(57)【要約】      （修正有）【課題】新規な微生物、および該微生物を用いる生物学的処理法によるプラスチックの分解方法、モノマー回収方法を提供する。【解決手段】プラスチック、特に分子構造中にエステル結合を有する固体状プラスチックを分解する能力を有するレプトスリックス属に属する微生物を提供するものであり、また、レプトスリックス属に属する微生物を用いたプラスチックの分解方法またはモノマー回収方法を提供するものである。本発明微生物は、栄養豊富な条件下でもプラスチック分解能を有し、明瞭な基質特異性をも有しており、酵素を用いたケミカルリサイクルへの応用が期待される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レプトスリックス属に属し、プラスチック分解能を有する微生物、または、プラスチック分解能を有するその変異株。
【請求項２】
レプトスリックス属に属する微生物がレプトスリックス属ＴＢ−７１株（受領番号ＦＥＲＭ  ＡＢＰ−１０２０４）である、請求項１記載の微生物。
【請求項３】
プラスチックが固体であり、分子構造中にエステル結合を有するものである、請求項１または２のいずれか一項に記載の微生物。
【請求項４】
プラスチックが、ポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペート、ポリエチレンサクシネート、またはポリカプロラクトンである、請求項１または２に記載の微生物。
【請求項５】
レプトスリックス属に属し、プラスチック分解能を有する微生物またはその変異株をプラスチックと接触させる工程を含む、プラスチックの分解方法。
【請求項６】
レプトスリックス属に属する微生物がレプトスリックス属ＴＢ−７１株である、請求項５記載の分解方法。
【請求項７】
プラスチックが固体であり、分子構造中にエステル結合を有するものである、請求項５または６に記載の分解方法。
【請求項８】
プラスチックが、ポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペート、ポリエチレンサクシネート、またはポリカプロラクトンである、請求項５または６に記載の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、新規な微生物、および該微生物を用いる生物学的処理法によるプラスチックの分解方法、モノマー回収方法に関する。
【０００２】
従来の技術
近年地球環境保護の観点から、持続可能な循環型社会システムの構築が最重要課題とされている。このような社会情勢の中、プラスチック廃棄物の再資源化技術の開発にも大きな力が注がれている。プラスチック廃棄物の再資源化技術は、物理的方法（サーマルリサイクル、マテリアルリサイクル）と化学的方法（ケミカルリサイクル）の２つに大別される。このうち、前者の物理的処理法は、比較的簡便かつ低コストであるため、ＰＥＴ樹脂をはじめとして、すでに商業化ベースで実用化されている。しかし、この方法では繰り返し使用による品質の低下が避けられないため、再生品の用途は限られてしまう。
【０００３】
一方、ケミカルリサイクルでは、廃プラスチックを化学的にモノマーもしくはオリゴマーに分解して回収し、これを原料として新たにプラスチックを再合成する。この方法では一次生産品と全く同等のプラスチック製品を作ることができ、品質の低下は起こらない。このような観点から、近年ケミカルリサイクルを念頭においた製品が開発され、その一部はすでに市販されている。
【０００４】
さらに、ケミカルリサイクルは近年急速に普及しつつある生分解性プラスチックの処理方法としても有効である。生分解性プラスチックは今後全プラスチック生産量の半分近くを占めるともいわれており、その効率的なリサイクル法の開発も今後注目を浴びることが予想される。現在流通している生分解性プラスチックは、そのほとんどがポリエステル系である。すなわち有機酸や多価アルコールなどのモノマー成分が、加水分解をうけやすいエステル結合でつながっているため、モノマーリサイクルが極めて容易である。
【０００５】
しかし、実際にリサイクルを考えた場合、大きな問題が一つある。それは、廃棄物は複数種類の混合物であるという点である。廃棄物の分別回収も叫ばれているが、実際には排出者の意識やそれにかかる手間を考えると、完全実施は困難であろう。特にプラスチック製品は通常複数の異なるプラスチックを組み合わせて使用しており、現在の技術ではすべてのプラスチック廃棄物を、その種類ごとに分別することは不可能であるといえる。このため、リサイクルはその方法に関わらず、分別回収が容易なものに限られているのが現状である。
【０００６】
生分解性プラスチックのケミカルリサイクルを考えた場合でも、酸やアルカリなどの一般的な化学分解ではモノマーも混合物で得られてしまい、これを精製するには多くのプロセスを必要とし、コストの面できわめて不利である。
【０００７】
この問題点を解決するため、プラスチックのケミカルリサイクルに酵素を用いた新プロセスが提案されている。酵素を用いることによるメリットとしては、反応が常温常圧で行えるため、エネルギーコストがかからず、環境汚染の原因となる有機溶媒も必要としない点も重要ではあるが、酵素の持つ基質特異性が最も優れた点であると考えている。一般的に酵素は基質特異性を持っており、反応対象となる基質を明確に選択している。そこで、ある特定のプラスチックにのみ反応性を持つ酵素を組み合わせることによって、混合物であるプラスチック廃棄物から、分別作業を行うこと無しに、高純度のモノマーを効率よく取り出すことができる。一般的にバイオプロセスは高コストであり、この点は不利であるのは間違いないが、分別を行うこと無しに高純度モノマーを取り出せるメリットは大きい。特に生分解性プラスチックは、自然界において微生物の分泌する酵素によって分解されることが明らかであることからも、これらの分解菌由来の酵素を利用したプロセス開発が期待できる。
【０００８】
酵素を用いたリサイクルを確立するためには、高い基質特異性を持った、強力なプラスチック分解酵素の存在が大前提となる。特にプラスチック廃棄物は実際にはチップやブロックのような固体で排出されるため、特に固体を分解する菌が重要である。
【０００９】
これまでに知られているポリエステル系の固体プラスチック分解酵素としては、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）を分解する酵素、ＰＨＡデポリメラーゼが挙げられる。ＰＨＡは微生物の生産する天然ポリエステルであり、古くから生分解性プラスチックとして用いられている。ＰＨＡは本来細菌のエネルギー貯蔵物質であるため、これを分解してエネルギー生産を行う代謝系も当然存在する。このため、Pseudomonas属菌をはじめとする多くの細菌が、これを分解可能であることが知られている。
【００１０】
非天然型のプラスチック分解菌由来のものとしては、エステル系ポリウレタンの分解酵素が知られている。本酵素はComamonas acidovorans由来で、エステル系固体ポリウレタンのエステル結合を切断し、水溶性モノマーを生成する（非特許文献１、特許文献１）。
【非特許文献１】Akutsu, Y., Nakajima-Kambe, T., Nomura, N., and Nakahara, T.: Purification and properties of a polyester polyurethane-degrading enzyme from Comamonas acidovorans TB-35. Appl. Environ. Microbiol., 64, 62-67 (1998)
【特許文献１】特開平09-224664 ポリウレタンエステラーゼの精製方法及びエステル系ポリウレタンの分解方法(出願人：スズキ自動車、発明者中島敏明他)
【００１１】
その他のポリエステル系プラスチックとしては、生分解性プラスチックであるポリ乳酸やポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペート（ＰＢＳＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）等がある。これらの生分解性プラスチックについては、分解菌は数多く報告されているが、乳化されたものや粉末体、又はミクロンオーダーの薄いフィルムについての分解報告がほとんどであった(非特許文献２)。UchidaらによりＰＢＳＡペレットを唯一炭素源とし資化するAcidovolax delafieldii BS-3株が単離されているが（特許文献２、非特許文献３）、固体ペレットを分解する菌の報告は他に無い。
【非特許文献２】Kim, D. Y., and Rhee, Y. H.: Biodegradation of microbial and synthetic polyesters by fungi. Appl. Microbiol. Biotechnol., 61,300-308 (2003).
【特許文献２】特開平11-225755  生分解性ポリマー分解酵素及びその製造方法（出願人：三菱化学、発明者：中島敏明他）
【非特許文献３】Uchida, H., Nakajima-Kambe, T., Shigeno-Akutsu, Y., Nomura, N., Tokiwa, Y., and Nakahara, T.: Properties of a bacterium which degrades solid poly(tetramethylene succinate)-co-adipate, a biodegradable plastic.FEMS Microbiology Letters, 189, 25-29, (2000)）。
【００１２】
また、リサイクルとは別に、生分解性プラスチックの適正な処理方法として分解菌の生ごみ処理機への添加やコンポスト化が有望視されているが、この場合、栄養が豊富な環境においてもプラスチックを良好に分解することが望まれる。しかし、これまでの多くの分解微生物が当該プラスチックを唯一の炭素源として利用しており、他の有機物が高濃度に存在すると分解能が著しく低下するか、または消失してしまう。栄養豊富な状態で分解可能な微生物を探索した例はまだ少ない。
【００１３】
発明が解決しようとする課題
本発明は、プラスチックを分解することのできる新規微生物、および該微生物を用いたプラスチックの分解方法、モノマー回収方法を提供することを目的とする。特に、固体のプラスチックを高活性で分解することができ、さらには栄養豊富な状態で分解可能な微生物を提供することを目的とする。
【００１４】
課題を解決するための手段
この問題を解決するため、自然界より、有機物の存在下において、ポリエステル系の固体プラスチックを分解する新規な菌を取得することを目的として探索を行った。
【００１５】
プラスチック、特に分子構造中にエステル結合を有するプラスチックを分解する微生物のスクリーニングを、ポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペート（ＰＢＳＡ）を試料として用いて行い、レプトスリックス（Leptothrix）属に属する微生物が前記プラスチックで固体形状のものを分解できることを見出した（尚、レプトスリックス属に属する微生物が前記プラスチックの分解能を有することはこれまで知られていなかった。）。また、本発明者らはレプトスリックス属に属する微生物を用いるプラスチックの分解方法、またはモノマー回収方法を見出した。
【００１６】
即ち、本発明はプラスチック、特に分子構造中にエステル結合を有する固体プラスチックを分解する能力を有するレプトスリックス属に属する微生物を提供するものであり、また、レプトスリックス属に属する微生物を用いたプラスチックの分解方法またはモノマー回収方法を提供するものである。尚、該微生物由来のプラスチック分解活性を有する酵素、該酵素のアミノ酸配列および遺伝子配列は、同一出願人による「発明の名称：新規新規ポリエステル系プラスチック分解酵素および該酵素をコードする遺伝子」の同日特許出願に記載されている。
【００１７】
発明の実施の形態
レプトスリックス属に属し、固体プラスチック分解能を有する微生物は、既に公知の微生物であってもよく、新たにスクリーニングされた微生物であってもよい。
【００１８】
微生物のスクリーニングの一例を示せば、各地より採取した土壌を生理食塩水で適宜希釈し、乳化したＰＢＳＡを重層したＮＢ平板培地に塗布し、３０℃にて培養を行い、コロニー周辺にクリアゾーンを形成する菌を取得することにより行うことができる。必要であれば二次スクリーニングとして、ＮＢ液体培地入り試験管にＰＢＳＡペレットを添加し、上記スクリーニングで得られた候補菌株を植菌し、培養前と培養後のＰＢＳＡの重量差の生じたサンプルを候補菌株とする。
【００１９】
本発明の微生物は、プラスチック、特に固体であり分子構造中にエステル結合を有するプラスチックを分解する能力を有するレプトスリックス属菌であればよい。具体的には、代表例として、平成１７年１月２０日付けで、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに受領されたレプトスリックス （Leptothrix）属菌ＴＢ−７１株（受領番号ＦＥＲＭ  ＡＢＰ−１０２０４）が挙げられる。レプトスリックス属菌の菌学的性質は、例えばバージーズ・マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジー（BERGEY'S MANUAL of Systematic Bacteriology）（第１巻１９８４年、第２巻１９８６年、第３巻１９８９年、第４巻１９８９年）に記載されている。
【００２０】
更に本発明の微生物は、プラスチック、特に固体であり分子構造中にエステル結合を有するプラスチックを分解する能力を有するレプトスリックス属菌であれば、野生株、変異株のいずれでも良い。
【００２１】
変異株は、従来からよく用いられている変異剤であるエチルメタンスルホン酸による変異処理、ニトロソグアニジン、メチルメタンスルホン酸などの他の化学物質処理、紫外線照射、或いは変異剤処理なしで得られる、いわゆる自然突然変異によって取得することも可能である。
【００２２】
レプトスリックス属に属する微生物の培養に用いる培地としては、レプトスリックス属に属する微生物が生育できる培地であれば特に制限なく用いることができ、例えば、ＬＢ培地（１％トリプトン、０．５％酵母エキス、１％ＮａＣｌ）およびＮＢ培地が挙げられるがこれらに限定されない。本発明の微生物の生育に使用する培地は、具体的には、本発明の微生物が資化し得る炭素源、例えばグルコース等、及び本発明の微生物が資化し得る窒素源を含有し、窒素源としては有機窒素源、例えばペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーン・スチープ・リカー等、無機窒素源、例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム等を含有することができる。さらに所望により、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の陽イオンと硫酸イオン、塩素イオン、リン酸イオン等の陰イオンとからなる塩類を含んでもよい。さらに、ビタミン類、核酸類等の微量要素を含有することもできる。炭素源の濃度は、例えば０．１〜１０％程度であり、窒素源の濃度は、種類により異るが、例えば０．０１〜５％程度である。また、無機塩類の濃度は、例えば０．００１〜１％程度である。
【００２３】
本発明において分解できる固体状プラスチックは、プラスチックの分子構造中にエステル結合を有するものであるが、好ましくはポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペート、ポリエチレンサクシネート、またはポリカプロラクトンが挙げられる。尚、本酵素は固体状プラスチックを分解できるが、プラスチックが液状やゲル状などであっても分解することができる。ここで、「固体状」とは、フィルムおよびペレット状などの固体形状のことをいう。
【００２４】
ポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペートとは、ポリブチレンサクシネート合成において原料にアジピン酸を加えることにより調製される高分子をいう。融点は90℃ぐらいにまで下がるが、柔軟性が向上する。包装材や苗のポット、ゴミ袋などに利用されている。本発明の分解方法において適用し得るポリブチレンサクシネート−ｃｏ−アジペートの数平均分子量は、特に制限はない。
【００２５】
ポリエチレンサクシネートとは、ポリブチレンサクシネートのブタンジオールをエチレングリコールに代えたものをいう。機械物性はポリエチレンやポリプロピレンと同等、融点は１００℃と低めであるが、酸素を通しにくいため食品フィルムへの応用が期待されている。本発明の分解方法において適用し得るポリエチレンサクシネートの数平均分子量は、特に制限はない。
【００２６】
ポリカプロラクトンとは、ε-カプロラクトンの開環重合により合成され、かなり低い温度でも軟らかい熱可塑性ポリエステルである。本発明の分解方法において適用し得るポリカプロラクトンの数平均分子量は、特に制限はない。
【００２７】
更に本発明は、プラスチック、特に固体であり分子構造中にエステル結合を有するプラスチックを微生物の作用により分解処理する方法を提供する。該方法は、微生物の増殖過程でプラスチックが分解され栄養源として消費されることを利用する、あるいは微生物の有する酵素の作用によりプラスチックを分解する作用を利用するもの、すなわち増殖した後の微生物菌体、例えば休止菌体を利用するものである。
【００２８】
プラスチック由来のモノマーの回収は、上記分解プロセスの後に分解により生じたモノマーを回収することにより実施することができる。
あるいは、菌体を定法により凍結乾燥した粉末状、その粉末と各種ビタミンやミネラル、必要な栄養源、例えば酵母エキス、カザミノ酸、ペプトン等を配合した後に打錠した錠剤等固形状の形態の調製物として固体プラスチックの処理に提供しても良い。また、菌株を活性汚泥およびコンポストの成分として利用することもできる。
【００２９】
分解に共される固体プラスチックは、例えば液体の培地中にエマルジョンとして、あるいは粉体の形で加えても良いし、フィルム、ペレット等の塊として加えても良い。なお、培地に対するプラスチックの投入量は、0.01〜10重量％が望ましい。添加する微生物量は極少量であってもよいが、分解効率を考慮してプラスチックに対して0.1重量％以上（湿重量）が好ましい。また、分解に供するプラスチックは、1種類であっても複数種類であっても良い。
【００３０】
微生物の増殖過程でプラスチックが分解され栄養源として消費されることを利用する態様では、プラスチックを単一の炭素源として与えることも、他の炭素源とともに与えることもできる。本発明のレプトスリックス属に属する微生物は、栄養豊富な状態であっても固体プラスチックを分解できるという特徴を有し、使用し得る培地としては、炭素源としては、プラスチックあるいはグルコース等、及び本発明の微生物が資化し得る窒素源を含有し、窒素源としては有機窒素源、例えばペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーン・スチープ・リカー等、無機窒素源、例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム等を含有することができる。さらに所望により、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の陽イオンと硫酸イオン、塩素イオン、リン酸イオン等の陰イオンとからなる無類を含んでもよい。さらに、ビタミン類、核酸類等の微量要素を含有することもできる。炭素源の濃度は、例えば０．１〜１０％程度であり、窒素源の濃度は、種類により異るが、例えば０．０１〜５％程度である。また、無機塩類の濃度は、例えば０．００１〜１％程度である。
【００３１】
微生物の有する酵素のプラスチックを分解する作用を利用する態様、すなわち増殖した後の微生物菌体、例えば休止菌体を利用する態様では、プラスチックの分解に際し、該微生物の増殖を伴わないため、緩衝液に固体プラスチックを添加した培地などであっても良いが、その他に窒素源、無機塩、ビタミンなどを添加しても良い。緩衝液としては、例えばリン酸緩衝液が挙げられる。
【００３２】
固体プラスチックの分解に要する時間は、分解に供するプラスチックの種類、組成、形状及び量、使用した微生物の種類及び樹脂に対する相対量、その他種々の培養条件等に応じて変化しうる。
【００３３】
本発明において、上記微生物に対し、好気条件で、静置培養、振盪培養あるいは通気培養を行えばプラスチックの分解がみられる。好ましくは回転振盪培養が良く、回転数は３０〜２５０回転／分の範囲であるのが良い。培養条件としては、培養温度は１０〜５０℃、特に３０℃付近が好ましい。また、培地のｐＨは４〜１０の範囲、好ましくは７付近であるのが良い。
【００３４】
培地中のプラスチックの分解の確認は、例えば、分解に供したプラスチックの重量減少の測定、エマルジョンとして供する場合はプラスチックの分解によるクリアーゾーンの形成により測定することができる。
【実施例】
【００３５】
本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらのみに限定されるものではない。
実施例１  微生物のスクリーニング
供試ポリエステル
供試ポリエステル系の固体プラスチックとしてはＰＢＳＡを用いた。ＰＢＳＡは昭和高分子社製のビオノーレ３０２０（平均分子量１４万）を用いた。
【００３６】
平板培地の作成方法
２ｇのＰＢＳＡを４０ｍｌのジクロロメタンで溶解した。これを４０ｍｇのPlysurf A210G（界面活性剤、第一製薬工業社製）を含む２５０ｍｌの蒸留水に加え、ブレンダーで攪拌し、乳化させた。これをドラフト中で８０℃にて加熱攪拌し、溶媒を除去したものを乳化ＰＢＳＡとした。この乳化ＰＢＳＡを含む寒天培地をNutrient broth（ＮＢ）平板培地に重層した。
【００３７】
スクリーニング
関東周辺の土壌、河川、浄水処理場の活性汚泥をスクリーニング源として、生理食塩水で適宜希釈し、乳化したＰＢＳＡを重層したＮＢ平板培地に塗布した。３０℃にて培養を行い、コロニー周辺にクリアゾーンを形成する菌を取得した。
【００３８】
二次スクリーニングとして、大型試験管（口径２２ｍｍ)にＮＢ液体培地１０ｍｌを添加し、ＰＢＳＡペレットの分解試験を行った。なお、分解試験には、直径２．５ｍｍ、長さ４ｍｍの円筒状ペレットを用い、７０％エタノールに浸漬して滅菌後、クリーンベンチ内で無菌的に乾燥させたものを用いた。
【００３９】
培養終了後ＰＢＳＡを取り出し、蒸留水で洗浄、乾燥後、重量を測定した。培養前と培養後のＰＢＳＡの重量差を分解量とした。
土壌、河川、活性汚泥などの環境中より採取した３５０サンプルから菌を抽出して、検定用平板に塗布したところ、コロニー周辺の乳化ＰＢＳＡを分解してクリアーゾーンを形成する菌株４０種を分離した。これらについてＰＢＳＡペレットの分解試験を行った結果、培養１週間でペレットの消失が見られたＴＢ−７１株を分離し、以降の研究に用いた。
【００４０】
実施例２  微生物の同定
ＴＢ−７１株のシングルコロニーから、１６ＳｒＤＮＡに特異的なプライマー（２７Ｆ：５’−ＡＧＡＧＴＴＴＧＡＴＣＣＴＧＧＣＴＣＡＧ−３’と１４９４Ｒ：５’−ＴＧＡＣＴＧＡＣＴＧＡＧＧＹＴＡＣＣＴＴＧＴＴＡＣ−３’）を用いて、ダイレクトコロニーＰＣＲ法により１６ＳｒＤＮＡの全長を増幅した。ＰＣＲの条件は表１に示した通りである。ＰＣＲ産物をｐＧＥＭ−Ｔベクターに連結し、宿主大腸菌ＸＬ１０ｇｏｌｄ株の形質転換を行った。アンピシリンを含む平板培地にて一晩培養して出現したコロニーよりプラスミドを抽出し、インサートＤＮＡの塩基配列を決定した。その後得られた塩基配列をＢＬＡＳＴプログラムで相同性検索を行い、Ｃｌａｓｔａｌ  Ｘソフトウェアにて系統樹を作成した。
【００４１】
【表１】
2006197882.tif 000002
【００４２】
シークエンス反応の結果、ＴＢ−７１株の１６ＳｒＤＮＡの５’側より約６４０ｂｐの塩基配列を決定した。これをＤＮＡ相同性検索（ＢＬＡＳＴ）に供したところ、unculturedなもの以外では、最も相同性が高いものでもLeptothrix mobilisとの９５％であった。系統樹を作成したところ（図１）、本菌株はLeptothrix属と同じクラスターに属したが既知の種の中では最も相同性の高いものでも９５％程度であり、新種である可能性が高い。
【００４３】
実施例３  ＴＢ−７１株による固体ＰＢＳＡの分解
ＮＢ培地５０ｍｌを入れた３００ｍｌ容の三角フラスコに、２５ｍｍ径、厚さ０．５ｍｍのディスク状に成型したビオノーレ３０２０（平均分子量１４万）（３００ｍｇ）を添加したものを用いた。ディスクは７０％エタノールに１２時間浸漬後、クリーンベンチ内で乾燥したものを用いた。
ＴＢ−７１株はＮＢ平板培地にて３０℃、２４時間培養し、これを生理食塩水に懸濁して初発菌濃度がＯＤ580＝０．０５となるように植菌した。一定時間経過後、ＰＢＳＡディスクを取り出し、蒸留水で洗浄、乾燥後、重量を測定した。培養前と培養後のPBSAの重量差を分解量とした。エステラーゼ活性の測定には、基質としてp-ニトロフェニルアセテートをもちいて、エステル結合の切断によって生じるp-ニトロフェノールを、４０５ｎｍの吸光度の増加量で測定する方法を用いた。１分間に１マイクロモルのp-ニトロフェノールを生じさせるのに必要な酵素量を１ｕｎｉｔとした。
結果を図２に示した。本菌株の生育は２４時間で最高に達したが、ＰＢＳＡディスクの分解はそれより少し遅れて、４８時間で完全に分解された。また、分解に伴い培養液からエステラーゼ活性が観察された。
実施例４  ＴＢ−７１株による各種ポリエステル系固体プラスチックの分解
供試ポリエステル系固体プラスチックとして、生分解性プラスチックであるポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）（昭和高分子社製ビオノーレ１０２０：分子量１４万および１００１：分子量２６万）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）（トヨタ社製ラクティ：分子量１３万）、およびポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）（日本触媒社製ルナーレＳＥ：分子量６万）を用いて分解試験を行った。また、分子量の異なるＰＢＳＡ（昭和高分子社製ビオノーレ３００１：分子量２６万）も同時に用いた。実験方法は上と同様３００ｍｇのディスクを作成し、７２時間培養後の分解量、菌体生育量、エステラーゼ活性を測定した。
【００４４】
結果を表２に示した。菌株はＰＢＳＡに関してはより分子量の高いビオノーレ３００１に対しても、ディスクを完全分解する活性を持っていた。また、ポリエチレンサクシネート（ルナーレＳＥ）に対しても強力な分解活性を持っていた。しかし、ポリ乳酸に対しては分解活性は認められなかった。興味深いことに、ＰＢＳＡとその化学構造が極めて類似しているＰＢＳに対しての分解活性は認められなかった。この理由は現在のところ不明である。このように本菌株のポリエステル系固体プラスチック分解活性は明瞭な基質特異性を有しており、選択的モノマー化への応用に適する。
【００４５】
【表２】
2006197882.tif 000003
【００４６】
本菌株は ＰＢＳＡディスク約３００ｍｇを２日間で完全に分解した。これまでに知られているＰＢＳＡ分解菌はエマルジョンやフィルムの分解菌がほとんどであり、ペレットやディスクのような固形物の分解の報告はほとんど無い。プラスチック廃棄物はエマルジョンやフィルムで与えられることはあまり無く、これをモノマーリサイクルへ応用するにはペレットやチップ状のプラスチックを分解可能なことが必須である。ＰＢＳＡペレット分解菌としては、既に報告されているAcidovolax delafieldii BS-3株（特許文献２、非特許文献３参照）がある。しかし、本菌株はＰＢＳＡディスクを７日間で約１５０ｍｇ分解しているが、それに比べて ６倍以上強力な分解力を持つことを示した。またＢＳ−３株はＰＢＳＡを唯一の炭素源として分解するが、他の有機栄養源の存在下での分解性は調べられていない。さらにエマルジョンやフィルムの分解菌を含めてもLeptothrix属の分解菌の報告は無い。
【００４７】
発明の効果
上述のように、本発明の微生物は、固体状プラスチックの分解能を有し、しかも分解力は極めて強力である。さらに、栄養豊富な条件下でもプラスチック分解能を有し、明瞭な基質特異性をも有しており、酵素を用いたケミカルリサイクルへの応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、ＴＢ−７１株およびその類縁菌の進化系統樹を示す。
【図２】図２は、ＴＢ−７１株によるＰＢＳＡディスク分解の経時変化を示す。
【図１】
2006197882.tif 000004
【図２】
2006197882.tif 000005
【配列表】
2006197882000001.app