私たちの宇宙の驚くべき点の 1 つは、本当に無駄なものは何もないということです。たとえば、あなたという信じられないほどの傑作は、たまたま超新星から爆発したゴミで構成されています。宇宙の隅々で、宇宙は再編成され、再利用されています。それはグレートリサイクル業者です。
この地球は、水、炭素、あらゆる種類の栄養素など、あらゆるものをリサイクルしています。したがって、私たちが地球上で物をリサイクルするのが得意であることは当然です。しかし、私たち人間はまあまあのリサイクル業者にすぎません。プラスチックを例に挙げましょう。私たちは、材料を作るために古代の炭素の堆積物を掘り出すという素晴らしい仕事をしています。つまり、リサイクルのようなものです。 — しかし、1940年代以来、私たちは何世紀にもわたって環境中に漂い、 野生動物や動物を殺す可能性のある物質を驚くほど大量に製造してきました。通常、リサイクルされるのはこれより少ない量です。
2016年、日本の研究チーム（イデオネラ・サカイエンシス）は、人間が失敗していたプラスチックリサイクルにある程度の参入を果たした。ポリ（エチレンテレフタレート）（PET）プラスチックはどこにでもあり、特にソーダや水のプラスチックボトルに使用されており、それらを結びつける結合は非常に強いので、日本人の体内でこれらの細菌のコロニーが発見されたときは、ある種の驚きでした。埋め立て地。
米国科学アカデミー紀要ジャーナルの 2018 年 4 月 17 日号で、この細菌によって生成される PETase として知られる酵素についての記事が掲載されています。彼らは、PETase 酵素が PET を消化することを発見しました。ただし、PETase は方程式の一部にすぎません。研究者は、2 番目の酵素である MHETase の構造を理解する必要もありました。
そこで生化学者で構造生物学者のゲルト・ウェーバー博士と、ベルリン・ヘルムホルツツェントルムとベルリンフライ大学の共同タンパク質結晶学研究グループのチームが登場する。ウェーバーと彼のチームは、MHETaseがPETに結合するだけでなく、PETを分解することを突き止めた。 。彼らの調査結果はその号に掲載されました。
私たちはWeberに電子メールで話をしたところ、彼はそれがどのように起こるかを説明しました：「[PETaseとMHETは]両方とも加水分解酵素と呼ばれる酵素クラスに属します。それらは一般的に使用されるプラスチックPETのエステル結合を分解するため、私たちが必要とする構成要素を分解しますポリマーの再合成が解放されます」と彼は説明します。
「PETase は MHETase の半分のサイズしかなく、ポリマー (PET) を MHET (PET、エチレングリコール、テレフタル酸の 2 つの構成要素で構成されます) と呼ばれる小さな断片に分解します。次に、MHETase は MHET を分割して、まさに 2 つの要素を生成します。ポリマー合成の新たなラウンドに必要な物質、エチレングリコールとテレフタル酸です」と彼は付け加えた。
それで、それは何を意味するのでしょうか？これら 2 つの細菌酵素は、PET プラスチックを特異的に分解します。それらは地球の大量廃棄物問題の解決策になる可能性があるように思えますよね?それほど速くはないとウェーバー氏は言う。問題は、それらが遅くて非効率であることです。 「両方の酵素は細菌に由来します」と彼は言います。 PET は誕生してからわずか約 75 年であるため、どちらの酵素も急速な進化を遂げており、完璧には程遠いです。
ウェーバー氏は、プラスチックを食べる酵素は最終的に改良され、ある種の環境能力の中で機能するようになるだろうと信じていると述べた。しかし、それは限られたものになります。 「PET（全プラスチックの約18％に相当）の従来のリサイクル方法には多くの欠点があります」と彼は説明する。 「事前の集中的な選別が必要であり、エネルギーを大量に消費し、原油に大きく依存しています。PETase や MHETase などの酵素は、PET をその構成要素に分解し、その後精製することができます。これは、炭素損失を最小限に抑え、必要なエネルギー量が少なく、原油消費がほとんどなく、無制限のサイクルで実行できます。」
したがって、基本的に、それがうまくいけば、完全に持続可能な PET プラスチックの閉鎖的な生産と回収のサイクルを生み出すことができます。しかし、良いニュースばかりではありません。
「環境中では、プラスチックはすでに断片化された形で廃棄されているか、時間の経過とともに断片化する（マイクロプラスチック）かのどちらかです」とガーバー氏は言う。 「破片が小さければ小さいほど、環境から取り除くのは難しくなります。プラスチックの分布と破片化は広範すぎて、いかなる手段でも対処することはできません。（PETase や MHETase で見られるように）自然界がまだ解決策を見つけているのかもしれません。」異なる酵素を持つ他のポリマータイプへ。」彼のアドバイスは、PET プラスチックの生産をできるだけ早く中止することです。
この記事は、気候問題の報道を強化するための 250 以上の報道機関による世界的なコラボレーションである Covering Climate Now の一部です。
私たち人間は物を買います。
