ペットボトルや衣類などに利用されているポリエチレンテレフタレート(PET)を栄養源にして増殖する細菌を発見、分解メカニズムの解明にも成功――京都工芸繊維大学、慶応義塾大学などの研究グループによって発表された論文は、2016年3月の米科学誌サイエンスに掲載され、話題となりました。研究グループの一員であり、現在、京都大学白眉センター特定准教授の吉田昭介先生に、発見までの苦労や環境にやさしいリサイクル技術実現の可能性などについてお聞きしました。

ペットボトルを食べる細菌を発見。「自然界で分解されない」との定説を覆す

―― どんなきっかけで、この研究に取り組むことになったのでしょうか

吉田特定准教授 これは僕の最初の研究テーマなんです。京都工芸繊維大学の4回生で研究室配属のとき、PET分解菌を探している研究室があることを知りました。できないと思われていることに挑戦しているのが魅力的で、僕もやってみたいと思って。

実は大学に入ったとき、周りが勉強家が多くてついていけないなぁという気分になっていたんですよね。その研究室はいつもみんな忙しそうにしてるんです。当時はすこし体力に自信があったので、ここなら頭で追いつけない分を体力でカバーできるんじゃないか、なんて思ったことも動機の一つです(笑)。

―― PETを分解する細菌って、どうやって見つけたんですか

吉田特定准教授 PETがたくさんあるところにはそういう細菌がいるだろうという仮説をもとに、研究室の先生と学生でペットボトルの処理場に行って、いろんな場所の土や汚泥を集めました。1回につき50個くらいのサンプルを取るんですが、季節を変えて4~5回は行ったと思います。

次に、取ってきたサンプルを培養します。栄養の入っていない液体培地が入った試験管の中に、サンプルと、「エサ」としてPETフィルムを入れ、ひたすら観察です。時々、フィルムを取り出して分解したかどうかを確かめます。それを繰り返しているうちに、いくつかの試験管のなかでフィルムが分解されているのが見つかったんです。分解の痕は肉眼では見えないだろうと思っていたので、ずっとフィルムを電子顕微鏡で見ていたんですが、実際は一目でわかるほどしっかり分解していて、フィルムがなくなるくらいでした。微生物はPETを分解するだけでなく、栄養源として増殖していることも分かりました。PETは自然界で分解されないというのが定説でしたから、インパクトが大きい発見でしたね。試験管の中にいたのは、いろんな微生物の集まりで、その中から単独でPETを分解できる細菌が分離されました。大阪の堺市で採取したサンプルから見つかったので「イデオネラ・サカイエンシス」と名づけました。

PETを分解するイデオネラ・サカイエンシスの電子顕微鏡写真(左)。洗い流すと、未処理のPETフィルム(右上の白枠内)と比べ、PETの分解がはっきりと分かる(右)
PETを分解するイデオネラ・サカイエンシスの電子顕微鏡写真(左)。洗い流すと、未処理のPETフィルム(右上の白枠内)と比べ、PETの分解がはっきりと分かる(右)

 

―― 見つけたときの気持ちは?「やったぞ!」って感じですか

吉田特定准教授 いや、喜びみたいな感情になったのは、少しあとだったと思います。4回生の1年間と修士の最初の1年間を費やして、精神的につらい時期にようやく見つかったんです。実際に見つかってみると、とたんに不安になって、本当かな、もう一回やり直してみよう、どうも本当に見つけたようだな、という感じだったと思いますね。

―― あるかどうかわからないものを探すって賭けですよね。途中でやめようと思ったことはありませんでしたか

吉田特定准教授 そりゃあ、ありましたよ。継続するにしても、卒論や修士論文が書けるような、もう一つ別の研究テーマがほしいという気持ちもありました。でも、研究室の先生がすごい情熱を持ってらっしゃっていたので、なかなかそういうわけにもいかず…。

―― 精神的に参っていたご自身をどうやって立て直したんですか

吉田特定准教授 僕はテニス部だったんですけど、かなり腐っていたとき、研究室に行くのをさぼって1日中テニスをしていたことがありました。翌日、先生に注意されて「ちょっと調子が悪くて…」って、言い訳したんですが、そのとき、気づいたんですよ。結果の出ない研究にずっともやもやしていて、いきがってさぼってはみたものの、ちょっと冷や水を浴びせられたら、もやもやがスッとしぼんじゃう。自分のストレスなんてたいしたことなかっんだなぁと(笑)。それ以降は、一度眠ったらだいたい大丈夫になりました。

PET分解菌を発見した大学院生時代を笑顔で振り返る吉田特定准教授
PET分解菌を発見した大学院生時代を笑顔で振り返る吉田特定准教授

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