多くの種類の生分解性プラスチックを分解できる酵素 －植物葉面に生息するカビの一種が生産－

• 担当機関: （独）農業環境技術研究所
• 研究担当者: 鈴木 健; 野口雅子; 篠崎由紀子; 小板橋基夫; 山下結香; 吉田重信; 藤井 毅; 北本宏子
• 発行年度: 2013
• 要約: オオムギの葉の表面に生息するカビ(糸状菌)の一種が作るクチナーゼ様の生分解性プラスチック(生プラ)分解酵素は、多くの種類の生プラを分解できることがわかりました。生プラ資材の分解促進技術への応用が期待されます。
• 背景・ねらい: 微生物の働きによって水と二酸化炭素に分解される生プラ製農業資材は環境に優しく回収の労力を軽減できる資材として普及が期待されていますが、温度や水分などの周りの環境によって分解速度が影響を受けやすく、十分に分解が進まないことがあります。そこで分解促進に微生物やそれが作る生プラ分解酵素を利用することが考えられています。本研究は、微生物が作る生プラ分解酵素の特徴を明らかにすることを目的としています。

成果の内容・特徴

オオムギの葉の表面から分離したカビ（糸状菌）の一種（菌株名；B47-9株）は、市販の生プラ製マルチフィルムを強力に分解します。今回、このカビの培養液から生プラ分解酵素を精製して構造や生プラ分解活性を調べました。結果は以下の通りです。

1. この酵素の構造（アミノ酸配列）は他のカビが作るクチン分解酵素（クチナーゼ）とよく似ていることがわかりました（図１）。クチンは植物の表面を覆っている蝋状の物質で、水の蒸発や病原菌の侵入などから植物を守っていると考えられており、生プラ同様ポリエステルという化学的構造が主体になっています。これは、生プラ分解酵素の「構造」と「働き」の関係を知る上で重要な情報です。
2. 各種生プラで作成したフィルムを酵素溶液に浸し、溶け出してきた分解産物に含まれる全炭素量（TOC）を測定することで分解活性を調べました。この酵素は試験した生プラフィルムの内PBS，PBSA，PBAT，PCL，PDLLAに対して分解活性を示しました（図２）。これら分解を受ける生プラは市販の生プラ製マルチフィルム等にブレンドされている代表的なものです。カビ由来の酵素でこれほど多くの種類の生プラフィルムを分解できるものはこれまで報告がありません。この広範な生プラに対する分解能力は生プラ資材の分解促進技術開発に有用な特徴であると考えられます。

• 成果の活用面・留意点: 本研究の一部は、農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業シーズ創出ステージ「バイオプラスチック製農業資材をすばやく分解する酵素の大量生産」による成果です。
• 研究内容: http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/result/result30/result30_48.html
• カテゴリ: 大麦