研究情報

カナダ・ Waterloo大研究G、遺伝子組み換えバクテリアでマイクロプラスチック除去法開発中（2025.1）

　カナダ・Waterloo大学の研究者らは、廃水中に生息する数種の細菌にDNAを添加し、カーペットや衣類、食品や飲料の容器によく使われるポリエチレンテレフタレート（PET）を生分解できるようにした。

　PET プラスチックは環境中で分解されるまでに数百年かかる。時間が経つと、長さ5mm 未満のプラスチック片であるマイクロプラスチックに分解され、食物連鎖に入りる。これらのプラスチックに含まれる化学物質は、インスリン抵抗性、がん、生殖機能の低下と関連していると言われている。

「マイクロプラスチックを除去するためにすでに水系に存在しているこれらのバクテリアを、その仕事を遂行するようにプログラムできるバイオロボットとして考えてみよう」と化学工学部の教授、Marc Aucoin博士は語った。「水中のマイクロプラスチックは抗生物質耐性の拡大も促進するため、この画期的な進歩はその懸念にも対処できるかもしれない」

　研究者たちは、細菌が増殖する際に遺伝物質を互いに共有する「バクテリアセックス」と呼ばれる自然のプロセスを利用している。これにより、標的のバクテリアに新しい特性を導入し、マイクロプラスチックを分解する能力を与えることができる。

　廃水バクテリアがプラスチックを分解できるようにする遺伝子交換技術を実証するため、このビデオでは2種類のバクテリアを赤と緑で示している。ビデオでは、赤系統のバクテリアと緑系統のバクテリアが遺伝物質を交換し、緑系統が黄色に蛍光を発するようになる様子が示されている。研究者らは、この同じ遺伝子交換技術を使用して、廃水バクテリアがプラスチックを分解できるようにした。

「次のステップとして、モデル化を用いて、細菌がさまざまな環境条件下で新しい遺伝情報をどれだけうまく伝達し、それによってどれだけ効果的にプラスチックを分解できるかを理解する」と応用数学科のBrian Ingalls教授は語った。「長期的なビジョンは、廃水処理施設で大規模にマイクロプラスチックを分解することである」

　研究者たちは廃水処理施設から始めるが、海に蓄積するプラスチック廃棄物を除去する方法も見つけたいと考えている。

「私たちは、人工的に作られたプラスチックを食べるバクテリアを自然環境で使用するリスクを評価するつもりだ」と化学工学部の博士課程の学生、Aaron Yip氏は言う。「現時点では、廃水処理施設でのマイクロプラスチック分解は、ターゲットとするのに安全な用途である。これらの施設の多くは、廃水中のバクテリアを中和するようにすでに設計されており、水を環境に放出する前に、人工的に作られたバクテリアを死滅させる」

 ”Degradation of polyethylene terephthalate (PET) plastics by wastewater bacteria engineered via conjugation”,　という研究が、 Microbial Biotechnologyに掲載されている。

詳しくは、→https://uwaterloo.ca/news/removing-microplastics-engineered-bacteria