12.5.1 生分解
バイオディーゼル成分は化石燃料よりも生分解しやすいため、水環境では急速に分解される（Zhang et al.、1998年）。 一般に、脂肪酸エステルの不飽和度とバイオディーゼルの分解の直接的な関係はまだ明らかではないが、不飽和度が高いとバイオディーゼルは化学的に安定でなくなるため、酸化とその後の分解がより有利になる（DeMello et al.、2007）。 炭素数の異なる脂肪酸エステルの生分解率にも一貫したルールはなく（Miller and Mudge, 1997; DeMello et al., 2007）、バイオディーゼルで汚染された水は2日以内に大幅に分解すると報告している研究者もいる（Prince et al.、2008）
バイオディーゼルとディーゼルブレンドについて、脂肪酸エステルとディーゼルハイドロカーボンの生分解率の比較、ディーゼルの生分解に対するバイオディーゼルの寄与も比較されている。 様々な結論が提案されている。 一部の研究者は、バイオディーゼルの存在によって炭化水素の生分解が促進されることはないとしている (DeMello et al., 2007; Owsianiak et al., 2009; Corseuil et al., 2011)。 例えば、無酸素および低酸素条件下でのベンゼンとトルエンの分解は、バイオディーゼルの存在によって阻害された（Corseuil et al.、2011）。 著者らは、バイオディーゼルの比較的高い粘性が、対象炭化水素の移動可能性を制限し、その結果、自然減衰のプロセスが比較的遅くなると推論している。 DeMelloら（2007）は、FAMEがn-アルカンとほぼ同じ速度で分解され、好気性海水マイクロコズムをスパイクした他の炭化水素成分よりも速く分解されることも見出した。これらの異なるマイクロコズムから抽出した残留物は、水中で数週間で検出されなくなった。 一部の研究者（Prince et al., 2008）は、B20 に含まれる FAME およびディーゼル炭化水素の分解が極めて速く、B20 混合物中の FAME の生分解半減期はアルカンと同じ範囲であったことを発見している。 最近，ディーゼル/バイオディーゼルブレンドをスパイクした飽和砂マイクロコズムにおける脂肪族および芳香族炭化水素画分の生分解が評価された（Lisiecki et al, 2014）。 その結果、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素の生分解範囲は、バイオディーゼル濃度にかかわらず、バイオディーゼルの添加に影響されないことが分かった。 しかし、一部の研究者は、FAMEが存在すると炭化水素の生分解が促進されると報告しており、バイオディーゼルは炭化水素のコメタボリック変換の方法で生分解に影響を与えることを示している（Zhang et al, 1998; Mudge and Pereira, 1999; Pasqualino et al, 2006）。 ディーゼルの生分解にバイオディーゼルが寄与していることから、バイオディーゼルの存在は、微生物 の増殖促進（Miller and Mudge, 1997; Mudge and Pereira, 1999）、また特にバイオディーゼル含有量が高い場合、コールタ ール炭化水素の溶解度とバイオアベイラビリティ（エマルジョン）の増加（Taylor and Jones, 2001）により石油系炭化水素の生分解を促進できる可能性が示唆された（Pasqualino ら, 2006）。 結論として、炭化水素の彗星状物質変換が、バイオディーゼル存在下での混合物の全体的な生分解の促進を担っ ている可能性がある。 この現象に基づき、バイオディーゼルは原油汚染サイトの浄化のための生物学的溶媒として利用されている (Taylor and Jones, 2001; Fernádez-Álvarez et al., 2007)。 例えば、プレステージ号の沈没事故で流出した原油で汚染された海岸線の浄化に、バイオディーゼルは岩石に付着した石油残渣を溶かすだけでなく、一部の残留炭化水素の生分解を促進することで利用できると考えられている。 最近、海岸線からの油の除去に対するバイオディーゼルの効果とメカニズムを調査するために、シミュレーションシステムが採用された（Xia et al.、2015）。 彼らは、炭化水素分解剤が存在しない場合、原油で汚染された小石へのバイオディーゼルの適用が、小石から残留油を剥離するのに有効であることを見出した。 バイオディーゼルや栄養塩の補充により、海水中の石油分解物質と微生物活性が増加し、石油の生分解の半減期が短くなった。
寒冷地におけるバイオディーゼル/ディーゼルブレンドの生分解性を理解するために、アラスカ内陸部の汚染砂における自然界の微生物による加熱ディーゼル、純魚バイオ、バイオディーゼル混合物の分解に対する温度の影響を調べた（Horel and Schiewer, 2011）。 その結果、バイオディーゼルとそのブレンドは、純ディーゼルよりも高い生分解性を示し、生分解率は温度とバイオディーゼルの割合に応じて上昇し、ラグフェーズは5℃よりも20℃の方が短いことが判明した。 最近、同じ研究者（Horel and Schiewer, 2014）は、土壌中のディーゼル、合成ディーゼル、魚類バイオディーゼルの生分解率に、炭化水素に事前に暴露した植菌の影響についても研究した。 彼らは、異なる植菌がラグ相や指数相の速度定数に顕著な影響を及ぼさないことを見出した。 特定の植菌体を与えることの主な利点は、ラグフェーズを短縮することであった。 しかし、日々の呼吸がピークに達した後は、植菌の効果は小さくなった。 結論として、土着の微生物群集は土壌中の汚染物質を分解することができ、特定の植菌の添加は必要ないことがわかった。 森林土壌のマイクロコズム実験において、土着微生物によるバイオディーゼルおよびディーゼルとの混合燃料の土壌中での生分解性を調べた（Silva et al.、2012）。 この研究では、汚染土壌中では、バイオディーゼルはディーゼルよりも生分解性が高いことが確認された。 バイオディーゼルの混合率が高いほど、ディーゼルの生物学的分解が促進された。 B20とB100は土壌微生物によって特によく分解された。しかし、B50はディーゼルよりもよく分解されたものの、他の2つのブレンドよりも劣っていた。 純粋なバイオディーゼルは、分解されるにもかかわらず、従属栄養数およびバンド数の両方において、微生物群集の多様性に悪影響を及ぼした。 同様に、選択した細菌コンソーシアムは、システムに添加した多量栄養素とともに、オキシゾルにおける純粋なバイオディーゼルの生分解を促進する効果があることが証明されており、バイオディーゼルの存在により石油ディーゼルの生分解が増加した（Meyerら、2014）＜355＞。