発泡スチロール食べるスーパーワーム、プラ再利用拡大のカギとなるか

【ＡＦＰ＝時事】「スーパーワーム」として知られる幼虫が、発泡スチロールを好んで食べることを、豪クイーンズランド大学の研究チームが発見した。スーパーワームの腸内酵素が、リサイクル率向上のカギを握っているかもしれない。（写真はゴミムシダマシ科の甲虫（こうちゅう）の一種の幼虫「スーパーワーム」。豪クイーンズランド大学提供）
　クイーンズランド大のクリス・リンケ氏が主導した今回の研究は９日、学術誌「Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ（微生物ゲノム学）」で発表された。発泡スチロールとは、空気を含ませたポリスチレンのことだ。ポリスチレンは包装材やＣＤケース、使い捨てのカトラリーなどに使われている。
　成長すると体長最大５センチになるスーパーワームは、学名ゾフォバスモリオ（Ｚｏｐｈｏｂａｓ ｍｏｒｉｏ）というゴミムシダマシ科の甲虫の幼虫で、爬虫（はちゅう）類や鳥類の餌、一部地域では人間の食用として養殖されている。
　リンケ氏と研究チームは、スーパーワームに異なる種類の餌を３週間にわたって与える実験を行った。第１のグループには発泡スチロールを、第２グループには小麦ふすまを与え、第３グループには全く餌を与えなかった。
　「今回の研究では、スーパーワームがポリスチレンの餌だけで生き延びられることを確認した。餌を与えなかった対照群に比べて、体重が少し増加さえした。これはスーパーワームが、ポリスチレンを摂取しエネルギーを得られることを示唆している」とリンケ氏は説明した。
　ポリスチレンで飼育したスーパーワームは、さなぎになった後、成虫に至り、生活環（ライフサイクル）を完了したが、腸内の微生物多様性の減少と潜在的な病原体の存在が確認された。
　この結果から、スーパーワームはポリスチレンを食べて生き延びられるものの、栄養に富んだ餌とは異なり、健康状態に影響が出ることが示唆された。

■バイオ・アップサイクリング

　リンケ氏は、口内で細かく砕いたプラスチックを細菌酵素で消化するスーパーワームを模倣したリサイクル工場の建設を構想している。
　さらに、最終的にはこの方程式からスーパーワームを外して、より効果的な酵素を模索する研究を行いたいと話す。
　また、この反応から生じる分解産物を他の微生物に餌として与える「アップサイクリング（創造的再利用）」も可能かもしれないと、リンケ氏は今後の研究に期待を寄せる。【翻訳編集ＡＦＰＢＢＮｅｗｓ】
〔ＡＦＰ＝時事〕（2022/06/20-13:18）

Packing material, disposable cutlery, CD cases: Polystyrene is among the most common forms of plastic, but recycling it isn't easy and the vast majority ends up in landfills or finds its way to the oceans where it threatens marine life.
Scientists at Australia's University of Queensland have now discovered that superworms -- the larvae of Zophobas morio darkling beetles -- are eager to dine on the substance, and their gut enzymes could hold the key to higher recycling rates.
Chris Rinke, who led a study that was published in the journal Microbial Genomics on Thursday, told AFP previous reports had shown that tiny waxworms and mealworms (which are also beetle larvae) had a good track record when it came to eating plastic, so we hypothesized that the much larger superworms can eat even more.
Superworms grow up to two inches (five centimeters) and are bred as a food source for reptiles and birds, or even for humans in countries such as Thailand and Mexico.
Rinke and his team fed superworms different diets over a three week period, with some given polystyrene foam, commonly known as styrofoam, some bran, and others not fed at all.
We confirmed that superworms can survive on a sole polystyrene diet, and even gain a small amount of weight -- compared to a starvation control group -- which suggests that the worms can gain energy from eating polystyrene, he said.
Although the polystyrene-reared superworms completed their life cycle, becoming pupae and then fully developed adult beetles, tests revealed a loss of microbial diversity in their guts and potential pathogens.
These findings suggested that while the bugs can survive on polystyrene, it is not a nutritious diet and impacts their health.
Next, the team used a technique called metagenomics to analyze the microbial gut community and find which gene-encoded enzymes were involved in degrading the plastic.
- Bio-upcycling -
One way to put the findings to use would be to provide superworms with food waste or agricultural bioproducts to consume alongside polystyrene.
This could be a way to improve the health of the worms and to deal with the large amount of food waste in Western countries, said Rinke.
But while breeding more worms for this purpose is possible, he envisages another route: creating recycling plants that mimic what the larvae do, which is to first shred the plastic in their mouths then digest it through bacterial enzymes.
Ultimately, we want to take the superworms out of the equation, he said, and he now plans more research aimed at finding the most efficient enzymes, then enhancing them further through enzyme engineering.
The breakdown products from that reaction could then be fed to other microbes to create high-value compounds, such as bioplastics, in what he hopes would become an economically viable upcycling approach.