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バイオプラスチック分解

概要

バイオプラスチックとは、微生物由来 (Bio-based) または微生物よって分解されうる (Biodegradable) プラスチックのこと。 バイオプラスチックとしては、poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), poly(L-lactide) (PLA), poly(ethylene adipate) (PEA), poly(butylene succinate-co-adipate) (PBSA), poly(butylene succinate) (PBS), poly(ethylene succinate) (PES), poly(epsilon-caprolactone) (PCL), poly(beta-propiolactone) (PPL) などがある。
ここではバクテリアの産生する酵素によるバイオプラスチック分解について述べる。
バイオプラスチックについて
バイオプラスチックについて --Tokiwa (2009). Figure 1

機能に関する知見

機能を示すメカニズム

polyhydroxyalkanoate (PHA) degradation
polyhydroxyalkanoates: PHB, poly(3-hydroxyvalerate) (PHV), poly(4-hydroxybutyrate) (P4HB), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) etc.]
関与する酵素:
  • polyhydroxyalkanoate depolymerase (PhaZ, EC 3.1.1.75)： PHA を 重合度 1-5 の hydroxyalkanoate へ分解する。extracellular, intracellular タイプがある。
  • D-(-)-3-hydroxybutyrate oligomer hydrolase (PhaY, EC 3.1.1.22)： 3-hydroxybutyrate-oligomer を monomer へ分解。
Ralstonia, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces等、多くの細菌で研究されている。
polylactide (PLA) degradation
  • poly(L-lactic acid) depolymerase - Amycolatopsis sp. K104-1 (Q75UA4) (PMID: 16237016)
polybutylene succinate (PBS) degradation
  • PBS(A) depolymerase - Acidovorax delafieldii BS-3 (Q8RR62) (PMID: 16233195)
polyurethane degradation
このほかいくつかのセリンプロテアーゼ、リパーゼなどでバイオプラスチック分解が確認されている。

Rule/Function 作成に関する特記事項

MiFuP では、PHA 分解についてのみルールの対象としている。

参考文献

  • Tokiwa, Y. et al. (2009). Biodegradability of plastics. Int J Mol Sci. 10(9):3722-3742. PMID: 19865515

MiFuPへのリンク

  • NFUNC_0015 Bioplastic degradation
    NRULE_0022 D-(-)-3-hydroxybutyrate oligomer hydrolase
    NRULE_0023 Intracellular poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase
    NRULE_0080 Poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase
    NRULE_0088 Poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase
（更新日 2015/07/16）