菌類最速、140日で丈夫なプラスチックを分解する菌類が土の中から発見される

　ポリプロピレンは軽くて丈夫で柔軟で耐久性が高いので、プラスチックの中でも最も幅広い用途で使用されている丈夫な素材だ。だが、放っておいたら数百年は分解されないというデメリットがある。

　そんな強靭な素材を、たった140日で完全に分解できる「菌類」が土壌から見つかったそうだ。ポリプロピレンを食べてくれるカビやキノコの仲間が発見されたのだ。

　シドニー大学の研究チームによれば、それを活用した生物学的ごみ処理法は、産業として実用的な規模にまで広げることもできるそう。

　今回の発見は、菌類を利用したプラスチックごみ処理法の実用化に向けて重要な足がかりになるとのことだ。

菌類最速でポリプロピレンを分解することができる菌類2種を発見

　プラスチックの一種、ポリプロピレンはその耐熱性や加工性、耐薬品性に優れており、スーパーやコンビニのお弁当の容器やペットボトルのキャップ、家電用品の部品、医療機器、繊維や紙幣など、様々な製品に使用されている。

　だがネックとなるのは分解されにくいという点だ。

　今回、ポリプロピレンの高速分解に成功したのは、土の中に生息する2種の菌類で、「Aspergillus terreus」と「Engyodontium album」という。

　実験では、それらの菌類が90日でポリプロピレンのサンプルの25〜27％を、140日で完全に食べ尽くすことが観察された。

　研究チームが文献で調べた限りは、菌類によるプラスチック分解の最速記録であるそうだ。 土の中に生息するプラスチックを食べる菌類の一種「Aspergillus terreus」 / image credit:mira Farzana Samat, University of Sydney

ただし、菌類に限定しなければ、上には上がいる。ドイツの墓場で見つかった遺伝物質の酵素は、わずか16時間でポリエチレンテレフタレート（PET）の9割を食い尽くすことがわかった。

　だが、このようにプラスチックの生物学的処理法にいくつもの有力候補があるのは、望ましいことだろう。 土壌で発見されたプラスチックを素早く分解する菌類の一種「Engyodontium album」 / image credit:mira Farzana Samat, University of Sydney

滑らかなプラスチックがボロボロに

　今回の実験では、Aspergillus terreusとEngyodontium albumが一緒になって、ポリプロピレン製の粒やフィルムを分解できることがわかった。たとえアルミニウムでコーティングされたポリプロピレン・シートであっても分解できる。

　2つの菌類がプラスチックを分解する詳しい方法はまだわかっていない。だが、おそらくプラスチックを単純な分子に劣化させて、吸収するなり排泄するなりしているのだろうと考えられている。

　なお、これらの菌類にプラスチックを食べさせるには、紫外線・熱・薬品などで前処理を行い、”エサ"を食べやすくしておく必要がある。

　だが、それはあくまで自然環境中で起きるプロセスを模倣したものでしかない。 顕微鏡の画像でわかるとおり、未処理の状態では滑らかなプラスチック（左）が、菌類に食べられるとボロボロ（右）になってしまう / image credit:Samat et al., npj Materials Degradation, 2023

より環境にやさしいプラスチックごみの処理法

　プラスチックは、炭素を中心とする原子が鎖のようにつながった高分子物質のことだ。理論上、それをリサイクルするには鎖の1つ1つを解いて、別のものに組み立ててやればいい。

　だが一口にプラスチックと言っても100種近くもある。その上、ゴミとして捨てられるときにはさまざまな物と一緒に混ざってしまう。

　現実に、そうしたプラスチックごみを分別してリサイクルすることはほぼ不可能で、現時点では焼却されるか、埋め立てられるのがほとんどだ。

　研究チームを率いたシドニー大学のアリ・アッバス氏は、「プラスチックを循環を実現する破壊的なリサイクル技術、とりわけ生物学的プロセスを利用した技術の開発を支援する必要があります」と、プレスリリースで語る。

　このところプラスチックを生物学的に処理する方法は大きく注目されており、中にはAIに強力なプラスチック分解酵素を開発させる研究もある。

この研究は、『npj: Materials Degradation』（2023年4月14日付）に掲載された。

References:Fungi makes meal of hard-to-recycle plastic | EurekAlert! / Scientists Discover Backyard Fungi That Can Break Down Tough Plastic in Just 140 Days : ScienceAlert / written by hiroching / edited by / parumo
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