2022 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation of cesium dynamics in animals and plants using the positron-emitting nuclide Cs-127

Research Project

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Project/Area Number	19H04296
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
Research Institution	National Institutes for Quantum Science and Technology
Principal Investigator	Suzui Nobuo 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所放射線生物応用研究部, 上席研究員 (20391287)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井倉将人国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 主任研究員 (80706630) 渡部浩司東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820) 坂下哲哉国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所放射線生物応用研究部, 上席研究員 (30311377) 尹永根国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (50609708) 吉原利一一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (60371506)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	放射性セシウム / PET / ポジトロンイメージング
Outline of Final Research Achievements	Non-destructive imaging of radiocaesium (rCs) dynamics in living plants and animals has been carried out using the positron-emitting radionuclide Cs-127. Cs-127 was administered to soybean roots and the behavior of rCs in the rhizoids was visualized, showing that rCs is sequestered in the rhizoids. Visualization of the transdermal absorption of rCs in apple showed that the amount transferred to the shoot side was higher than that to the main stem side. The clearance of several organs was assessed using rCs dynamics in rat imaged with a PET scanner, and the results for the kidney, heart and small intestine were in agreement with the predictions of the conventional ICRP pharmacokinetic model, but differed for the liver and large intestine.
Free Research Field	植物栄養学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究により、ポジトロン放出核種Cs-127を用いた非破壊的イメージングが、生きた動植物体内におけるセシウム動態の解析に有用であることが示された。本研究で明らかにされた、ダイズやヒメリンゴなどの作物におけるセシウムの貯留や、新芽側への移行量の高さなどの知見は、作物栽培におけるセシウム汚染対策に役立つことが期待される。さらに、PETイメージングを用いた臓器クリアランスの評価により、従来のICRP体内動態モデルにおける肝臓や大腸の予測が異なることが判明したことから、放射性物質の内部被ばく評価のより正確な予測において、Cs-127を用いたイメージング技術が貢献できることが示された。