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<トリチウムの動向ー植物>部位によるトリチウ摂取量の違い/トリチウム水蒸気の葉からの取り込み(放射線医学総合研究所資料集書き出し)

放射線医学総合研究所資料集より



昭和48年 トリチウムの植物―動物系における動向
環境衛生研究部(新井清彦、楠田義彦)

原子力施設からの排出トリチウムによる、被ばく線量推定の基礎的資料として、
トリチウムの(発生源→大気→水→植物→動物→人)連鎖中で、
トリチウム水その他のトリチウム化合物の可食植物への同化固定、
ならびにトリチウム標議飼料よりの動物体内での代謝と分布を知る事、
すなわち、トリチウムの食物連鎖を実験室的規模で解明する事を目的として、
ミズワラビを用いたトリチウム水同化実験と、マウスを用いた動物実験とを行った。

(1)植物系
ミズワラビ葉片を用いて、培養トリチウム水よりのトリチウム吸収同化を経時的に測定し、
さらに明暗ふたつの光条件下で比較して、ミズワラビ中のトリチウム濃度分布と光合成条件との関係を追及し、
これらの間に密接な関係がある事を確かめた。
すなわち、明所培養区では、経過した夜間を除いて補正すると、
24時間までは時間に比例してトリチウム濃度が上昇している。
暗所培養区では明所区の1/6位の低濃度ではあるが、分布が認められるのは、
光合成以外にもトリチウムの取り込みがあることを示している。
さらに明所培養後、1時間水道水中にて培養し、測定したものは、
明所培養区と少し異なり、比例的な上昇が示されない。
これは夜間の生活現象により、同化生産物が変化して、異化されにくい物質に変化したため、
水道水に付けた時、流出するトリチウム量が異なったものと考えられる。


昭和49年 トリチウムの植物―動物系における動向
環境衛生研究部(新井清彦、武田洋、楠田義彦)

前年度までの研究により、トリチウム水の植物体内への接種と分布について、
またトリチウム水およびトリチウム標識化餌料の動物体内への移行についての予備実験を行ったが、
これらの結果を基礎としてさらに詳細な研究を進めた。
また植物におけるトリチウムの動向を追求し、同時にトリチウム標識化餌料をうる目的で
「トリチウム用簡易ファイトトロン」を設計した。

トリチウム用簡易ファイトトロン
既記の目的で設計し、RⅠ温室内に設置した。
従来トリチウム水により植物を栽培する場合、太陽光下でトリチウムを使用する施設がなかったので、
植物を材料とする実験が困難であった。

ことに蒸散するトリチウム蒸気の処理に問題があるが、
本装置は冷却凝縮によって一応簡単であるが密開型式をとった。
すなわち本装置は、コイトトロンS102W特殊型を基本とし、
トリチウム水使用に適するよう冷却トラップを付設したもので下記の性能を具備している。

本体は80×10×150(h)cm、北面に50×150cmの扉がある。
温度範囲:10℃~35℃±2℃(昼夜温度切換装置付)、
湿度範囲:55~75±7%(加湿制御付)、
測温体および検出用端子を有し、10mV記録計、
トリチウム用排気冷却トラップ(低温除湿型0.4kW冷凍機使用)を付属する。


昭和50年 トリチウムの植物―動物系における動向
環境衛生研究部(新井清彦、武田洋、楠田義彦)

(1)植物系
<目的>
トリチウム水の植物体内への摂取と分布について調べた結果、
部位によりトリチウム水からのトリチウム摂取量が異なることが判明したので、
今年度は同一組織が生育時期による生理状態の差異により、
トリチウム水からのトリチウム摂取量の差を観察することを目的とした。

<経過>
発芽後13日目と登熟期の水稲を用い、トリチウム用簡易ファイトトロン内にて、
17μCi/mlのトリチウム水で培養し、
以後経時的に試料を採取し、水分と乾燥組織とに分離し、乾燥組織は自動燃焼装置により処理して、
いずれも液体シンチレーション法を用いてトリチウム濃度を測定した。

<成果>
発芽13日後の苗について、トリチウム水投与24時間後の乾燥組織試料中のトリチウム濃度は
茎葉と根部に高く、胚乳は低かったが、
不発芽胚乳とモミガラにはほとんど摂取が見られなかった。

これは生育部に同化生産物が集積される一方、胚乳は生育部に養分を補給中であることを示している。

登熟期の試料においては、
胚乳武運に高濃度のトリチウム分布が見られ、葉部はこれに比べて低濃度であった。
これは同化生産物の蓄積が胚乳に集中していることを示す。

このように同じ水稲の胚乳でも、発芽期と登熟期では生理的状態が異なるので、
トリチウム食物連鎖を考える時、
植物の同じ部位でもその個体が生育時期のいずれの時点にあるかを把握しなければ、
トリチウムの摂取を正しく推定できないと結論できよう。


[研究発表]
新井、武田、楠田:日本放射線影響学会第18回大会 東京工大(1975.10)





昭和51年 トリチウムの植物―動物系における動向

(1)植物系
環境衛生研究部(楠田義彦、新井清彦、武田洋、稲葉次郎)

<目的>
食物連鎖におけるトリチウム(T)の動向を追求する時、
植物体内へのトリチウムの取り込みの主要な形は、トリチウム水(HTO)と考える。
しかし、トリチウム水には液体だけではなく、気体である水蒸気としての行動もある
今年は、水蒸気の形態のトリチウムがどの程度植物体内に摂取されるかを、研究の主目的とし、
同時に前年に引き続いて、生育時期と組織によるトリチウムの摂取量の違いを観察した。

<経過>
発芽後45日間、1/5000アールのワグナーポットに3本ずつ育成した大豆苗を、
トリチウム用簡易ファイトトロン内に2鉢設置した。
その1鉢に、20mCi/500ml/potのトリチウム水を投与培養し、
他方は普通水(HHO)にて培養して、空気中の水蒸気を通してのトリチウムの移行と、
直接トリチウム水を投与した場合とを比較した。
また、同様の実験を時期を変えて3回行い、時期による差を観察した。

経時的に採取した試料は、水分と乾燥組織とに分離し、
乾燥組織は自動燃焼装置により処理して、いずれも液体シンチレーション測定法を用いて、
トリチウム濃度を測定した。

<成果>
発芽後45日目の大豆苗において、
空気中のトリチウム水蒸気を通して、植物体内にトリチウムが吸収同化されることが判明した。

大豆苗を設置したファイトトロン内の、空気中に含まれる水蒸気中の濃度に比べ、
組織水(遊離水)中のトリチウム濃度は、投与1日後で、約3.5/1であった。

これはかなりの量のトリチウムが水蒸気を通じて植物体内に摂取されることを示し、
水蒸気によるトリチウムの吸収同化が、無視し得ないことの知見を得た。


また、時期別・組織別によるトリチウムの摂取量には、
葉部と種子部で違いがみられた。
特に種子部では、光合成同化生産物の転流蓄積期である登熟期において、
はげしいトリチウムの摂取がみられ、その前後においては少ないことが判明した。



昭和52年 トリチウムの植物―動物系における動向
(1)植物系 (新井清彦)

<目的>
植物体内へのトリチウムの取り込みの主要な形はトリチウム水であるが、
トリチウム水水蒸気の形態による摂取量も無視できない

今年は、トリチウム水蒸気の摂取量が、植物及び環境条件の変化に対して、どのように対応するか
空気中湿度と摂取量の関係及び、植物の状態、特に葉中含水量の影響を研究した。

<経過>
発芽後60日間、屋外で1/5000アールポットに、3本ずつ栽培した大豆を、
トリチウム用簡易ファイトトロン(内容積約1700ℓ)内に3鉢ずつ設置し、
その1鉢に10mc/300mlのトリチウム水を投与して、トリチウム水蒸気を発生させた。
栽培条件は、昼温27℃、夜温23℃、自然光線とし、
水分条件を変えた他の2鉢について、水蒸気を経由するトリチウムの摂取量を測定した。

この実験条件で、高湿度(90%以上)と低湿度(50%)の2回おこない、湿度の影響を比較した。

トリチウム発生後一定時間後に試料葉片を採取し、直ちに凍結乾燥法で、組織中の水分を分離捕集し、
親水性シンチレ―タを加え、液体シンチレーション法でトリチウム濃度を測定した。
乾燥試料は自動燃焼法を併用し、同様に測定し、組織結合性トリチウム濃度の値を得た。

<成果>
葉片水分中のトリチウム濃度測定値より、湿度90%以上の加湿状態空気中では、
大豆葉面よりのトリチウム吸収力はかなり強いものが認められた。
特に、鉢内水分を調整して、葉柄が下垂状態になるまで乾燥状態にした大豆は、
湿度90%以上で5時間栽培すると、葉柄の垂下が回復するのが認められた。
これは切り取った葉片による予試験から、大豆葉面による水分吸収力が非常に大きいことが認められたが、
この吸水力の作用が大きな原因と考えられる。

空気中水蒸気のトリチウム濃度に対する大豆葉部水分中のトリチウム濃度の割合が、
標準区の66%に対して乾燥区は72%と高い値が得られたことによっても、
葉面吸水力の大きさが、トリチウム水蒸気摂取量に大きな影響を与えていることが判明した(表1)

2013100117.jpg

自動水耕装置
52年度経費として計上された本装置は、52年度末に完成した。
本装置は、トリチウムを使用する植物系の実験材料となる植物を栽培する装置で、
同時に役立てることも目的とするのが非RI用である。
性能の大要は、5.6坪(3.25m×5.68m)のアルミ温室に
1/2000アール、ワグネルポット20個を配置し、
保持室温は夏期30℃以下、冬期5℃以上である。
目下冬期温度試験を終わり、今後、実用栽培試験と夏期温度試験を行うと同時に、
実験用植物の育成を予定している。

[研究発表]
新井、武田、楠田:日本放射線影響学会第20回大会 仙台(1977.10)




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