生分解性プラスチックは自然環境中で温度、湿度、光照射、微生物群集および高分子構造などの要因により制限され、完全に分解されにくく、結果として生分解性マイクロプラスチックが形成・蓄積し、生態リスクを引き起こす可能性がある。本稿は、生分解性マイクロプラスチックの環境中分解過程、酵素促進変換機構および協同分解システムについて概説する。まず、生分解性マイクロプラスチックの表面生物分解、高分子の解重合、オリゴマーおよび単量体の放出から最終的な鉱化に至る主要な分解段階を整理し、フーリエ変換赤外分光法、走査型電子顕微鏡、ゲルろ過クロマトグラフィーおよびクロマトグラフィーと質量分析の連携などの技術が分解過程の特性評価、生成物の識別および経路解析においてどのように活用されているかを総括した。次に、分解酵素による基質構造の認識特性および化学結合の切断と微生物代謝の相乗関係を重点的に解析し、酵素、微生物および代謝ネットワークが共同で分解に関与する作用機構を明らかにした。さらに、プラスチックの結晶度、分子量、添加剤、表面特性、環境因子および微生物群集の遷移が分解効率および生成物の帰趨に与える影響について論じた。最後に、今後の課題として、実環境下でのインシチュモニタリング、微量生成物の同定、多技術連携分析および生態リスク評価の強化が必要であり、より精緻な分解過程の特性評価および総合的評価体系の構築を提案した。本稿は、生分解性マイクロプラスチックの環境での帰趨研究、生態リスク管理および効率的かつ制御可能な分解技術開発の参考となる。

生分解性プラスチック;マイクロプラスチック;微生物分解;分解酵素;分解メカニズム