プラスチックを食べる「スーパーワーム」を発見。
世界のレポートを紹介する「VICE」は2022年06月10日に、カブトムシの幼虫がポリスチレンだけを食べて生き延びたのは、腸内にある酵素のおかげであると報告した。
プラスチック廃棄物は、私たちが呼吸する空気、食べるもの、そして血液の中からも検出されるほど、いたるところに存在している。人間がプラスチック製品を消費し、廃棄することで、海を含む地球上の生息地が汚染されている。プラスチックは生分解に何世紀、何千年もかかるため、特に悪質である。
プラスチック汚染は今後数十年でさらに増加すると予想されており、発泡スチロールの原料であるポリスチレンなどの廃棄物の持続可能なリサイクルとアップサイクルプロセスの開発が切望されている。
そこで登場したのが、スーパーワームである。
https://time-az.com/main/detail/77047
このたび、科学者たちは、「スーパーワーム(superworms)」として知られるダークリング・ビートル・ザフォバス・マリオ(the darkling beetle species Zophobas morio)の幼虫が、その腸内の微生物のおかげで「ポリスチレンの餌で生き延びる」ことを実証した。この発見は、「プラスチック廃棄物の微生物によるアップサイクルに関する今後の調査のベースとなるでしょう」と、木曜日に『微生物ゲノミクス(Microbial Genomics)』で発表された研究結果に述べられている。
Insights into plastic biodegradation: community composition and functional capabilities of the superworm (Zophobas morio) microbiome in styrofoam feeding trials Open Access
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Published: 09 June 2022
https://doi.org/10.1099/mgen.0.000842
「昆虫の幼虫は、プラスチックを傷つけて食べたという実績があります。」と、クイーンズランド大学のACE(オーストラリアン・エコノミクス・センター)の上級講師で、この研究の筆頭著者であるクリス・リンケ(Chris Rinke, a senior lecturer at the Australian Center for Ecogenomics (ACE) at the University of Queensland)は電子メールで語っている。「他の著者による初期の研究では、ワックスワームやコモンミールワームがプラスチックを食べることができると報告されています。」これらのかなり小さな幼虫ができるのなら、大きなスーパーワーム(最大5.5cm)がさらに効率的にプラスチックをむさぼり食べるかもしれないと考えたのである。
この結論を得るために、クリスチャン・リンケ(Christian Rinke)たちは171匹のスーパーワームを、食餌の異なる3つのグループに分けた。1群はポリスチレンだけを食べ、もう1群はふすまを食べ、3群目は厳しい断食をさせたのである。不気味なことに、絶食中のスーパーワームの間で共食いが発生したため、研究チームは「飢餓状態の対照群のワームを隔離し、他の2群のワームは摂食試験中も一緒に飼育するように実験計画を変更した。」と述べている。
研究チームは、実験期間中のミミズの観察に加えて、遺伝子配列解析により、プラスチック食能力に関連する多くの遺伝的経路を特定した。その結果、この実験から「プラスチックに関連するワームのマイクロバイオームに関する初のメタゲノム解析」が得られたという。
スーパーワームは丈夫な生き物で、各グループの95%以上が、3週間の食餌で生き延びた。ふすまを与えた幼虫は最も体重が増えたが、ポリスチレンを与えた幼虫も、飢餓状態の幼虫に比べてわずかに体重が増え、活動量も増えた。これは、幼虫の健康に代償を払ったものの、プラスチック廃棄物から栄養を得ていたことが示唆された。
「ポリスチレンで飼育したスーパーワームの体重はわずかに増加しただけで、腸内細菌の多様性は減少した。これはいずれも、ポリスチレンが予想通り、かなり粗悪な餌であることを示しています。」とクリスチャン・リンケ述べている。「また、潜在的な病原性細菌の証拠も見つかり、ポリスチレンの食餌がミミズの健康に悪影響を及ぼすことがわかりました。ポリスチレンと一緒に生ゴミや農業用バイオ製品を与えることで、ミミズの健康を改善できる可能性があります。」
スーパーワームは、プラスチック廃棄物を軽減する役割を果たすかもしれないが、クリスチャン・リンケは、本当の焦点は、幼虫の腸内微生物であると指摘している。なぜなら、その消化の秘密を人工的に模倣し、バイオリアクターやその他のプラスチック処理施設で使用するために大規模に活用することが可能だからである。
「我々は現在、カイコの腸内にコード化されたすべての細菌酵素のカタログを入手しており、ポリスチレン分解能力を持つ酵素をさらに調査する予定です。」とクリスチャン・リンケ教授は述べている。「今後数年間、さらに詳細な特性評価を行い、最も効率的な酵素を見つけ、酵素工学によってさらに改良していく予定である。
「最終的には、スーパーワームを方程式から外し、プラスチック廃棄物を機械的に破砕し、その後バイオリアクターで微生物分解し、バイオプラスチックなどの高価値化合物を微生物生産したいと思います。」と彼は結論付けている。「このアップサイクルアプローチは、プラスチックリサイクルをより経済的に実現可能にし、プラスチックリサイクルのインセンティブになるはずです。」と結んでいる。
しかし、これまでに公開された最大の問題は、その合理性であった。
つまり、プラスチックが減るには、天文学的時間が必要で、それ以上にプラスチックが作られてきたことであった。
人間や動物が、食事とともにプラスチックを食べ、死後火葬するのが、最も合理的と言う人もいる。
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