東京大学など、深海で分解が速まるプラスチックを開発 分解を始める仕組みも

東京大学、海洋研究開発機構、群馬大学の研究グループが、分解酵素を内部に混ぜた生分解性プラスチックを開発した。研究成果は日本時間2026年10月22日午前0時に「Nature」オンライン版に掲載された。

深海で分解の速さを確認

生分解性プラスチックは、微生物の働きで最終的に二酸化炭素と水に分解される素材だ。ただし研究グループによると、深海では従来の素材も種類によって分解が遅い。深海は一般に水深200mより深い海を指す。

研究では4種類の生分解性プラスチックに、2種類の自然由来の分解酵素を混ぜた。有人潜水調査船「しんかい6500」で、水深757m～5,503mの4か所に試料を設置。3ヶ月から18ヶ月にわたり、重量や形状の変化などを調べた。

研究グループによると、調べた全ての深海で酵素入りフィルムの分解が速まった。酵素なしと比べた分解速度は、種類により12倍～80倍だったという。

神奈川県三崎沖の水深757mでは、3種類のフィルムが5ヶ月でほぼ分解したとしている。同条件で、酵素なしのフィルムの重量減少率は最大3.4％だった。

かんたんに言うと、内側に分解の助っ人

分解酵素は、素材の分解を助けるものだ。今回の仕組みは、素材の中にあらかじめ「分解の助っ人」を待機させておくようなものと捉えられる。

研究では、素材を熱で軟らかくして練り混ぜる工程で酵素を加えた。研究グループによると、水のない環境では内部の酵素が働かず、使用中に分解しない。

一方、摩耗や破損で内部の酵素が水に触れると、分解が始まるという。研究グループはこれを「生分解開始スイッチ機能」と呼んでいる。単に分解を速めるだけでなく、分解が始まる条件も組み込んだ素材だ。

強度を保ち、微小粒子でも確認

研究グループによると、酵素を加えても元の素材と同等の強度や柔軟性を維持する。調べた海洋環境では、微小粒子も速やかに分解したという。

今回の成果は、海に設置した試料で分解を調べた研究だ。製品としての使いやすさや、実際の使用環境での長期耐久性、安全性の検証とは分けて受け止める必要がある。

まとめ

深海でも分解を速めながら、素材の強度や柔軟性を保つ点が今回の成果だ。今後は実際の使用環境で、長期耐久性と安全性を検証する予定としている。

適用素材を広げるとともに、製造の効率化、コスト低減、規模拡大も研究する予定だ。実用化に向けては、分解性能に加え、使うときの耐久性や製造面の検証が焦点になりそうだ。