Computational molecular study of predominant organic molecules in forest ecosystems concerning cesium accumulation and transport

セシウム蓄積・移動に関する森林エコシステム中の支配的有機分子に関する計算分子科学研究

Suno, Hiroya; Machida, Masahiko; Dohi, Terumi; Omura, Yoshihito*; Sasaki, Yoshito

生体分子の放射性セシウムとの錯体形成は、森林内有機物における放射能の蓄積・移動に重要な役割を果たしている。本研究では、森林有機物を構成する典型的分子を特定し、量子力学計算による原子論的分析によりこれら有機分子のアルカリ金属カチオン錯体化選択性を明らかにする。これら分子のうち特に興味深いのはキノコ色素のノルバジオンA (C $_{35}$ H $_{18}$ O $_{15}$ )、地衣類の二次代謝産物のシュウ酸(C $_{2}$ H $_{2}$ O $_{4}$ ), アトラノリン(C $_{19}$ H $_{18}$ O $_{8}$ ), レカノール酸( $_{16}$ H $_{14}$ O $_{7}$ ), ウスニン酸(C $_{18}$ H $_{16}$ O $_{7}$ )である。ノルバジオンAについてはセシウム選択性が確認された。

Complexation of biomolecules with radiocesium is known to play an important role in the accumulation and migration of radioactivity on the organic matter in forests. In this work, we identify typical molecules forming a metal complex in the forest organic matter and carry out atomistic analyses by performing quantum mechanical calculations in order to understand the alkali metal cation complexation selectivity of these organic molecules. Among these molecules, of particular interest are norbadione A (C $_{35}$ H $_{18}$ O $_{15}$ ), a primary pigment molecule present in mushrooms, oxalic acid (C $_{2}$ H $_{2}$ O $_{4}$ ), atranorin (C $_{19}$ H $_{18}$ O $_{8}$ ), lecanoric acid (C $_{16}$ H $_{14}$ O $_{7}$ ), and usnic acid (C $_{18}$ H $_{16}$ O $_{7}$ ), main secondary metabolites in lichens.

使用言語	:	English
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発表会議名	:	17th International Conference on the Chemistry and Migration Behavior of Actinides and Fission Products in the Geosphere (Migration 2019)
開催年月	:	2019/09
開催都市	:	Uji
開催国	:	Japan
キーワード	:	福島第一原子力発電所事故; Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Accident

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使用施設	:	大型計算機・スパコン(東海)
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登録番号 : BB20191170
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