プラスチックを食べる細菌の持つ酵素

 これまでの酵素よりも6倍速くプラスチックを分解できる「スーパー酵素」が開発されたそうだ。

 これは日本の研究者が発見し、分離に成功した真正細菌の一種「イデオネラ・サカイエンシス」が持つ2つ酵素を、イギリスの研究者が1本の長いチェーン状につなぎ合わせて作り上げたもの。

 このスーパー酵素は、ペットボトルやフリース繊維の原料であるポリエチレンテレフタラート(PET)を従来よりも速く分解することができるという。
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プラスチックを食べてエネルギーに変える細菌


 環境を汚染するプラスチックは、現在もっとも差し迫った環境問題である。レジ袋が有料化されたことで、プラスチック汚染に対する関心も高まっている。

 特にこの問題の影響を受けやすいのが海だ。ピュー・チャリタブル・トラストのレポートによれば、海洋に流れ込むプラスチックは2040年まで年2900万メートルトンと、現在の3倍にも増加するという。これは地球の全海岸線に1メートル間隔で50キロのゴミを捨てたのに相当する量だ。

 プラスチック汚染をめぐっては、意外なものが救世主になるかもしれないと期待されている。それは京都工芸繊維大学の小田耕平氏が発見し、分離に成功した「イデオネラ・サカイエンシス」という細菌である。この名前は発見された堺市にちなんでいる。

 この細菌は「PETase」と「MHETase」という2つの酵素を利用することで「ポリエチレンテレフタラート(PET)」を分解し、エネルギーに変えることができる。

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iStock

2つの酵素をつなぎ合わせて誕生したスーパー酵素


 今回、英ポーツマス大学の研究グループは、これらの酵素をつなぎ合わせて1本のチェーンにすることで、プラスチックが分解される速度を一気にスピードアップさせることに成功した。

 ポリエステルの一種であるPETは、ペットボトルやフリースの繊維などの原料であり、私たちにとっても身近な素材だ。

 自然環境中では分解されるまでには数百年もの時間がかかるのだが、このスーパー酵素を使えば、ものの数年で分解することができる。

 研究グループは、太陽の100億倍も明るいX線で個々の原子を観察することができる「ダイヤモンド・ライト・ソース」という装置を使って、MHETaseの分子構造をマッピング。このマップに基づき、PETaseとMHETaseを縫い合わせて、1本の長いチェーンを作り出した。

 PETaseとMHETaseを単純に組み合わせただけでも、PETase単体のときと比べて分解速度を2倍にすることができるが、さらに両者を結合させたことで3倍、全体では6倍ものスピードアップが実現した。

 なお、こうした酵素をつなぎ合わせる手法は、バイオ燃料業界では一般的であるそうだが、プラスチックを分解する酵素に応用されたのは初めてであるとのことだ。

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Pixabay

もっと早く分解できる酵素を求めて


 このスーパー酵素を使えば、PETを基本成分にまで分解することができるので、あとはそこから再び製品を作り直せばいい。PETを効率的にリサイクルすることができる。

 ただし、研究グループのジョン・マクギーハン氏によれば、市販化するには「まだまだ遅すぎる」とのこと。酵素を使った速やかなプラスチックのリサイクルはもう少し先の話になりそうだ。

この研究は『PNAS』(9月28日)に掲載された。
Characterization and engineering of a two-enzyme system for plastics depolymerization | PNAS
https://www.pnas.org/content/early/2020/09/23/2006753117
References:newatlas/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 09:27
  • ID:1KJxPQQZ0 #

細菌って何でも食べるな。でも原油は天然資源で石油製品も自然由来といえばそうだし、分解する細菌がいても不思議じゃないか。

2

2. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 09:31
  • ID:QVhDIfxG0 #

臭いも汚れも服ごと完全に分解する
アリエール・完結編が発売されるのか。
ジョイも「まな板ごとスッキリ❤️」
みたいなCMにかわるのかな。

3

3. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 09:33
  • ID:rJqhICux0 #

日本政府も買物のビニール袋有料化とか、酒類値上げとか、炭素税の議論とか、まやかし増税で庶民をイジメてないで、こういう事に助成すればいいのに

4

4. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 09:41
  • ID:aWavy58v0 #

微生物による排水処理のように普及していくことを切望する

5

5. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 09:58
  • ID:76lbogpc0 #

上から目線のセクシー環境大臣にこういった方面を伝えて欲しい
いい加減コンビニ袋の有料化がウザすぎて生活が不便すぎる。
環境に優しいはずの紙袋でさえ便乗して有料化している日本。
環境も大事だが生活の方がもっと大事。

6

6. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 10:24
  • ID:0QgkZu500 #

プラスチックって分解というより、粉みたいになってマイクロプラスチックで存在するんじゃないかな。

7

7. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 11:11
  • ID:BOpA3.aX0 #

※3
将来的に皆保険維持出来なくなるから
身体に悪い嗜好品は値上げしても良いと思うけどなぁ。
日本は、商品自体かなりの過剰包装だしレジ袋なんて無料で配るもんでもない。
何でもタダはおかしいでしょ。

8

8. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 11:14
  • ID:gWYb7Raz0 #

ムカデ人間、思い出した

9

9. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 11:16
  • ID:ttcGJJN80 #

100倍ならすごいが6倍じゃな

10

10. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 11:45
  • ID:vcvssQgA0 #

450年かかるペットボトルの分解がたったの75年に! なんてお得!

11

11.

  • 2020年10月04日 11:57
  • ID:VYywSCY90 #
12

12. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 12:08
  • ID:rJqhICux0 #

※7
何でもタダになんて言ってないよ

13

13. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 12:28
  • ID:I.VVohLZ0 #

※6
Wikiによれば、この酵素は「小さく刻んだ厚さ0.2ミリメートルのPET片を6週間で二酸化炭素と水に変える」とあるので、マイクロプラスチック状のものをさらに分子レベルにまで分解できるようです。

14

14. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 14:15
  • ID:IPuAaWVg0 #

>>13
モノマーどころか完全に分解してしまうんだね。再利用には使えないね。

15

15. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 16:03
  • ID:8fCeRTLg0 #

>>1
>でも原油は天然資源で石油製品も自然由来といえばそうだし

こういう発想になる人がこんなすごい酵素作り出してくれてるんやろねぇ
あたしゃ石油製品が自然由来なんて思ったこともなかったよ(まる子調)

16

16. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 16:08
  • ID:8fCeRTLg0 #

水に分解してくれるなら水不足の国が廃プラ輸入する時代がきたりするのかな…

17

17. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 17:23
  • ID:yg0tPi9Z0 #

そこまで分解するなら燃やしてるのと変わらん。熱エネルギーも回収できる。

18

18. 匿名処理班

  • 2020年10月04日 19:48
  • ID:VAY1onGj0 #

※17
燃やせない状況で輝きそう
下水処理施設とかで洗濯物由来のマイクロプラスチック繊維を分解してほしいな

19

19. 匿名処理班

  • 2020年10月05日 02:07
  • ID:oObOoUqN0 #

そんな中、大手コンビニ3社は、有料化回避可能なバイオマス原料のレジ袋を使ってるのにも関わらず有料化してるのであった…。便乗詐欺に近いと思うのは自分だけだろうか…

20

20. 匿名処理班

  • 2020年10月05日 23:57
  • ID:RORku7Ph0 #

海や川に流れたものを分解できれば上々。

回収ができないサイズをこれで分解できれば、光明が見える。

21

21. 匿名処理班

  • 2020年10月07日 12:17
  • ID:NDdNXrB80 #

※2
バ〜ス、マジック酸♪

22

22. 匿名処理班

  • 2020年10月10日 18:30
  • ID:1g4uvQOM0 #

※1
発電菌という菌もあるからどんな性質の菌があってもおかしくはない

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