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NEW MICROORGANISM, AND METHOD FOR TESTING BIODEGRADABILITY OF BIODEGRADABLE PLASTIC BY USING THE MICROORGANISM

Patent code P120008001
File No. S2009-0454
Posted date Oct 10, 2012
Application number P2009-051211
Publication number P2010-200697A
Patent number P5504440
Date of filing Mar 4, 2009
Date of publication of application Sep 16, 2010
Date of registration Mar 28, 2014
Inventor
  • (In Japanese)兼廣 春之
  • (In Japanese)関口 峻允
  • (In Japanese)加藤 千明
  • (In Japanese)佐藤 孝子
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京海洋大学
  • (In Japanese)国立研究開発法人海洋研究開発機構
Title NEW MICROORGANISM, AND METHOD FOR TESTING BIODEGRADABILITY OF BIODEGRADABLE PLASTIC BY USING THE MICROORGANISM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new microorganism actually present in a marine environment, especially in low-temperature and high-pressure deep sea, and having ability for degrading a biodegradable plastic; and to provide a method for testing the biodegradability of the biodegradable plastic in the marine environment by using the microorganism.
SOLUTION: The microorganism has the ability for degrading the biodegradable plastic, and belongs to the genus Moritella or the genus Shewanella.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

プラスチックは、軽さ、丈夫さ、安定性、成型の容易性などから、広く使用されている。しかし、錆びることもなく腐ることもないという従来のプラスチックの特徴から、使用後に回収されることなく廃棄されたプラスチックがいつまでも自然環境中に残存するという問題が逆に生じてきた。そこで、環境に対する関心の高まりと共に、使用後のプラスチックを完全に回収しようとする努力がなされるようになってきた。しかし、農業用資材、漁業用資材、土木用資材(特に、河川用及び海洋用資材)などでは、その使用の態様から、自然環境中への流出が生じやすく、また、いったん自然環境中に流出してしまったプラスチック製品を再び完全に回収することは、非常に困難であり、現実的ではない。そこで、回収されることなく自然環境のなかに流出してしまった場合にも微生物等によって分解されるプラスチック、いわゆる生分解性プラスチックが注目され、広く使用されるようになってきた。

より優れた生分解性プラスチックを開発するためには、開発したプラスチックの生分解性を評価及び試験する方法が重要である。現在、このような生分解性の試験方法として、例えば、JIS K 6950 :2000 (ISO 14851 :1999 に相当する)、JIS K 6951:2000(ISO 14852:1999 に相当する)、JIS K 6953:2000(ISO 14855:1999 に相当する)、JIS K 6955:2006(ISO 17556:2003 に相当する)などが規定されている。

JIS K 6950及びK 6951は、プラスチックの水系培養液中の好気的究極生分解度を、酸素消費量又は発生二酸化炭素量の測定によって求める方法を規定しており、植種源として、コンポスト、活性汚泥、及び土壌を挙げ、特に下水処理場からの活性汚泥を適したものとして挙げており、望ましい培養温度として、20~25℃±1℃を挙げている。JIS K 6953は、プラスチックの制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度及び崩壊度を、発生二酸化炭素量の測定によって求める方法を規定しており、植種源として、可能ならば都市ごみの固形廃棄物の有機成分のコンポストを使用すること、培養は58±2℃の恒温下で行うことを記載している。JIS K 6955は、プラスチックの呼吸計を用いた酸素消費量又は発生した二酸化炭素量の測定によって土壌中での好気的究極生分解度を求める方法を規定しており、植種源として土壌を挙げ、望ましい培養温度として20~25℃±1℃を挙げている。また、これらの規格はいずれも、大気圧下での培養を前提としている。

このように、プラスチックの生分解性の試験方法として現在知られている方法は、いずれも、陸上環境において、土壌に埋没し、あるいはごく浅い水中に没したプラスチックが、陸上環境中に存在する土壌や汚泥の微生物によって、どのように生分解するかを試験する方法であった。そのために、これらの試験法を指標として開発された生分解性プラスチックは、いずれも、このような陸上環境での土壌や汚泥の中の微生物によって分解されることが確認されたに過ぎないものであった。

陸上環境からの植種源の生きた微生物を使用することなく、生分解性プラスチックの生分解性を予測する試みとして、生分解性プラスチックの物性値を機器分析によって測定して酵素分解性を予測する方法が、特許文献1(特開2008-222758号公報)に開示されている。しかし、このような予測方法であっても、予測の根拠となるのは、従来の生分解性の試験法と同じく、陸上環境中に存在する土壌や汚泥の微生物に由来する酵素であるために、結果として、生分解性プラスチックの機器分析による物性値から予測可能であるのは、陸上環境中に存在する土壌や汚泥の微生物による生分解に限られている。

一方、農業用資材、土木用資材などが、その使用の態様から、自然環境中へ流出した場合には、陸上で流出した場合にも風雨や河川によって海へと運ばれ、その多くが結果として海洋へ流出すると考えられる。また、漁業用資材、河川や海洋で使用される土木用資材などは、そのまま海洋へと流出する。このように海洋へと流出したプラスチックは、重力によって沈降して、深海へと蓄積して、自然環境を汚染し、海洋の生態系を永続的に損なってゆく。このような廃棄物は、現実の深海調査でも数多く確認されている。

さらに、例えば、海洋へと流出した合成素材の漁具(特に漁網)は、今なお誰も意図しないままに多くの魚類を捕獲して絶命させ続けている。このような流出した漁具による海洋生物の被害は、ゴーストフィッシングと呼ばれ、人類に益するところが全くないばかりか、魚種によっては、商業的水揚げ量を超える被害が生じているとも推定されており、人類の食料資源に対する脅威となりつつある。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、新規な微生物、及び該微生物を使用して海洋環境、特に深海における生分解性プラスチックの生分解性を試験する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
深海の海底堆積物より分離され、生分解性プラスチックの分解能を有する微生物である、モリテラアビシアイCT12株(受託番号:FERM P-21744)

【請求項2】
 
深海の海底堆積物より分離され、生分解性プラスチックの分解能を有する微生物である、モリテラsp.JT01株(受託番号:FERM P-21745)

【請求項3】
 
深海の海底堆積物より分離され、生分解性プラスチックの分解能を有する微生物である、シュワネラベンティカCT01株(受託番号:FERM P-21743)

【請求項4】
 
請求項1~3の何れかに記載の微生物を含んでなる、プラスチックの生分解性試験のための植種源。

【請求項5】
 
請求項1~3の何れかに記載の微生物をプラスチックに添加する工程、
を含む、生分解性プラスチックの生分解性を試験する方法。

【請求項6】
 
以下の微生物種、
(a)モリテラアビシアイ、
(b)モリテラsp.JT01株(受託番号:FERM P-21745)と同一種、及び
(c)シュワネラベンティカ
よりなる群から選ばれる、深海の海底堆積物より分離され、生分解性プラスチックの分解能を有する微生物をプラスチックに添加する工程、
を含む、生分解性プラスチックの生分解性を試験する方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered


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