ペットボトルを分解できる酵素が実験施設で偶然に生み出されたことが判明

By Bo Eide

自然の力では分解することが難しいとされるPETを、分子レベルにまで分解することが可能な酵素が科学者チームによって偶然生み出されたことが明らかにされました。その基となった酵素は2016年に日本のゴミ処理場から見つかっていたもので、今後は本格的なペットボトルの完全リサイクルの実現を期待させるものとなっています。

Scientists accidentally create mutant enzyme that eats plastic bottles | Environment | The Guardian
https://www.theguardian.com/environment/2018/apr/16/scientists-accidentally-create-mutant-enzyme-that-eats-plastic-bottles

この発見は、ポーツマス大学のジョン・マギーハン教授の研究チームによってもたらされたものです。チームでは、2016年に日本のゴミの中から見つかった「プラスチックを食べるバクテリア」の研究を進める中で、突然変異によりペットボトルを分解できる新しい酵素を作り出してしまったとのこと。マギーハン氏は「驚いたことに、後になってわかったのは、私たちが酵素を改良したということでした」と述べています。

研究チームは、日本で見つかったプラスチック分解酵素の構造を詳細に分析するためにオックスフォードの近くにあるシンクロトロン「Diamond Light Source」を使って、太陽光の100倍も強いエックス線を照射することで原子の構造を探っていました。するとその中で、PET樹脂を分解できる酵素が突然変異で作り出されてしまいました。この酵素はペットボトルを分解し始めるまでに5日かかりますが、これは海中で自然に分解されるためには数世紀もの時間がかかることに比べると、はるかに短い時間であるといえます。さらに、研究者は高速化が可能であると期待を寄せています。

By Carsten ten Brink

マギーハン氏は、「目指しているのは、この酵素を使ってプラスチックを元の要素にまで分解することで、文字どおりリサイクルできるようにすることです。これにより、石油の消費を減らすことができ、環境に存在するプラスチックを減少させることが可能になります」と展望を語っています。

2018年現在、世界では1分あたり100万本のプラスチックボトルが生産されています。しかし、その中でリサイクルされているのはわずか14％にとどまっており、残りは埋め立てられるか海洋にゴミとして漂い、魚などに食べられて汚染を拡大しています。また、最新のリサイクル技術には限界があり、ペットボトルを分解してもカーペット用の繊維として使われるのが主流です。これは、リサイクルの段階で十分な分子レベルの分解が行われないことが原因であるのですが、酵素を使った分解だと従来よりも高い分解が可能になるとのこと。この技術が実用化されると、ペットボトルを分解して再びペットボトルを作ることが可能になると期待されています。

また、この酵素を高温でも生存することが可能な「極限微生物(バクテリア)」に移植することで、活動の領域を広げる可能性も期待されています。ペットボトル素材の溶解が始まるセ氏70度の環境に酵素を移植したバクテリアを投入することで、通常の温度環境の10～100倍速いスピードで分解させることが可能になるとみられています。

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また、海洋などの環境に存在している他のプラスチックをバクテリアを使って分解することができる可能性も指摘されています。ペットボトルは基本的に水に沈みますが、将来はこのバクテリアを海に散布することで、海洋を汚染しているプラスチックを分解できる技術が開発される可能性が期待されています。

メルボルンのRMIT大学の化学者で研究には参加していないオリバー・ジョーンズ氏は「この新たな研究結果は、非常にエキサイティングな内容を示しており、社会で拡大しているゴミ問題解消の助けになる強いポテンシャルを秘めています」「実用化までにはまだまだ多くの課題が残されていますが、正しい方向に進んでいることは間違いありません」と述べています。