記念すべき初めてのこととして、日本の機関のコンソーシアムが、ポリ乳酸を除く生分解性プラスチックは深海でも微生物によって分解できることを発表した。
研究を主導する機関
この画期的な研究は、東京大学、海洋研究開発機構、群馬大学、製品評価技術基盤機構、産業技術総合研究所、日本バイオプラスチック協会の日本の6機関の共同研究によるものである。
深層に広がる実験場
研究者たちは、以下を含むさまざまな深海の場所で実験を実施しました。
- 神奈川県三崎（深さ757m）
- 静岡県初島（深さ855m）
- 伊豆・小笠原諸島付近の明神丘（深さ1292m）
- 黒潮延長部の深海平野（深さ5503m）
- 日本最東端の南鳥島（水深5552m）周辺海域。
微生物の活動の観察
生分解性プラスチックには微生物が密集して定着しており、時間の経過とともに表面が粗くなり、生分解を示していることがわかりました (画像 1)。より深いところでは分解速度が遅くなるにもかかわらず、調査したすべての海底位置で生分解が確認されました。
劣化速度の推定
この研究によると、深さ約 1,000 メートルでは、生分解性プラスチック袋は 3 週間から 2 か月以内に分解される可能性があると推定されています。
新たな分解微生物が発掘される
研究者らは、16S rRNAの遺伝子配列決定とメタゲノム解析を通じて、深海で生分解性プラスチックを分解できる多数の新微生物種を発見した。
世界的な影響
特定された微生物は日本の水域に特有のものではありません。これらは世界中の海底堆積物で発見されており、生分解性プラスチックは深海の環境で世界中で分解される可能性があることを示唆しています。
公表された調査結果
同成果は、2024年1月26日（日本時間）に国際科学誌「Nature Communications」オンライン版に掲載された（画像2）。
研究の背景
年間約4億トンのプラスチックが生産され、年間約800万トンが海洋に流出していることから、微生物によって完全に二酸化炭素と水に分解される「生分解性プラスチック」が急務となっている。
従来のプラスチックの問題点
ポリエチレンやポリプロピレンなどの従来のプラスチックは、陸上でも水中でも、いかなる自然環境でも分解しません。
研究の詳細
この研究では、微生物ポリエステル（PHA）、ポリ乳酸（PLA）、多糖エステル誘導体などのさまざまな生分解性ポリマーの分解を深海で3～14か月の範囲で観察しました。
深海と海岸の劣化速度
水深1000mの生分解率は海岸のおよそ5分の1から10分の1、水深5000mでは20分の1でした（画像3）。
今後の展望
この研究により、海洋プラスチック廃棄物が最終的に蓄積される深海においても、生分解性プラスチックが実際に微生物によって分解され得ることが証明された。
解決に向けて
生分解性プラスチック、特に海洋への流出が避けられない製品の適切な使用は、将来の海洋汚染と闘うために不可欠です。
高性能海洋生分解性プラスチックの開発
将来の開発は、使用中に特性を維持しながら海に到達すると分解が始まる高性能の海洋生分解性プラスチックの作成を目指しています。
