Name: 【TED-Ed】環境に良い！微生物がゴミを分解する？！
Uploaded: 2022-12-09T21:01:20.000Z
Duration: 5 min 55 s

上級受動態

At this very moment, almost everything around you is being eaten.

今この瞬間も、あなたの周りのほとんどのものが食べられているのです。

Invisible to the naked eye, organisms called microbes swarm every surface.

肉眼では見えませんが、微生物と呼ばれる生物があらゆる表面に群がっています。

関係詞節（制限と非制限）

Hordes of bacteria, archaea, and fungi have evolved to produce powerful enzymes that break down tough organic material into digestible nutrients.

大量のバクテリア、古細菌、菌類が進化して、強力な酵素を生み出し、頑強な有機物を消化可能な栄養素に分解しているのです。

But there's one particularly widespread type of material that almost no microbes can biodegrade: plastics.

しかし、特に広く普及している物質で、ほとんど微生物が生分解できないものがあります。

To make most plastics, molecules from oil, gas and coal are refined and turned into long, repeating chains called polymers.

ほとんどのプラスチックは、石油、ガス、石炭の分子を精製して、ポリマーと呼ばれる長い繰り返し鎖にしたものです。

This process often requires temperatures above 100 degree Celsius, incredibly high pressure, and various chemical modifications.

この工程では、100℃を超える高温、高圧、さまざまな化学修飾が必要になることが多いです。

The resulting man-made polymers are quite different from the polymers found in nature.

こうしてできた人工の高分子は、自然界に存在する高分子とは全く異なるものです。

And since they've only been around since the 1950s, most microbes haven't had time to evolve enzymes to digest them.

また、1950年代から存在するようになったばかりなので、ほとんどの微生物は消化するための酵素を進化させる時間がありません。

Making matters even more difficult, breaking most plastics' chemical bonds requires high temperatures comparable to those used to create theM, and such heat is deadly to most microbes.

さらに、プラスチックの化学結合を破壊するには、Mを作るときと同じような高温が必要で、その熱は多くの微生物にとって致命的であるため、さらに難しいです。

This means that most plastics never biologically degrade.

つまり、ほとんどのプラスチックは生物学的に分解されることはないのです。

They just turn into countless, tiny, indigestible pieces.

ただ、無数の小さな消化不良の破片になるだけです。

And pieces from the most common plastics like Polyethylene, Polypropylene, and Polyester-terephthalate have been piling up for decades.

そして、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルテレフタレートなど、最も一般的なプラスチックの破片は、何十年にもわたって積み重ねられてきました。

Each year humanity produces roughly 400 million more tons of plastic, 80% of which is discarded as trash.

毎年、人類はおよそ4億トン以上のプラスチックを生産し、その80％がゴミとして廃棄されています。

Of that plastic waste, only 10% is recycled.

そのプラスチックゴミのうち、リサイクルされるのはわずか10％です。

60% gets incinerated or goes into the landfills, and 30% leaks out into the environment where it will pollute natural ecosystems for centuries.

60%は焼却されるか埋め立てられ、30%は環境中に漏れ出し、何世紀にもわたって自然の生態系を汚染することになります。

An estimated 10 million tons of plastic waste end up in the ocean each year, mostly in the form of microplastic fragments that pollute the food chain.

毎年推定1,000万トンのプラスチック廃棄物が海に流れ込み、そのほとんどが食物連鎖を汚染するマイクロプラスチック片の形で廃棄されています。

Fortunately, there are microbes that may be able to take a bite out of this growing problem.

幸いなことに、この深刻な問題に対処できるかもしれない微生物がいます。

In 2016, a team of Japanese researchers sampling sludge at a plastic-bottle recycling plant discovered Ideonella sakaiensis 201-F6.

2016年、ペットボトルのリサイクル工場で汚泥を採取していた日本の研究チームが、Ideonella sakaiensis 201-F6 を発見しました。

This never-before-identified bacterium contained two enzymes capable of slowly breaking down PET polymers at relatively low temperatures.

この未同定の細菌は、比較的低温でゆっくりとPETポリマーを分解する2つの酵素を含んでいたのです。

Researchers isolated the genes coding for these plastic-digesting enzymes, allowing other bioengineers to combine and improve the pair, creating super-enzymes that could break down PET up to six times faster.

研究者らはこのプラスチック分解酵素をコードする遺伝子を単離し、他の生物工学者がこの2つを組み合わせて改良し、PETを最大6倍速く分解するスーパー酵素を作り出しました。

Even with this boost, these lab-grown enzymes still took weeks to degrade a thin film of PET, and they operated best at temperatures  below 40 degree Celsius.

しかし、実験室で育てた酵素は、PETの薄膜を分解するのに数週間かかり、40度以下の温度で最も効果的に作用します。

However, another group of scientists in Japan had been researching bacterial enzymes adapted to high temperature environments like compost piles.

しかし、日本の別の研究グループは、コンポストのような高温環境に適応するバクテリアの酵素を研究していました。

And within one particularly warm pile of rotting leaves and branches, they found gene sequences for powerful degrading enzymes known as "Leaf Branch Compost Cutinases."

そして、特に温かい腐葉土の山の中から、「腐葉土クチナーゼ」と呼ばれる強力な分解酵素の遺伝子配列を発見したのです。

Using fast-growing microorganisms, other researchers were able to genetically engineer high quantities of these enzymes.

他の研究者は、増殖の早い微生物を使って、この酵素を遺伝子工学的に大量に作り出すことに成功しました。

They then enhanced and selected special variants of the Cutinases that could degrade PET plastic in environments reaching 70 degree Celsius, a high temperature that can weaken PET polymers and make them digestible.

そして、70℃に達する環境下でPET樹脂を分解できるよう、クチナーゼの改良と特殊な変異体の選択を行いました。このクチナーゼは、PETポリマーを弱め、消化できるようにすることができます。

With the help of these and other tiny diehards, the future of PET recycling looks promising.

このような小さな愛好家たちの協力で、PETリサイクルの将来は明るいと思います。

しかし、PETはプラスチックの一種に過ぎません。

We still need ways to biologically degrade all the other types, including abundant PEs and PPs, which only begin breaking down  at temperatures well above 130 degree Celsius.

他のすべての種類を生物学的に分解する方法がまだ必要です。豊富なPE、PPを含む が、130℃をはるかに超える温度で分解され始める。

Researchers don't currently know of any microbes or enzymes tough enough to tolerate such temperatures.

研究者たちは、今のところ、微生物や酵素の存在を知りません。そのような温度にも耐えられるようなタフさを備えています。

So for now, the main way we deal with these plastics is through energy-intensive physical and chemical processes.

だから、今のところ、これらのプラスチックへの主な対処法はは、エネルギーを大量に消費する物理的・化学的プロセスによって行われます。

Today only a small fraction of plasticwaste can be biologically degraded by microbes.

現在では、プラスチック廃棄物のごく一部に過ぎません。は、微生物によって生物学的に分解することができる。

Researchers are looking for more heat-tolerant plastivores in the planet's most hostile environments and engineering better plastivorous enzymes in the lab.

より耐熱性の高いプラスティボアを探す研究者たち地球上で最も過酷な環境下で と、より優れたプラスティボラス酵素を研究室で作り上げることです。

But we can't rely solely on these tiny helpers to clean up our enormous mess.

しかし、私たちは、この小さな助っ人だけに頼って、膨大な量のゴミを片付けるわけにはいきません。

We need to completely rethink our relationship with plastics, make better use of existing plastics, and stop producing more of the same.

私たちは、プラスチックとの関係を完全に見直す必要があるのです。既存のプラスチックを有効活用する。 そして、同じものを作り続けることを止めます。

And we urgently need to design more environmentally-friendly types of polymers that our growing entourage of plastivores can easily break down.

そして、より環境に優しいタイプのポリマーの設計が急務となっています。このように、増え続けるプラスチックの側近は、簡単に壊れてしまうのです。