遺伝子操作された細菌が、わずか24時間でジャガイモデンプンを生分解性バイオプラスチックに変換する

世界的なプラスチック汚染危機解決に向けた大きな一歩として、バルセロナ大学の研究者らは、ジャガイモデンプンから直接、高付加価値の生分解性バイオプラスチックであるポリヒドロキシ酪酸（PHB）を製造する新しい方法を開発した。このプロセスは、単一の発酵工程でわずか24時間しかかからず、従来必要とされていた複雑な多段階の工程を省くことができる。この画期的な技術は、プラスチック生産における化石燃料への依存度を低減し、埋立地や海洋に蓄積されるプラスチック廃棄物を削減するとともに、従来のプラスチック焼却に伴う温室効果ガス排出量を削減する有望な戦略となる。

このイノベーションの中核をなすのは細菌である。 枯草菌安全で広く利用されている工業用微生物である。研究者らは、CRISPR-Cas9遺伝子編集ツールを用いて、α-アミラーゼ酵素をコードするamyQ遺伝子を導入することで、この細菌の代謝を改変した。この遺伝子操作により、細菌はデンプンを効率的に分解し、PHBに一段階で変換することが可能になった。実験結果は目覚ましいもので、バイオマス11.3g/L、PHB 5.8g/Lが得られ、ポリマーは細胞の乾燥重量の51.8%を占めた。これらの数値は、現在の商業基準と十分に競合できるものである。PHBは再生可能な資源から得られ、完全に生分解性であるため、この技術は石油由来プラスチックに代わる実行可能で環境に優しい代替手段となり、二酸化炭素排出量と自然界における残留性廃棄物の蓄積の両方を削減するのに役立つ。