高放射線環境に生息する微生物群集構造解析および優占種の性状解析

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2011年に原子力事故が発生した福島第一原子力発電所の原子炉内の調査では，金属表面に錆やバイオフィルム様の物体の存在が確認されたが，これまで微生物を対象とした解析は行われていない．微生物には，金属表面上にバイオフィルムを形成して金属を腐食させる種類が報告されており，建屋内部の微生物の繁殖状況を把握することは，微生物腐食を抑制する手法の提供に役立つ．本研究では，2号機原子炉建屋内のトーラス室汚染水を用いて16S rRNA配列に基づく微生物群集構造解析を行なった．トーラス室汚染水（1.3×10^6 Bq/mL）は，東京電力により①上層・中層域からと，②鉄錆を多く含む最下層部からの２回に分けて採取された．微生物群集構造の結果，汚染水の微生物群集は9割以上がProteobacteriaであり，付近の水系サンプルと比べて多様性指数が低いことが明らかとなった．また，上層から中層域，最下層部を構成している微生物の多くは共通しており，上層から中層域はチオ硫酸塩酸化細菌であるLimnobacterを，最下層部では熱水噴出孔から単離されたBrevirhabdusを中心とする細菌群集の存在を見出した．さらに，微生物群集から生息環境を推定する環境トピック解析を実施したところ，最下層部では海洋環境トピックが約70 %を占める一方で，上層から中層域サンプルでは50 %の割合で排水やバイオフィルム関連トピックが占めた．これらの結果から，2号機原子炉建屋内のトーラス室では，最深部に海水が滞留し，上部には冷却水や地下水などの淡水が流入しバイオフィルムが形成されている可能性が示唆された．共同研究者らと汚染水由来の微生物の単離を試みており，今後ゲノム解析や性状解析を行なう予定である．