Possibility of generation and accumulation of biodegradable microplastics in the ocean

海洋中可生物降解微塑料的产生和积累的可能性

• 批准号: 22K18051
• 负责人: 日野 彰大
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18051/
• 关键词: 相分離; 海洋生分解; マイクロプラスチック

本研究では，海洋での生分解性マイクロプラスチック(MP)発生要因の一つとして，非相溶系生分解性複合材料における相分離構造に着目し，生分解性複合材料によるMPの発生と蓄積可能性について検討する。これにより，海洋中へMPを蓄積させない生分解性プラスチック複合材料の設計を可能にすることを目的としている。研究開始１年目である本年度は，先行して実験を進めていた「MP化した生分解性プラスチックの生分解挙動」についてまず検討した。海洋生分解性を有するポリマーと難海洋生分解性であるポリマーの2種類のホモポリマーを選択し，凍結粉砕によって粉体にした。これらの粉体を標準ふるいによって分級し，四つのフラクションを得た。これを用いて，酵素による酵素加水分解実験，大阪湾沿岸で採取した海水を用いた生分解試験，NMRを用いた分解生成物の分析を行った。これらの結果から，酵素分解の段階において粒径が生分解速度に大きく影響することがわかり，難分解性であれば粒径に関係なく分解できないことを実験的に示した。さらに，酵素加水分解速度および生分解速度は，ポリマー粉体の比表面積の対数と相関があることが分かった。一方で，「非相溶系相分離構造の不均一な分解によるMPの発生とメカニズム解明」についても研究に着手した。非相溶なポリマーをある手法でフィルム化することで，目視可能な大きさのマトリックス／ドメイン構造を有するフィルムを作製することができた。このフィルムを用い，フィールド試験に供し，その分解性やマトリックス／ドメイン部分の分解挙動の違いについて検討した。これらの結果から，メカニズム解明につながることが期待できる結果を得ることができた。

In this study, the main reasons for the formation of biodecomposable (MP) in the ocean, the phase separation structure of immiscible biodecomposable composites, and the possibility of MP formation and accumulation in biodecomposable composites were discussed. The purpose of the design of composite materials is possible because of the accumulation of MP in the ocean. In the first year since the study began, this year, we have made progress in the research of "MP decomposition". Marine biodegradability is difficult. The powder is classified according to the standard, and the powder is classified according to the standard. The enzyme hydrolysis test was carried out along the coast of Osaka Bay, and the products were analyzed by NMR. The results show that the enzyme decomposition stage has a large influence on the decomposition speed, and the decomposition difficulty has a large influence on the particle size. In addition, the decomposition rate of enzyme water is different from that of biological decomposition, and the specific surface area of powder is different from that of biological decomposition. On the other hand, the study of "inhomogeneous decomposition of phase separation structure in immiscible system" was carried out. Incompatible with each other, the method is simple and easy to understand. In this case, it is necessary to provide a detailed description of the problem.これらの结果から，メカニズム解明につながることが期待できる结果を得ることができた。

项目成果

海水生分解ラボ試験のための活性海水の調製

用于海水生物降解实验室测试的活化海水的制备

• 发表时间: 2022
• 作者: 日野彰大・山野尚子・川崎典起・中山敦好

オンデマンド分解型海洋生分解性プラスチックの開発

开发按需降解海洋生物降解塑料

• 发表时间: 2023
• 作者: 池下 雅広 ; 水書 百望 ; 石川 貴大 ; 松平 華奈 ; 北原 真穂 ; 今井 喜胤 ; 津野 孝;日野彰大
• 通讯作者: 日野彰大

ポリペプチドをホスト分子として用いた疎水性化合物の水溶化とその生体応用

以多肽为宿主分子的疏水性化合物的水增溶及其生物应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Mao Qiyue;Zhao Xuansu;Kiriyama Akiko;Negi Shigeru;Fukuda Yasutaka;Yoshioka Hideki;Kawaguchi Akira T.;Motterlini Roberto;Foresti Roberta;Kitagishi Hiroaki;河村昇吾・河﨑陸・日野彰大・山名啓太・池田篤志
• 通讯作者: 河村昇吾・河﨑陸・日野彰大・山名啓太・池田篤志

重縮合系脂肪族ポリエステルセグメントとポリ乳酸セグメントからなる生分解性熱可塑性エラストマー

由缩聚脂肪族聚酯链段和聚乳酸链段组成的可生物降解热塑性弹性体

• 发表时间: 2022
• 作者: 中山敦好・日野彰大・川崎典起・山野尚子・増井昭彦・岡村秀雄;毛 斉悦，趙 玄素，福田 泰孝，喜里山 暁子，根木 滋，吉岡 英樹，北岸 宏亮;中山祐正・松浦隆義・Lamya Zahir・田中亮・塩野毅・木田拓充・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好・手塚理恵・田中一也
• 通讯作者: 中山祐正・松浦隆義・Lamya Zahir・田中亮・塩野毅・木田拓充・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好・手塚理恵・田中一也

短鎖ジカルボン酸，2-メチル-1,3-プロパンジオール，ラクチドからなる生分解性熱可塑性エラストマー

由短链二羧酸、2-甲基-1,3-丙二醇和丙交酯组成的可生物降解热塑性弹性体

• 发表时间: 2022
• 作者: 代 童福霖;毛 斉悦;北岸宏亮;中山祐正・Lamya Zahir・田中亮・塩野毅・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好
• 通讯作者: 中山祐正・Lamya Zahir・田中亮・塩野毅・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好