RBGキュー研究所の研究者らは、人工プラスチック球内のプラスチックを食べる菌類がプラスチック汚染を分解することで地球規模の廃棄物問題解決に役立つかもしれないという重要な発見をした。国際研究チームは、ポリカプロラクトン（PCL）を分解できる菌類184種と細菌株55種を発見した。
この研究は、人工の生態学的ニッチにおける陸上プラスチスフィアの存在を明らかにしました。ジョネシア属とストレプトマイセス属の細菌は、石油系ポリマーを分解する高い可能性を示しました。#BeatPlasticPollution キャンペーンの下、この研究は 2023 年の世界環境デーを前に、適切なタイミングで行われました。
キュー王立植物園の研究者らは、中国江蘇省の沿岸塩性湿地において、プラスチックを分解する菌類と細菌からなる、これまでとは異なる微生物叢を特定したとする新たな研究結果を発表した。
この国際的な科学者チームは、ポリカプロラクトン（PCL）を分解できる真菌184株と細菌55株を特定した。PCLは生分解性ポリエステルで、様々なポリウレタンの製造に一般的に使用されている。さらに、他の石油系ポリマーを分解する可能性のある細菌株は、ジョネシア属とストレプトマイセス属に属していた。
プラスチック圏におけるプラスチックを食べる菌類に関するこの研究は、2023年2023月5日の世界環境デーに先駆けて発表されました。このイベントのテーマは、#BeatPlasticPollutionキャンペーンの下、プラスチック廃棄物危機を解決するための可能な解決策を見つけることです。
キュー王立植物園の菌類多様性・分類学担当上級研究リーダーであるイリーナ・ドルジニナ博士は、「微生物学者は皆、プラスチック廃棄物の環境に優しい処理方法を見つける責任を感じています。なぜなら、細菌や菌類は、この新しい素材への対処法を最初に学ぶ生物となるからです」と述べています。
微生物がプラスチックを効果的に分解する方法を見つけ出すことは間違いありませんが、自然に任せれば、それには何千年もかかるかもしれません。だからこそ、私たちの仕事は、すでに持っている微生物生物学の知識を活用して、微生物とその個々の遺伝子の進化を加速し、指示し、今すぐにその仕事を遂行できるようにすることです。」
サンプルの中から、植物病原菌であるフザリウム属やネオコスモスポラ属を含む14属の真菌が同定された。これらの真菌は栄養分を吸収する植物に害を与えるため、研究者らはこれらの真菌が他の合成ポリマーとともにPCLプラスチックの分解に適している可能性があると結論付けた。また、腐生菌よりも地球規模の廃棄物問題への対策としてより有用である可能性も示唆されている。
研究チームは、大豊から採取したサンプルのほかに、ストレプトマイセス属の細菌 2 種と最近発見されたジョーンズ属も確認しました。研究チームによると、これらもプラスチック分解研究の有望な候補の 55 つです。これは、ジョーンズ属 cf. クインハイエンシスが、採取した XNUMX 種の細菌株の大部分を占めていたためです。
キュー王立植物園は、1.25万点以上の標本を所蔵する、世界最古かつ最大級の菌類標本館の一つです。しかし、菌類の世界は依然として自然界最大の謎の一つであり、研究者たちはその解明に尽力しています。現在までに発見されていない種は、数百万種にも及ぶと考えられています。
科学者たちは、これらの未発見の種が医薬品、食料、その他の有益な化合物の潜在的な新たな供給源となる可能性があるという事実に前向きです。
これに対し、ドルジニナ博士は次のように付け加えた。「大豊塩沼の生態学的ニッチこそが、私たちがそこに存在するプラスチック廃棄物中の微生物群集を調査することにした理由であり、これまでのところ、私たちの研究結果は刺激的で将来有望であることが証明されています。」
この点に関して、中国・深圳大学の馮才博士は次のように述べています。「私が最も感銘を受けたのは、微生物の多様性の圧倒的な力です。特に、それらを検出することがいかに困難かを考えると、その力は際立ちます。微生物は顕微鏡サイズで、性質上秘密主義的で、見た目も単純です。しかし、視点を変えて生化学的なレンズを通して見ると、探求すべき豊かな複雑さが明らかになります。」
私たちはまだ表面をかすめたに過ぎず、すでに将来の技術にとって有望な資源を豊富に発見していることに気付くと、本当に爽快です。この認識は、まだ多くの発見がなされるべきものであり、私たちの研究がこの分野の大きな進歩につながる可能性があることを知り、信じられないほどの満足感で私を満足させます。」
2021年5月、これらのプラスチックを食べる菌類は、黄海沿岸近くのユネスコ保護地域である中国東部のダフェンで採取された。これまでの研究は主に海洋生態系に集中していたため、「陸上プラスチック圏」という用語は陸上生態学においては比較的新しい。このサンプリングは陸上プラスチック圏の存在を示した。さらに研究を進めた結果、沿岸のプラスチックごみというこの「人為的な生態的ニッチ」の微生物叢は、周辺の土壌とは異なっていることが明らかになった。
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科学者たちは、増大するプラスチック汚染に対処するため、細菌や真菌などの微生物の研究を進めている。国連環境計画（UNEP）によると、年間約400億トンのプラスチック廃棄物が生産されており、これは1970年代以降、著しく増加している。しかし、研究者たちは現在、プラスチックごみ問題に対する解決策を、この微生物に見出したいと大きな期待を寄せている。
過去の研究ではすでに、プラスチックスフィア内のプラスチックを食べる菌類に似た微生物がプラスチック廃棄物を分解する可能性が指摘されている。中国とパキスタンを対象にした2017年の研究では、パキスタンのイスラマバードの埋立地ですでにプラスチックを分解していた菌類アスペルギルス・チュービンゲンシスの菌株も特定された。
これまでに、このような菌類や細菌種が約 436 種発見されており、キュー植物園の科学者たちは、最新の発見がこの研究をさらに進める可能性があると考えています。彼らは、プラスチック廃棄物を生物学的に分解するように設計された効率的な酵素の開発を目指しています。
出典：キュー王立植物園
