2017 Fiscal Year Research-status Report
Metal accumulation and retention mechanism in lichen, and applicability of radioactive fallout evaluation
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16K12627
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
土肥 輝美 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 福島環境安全センター, 技術副主幹 (50469821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
大村 嘉人 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40414362)
町田 昌彦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主席 (60360434)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地衣類 / セシウム / ストロンチウム / 第一原理計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、(1)平成28年度から継続して地衣類ウメノキゴケ類２種間の元素取り込み量の比較、 (2) 福島第一原子力発電所隣接地における地衣類の放射性Cs沈着量の種間比較、および(3)サブテーマ「地衣類の生理的特徴による元素の保持特性の違い」に着目して研究を実施した。生理的特徴とは、地衣類特有の二次代謝物の種類や含有率の差異を意味する。本研究では、(1)ICP-AESを用いて表面形態・構造の異なるウメノキゴケ類２種間（遺伝的に近縁で二次代謝物が同一）のSr濃度について比較した。その結果、表面形態・構造に関与する地衣体の無性生殖器官の種類（2種類）とその有無による濃度差、種間による濃度差を比較したところ、有意差は検出されなかった。また、(2)福島第一原子力発電所隣接地において、同一種の樹木（基物）に着生する(1)と同じ2種の地衣類について放射性Cs沈着量を比較したところ、有意差は検出されなかった。一方で、これらの地衣類中の放射性Csは、オートラジオグラフィ像から不均一な分布が見られ、地衣類中の放射性Cs沈着量の誤差を大きくする要因となることが示唆された。(3)では、地衣類特有の主要な二次代謝物3種および細胞壁を構成するキチンと、Cs, Sr, Na, Kとの錯体の安定性について、第一原理計算を行い評価した。そのうち1種類の二次代謝物との錯体安定性（水溶液中）は、Cs, Sr, Na, Kの順に高い結果となった。更に、当該二次代謝物は、同条件で計算を行った他の二次代謝物・キチンと比べて顕著に高い錯体安定性を示すことを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究で実験室系試験と原子力発電所事故の影響を受けた現地調査の結果の両面からCs, Sr濃度の種間差を評価できたこと、第一原理計算の適用によって、地衣類の主要な二次代謝物およびキチンとCs等の金属の錯体安定性の評価を試みた点で一定の成果を得られたと考えている。しかしながら、本年度当初に予期せず研究代表者の実親が要介護状態となり、その対応により本研究課題の遂行を遅らせざるを得ない状況となったため、研究全体としては、計画より遅れる結果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、Cs, Sr, Iの蓄積・保持に関与する物質を明らかにすることが重要であるが、Iの濃度測定（酸分解を伴う）および第一原理計算では、その元素特性（揮発性・ハロゲン）から、実験系・評価体制の検討が必要となっている。そのためClでの代用評価も見据えて、実験系の構築を再考したい。平成３０年度には、生理的特徴が明確な地衣類種を用いた元素取り込み試験を行い第一原理計算結果との整合性確認を行うとともに、試薬等を活用して二次代謝物と試験対象金属との化合物を調整したものを標準試料として準備し、地衣類試料中のCs, Sr, IについてX線吸収微細構造解析による化学結合状態などの情報取得を行い、Cs, Sr, Iの蓄積・保持に関与する物質の推定を試みる。また、平成３０年度は研究計画最終年度となるため、補助事業期間延長申請を活用して1年度の延長を行い、進捗の遅れを取り戻すことも検討に含める。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究代表者の介護対応等によって予定していた試料採取が遂行できなかったことにより、旅費の支出が無く、使用額に差が生じたため。
（使用計画）次年度計画する試料採取地に応じた旅費の支出、実験系の見直しに要する試験物品類の整備等に係る試験消耗品の支出に充当する計画である。
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Research Products
(1 results)
