微生物によるポリウレタン化合物の分解

• Project/Area Number: 06760069
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中島 敏明 筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (80241777)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1994: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: ポリウレタン / 微生物分解 / 難分解性化合物

Research Abstract

本研究では、プラスチックの中でも特にポリウレタン化合物(PUR)を対象として、その分解菌の取得を試みた。各種土壌サンプルを用いてPUR分解菌の検索を行なった結果、ポリエステル系のPURを効率良く分解資化する細菌、TB-35株を取得した。菌学的諸性質の検討を行なった結果、本菌株はComamonas acidovoransであると同定された。
本菌株はポリエステル系PURを唯一の炭素・エネルギー源として生育可能であり、培養液5mlあたり5mm角のPUR1個(重量にして1%)を7日間で完全に分解した。この時、菌体の生育、PURの分解に伴なって、培養液中に著量のタンパク質の分泌が認められた。さらに、本菌株はPURを唯一の窒素・炭素・エネルギー源としても生育可能であったが、この時の分解量はPURを唯一の炭素・エネルギー源とした場合の約50%程度であった。また、ポリエーテル系のPURは分解できなかった。
各種ポリエステル、および、これより合成した種々のエステル系PURについて、これらを炭素源として分解能の検討を行なった。その結果、本菌株は種々の分子量のポリエステルを分解可能であったが、PURについては、構成成分であるポリエステルの分子量が2,500程度の比較的長いものについては良く分解したが、1,000以下の短いポリエステルから合成されたPURは分解できなかった。
これまで、微生物によるPURの分解には有機栄養源の添加が必須であるとされていたが、本菌株は有機栄養源はおろか、窒素源の添加なしでも極めて高いPUR分解能を有しており、今後本菌株のPUR分解酵素、分解遺伝子等のさらなる解析が期待される。