プラスチック汚染と戦う：微生物が助ける方法

要約

この記事では、プラスチック汚染の問題と、微生物がプラスチックを分解するのに役立つ方法について説明しています。ほとんどのプラスチックは生分解性ではなく、分解には何世紀もかかるため、環境汚染を引き起こします。しかし、最近の研究で、プラスチックを分解できる微生物や酵素がいくつか特定されています。研究は一定の成果を示しましたが、私たちはプラスチックとの関係を見直し、よりエコフレンドリーな代替品を見つける必要があります。

プラスチック汚染とは何ですか？
微生物はプラスチックを分解できますか？
プラスチックを分解する微生物にはどのようなものがありますか？
プラスチックを分解する酵素はどのように機能しますか？
微生物によるプラスチックの分解の制限は何ですか？
プラスチックに代わるエコフレンドリーな代替品には何がありますか？
結論

プラスチック汚染とは何ですか？

現在、私たちの周りのほとんどすべてが微生物によって分解されています。しかし、微生物がほとんど生分解できない一種の材料があります – プラスチックです。ほとんどのプラスチックは、石油、ガス、石炭から抽出された分子から作られ、長いポリマー鎖に変換されます。自然に存在するポリマーはプラスチックに存在するものとはかなり異なり、プラスチックは1950年代以降しか存在しません。ほとんどのプラスチックの化学結合を分解するには高温が必要で、これはほとんどの微生物にとって致命的です。したがって、ほとんどのプラスチックは生分解されず、環境汚染を引き起こします。

微生物はプラスチックを分解できますか？

一部の微生物は、特定の種類のプラスチックを分解することができます。2016年、日本の研究者たちは、比較的低温でPETポリマーをゆっくりと分解することができる2つの酵素を含むイデオネラ・サカイエンシスというバクテリアを発見しました。さらに、研究者たちはこれらの酵素を高量に遺伝子工学的に改良し、70℃に達する環境下でPETプラスチックを分解できる特別なバリアントを選択することができました。

プラスチックを分解する微生物にはどのようなものがありますか？

イデオネラ・サカイエンシス以外にも、プラスチックを分解する微生物には、シュードモナス、ロドコッカス、ストレプトマイセスなどがあります。研究者たちは、これらの微生物やその他の微生物がプラスチックを生分解する可能性を探求しています。

プラスチックを分解する酵素はどのように機能しますか？

プラスチックを分解する酵素は、ポリマー鎖間の化学結合を分解することによって、微生物がプラスチックを代謝できるようにします。これらの酵素は、プラスチックをより速く、効率的に分解するためにバイオエンジニアリングできます。

微生物によるプラスチックの分解の制限は何ですか？

微生物を使用してプラスチックを分解することに関しては、重大な進展があったにもかかわらず、まだいくつかの制限があります。たとえば、プラスチックの生分解には高温が必要で、エネルギーを消費する可能性があります。さらに、ほとんどの微生物は自然ポリマーを分解するように進化しており、合成ポリマーを分解できる酵素を作ることは重要な科学的課題です。したがって、研究者たちはこれらの条件に耐える能力を持つ微生物を見つけたり、プラスチックをより効率的に分解するための酵素をエンジニアリングする必要があります。

プラスチックに代わるエコフレンドリーな代替品には何がありますか？

プラスチック汚染を減らす方法の1つは、プラスチックに代わるエコフレンドリーな代替品を使用することです。これらの代替品には、セルロース、デンプン、キチンなどの植物由来の材料から作られたバイオプラスチックが含まれます。これらの材料はまだ発展途上ですが、従来のプラスチックよりもエコフレンドリーで分解性が高いという点で有望です。

結論

プラスチック汚染は、私たちの環境を脅かす増大する問題です。しかし、微生物や酵素は、プラスチックを分解し、汚染を減らすために重要な役割を果たすことができます。研究者たちは、これらの小さな助け手の可能性を引き続き探求し、プラスチックをより効率的に分解するためのより耐熱性の高い酵素を開発する必要があります。また、私たちはプラスチックとの関係を見直し、よりエコフレンドリーな代替品を見つける必要があります。この巨大な課題に立ち向かい、地球へのさらなる損害を防ぐためには、私たちが協力して取り組むことが必要です。