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2025-03-05 00:00:00
最近の研究では、人間の脳に大量のマイクロプラスチックが発見されました。これは、プラスチックの分解のための資金と技術の進歩を促進する可能性があります。
毎年、4億6,000万トンを超えるプラスチックが生産され、推定2,000万トンのプラスチックが環境に入っています。このプラスチック汚染は、生物多様性の損失をグローバルに促進し、生態系、経済、私たちの気候に影響を与えます。リサイクルされていない場合、プラスチックは自然に小さくて小さくなり、最終的にはマイクロプラスチック（長さ5ミリメートル未満）とナノ形成術（1マイクロメートル未満）に分類されます。これらの微小形成科とナノ形成術は、肺、胎盤、血液など、人体全体で発見されています。
の最近の研究 自然医学 人間の脳組織サンプルで微小微小化とナノプラスチクスを分析し、2024年のサンプルのほんの数年前のサンプルよりも多くのサンプルを見つけました1。プラスチックがそこにあることは驚くことではありません。濃度が非常に高いことは驚くことです。脳には、肝臓や腎臓のような組織の7〜30倍のプラスチックがあります。これの健康への影響は不明です。
プラスチックを食べる細菌は、私たちの組織内のマイクロプラスチックの蓄積を停止するための解決策である可能性があります。プラスチックを分解できる最初の細菌が発見され、 科学 2016年（参照。 2）、研究者は、ポリエチレン、塩化ポリビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（PET）など、最も一般的なプラスチックを自然に分解できる酵素を含む他の微生物を検索しました。しかし、このような微生物はまれな発見です。プラスチックは比較的新しい材料であり、ほとんどの微生物にはそれらに対する強い分解経路を進化させるのに十分な時間がないと考えられています。さらに、各タイプのプラスチックは構造的に異なります。ただし、微生物が食欲をそそる可能性がある特定の機能を共有しています。場合によっては、構成モノマーを接続する化学結合が互いに似ている場合があります。さらに重要なことに、それらの化学結合は、自然基質に見られる結合と構造を共有する可能性があります。そのような結合が天然基質に存在する場合、それらは微生物によって生成された酵素によって認識および破壊される可能性が高くなります。例は、PETに存在するエステル結合です3。対照的に、ポリエチレン、塩化ポリビニル、ポリプロピレンなどの単一使用プラスチックに存在する炭素炭素結合は、いくつかの特定の酵素によって分解されることが示されています。4。
プラスチック分解酵素を生成する微生物は、既存のメタゲノムデータベースをマイニングするか、プラスチック廃棄物サイトで見つかった細菌の培養によって発見されています。一部の人々は、スタートアップブレイクによって発見された微生物X-32のように、複数の種類のプラスチックを自然に分解することがわかっています。同社は現在、これらのプラスチックを分解して二酸化炭素、水、バイオマスを生成するX-32によって生成された酵素を隔離する方法を考えています。その後、エンジニアリング微生物を分布させ、プラスチック表面に適用できます。最終的に、それらは土壌や水路に広がる可能性があります。
しかし、水路にエンジニアリングされた微生物を追加することは簡単ではありません。多くの場合、環境に適応せず、迅速に排除されます。最近、研究者は、環境に固有の微生物を、細菌間の遺伝物質の自然な移動を通じてプラスチック廃棄物をうまく分解する代謝経路を発現するように設計できることを示しました。バクテリアは、環境内の近くの天然細菌に移動し、使用したペットヒドロラーゼ遺伝子を運ぶプラスミドを運ぶように設計されました。5。
他の人は、細菌培養の必要性をバイパスして、プラスチック製の酵素をプラスチック汚染領域に直接追加することを提案しています6。フランスのバイオテクノロジーCarbiosは、孤立した微生物酵素を使用してPETを分解します。同社は、関与する酵素に一連の突然変異を導入し、劣化プロセスを高速化して10時間でPETの90％を解重合しました。
Alphafoldや生成AIなどのタンパク質設計アルゴリズムは、この空間に大きな影響を与えるでしょう。 PETを分解する酵素はその好例です。機械学習アルゴリズムにより、このフィールドが迅速に移動することができ、すでにそのような酵素は堅牢でアクティブなペットヒドロラーゼを設計するために使用されています7。生成機械学習によるde novo酵素設計は、自然がまださまざまなプラスチックを分解することができないという酵素を開発し、今後の明確な方法です8。
多くのことが発見されるべきです。主に、私たちの環境にあるマイクロプラスチックと私たちの体は、自然のプロセスによって風化され、変化しています。それらは完全に特徴付けられておらず、研究者が研究室で使用している化学的に均一に均一な微小形成とナノ形成科と構造的に同一であるとは考えにくい。ラボで開発された酵素がより多様なポリマーに対して機能的であるかどうかはまだ不明です。科学者はまた、プラスチックが私たちの健康にどのように影響するかを正確に確立する必要があります。
他の新興技術と同様に、プラスチック分解酵素を大規模に使用するボトルネックがあります。培養バクテリアは大きなバイオリアクターで異なる動作をするため、細胞ベースのアプローチのスケールアップは困難です。ほとんどのプラスチック表面も疎水性であり、酵素や微生物がそれらに固執することを困難にしています。特定のバイオサーファクタントを添加すると、表面でより多くのポリマーを露出させることにより、さまざまなプラスチックの生分解性が向上し、微生物の順守が改善される可能性があります。9。
プラスチックが海洋生物に害を及ぼすことは明らかですが、これはこれまでのイニシアチブが集中してきた場所ですが、人間の健康への影響はあまり明確ではありません。それらは、サイズ、形状、化学組成の多様性のアスベストなどの化学物質や材料とは異なるため、同じ規制に該当しません。そして、それらは十分に定義されていないため、これにより世界規模でそれらを規制することが困難になります。しかし、人体のマイクロプラスチックが神経変性、炎症性腸疾患などの病気と相関する研究がますます出てくると10 そして心臓の問題11、規制当局と資金提供者は行動を起こし始めるべきです。フランス政府はカルビオスを支持していますが、世界は炭素/コスト比の観点から働くために多くの小さな施設を必要としています。理想的には、人々は、大規模な廃棄物処理会社や政治的善意に頼らなければならないのではなく、食物堆肥のビンの隣にある自分の裏庭でプラスチックを分解する能力を持っているでしょう。
ソリューションは2倍でなければなりません。世界はプラスチックの使用と生産を削減しなければならず、同時に、何年も蓄積されてきた廃棄物を最もよく分解する方法を見つけなければなりません。 2022年、国連環境プログラムは、プラスチック汚染の問題に対処するために国際条約を交渉するために2年間を脇に置いたが、2024年末までに条約は到達しておらず、今年まで議論は継続されない。私たちの海洋の大量のプラスチック廃棄物が政策を変えることができない場合、おそらく今後の世代は、脳内のプラスチックスプーンのマイクロプラスチックに相当するものを持っているでしょう。
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