ミドリムシ由来の接着材を開発 - 自動車構造材にも適用可能な接着強度を実現

産業技術総合研究所(産総研)と旭化成は12月3日、微細藻類の「ミドリムシ」の細胞から抽出される多糖(パラミロン)をベースとする組成物(通称「ミドリムシ接着剤」)が、自動車構造材用の接着剤として使用可能な接着強度を発現することを確認したと共同で発表した。

• ミドリムシとパラミロン(出所:産総研Webサイト)

同成果は、産総研 バイオメディカル研究部門の芝上基成キャリアリサーチャー、同・氷見山幹基主任研究員、産総研 センシングシステム研究センターの寺崎正研究チーム長、旭化成の共同研究チームによるもの。詳細は、12月5・6日にポルトガルで開催されるバイオ接合に関する国際会議「1st International Conference on Bio-joining(BJ2024)」にて6日に発表の予定。

エポキシ系などの従来の自動車構造材用の接着剤は、接着力は高いが解体が容易ではないため、使用済み自動車に由来する廃棄物が環境に与える影響が大きいことが課題となっている。そのため、高い接着強度と容易な解体性を併せ持つ接着剤が求められていた。

環境負荷低減のため、接着材の材料を従来の石油由来からバイオベースに置き換えるための研究開発を進める産総研において、バイオベース材料の素材として注目しているのが、高い二酸化炭素(CO₂)固定能を持つミドリムシだという。ミドリムシが生産するパラミロンは、CO₂や糖を栄養源として、グルコース(ブドウ糖)が2000個ほどつながっている生体物質で、ミドリムシの乾燥細胞重量の半分以上になるほど大量に蓄積されており、細胞内では多数の同物質が集まって、直径が数μmの粒子として存在している。

なおその粒子は、パラミロンの純度がほぼ100％であるため、複雑な精製工程を経ることなく、そのまま各種材料へ化学変性することが可能だ。また、ミドリムシの細胞は柔らかい細胞膜だけで囲われているため(植物のような硬い細胞壁を持たない)、パラミロンを細胞から取り出すのも容易だという。さらに、ミドリムシの培養には、培養液1リットル当たり数十グラム以上の収率が望める高密度培養が可能であることや、他の微生物が生息しにくい酸性条件下でも培養が可能なことなどの長所も備えている。そこで研究チームは今回、パラミロンベースのものづくり研究開発の一環として、天然にも見られる脂肪酸をパラミロンに一定量付加することで合成したミドリムシ接着剤の開発を目指したという。