廃プラスチックの高速分解を実現するカスケード酵素反応プロセスの構築

• Project/Area Number: 24K01532
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 松浦 俊一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80443224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 修 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (20357148) ; 三村 直樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50358115) ; 日吉 範人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50415733) ; 山口 有朋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究部門長 (90339119)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: 難分解性プラスチック / ポリエチレンテレフタレート分解酵素 / ナノ空間材料 / 固定化酵素 / バイオリサイクル法

Outline of Research at the Start

廃プラスチックの新規バイオリサイクル技術として、固定化酵素を利用したフロー式リアクターによる「高速ＰＥＴ分解反応プロセス」を提案する。本手法ではナノ空間材料（メソポーラスシリカ）の細孔内部にＰＥＴ分解酵素を高密度かつ配向的に固定化し、さらにシリカ細孔表面の疎水性を高度に制御することで疎水的なＰＥＴ断片との近接作用による「酵素との接触頻度の向上」を達成することで飛躍的にＰＥＴ分解速度を向上させる。また、メソポーラスシリカ固定化酵素をカートリッジ化した酵素内包ディスクを実装したフロー式酵素リアクターを開発し、高効率かつ低環境負荷型の難分解性プラスチック分解反応プロセスの基盤技術を構築する。