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腸内フローラによる体内除染に向けた、内部被ばく核種の化学形変化の評価

研究課題

研究課題/領域番号 23K17050
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63040:環境影響評価関連
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 由悟  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (20964224)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード乳酸菌 / XAFS / 内部被ばく / 腸内細菌 / 放射性核種
研究開始時の研究の概要

本研究では、これまでにない腸管における内部被ばくリスクの評価を行うために、腸内細菌による内部被ばく核種の化学形変化という評価軸を導入する。腸管は経口摂取された核種が体内に吸収される組織であるが、腸内に生育する腸内細菌による内部被ばく核種の化学系変化が腸管吸収に与える影響はこれまで議論されていない。そこで、内部被ばく核種や安定同位体とともに細菌を生育し、電子顕微鏡観察や量子ビーム分析により金属元素の化学形変化を解析することで、腸内細菌による内部被ばく核種の化学形変化を明らかにする。

研究実績の概要

経口により摂取された内部被ばく核種は、化学形が変化した後に腸管にて吸収されると考えられているが、その詳細は明らかになっていない。腸管における内部被ばく核種の吸収を阻害するには、核種の化学形を明らかにし、吸収機構を明らかにする必要がある。本研究では、これまでにない腸管における内部被ばくリスクの評価を行うために、腸内細菌による内部被ばく核種の化学形変化という評価軸を導入する。腸内細菌による内部被ばく核種の化学形変化を証明することで体内除染をめざしている。内部被ばく核種の溶解した溶液中で細菌を振盪したときに、核種が菌体内外のどちらに濃集しているか、濃集された核種がどのような化学形をとるかを分析する。対象元素として、長寿命内部被ばく核種(セシウム、ストロンチウム)や内部被ばく核種の模擬元素としてジルコニウムやルビジウムを用いた。腸内細菌のモデルとして乳酸菌を選択し各元素の農集試験を行った。濃集試験後の菌体について、TEM(透過型電子顕微鏡)やマイクロビームを用いたSR-XRF(放射光蛍光 X 線分析法)による元素マッピングを用いて、菌体の様子および濃集場所の特定、XAFS(X線吸収微細構造)による化学状態の解析を行っている。
当該年度には当該年度はICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析法)を用いた各元素の取り込み量の解析、TEMによる取り込まれた元素の解析を行った。また、申請者らが先行研究にて検討している攪拌セルを用いて、XAFSによる経時的な化学形変化の観察のための条件検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当該年度はセシウム、ストロンチウム、ルビジウムといった各種元素の農集試験に取り組むことができた。しかし所属機関異動により、計画していた研究活動を一時的に実施できなかったため、やや遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

SR-XRFを用いて乳酸菌中の元素の局在解析を行う。また、SR-XRFにより得られた元素イメージングとXAFSを組み合わせることにより、濃集部に正確にマイクロビームを照射してXAFSを行う。また、乳酸菌と振盪させた際の元素の化学形の経時変化を引き続き解析する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 乳酸菌によるジルコニウム沈着機構の解析2024

    • 著者名/発表者名
      加藤 由悟, 上原 章寛, 松村 大樹, 辻 卓也, 城 鮎美, 武田 志乃, 鈴木 道生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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