産業技術総合研究所(産総研)日本電気(NEC)宮崎大学科学技術振興機構(JST)は、微細藻の一種である「ミドリムシ(ユーグレナ)」から抽出される成分を主原料とするバイオプラスチックを開発したことを明らかにした。植物由来成分の割合が約70%と高いが、耐熱性と熱可塑性は従来のバイオプラスチックや石油由来樹脂に劣らないという。

ミドリムシは、長さ50μm、幅10μm程度の微生物(関連記事)。体内の葉緑体で光合成できるうえ鞭毛で水中を泳ぎ回れるため、分類学では動物にも植物にも属するとされる。一般に陸上植物よりも太陽エネルギー利用効率が高いといわれる水中の微細藻類のなかでも、ミドリムシは高濃度の二酸化炭素を直接利用することが可能で、高い光利用効率が期待できるという。

今回開発したバイオプラスチックは、ミドリムシが生成する多糖類「パラミロン」に対し、同じくミドリムシ由来の油脂成分「ワックスエステル」から得られる長鎖脂肪酸、またはカシューナッツ殻由来の油脂「カルダノール」から合成される変性カルダノールを付加して合成した。

産総研/NEC など、ミドリムシ由来バイオプラスチックを開発、耐熱性/熱可塑性は従来品並み
ミドリムシ由来のバイオプラスチックを開発

このプラスチックの物性を測定したところ、熱可塑性は、従来のバイオプラスチック(ポリ乳酸やナイロン11)や可塑剤を添加した酢酸セルロース、石油由来の ABS 樹脂と同等レベルだった。また、耐熱性はこれらのプラスチックよりも優れていたという。ただし、衝撃強度などについては改善の余地があるとしている。

各種プラスチックの耐熱性を比較
各種プラスチックの耐熱性を比較
(左2つが今回のバイオプラスチック)

ミドリムシから製造するプラスチックは植物由来資源であるため、燃料としての用途がある石油を材料とする必要がない。また、石油由来モノマーと違って高温/高圧条件下で反応させる必要がなく、生産過程で発生する温暖化ガスの量を抑え、製造に要するエネルギーも減らせる。さらに、ミドリムシは培養が比較的容易で、プラスチック製造にかかるエネルギーの削減につながると期待されているそうだ。

今後は、耐熱性や強度の向上といった実用特性の実現を目指す予定。ミドリムシの効率的な培養方法や、パラミロンの抽出方法などの技術についても研究を行う。