京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

図1 微生物で合成されるイタコン酸とその産業応用 イタコン酸は、微生物の解糖を含む生化学反応の過程で効率的に合成される。合成されたイタコン酸は、２つのカルボキシ基や炭素二重結合を持つため反応性に富み、合成繊維や塗料、ゴム、接着剤などと様々な工業製品に形を変える。他にも創薬の出発物質になるような環状分子の前駆体ともなり、ファインケミカルの分野でも注目されている。

微生物という「工場」

プラスチックやビニールなどの石油化学製品は、蒸留塔やガスタンクが立ち並ぶコンビナートで、大量のエネルギーを消費しながら集中的に製造されています。これにより、大量かつ安価、安定して製品を供給することが可能となります。一方、微生物による有用物質の生産は代謝プロセスの一環として行われ、温和な条件、低エネルギー、環境負荷を抑えたかたちで行われます。微生物による有用物質生産の最たる例が、日本酒やワインなどのアルコール発酵ですが、工業的にも有用な原料である「イタコン酸」を微生物で生産できることも知られており、実際に産業レベルで毎年何万Kトン単位の生産が行われています。麻生祐司准教授は、微生物による有用物質の生産というのを研究の大きな柱に捉えています。

カーボンニュートラルに至る幾つかの道

製品の製造から廃棄までの一連の過程で、CO2の排出がトータルでゼロになるようにする概念をカーボンニュートラルとよび、持続可能な社会の実現のために必要な物と考えられています。多くの研究者が多様なアプローチでこれの実現を目指しています。例えば植物起源の素材から合成されるポリ乳酸などがあり、廃棄の際も生分解性からエネルギー消費が抑えられると考えられています。 一方、麻生准教授は、イタコン酸の場合でもそうですが、特に微生物の代謝活動でCO2を吸収して有用な物質を合成していることから、廃棄でエネルギーを消費しても、全体としてカーボンニュートラルを実現できる可能性があります。