2023 年度実施状況報告書

淡水魚の腸内細菌叢による放射性セシウム吸収抑制

研究課題

研究課題/領域番号	21K05758
研究機関	国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
研究代表者	石井伸昌国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所計測・線量評価部, 上席研究員 (50392212)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード	淡水魚 / 放射性セシウム / 腸内細菌叢 / 窒素安定同位体比
研究実績の概要	東京電力福島第一原子力発電所の事故により放射性核種によって環境が汚染された。その結果、一部の淡水魚で出荷制限や出荷自粛が今も継続している。淡水魚の食としての安全と安心を確保するためには汚染源である水質中の放射性セシウムの濃度変化を理解するとともに、放射性セシウムの魚体内への取り込みを抑制することが重要である。腸内細菌はミネラルの腸管吸収を助ける役を担っていることが報告されていることから、本研究は放射性セシウムの体内への取り込み低減化に資する腸内細菌を見つけ出すことを目的とする。淡水魚は水質中に存在する放射性セシウムを直接あるいは他の生物を介して間接的に体内に取り込むことで汚染される。そこで、これまでに得られた調査結果をもとに、汚染源についての情報を整理した。調査は千葉県に位置する印旛沼で行った。その結果、溶存態放射性セシウムは減少傾向を示した一方で、懸濁態放射性セシウム濃度はほとんど変化していないことが確認できた。さらに、水質中の放射性セシウムの約70％が懸濁態であり、懸濁態のうち約40％が有機物由来であることを明らかにした。この有機物は主に植物プランクトンや水生植物断片など魚の餌となり得るものであったことから、魚の汚染との関連性が示唆された。食性と魚体の放射性セシウム濃度との関係を調べた結果、窒素安定同位体比が15‰を境に筋肉中の放射性セシウム濃度が高くなることを確認した。窒素安定同位体比が15‰を超える魚は主に肉食性であったが、コイやフナなど雑食性の魚もわずかながら含まれていた。印旛沼で採捕できた魚の腸内細菌叢を調査した結果、肉食性の魚にはPlesiomona属およびRalstonia属の細菌が多いことを明らかにした。今後さらに腸内細菌叢の分析を進め、放射性セシウムの体内への取り込み低減化に資する細菌を見つけ出したい。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由組織再編成のため業務の変更や業務補助員の退職、そして分析機器（IR-MS）の不調等が重なり、実験を行う時間が細切れとなってしまった。そのため採捕した試料の前処理や分析が滞り、結果的に試料の16Sアンプリコンシークエンス解析結果の取得に遅れが生じた。また、魚の糞便から抽出したDNAには標的とする細菌叢のDNAのみならず魚に摂食された甲殻類やプランクトン等に加え宿主DNAなども含まれることが分かった。そのため、質と量ともにアンプリコンシークエンス解析の条件を満たした抽出DNAであっても細菌叢由来のDNA量が相対的に少なく解析に至らないことがあった。この問題も遅れの原因の一つである。今後はこの問題を解決する方法についても検討する必要がある。
今後の研究の推進方策	魚の放射性セシウムの分析はほぼ終了している。このデータを用いて濃縮係数（溶存態放射性セシウム濃度に対する魚の放射性セシウム濃度の比）を求める、また、これまでに処理し保存している試料を用いて遅れている安定同位体分析および16Sアンプリコンシークエンスを行う。得られた結果から放射性セシウムを蓄積しやすい魚に共通する腸内細菌について解析を行う予定である。
次年度使用額が生じた理由	所属機関の組織再編成で異動があったため、予定していた実験計画を完遂する時間を確保することができなかった。今年度も再度異動があったが、前年度の経験があるためエフォートを調整し実験時間の確保に努める。また、前年度準備した試料が保存されているので、それらを利用して速やかに結果を出すことに集中する。