatik, asam lemak, dan metabolit akhir dari degradasi styrene seperti laktat. Kesimpulannya, *T. molitor* memiliki potensi sebagai agen biodegradasi PS dengan bantuan mikrobioma ususnya, dan penambahan dedak padi dapat meningkatkan kelangsungan hidup dan pertumbuhan larva.