2018 Fiscal Year Research-status Report
環境水中における四価アクチノイド可溶化への微生物活動の影響に関する研究
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18K19048
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
田中 万也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (60377992)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山路 恵子 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00420076)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 微生物 / 四価アクチノイド / シデロフォア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
四価アクチノイドは特に溶解度が低く、鉱物表面に吸着するか、ウランのようにそれ自体が鉱物化（ウラニナイト）することにより固相として固定される。しかし一方で、微生物が細胞外に放出する有機化合物が四価のランタノイド(Ce(IV))やアクチノイド(Th(IV))と安定な錯体を形成し可溶化することが分かってきた。本研究の目的は、環境中において微生物が四価アクチノイドを可溶化する有機化合物を産生しているのかを明らかにすることである。
微生物が産生する有機化合物の中で四価アクチノイドを可溶化する可能性がある候補としては、シデロフォアが挙げられる。そこで、糸状菌Chaetomium cupreumのシデロフォアを単離しHPLC/MS及びX線結晶解析により同定した結果、oosporeinであることが判明した。oosporeinはフェノール性OHを４つ分子内に有し、Alとの錯体形成に寄与していることがpH滴定実験により明らかとなり、錯安定度定数の値も一般的な有機酸に比べて高い値を示した。
環境中において四価アクチノイドが可溶化しているかどうかを調べるためには、実際の環境試料の分析を行う必要がある。まず、環境中に存在するアクチノイドであるウラン、トリウム及びアナログとしての希土類元素の分析を行うためにクリーンな実験環境の整備を行った。次に、標準岩石及び堆積物試料を用いて分析操作の手順や分析精度の確認を行った。その後、実際の調査フィールドである人形峠において堆積物や水試料を採取して分析を行った。現在までにウラン、トリウムの濃度分析結果が得られている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画のとおり、環境試料から単離した微生物が産生するシデロフォアの同定に成功している。環境試料のウラン、トリウムの分析も順調に進んでいる。以上の理由から、本研究課題はおおむね順調に進展いていると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果として高いシデロフォア活性を有する糸状菌Chaetomium cupreumが得られた。また、Chaetomium cupreumが産生するシデロフォアであるoosporeinが得られた。今後これらを用いて四価アクチノイドの可溶化実験を遂行して行きたいと考えている。また、環境試料の分析も更に進めて行きデータを充実させて行きたい。
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| Causes of Carryover |
化学分析において使用する試薬量を当初の計画よりも減らすことが出来たので、その分予算を節約することが出来た。この差額は来年度の試薬の購入や成果発表のための旅費として使用したい。
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