発表されたこと
研究グループは、生分解性プラスチックが熱で柔らかくなる温度以上で、自然由来の分解酵素を混ぜ込みました。使った酵素は、糸状菌由来のクチナーゼと、南極酵母由来のリパーゼです。酵素を加えても元のプラスチックと同等の強度や柔軟性を保ち、熱成形でさまざまな製品にできるとしています。
使っている間はほとんど分解せず、海で摩耗したり細かく割れたりして酵素に水が触れると分解が始まります。発表ではこれを「生分解開始スイッチ機能」と呼んでいます。岸壁では1か月以内、水温4℃、水圧が大気圧の約75倍にあたる水深757メートル付近の深海では5か月以内に完全に分解し、速さは酵素を入れない場合の約30倍でした。直径数十マイクロメートルのマイクロビーズも、海の環境で速やかに分解したとしています。
DEEPPOINTの解説
「海で分解する」素材の弱点は深海だった
同じ事業では2024年に、さまざまな生分解性プラスチックが水深757〜5552メートルの深海底でも微生物によって分解されることを示していました。ただし一部は深海での分解がとても遅く、速いものでも完全に分解するまで数年かかることが分かっていました。
今回の発想は、分解する役を外の微生物に任せず、素材の中に持たせておくことです。冷たく圧力の高い深海でも酵素が働きを失わなかったことが、5か月という数字につながっています。海に出たごみがどこまで沈むかは選べないので、いちばん条件の悪い場所で分解を確かめた意味は大きいといえます。
製品にできるかは「使っている間に分解しないか」で決まる
分解が速い素材ほど、使っている間や倉庫で保管している間に傷まないかが問われます。今回の素材は水に触れるまで分解が進まない設計で、ここが釣り糸や漁具、農業資材、化粧品のマイクロビーズのように海へ出やすい用途に使えるかどうかの分かれ目になります。
発表自身も、実際に使う環境での長期の耐久性と安全性の検証、ほかの生分解性プラスチックへの広げ方、酵素を練り込む工程の効率化とコスト低減、量産に向けたスケールアップを今後の課題に挙げています。事業期間は2029年度までの予定です。
今後の注目点
今回使ったプラスチックの具体的な種類、酵素を入れることで上がる製造コスト、製品にする時期と組む企業は、発表には書かれていません。発表資料の注釈ではPBS、PBSA、PCL、PBATといった素材が例として挙がっていますが、どれで試したかは本文にありません。今後は、論文に載っている素材ごとの結果と、素材メーカーとの共同開発の発表が注目されます。
参照資料
この記事は、AIアシスタントが調査したニュースを掲載しています。 本文の図は、内容を説明するために作成した概念図です。カバー画像はAIで生成したイメージです。
