何でも食べられたらどうだろう？プラスチック生分解の課題

概要

本記事では、プラスチック生分解の課題について探求します。微生物は私たちの周りのほとんどすべてを分解することができますが、プラスチックは依然として大きな問題です。ほとんどのプラスチックは、生分解が困難な人工ポリマーで作られており、埋立地に積み重なったり、自然生態系を汚染したりしています。研究者たちは、一部のタイプのプラスチックを分解できる微生物を発見しましたが、最も豊富なポリエチレンやポリプロピレンを含む他のすべてのタイプを生物学的に分解する方法がまだ必要です。最終的に、私たちはプラスチックとの関係を再考し、より環境に優しいタイプのポリマーを設計する必要があります。

微生物の普及と有機物の分解能力

あらゆる瞬間、微生物は私たちの周りのほとんどすべてを食べています。これらの微小生物、細菌、古細菌、菌類を含むものは、強力な酵素を生産するよう進化しており、頑強な有機物を消化可能な栄養素に分解します。ただし、ほとんどの微生物が生分解できない一種の物質があります。それがプラスチックです。

プラスチック生分解の課題

ほとんどのプラスチックは人工ポリマーで作られており、自然界に存在するポリマーとはかなり異なります。これらのポリマーは、油、ガス、石炭から分子を精製し、長い繰り返しの鎖に変えることで作られます。このプロセスには高温・高圧を必要とし、さまざまな化学的修飾も必要です。ほとんどのプラスチックの化学結合を分解するには、それらを作るために使用されるのと同等の高温が必要であり、この熱はほとんどの微生物にとって致命的です。その結果、ほとんどのプラスチックは生物学的に分解されず、無数の小さな、消化できない断片になるだけです。

プラスチックを分解できる微生物

ほとんどの微生物がプラスチックを分解できない一方、研究者たちはいくつかの微生物がそれを分解できることを発見しました。2016年、日本の研究者チームは、PETポリマーを分解できるバクテリアであるイデオネラ・サカイエンシスを発見しました。研究者たちは、このバクテリアにおけるプラスチック消化酵素をコード化する遺伝子を分離し、他のバイオエンジニアがペアを組み合わせ、PETを最大6倍速く分解できるスーパー酵素を作成できるようにしました。また、日本の別の科学者グループは、PETプラスチックを70℃に達する環境で分解できる強力な分解酵素である葉枝堆肥カタナーゼを発見しました。

プラスチック生分解の制限

研究者たちは、一部のタイプのプラスチックを分解できる微生物を発見しましたが、最も豊富なポリエチレンやポリプロピレンを含む他のすべてのタイプを生物学的に分解する方法がまだ必要です。現在、これらのタイプのプラスチックを分解するために十分に耐えうる微生物や酵素は知られていません。現在、微生物によって生物学的に分解できるプラスチックのごく一部しかありません。

プラスチックとの関係を再考する

最終的に、私たちはプラスチックとの関係を再考する必要があります。既存のプラスチックをより良く利用し、同じものを作り続けることをやめる必要があります。私たちは、私たちの成長するプラスチック消費者の仲間が簡単に分解できるより環境に優しいタイプのポリマーを緊急に設計する必要があります。微生物はプラスチック生分解の課題に有望な解決策を提供していますが、これらの小さな助手だけに頼って私たちの巨大な問題を解決することはできません。私たちはプラスチックの消費量を減らし、より持続可能な未来を創造するために今すぐ行動する必要があります。

結論

プラスチック生分解の課題は大きなものですが、研究者たちは一部のタイプのプラスチックを分解できる微生物や酵素を発見することで進歩しています。しかし、私たちはまだすべてのタイプのプラスチックを生物学的に分解する方法を見つける必要があり、プラスチックとの関係を全体的に再考する必要があります。プラスチック消費量を減らし、より持続可能なタイプのポリマーを作ることで、より清潔で健康的な惑星を目指すことができます。