地球を悩ませているプラスチック廃棄物の危機を考えると、新しい解決策は、プラスチックを生分解する一種のワームにある可能性があります。 ワックスワームは、大きな影響を与えるのに十分な規模で展開することができるでしょうか。
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ポリエチレン（PE）は、石油に由来するプラスチックの一種です。 最も一般的に使用されているプラスチックで、食料品袋、子供のおもちゃ、食品包装など、さまざまな用途に使用されています。 PEは、製品に使用されるプラスチックパッケージの総需要の約40％を満たしており、生分解性がないため環境への影響も大きい。 焼却、化学分解、埋め立てなどの方法で廃棄され、これらはすべて環境をさらに悪化させる。
世界のPE市場は2018年に1034億9000万米ドルで、2026年には1433億ドルに達すると予測されており、グリーン経済への推進が高まっているにもかかわらず、この物質に対する需要が急激に高まっていることを示している。
この危機を和らげる新しい解決策は、ワックスワームにあるかもしれません。 科学者のFrederica Bertocchiniは、偶然にも、このミミズがビニール袋に穴を開けることを発見しました。 この発見を発展させるために、彼女はケンブリッジ大学の科学者とチームを組み、いくつかの実験を通して、ミミズがポリエチレンの化学結合を分解することができることを確認しました。 例えば、ビニール袋の分解には最大で10～20年、ペットボトルの分解には450年かかると言われています。 化学分解でも、分解に数カ月かかります。 ある研究では、100匹のワックスが12時間で92ミリグラムのPEを生分解し、ワックス1匹につき1時間あたり約2.2個の穴を開けることがわかりました。
ワックスはどのようにプラスチックを食べるのですか？
その答えはワックスの生理にあります。 ワックスガは蜂の巣の中に卵を産み付け、ワックスワームが蜜蝋を栄養源とするようにします。 PEも蜜蝋も似たような化学結合からなる高分子です。 蜜蝋を分解するワックスワームの能力は、プラスチックを分解する能力と似ていると考えられています
しかし、この能力がワックスワームの皮膚にある酵素によるものか、腸内にある微生物によるものかについてはまだ不明です。 そこで、ワックスワームがプラスチックを噛んでむしゃむしゃ食べることによる機械的劣化を除外するため、科学者たちは、砕いたワックスワームの混合物を作り、薄いPEプラスチックのシートの上に2時間広げました。
インドのポンディシェリー大学による最近の研究では、研究者は、より小さい種のワックスワームで同様の結果を見つけ、PE フィルムでの生分解速度が 1 時間あたり 2.01 穴であることを示しました。 この研究では、PEのみを餌とするワックスワームと従来のワックスワーム用飼料を用いたワックスワームの生存率を比較したことが重要な要素の1つです。 ワックスコーム飼料を食べたミミズが92％の生存率だったのに対し、PE飼料を食べたワックスワームは80％の生存率だったのです。 PEだけではミミズにとって十分な栄養がなく、生き残ったミミズは栄養をとるために死んだものを食べることに頼ったのです。
このことは倫理的な問題を提起し、このプラスチック廃棄物管理コンセプトを大規模に実施した場合、動物愛護団体との対立を引き起こす可能性があります。 PE 混合物に栄養分を加えればこの問題は解決するかもしれませんが、より多くの資源を必要とするかもしれません。
これとは別に、ワックスワームが誤って野生に放たれた場合、苦労しているハチの集団に深刻な影響を与える可能性があります。
しかし、このような倫理的および環境的懸念を考慮すると、おそらく、農場で何百万匹ものワックスワームを生産するのではなく、PE 分解の原因となる酵素または細菌を分離して抽出し、大規模に使用する産業用酵素溶液を作成することを考えるべきです。
工業用酵素を作るための資金面はかなり高価であることが知られており、世界市場の障壁となる可能性がある。 酵素の抽出、精製、封じ込めは複雑で、特定の装置を必要とする。 これは、セルラーゼ酵素の商業的コストが高いために、非再生可能燃料のクリーンな代替品としてのバイオエタノールの商業的成功を妨げているのと同様の障壁である。
特定の種類のプラスチックを生分解することができるのは、ミミズだけではありません。 プラスチック廃棄物の危機を解決するには、多くの産業が協力する必要がありますが、その1つがワックスワームの利用であると思われます。 全体として、生化学的な解決策の可能性は大いに期待でき、さらに調査する必要がある。
