筑波大学と北陸先端科学技術大学院大学は2月14日、約400℃の高温で使用できる世界最高の耐熱性を持つバイオプラスチックを開発したと発表した。遺伝子組み換えで大腸菌による低コスト生産技術を実現した。透明で強度も高く、金属やガラスの代替材料として自動車の軽量化などに役立つため、温暖化の原因とされる二酸化炭素（CO2）の排出削減につながると期待している。
■透明で強度高く、低コスト化を実現
筑波大の高谷直樹教授と北陸先端科学技術大学院大の金子達雄准教授らの研究グループが、香辛料の成分として知られるシナモン系分子が堅い構造を持つことに注目。これらの分子のうち、特殊な放線菌が作る抗生物質に含まれる物質「アミノ桂皮酸」を、遺伝子組み換えで大腸菌に作らせることに成功した。
この物質を塩酸で処理した後に強い紫外線を照射し、一定の化学処理を行うことで高分子化した。その結果、微生物由来のバイオプラスチックであるポリイミド6種類が効率よく得られることがわかった。
このプラスチックをフィルム状にするなどして特性を調べたところ、390～425℃の熱にも耐え、自動車のエンジン回りの部品材料に要求される耐熱温度（250℃）を上回った。バイオプラスチックでこれまで最も高いとされた芳香族バイオポリエステルの耐熱温度である305℃よりも大幅に高く、熱による膨張率も金属並みに低かった。また、透明で強度も高いほか、紫外線で分解するなどの優れた特性を持つことが明らかになった。
大腸菌に作らせたポリイミドは通常の石油化学的な手法でも作れるが、1kgで10万円前後と極めて高価だった。これに対し、今回の方法では2,000～4,000円程度に低コスト化できるという。
バイオプラスチックは、これまで耐熱性や強度の点から使い捨て容器などに用途が限られていたが、研究グループは今回の成果によって将来的にさまざまな用途が開けると期待している。
左は、高い透明性をもつバイオポリイミドフィルム、中央茶色のフィルムは、従来の石油由来のポリイミド。右は、バイオポリイミドに播種したL929マウス繊維芽細胞の写真で、フィルム上でよく伸展している（提供：筑波大学）
