NITE 海洋生分解性プラスチックの微生物分解を見える化
独立行政法人製品評価技術基盤機構
－海洋での分解メカニズム理解と素材開発の促進に期待－
独立行政法人製品評価技術基盤機構［NITE（ナイト）、理事長：長谷川 史彦、本所：東京都渋谷区西原］は、海洋生分解性プラスチックが微生物によりどのように分解されるかを、効率的に評価・解析できる分析法を開発しました。
近年、海洋のプラスチックごみによる生態系への様々な影響が懸念される中、自然界の微生物の作用により炭素循環に組み込まれる「海洋生分解性プラスチック」が注目されています。その開発には、多数の試料を迅速、簡便に評価すると共に、生分解の進み方を詳細に解析できる手法が求められていました。しかし、従来の分析法では測定に掛かる期間が長く、多くの試料を効率的に分析することが困難でした。そこでNITEは、多検体の生分解性を効率的に評価できるだけでなく、生分解様式の詳細な解析も可能な手法を開発しました。
● 開発した解析手法の概要
NITEが開発した新たな手法は、微生物によるプラスチックの生分解で発生する、気相中の二酸化炭素をガスクロマトグラフィ－で測定し、さらに液相に残存する分解産物を液体クロマトグラフィー質量分析法で解析します。この方法により多検体の生分解性を効率的に評価できるだけでなく、生分解様式の詳細な解析も可能となります。本方法を用いることで、同一の微生物種であっても酵素分解や細胞への取り込み、代謝には多様性があることが示されました。また、海水中のプラスチック表面に形成される微生物群では、酵素分解と代謝が異なる種の微生物間で協同的に行われることが示唆されました。
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解析法イメージ図
この分析法の活用により、海洋生分解性素材やその製品の開発を加速することができるだけでなく、プラスチック表面の生態系（プラスティスフィア*1）で引き起こされる微生物間の関係性の理解が進み、海洋での生分解メカニズムに関する知見の蓄積が見込まれます。これにより新たな海洋生分解性プラスチックの開発に道が開かれることが期待されます。
NITEバイオテクノロジーセンター（NBRC）は、海洋生分解性プラスチックの普及へ向けた取り組みに関連して、国内4海域で大規模な微生物叢データと微生物株の取得を行っており、昨年3月から微生物株の分譲を順次開始しています。それら微生物株には本技術を用いたデータが付与されており、ユーザーは微生物株を選定、利用する際の有用な情報として活用できます。なお、この技術の詳細が記載された論文「An analytical platform that facilitates the interpretation of the microbial degradation of biodegradable plastics in the marine environment」が、2025年11月17日に「Polymer Degradation and Stability」に掲載されました。
● 用語解説
○ 海洋生分解性プラスチック
海水中で微生物の働きにより分解され、最終的に二酸化炭素や水など自然界に存在する物質に変化することを目指したプラスチック。
○ プラスティスフィア
プラスチック表面に形成される微生物群集（バイオフィルム）を指す用語です。プラスチック片は海中で長期間存在するため、その表面に細菌、藻類、真菌など多様な微生物が付着し、独自の生態系を形成します。
● 参考文献
*1 Zettler ER, Mincer TJ, Amaral-Zettler LA. Environ Sci Technol. 2013;47(13):7137-46.
● 関連ウェブページ
・海洋プラスチックごみ問題への取り組みについて
https://www.nite.go.jp/nbrc/industry/plastic-waste.html
・実海域試験
https://www.nite.go.jp/nbrc/industry/plastic-waste/marine-experiment.html
・日本沿岸での生分解性プラスチック浸漬試験から得られた微生物とそれらの分解活性
https://www.nite.go.jp/nbrc/industry/plastic-waste/immersion-test/biodegrading-bacteria.html
● 海洋生分解性プラスチック事業について
今回の成果はNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合研究所）の「海洋生分解性プラスチックの社会実装に向けた技術開発事業」で得られたものです。
・海洋生分解性プラスチックの社会実装に向けた技術開発事業
https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100168.html
・生分解開始スイッチ機能を有する海洋分解性プラスチックの研究開発
https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100161.html
● NITEバイオテクノロジーセンターについて
NITEは経済産業省所管の行政執行法人として、工業製品の安全や品質に関わる経済産業省の業務を技術面からサポートすることで、様々な産業を支えています。
NITEバイオテクノロジーセンター（NBRC; Biological Resource Center, NITE）は、9.7万株以上の微生物を保存する世界最大級の微生物保存機関で、微生物やデータの提供、技術支援、法施行支援を行っています。
微生物によるバイオものづくりの支援を通じて、社会問題の解決や持続的な経済成長の実現に取り組んでいます。
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https://www.youtube.com/watch?v=ByOcaUqbHz4
本件に関するお問合わせ先
独立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE）
バイオ技術評価・開発課（かずさ）
担当：赤坂、紙野
Email：bio-sangyo-inquiry@nite.go.jp
記事提供：Digital PR Platform
