時間分解レーザー誘起蛍光法による微生物細胞上の3価キュリウムの吸着状態解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15750059
• 研究機関: 特殊法人日本原子力研究所
• 研究代表者: 尾崎 卓郎 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 研究員 (50322673)
• キーワード: 吸着状態 / 3価キュリウム / 3価ユウロピウム / 微生物 / 時間分解レーザー誘起蛍光法

研究概要

3価キュリウムの微生物上での配位状態を解明するためには、キュリウムと化学的性質が類似し取扱いが容易である3価のユウロピウムの利用が有効である。そこで、微生物および微生物膜構成高分子と3価のユウロピウムおよびキュリウムとの相互作用を調べ、両元素の吸着挙動を比較した。6種の微生物(Chlorella vulgaris(藻類)、Bacillus subtilis(グラム陽性微生物)、Pseudomonas fluorescens(グラム陰性微生物)、Halomonas sp.(高塩菌)、Halobacterium salinarum(好塩古細菌)、Halobacterium halobium(好塩古細菌))への両元素の吸着挙動をpH3-5の範囲で調べた。また、微生物膜構成物質(セルロース、キチン、キトサン)への両元素の吸着挙動をpH6-8の範囲で調べた。その結果、Halomonas sp.を除く全てについて両元素は同一の吸着挙動(分配率の時間変化、pH依存性)を示した。これより、特異な性質を示す微生物種以外を対象とする場合には、3価のユウロピウムの適用が可能であることが示唆された。つづいて、時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)により上記微生物に吸着した3価ユウロピウムの配位状態を調べた。TRLFSにより得られた配位状態についての情報(内圏水和数、配位子場の強度)を申請者らが独自に開発した「配位状態図」により解析した結果、高濃度のNaCl存在下で生育する微生物である後者3種に吸着したユウロピウムの配位環境は、前者3種のそれに比べてより外圏からの相互作用が強いことがわかった。また、構造が類似したキチンとキトサンに吸着したユウロピウムの配位環境について内圏水和数には大きな違いが見られなかったが、外圏からの相互作用には大きな違いがあることが本手法の適用により初めてわかった。

研究成果

• [文献書誌] T.Ozaki, J.B.Gillow, T.Kimura, T.Ohnuki, Z.Yoshida, A.J.Francis: "Sorption behavior of Eu(III) and Cm(III) to the cell surfaces of microorganisms"Radiochimica Acta. (受理済).
• [文献書誌] T.Ozaki, T.Kimura, H.Isobe, T.Ohnuki, T.Yoshida, Z.Yoshida, A.J.Francis: "Association of Eu(III), Am(III), and Cm(III) with cellulose, chitin, and chitosan"(発表予定).
• [文献書誌] T.Ozaki, T.Kimura, T.Ohnuki, J.B.Gillow, A.J.Francis: "Effect of NaCl concentrations on the association of Eu(III) and Cm(III) with Halomonas sp.isolated from WIPP sites"(発表予定).