魚類の骨におけるレアメタル濃集メカニズムの解明

阐明鱼骨中稀有金属富集机制

基本信息

批准号：
21K20353
负责人：
江島輝美
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、魚骨類における重希土類元素の濃集メカニズムを解明するために行った。主に、魚骨類の構成組織（軟組織）を用いて、重希土類元素の代表であるYの電離滴定分析およびの吸着実験を行う。これにより、深海底泥に産する魚骨類の硬組織（アパタイト）に本来選択的濃集が認められないはずの重希土類元素の濃集が起こるメカニズムを解明することを目的としている。初年度は、魚骨類の構成物質であるコラーゲン（軟組織）にYが濃集した可能性があるため電離滴定分析を行った。その結果、コラーゲンとYに反応性が認められた。その後、コラーゲンのYの結合状態を確認するため赤外分光分析を行ったが、ピーク等の重複により明瞭な結果は得られなかった。次年度は、実際に魚骨類にYを吸着させることで、どのような組織に選択的にYが濃集するかを調べた。魚骨類および比較のための合成アパタイト・沸石族鉱物をそれぞれ3種類の濃度の塩化イットリウム溶液に浸し、常圧から100MPaの圧力を加えた。その結果、合成アパタイトや沸石族では圧力と濃度に依存してYの濃集が確認できたが、魚骨類では圧力と濃度に関係なくYが濃集することが分かった。電子線微小部分分析装置による観察と組成分析の結果、Yの濃集箇所が骨などの硬組織ではなくコラーゲンなどの軟組織である可能性が極めて高いことも分かった。この事実は、魚骨類を構成する軟組織（コラーゲン等）に化学反応でYが濃集したことを示しており、前年度より行っているコラーゲンへのY電離滴定分析の結果と調和的である。しかし、現行の観察方法および解析方法では軟組織中のYの分布や結合状態を解明するためには不十分であるため（軟組織のどのような箇所に濃集したのかが不明であるため）、現在信州大学医学部および岡山大学歯学部のご協力を得て、軟組織・硬い組織の両方を観察することを目指して実験を行っている。

进行这项研究是为了阐明鱼骨富集的重稀土元素的机制。主要是，鱼骨的组成组织（软组织）用于进行电离滴定分析和Y（一种代表性的重稀土元素）Y的吸附实验。这旨在阐明在深海基泥中产生的鱼骨的硬组织（磷灰石）中沉积的稀土元素的机制。在第一年，进行电离滴定分析是因为Y可能集中在胶原蛋白（软组织），这是鱼骨的组成部分。结果，胶原蛋白和Y具有反应性。之后，进行红外光谱以确认胶原蛋白的结合状态，但由于重叠峰等，未获得明确的结果。明年，我们研究了Y通过实际吸附Y在鱼骨上选择性浓缩的组织类型。将鱼骨头和合成磷灰石 - 沸石矿物矿物质浸入三个浓度的氯化溶液中，并从大气压力下施加100 MPa的压力。结果，根据压力和浓度，在合成磷灰石和沸石组中确认Y的浓度，但是在鱼骨中，Y被发现浓缩无无论压力和浓度如何。使用电子束微粒分析仪的观察和组成分析还表明，浓缩y不是诸如骨骼之类的硬组织，而是软组织，例如胶原蛋白。这一事实表明，Y集中在软组织（胶原蛋白等）中，这些软组织通过化学反应构成了鱼骨，并且与自上一年以来进行的Y离子化滴定分析的结果和谐相处。然而，当前的观察和分析方法不足以阐明软组织中Y的分布和结合状态（浓度浓度的位置是未知的），因此，在Shinshu大学医学院和冈山大学牙科学院的合作下，我们目前正在进行实验，目的是观察软组织和硬组织。

项目成果

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