バイオ発酵で作るシルクが、繊維業界にもたらす革新とは

高性能で環境負荷が低く、グローバルなサプライチェーンや希少な天然資源への依存を軽減する次世代素材の開発が強く求められています。真の素材革新には、環境負荷を最小限に抑えながらも、高い性能とレジリエンスを兼ね備えた製品を生み出すことが必須。素材のイノベーションに取り組む企業の約3分の2（64%）が代替レザーの開発に注力していますが、その他の動物由来素材における革新も不可欠です。マテリアル・イノベーション・イニシアチブ（MII）によると、代替繊維の次世代市場シェアは1%未満であり、成長の大きな可能性が示されています。

ファッション業界における革製品の需要の高さを考えると、代替レザーが注目を浴びる理由も理解できます。しかし、シルク、ウール、毛皮などの他の動物由来素材はどうでしょうか。代替繊維の市場シェアが依然として低い現状を見ると、素材革新の多様化が必要であることは明白です。レザー以外の分野にも視野を広げることで、企業はより多様な用途に対応し、新たな市場機会を開拓すると同時に持続可能性の課題にも対応することができます。

そこで、動物を育てて繊維を得るのではなく、新たなテクノロジーが従来の動物由来素材の課題を解決する革新的な手段として登場しています。先端バイオ技術を活用すれば、動物を必要とせずに、自然の生体システムを模倣した素材を作り出せるのです。

この分野の先駆的な取り組みの一例が、シルクベースのタンパク質を使用した実験室生まれの素材です。人工のシルクタンパク質を基にしたこの革新的な素材は、従来のシルクやその他の動物由来素材に代わる持続可能かつ高性能な選択肢となり得るのです。バイオ技術を活用し、植物由来の炭素を微生物の働きによって構造の複雑なシルクタンパク質へと変換します。

シルクタンパク質を利用してシルクのような素材を作るという当初の構想を超え、このテクノロジーの可能性はさらに広がっています。シルクタンパク質は分子レベルでの適応が可能であり、特性を変化させて、特定の用途に合わせてカスタマイズできるからです。バイオテクノロジーの手法を利用して作成されたシルクタンパク質ベースの素材、すなわちバイオファブリケーションされたシルクは、軽量なものから強靭で耐久性のあるものまで幅広く、繊維、コーティング、自動車産業など多様な用途に適しています。将来的には、これらの素材はさらに幅広い産業で活用される可能性があります。すでに50以上の異業種での利用可能性が特定されており、長期的なソリューションとして活用が進むと予測されているのです。

ドイツのAMシルク社は、原料の採取から出荷までを意味する「クレードル・トゥ・ゲート」分析を実施。これによると、バイオテクノロジーによって生産されたシルクの製造段階での環境負荷は、従来の動物由来繊維と比較して20%未満に抑えられます。これは大規模な農業活動による環境負荷が大きいだけでなく、動物福祉の問題も懸念される従来のシルク生産とは、大きく異なるものです。

また、伝統的なウールの生産には多くの水や土地が使用されます。しかし、バイオファブリケーションでウールの見た目や風合いを再現したシルクの環境負荷は大幅に低くなります。この製造プロセスはより効率的であり、動物の飼育や土地の灌漑に必要な水の使用を大幅に削減することが可能です。また、再生可能エネルギーを活用することで、より持続可能な生産を実現し、気候変動への影響も軽減することができます。さらに、バイオファブリケーションされたシルクは完全に生分解性であり、循環型素材としての利用を促進し、廃棄物を削減することができます。

これまで持続可能な代替素材の開発には、価格や性能面での妥協が必要とされてきました。しかし、新たな菌株の開発によって微生物は進化し、より強力で効率的になっています。現在、このテクノロジーはニッチ市場を超えて成長し、グローバル規模の市場に対応できる段階に達しています。次世代素材のユニコーン企業や革新者たちは、大規模な発酵プラントを持つ経験豊富な産業企業と提携し、業界基準に合った製品を魅力的な価格で製造できるようになりました。また、タンパク質の品質向上もこの発展に寄与しています。当初は自然のタンパク質を模倣することを目指していましたが、現在ではAIを活用して設計されたタンパク質が、より強力で高性能なものになっています。

したがって、バイオファブリケーション素材の採用は、グローバル市場の需要に対応すると同時に、高い収益性を持つスケーラブルなソリューションとして、高性能素材の未来を再定義する可能性があるのです。AI主導のタンパク質工学と精密バイオ発酵技術により、大規模生産が可能であり、高性能かつ資源消費を大幅に抑えた次世代素材の製造が実現するでしょう。

このテクノロジーは、繊維糸、日用品、自動車、農業、食品包装など、需要の高い成長産業で即座に応用が可能であり、グローバル素材市場の最大50%を変革する可能性を秘めているのです。