| 研究課題/領域番号 |
20560778
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
香西 直文 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (80354877)
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| 研究分担者 |
大貫 敏彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主席 (20354904)
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| キーワード | 放射性廃棄物 / 地層処分 / 原生動物 / ゾウリムシ / 食物連鎖 / バクテリア / 代謝 / アクチノイド |
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| 研究概要 |
本研究は、地層中での放射性核種移行挙動における微生物の役割解明研究として、食物連鎖末端部における重元素の化学状態遷移過程を明らかにすることを目的とする。このため、酵母など食餌となる微生物細胞にアクチノイド等重元素を吸着させ、この微生物細胞をゾウリムシが摂食・代謝・排泄する過程における重元素の化学状態を検討する。
研究2年度である平成21年度は、3価のアクチノイドと類似の化学的性質を持つ安定元素であるEu(III)を吸着させた酵母を食餌として用いたゾウリムシ培養実験を行い、以下の知見を得た。(1)ゾウリムシ培養の誘導期(0～4日)にゾウリムシ細胞全体にEuが分布することを見出した。指数増殖期及び定常期には細胞にEuが検出されることはなかった。(2)ゾウリムシの代謝排泄により、酵母細胞消化残滓及び残滓間の間隙を埋める膜状有機物から成る膜状沈殿物が生成した。酵母細胞消化残滓の表面に微小なEuリン酸塩が多量に存在していた。また、酵母消化残滓間の間隙を埋める膜状有機物にもEuが含まれることがSEM-EDS分析によりわかった。培養中に酵母から溶出したEuは酵母に吸着したEuの最大0.1%程度であり、ほとんどのEuは膜状沈殿物に移行することが示唆された。(3)ゾウリムシ培養液のサイズ排除クロマトグラフィー-ICPMS分析を行い、溶存形Euの化学形に関する知見が得られた。Euを吸着させた酵母を培養液に投入すると、酵母から有機形Euとおそらく正電荷あるいは中性電荷を持つと推定される無機形Euが溶出する。溶出したこれらのEuの大部分は無機形Euであった。一方、有機形のEuは培養時間と共に減少し、ゾウリムシ由来の巨大分子とともに検出されるようになった。この巨大分子が膜状沈殿物を形成したものと考えられる。このように、ゾウリムシの生体反応及びEuの化学状態遷移機構として非常に興味深い現象を見出すことができた。
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