自然界には「紙を食べる」細菌は存在するのでしょうか？

「『紙を食べる』ことができる細菌は存在するのか？」というネットユーザーの質問を見て、私は微生物の世界を思わず考えてしまいました。微生物の世界は、細菌、ウイルス、真菌、原生動物、微細藻類など、多くの微小な生物を網羅する広大で複雑な分野です。これらの微生物は地球上に広く分布しており、数も膨大で、人間の生活と密接に関係しています。

したがって、自然界には「紙を食べる」ことができる細菌が確かに存在し、その数は非常に多いのです。実は、いわゆる「食べる紙」は生分解性なのです。自然界にはセルロースを分解できる細菌が数多く存在します。特定の酵素によってセルロースを分解できますが、セルロースを分解できる細菌のすべてが紙を食べるわけではありません。紙の劣化について段階的に説明しましょう。

01. 紙の構成

紙を分解するには、まず紙の組成を理解する必要があります。紙はセルロースから作られており、その化学組成は非常に単純です。これは、β-1,4-グリコシド結合によって結合した 2 つの β-D-グルコース層で構成された線状ポリマーです。重合度は非常に高い（通常、4000〜8000個のグルコース分子が直列に結合し、分子量は200〜2000KDa）。

02. 紙を劣化させるには？

紙の組成がわかれば、紙を分解することができます。紙を分解する鍵はセルロースの分解であり、セルラーゼはセルロースをグルコースに分解することができます。

自然界にはセルラーゼの生産に使用できるセルロース分解菌株が多数存在します。真菌、細菌、放線菌を含む何千もの微生物がセルロースを分解することができます。

03. 具体的な劣化過程はどのようなものですか？

紙が劣化する方法は一般的に 2 つあります。

1. 最初は外側から始まり、その後徐々に内側に広がり、主に細菌が増殖します。

細菌は一般にセルロース繊維に付着し、繊維の表面から内部に向かって増殖します。接触点ではセルロースが溶解し、繊維表面にギザギザの跡が残ります。細菌によって破壊された繊維をある溶液で膨潤させると、一次壁と二次壁の均一な膨潤がないため繊維が引き上げられて破壊され、容易に分解されてしまいます。

一般的な細菌:

好気性細菌：サイトファガセルビブリオ;セルロモナス

嫌気性細菌：クロストリジウム・オメリアンスキー; C.サーモセルラーゼウム;

2. 内側からの破壊、主に真菌と放線菌

カビは線状で、セルロースの分解は繊維の端に集中しています。細菌は成長を続け、セルロースを内側から消化し、徐々に繊維を分解して破壊します。