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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20353/
• 关键词: 魚骨類; イットリウム; コラーゲン; 軟組織; フィッシュコラーゲン; 希土類元素; 電位差滴定分析; 透過型電子顕微鏡; アパタイト; 重希土類元素; 魚類の骨

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。

In this study, the concentration of rare earth elements in fish bones was studied. The main, fishbone type constituent tissue (soft tissue) is used in the analysis of ionization titration and adsorption of heavy earth elements. The concentration of heavy elements in the hard tissues of fish bones produced in deep seabed mud is recognized as the purpose of the study. In the first year, the composition of fish bones was analyzed by ionization titration. The result is that the number of people who have died is greater than the number of people who have died. The binding state of Y in the sample was confirmed by infrared spectroscopic analysis. In the next year, the concentration of fish bones was adjusted. The synthesis of fishbone and zeolite compounds is carried out under different conditions, such as immersion, normal pressure and pressure up to 100MPa. As a result, the concentration of Y in the zeolite family depends on the pressure and concentration of Y in the zeolite family. The results of composition analysis by electron microanalysis device show that the concentration of Y in hard tissue is extremely high. The results of chemical analysis of soft tissues (fish bones, etc.) are consistent with those of previous years. The present investigation method and analysis method are used to analyze the distribution and binding state of Y in soft tissue. The cooperation between Shinshu University School of Medicine and Okayama University School of Dentistry has been carried out to investigate the distribution and binding state of Y in soft tissue.