東京大學研究生院農學生命科學研究科的岩田忠久教授（聚合體材料學）等的研究團隊證實，生物降解塑膠在深海也能被微生物降解。這一發現在世界上尚屬首次。研究發現的微生物存在於世界各地的海底沈積物中，有望分解存在於世界各地海洋中的已被證實可降解的塑膠，從而解決海洋的塑膠污染問題。
塑膠被放置在深海海床三個月後的狀態。塑膠被網罩住，以防被鯊魚等啃咬而散落（供圖：東京大學岩田忠久教授）
石油基塑膠在自然環境中不會被降解，會殘留數十年甚至更久。這些塑膠微小化後形成的「微塑膠」對海洋生態系統和人類造成的影響令人擔憂。爲此，人們開始推進透過微生物可以將塑膠完全降解爲二氧化碳和水的生物降解塑膠，但這種塑膠是否可以在深海被降解尚不爲人知。
岩田教授等利用載人飽和地下水調查船「深海6500」和無人偵檢器「江戶子1號」，將生物降解塑膠和石油基塑膠運往日本近海的5處深海海床並進行設置。設置的深海海床按照距離陸地的距離由近至遠依次爲：神奈川縣三崎海域（水深757米）、靜岡縣初島海域（水深855米）、伊豆·小笠原海域明神海丘（水深1292米）、黑潮續流域的深海平原（水深5503米）、日本最東端的南鳥島海域（水深5552米）。
實驗採用的厚片狀和薄膜狀塑膠樣品（供圖：東京大學岩田忠久教授）
生物降解塑膠樣品包括4種微生物衍生聚酯（PHA）、5種聚乳酸等可生物降解的聚酯、9種醋酸纖維素等的多醣類酯衍生物等共計18種。石油基塑膠樣品包括聚丙烯和用於塑膠瓶的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）等4種。
把放置在深海3～14個月的樣品打撈上來後，測量其重量和厚度，並用掃描電子顯微鏡觀察表面後發現，大多數生物降解塑膠表面都附着了大量微生物，樣品表面由於降解也出現了凹凸不平的現象。相反，石油基塑膠和聚乳酸未有微生物附着或降解的跡象。
對比深海和港灣的生物降解速度時發現，水深1000米時的降解速度約爲港灣降解速度的5分之1～10分之1，水深5000米時約爲港灣降解速度的20分之1。終極因數除了水壓和水溫等環境變化之外，還與微生物的數量和多樣性有關。推算在水深1000米的地方，PHA制的塑膠袋大約需要3周到2個月左右可以被生物降解。
生物降解塑膠表面的顯微影像和降解程序（供圖：東京大學岩田忠久教授）
透過基因分析，研究人員發現在深海中存在許多可降解生物降解塑膠的新型微生物。經應答，這些微生物被記載於從世界各地海底沈積物中發現的微生物資料庫中。
岩田教授表示「聚乳酸的降解需要特定的溫度和溼度，因此在深海很難降解。其他生物降解塑膠在深海的降解速度也各不相同。有必要在考慮回收的難易程度以及在環境中殘留多長時間影響也很小等因素的同時，區別使用」。
此項研究由日本的海洋研究開發機構、羣馬大學、產品評價技術基礎機構、產業技術綜合研究所、日本生物塑膠協會聯合進行，並於2024年1月26日在英國科學雜誌《自然-通訊》網路版上發表了研究成果。
【相關鏈結】
東京大學新聞稿 實驗證實：生物降解塑膠在深海也能被降解
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雜誌：Nature Communications(2024年1月26日網路版公開)
論文：Microbial Decomposition of Biodegradable Plastics on the Deep-sea Floor
DOI：10.1038/s41467-023-44368-8
原文：JST Science Portal 編輯部
翻譯：JST客觀日本編輯部
