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報告書

FNCA guideline on development of hydrogel and oligosaccharides by radiation processing

工藤 久明*; 吉井 文男; 久米 民和*

JAEA-Technology 2009-050, 54 Pages, 2009/10

JAEA-Technology-2009-050.pdf:14.3MB

本報告は、FNCA(Forum for Nuclear Cooperation in Asia; アジア地域における原子力協力フォーラム)工業利用グループの第2期(2006年度$$sim$$2008年度)活動の一環として、電子線又は$$gamma$$線によるハイドロゲルとオリゴ多糖類の開発について、参加各国の現状をガイドラインとしてまとめたものである。本ガイドラインは、第1部の高分子の放射線化学の概要、第2部の天然高分子の放射線加工の各論についてプロトコルを、第3部のコスト評価や技術の現状などをまとめたものである。参加国はバングラデッシュ(2007年度より),中国,インドネシア,日本,韓国,マレーシア,フィリピン,タイ,ベトナムの計9か国である。各国は、天然に産生する高分子化合物(キトサンやカラギーナン等)に対し、橋かけによるゲル化や分解によるオリゴ糖を研究している。前者により開発されたハイドロゲルは、創傷被覆材や超吸水材など医療・環境分野への応用が図られている。オリゴ糖については、植物や水産物・畜産物の生育促進作用や抗菌・免疫性作用を持つため、それを活用して農業(漁業・畜産業を含む)分野への応用を図っている。

論文

低レベル放射性廃棄物が残してくれた恩恵

柳澤 和章; 久米 民和*; 幕内 恵三*; 井上 登美夫*; 菰田 文男*; 前田 充*

デコミッショニング技報, (39), p.44 - 61, 2009/03

低レベル廃棄物となった放射性物質が私たちに残してくれた恩恵について考えた。今回は、我が国の工業,農業及び医学・医療における放射線利用の直接経済規模という切り口で、その恩恵の定量化を行った。その結果2006年時点で、工業分野で約2兆円、農業分野で約0.3兆円、医学・医療分野で約1.5兆円となり、放射線利用全体では約4兆円となっていた。放射線利用による恩恵により、私たちはドライブやインターネットを楽しみ、食を楽しめる。核医学による診断や治療で何百万というヒトの命が延命され、生活の質が改善され、痛みや苦痛が和らげられている。放射線利用の恩恵を理解している国民は現状ではそう多くない(20%以下)と思われるが、本報告書が理解の一助となれば幸いである。

論文

Status of food irradiation in the world

久米 民和*; 古田 雅一*; 等々力 節子*; 上野山 直樹*; 小林 泰彦

Radiation Physics and Chemistry, 78(3), p.222 - 226, 2009/03

 被引用回数:111 パーセンタイル:0.53(Chemistry, Physical)

The status of food irradiation in the world in 2005 was investigated using published data, a questionnaire survey, and direct visits. The results showed that the quantity of irradiated foods in the world in 2005 was 405,000 tons and comprised 186,000 tons (46%) for disinfection of spices and dry vegetables, 82,000 tons (20%) for disinfestation of grains and fruits, 32,000 tons (8%) for disinfection of meat and fish, 88,000 tons (22%) for sprout inhibition of garlic and potato, and 17,000 tons (4%) of other food items that included health foods, mushroom, honey, etc. Commercial food irradiation is increasing significantly in Asia, but decreasing in EU.

論文

Quantity and economic scale of food irradiation in the world

久米 民和*; 古田 雅一*; 等々力 節子*; 上野山 直樹*; 小林 泰彦

Radioisotopes, 58(1), p.25 - 35, 2009/01

The status of food irradiation in the world in 2005 was studied using a questionnaire survey and direct interview. The total quantity and economic scale of irradiated foods in the world were estimated as 405,000 tons and 1.61 trillion Japanese Yen (JPY), respectively. Processed foods totaled 183,000 tons (45%) in Asia and Oceania, 116,000 tons (29%) in the American region, 90,000 tons (22%) in Africa and Ukraine, and 15,000 tons (4%) in the EU. The economic scale, estimated using the price at retail stores converted to JPY using an IMF conversion table, was 1.07 trillion JPY (67%) in the American region, 309 billion JPY (19%) in Asia and Oceania, 181 billion JPY (11%) in Africa and Ukraine, and 50 billion JPY (3%) in the EU.

報告書

Proceedings of the FNCA 2007 Workshop on Application of Electron Accelerator; Radiation Processing of Natural Polymer; 22$$sim$$26 November 2007, Hochiminh, Vietnam

玉田 正男; 久米 民和

JAEA-Conf 2008-009, 219 Pages, 2008/12

JAEA-Conf-2008-009.pdf:29.54MB

本ワークショップは、文部科学省及びベトナム科学技術庁とが共催し、国際原子力研究機関(IAEA)の協力のもと、ベトナム原子力委員会と日本原子力研究開発機構が共同実施した。本ワークショップの目的は、アジア原子力協力プログラム(FNCA)参加各国が、天然高分子の放射線加工の実用化状況を討議し、今後の実用化に向けたプロジェクトの計画を策定することである。会議には、アジア原子力地域協力協定(RCA)加盟国からも、フィリピン,インド,パキスタン,スリランカ,エジプトが参加した。天然多糖類の橋かけでは、創傷被覆材への応用が進み、インド,韓国,マレーシアで実用化されている。分解キトサンは中国で水産養殖に応用が展開した。グラフト重合では、土壌保水剤としての実用化がベトナムで進められている。次回の会合は、2008年10月に中国、上海で開催される予定である。

論文

原子力利用の最新; 経済規模評価

齋藤 伸三*; 田中 隆一*; 久米 民和; 井上 登美夫*; 高橋 祥次*

原子力eye, 54(5), p.34 - 41, 2008/05

原子力利用の経済規模を、エネルギー利用と放射線利用に大別して評価を行った。原子力発電による経済規模を需要端において評価すると、原子力エネルギー利用の経済規模は約4兆7,400億円と算出された。一方、放射線利用については、工業,農業,医学・医療の分野における利用に分類して評価を行った。工業利用分野では照射設備,放射線計測機器,非破壊検査,放射線滅菌,高分子加工及び半導体加工等がある。半導体加工の放射線寄与率25%、ラジアルタイヤ加工の放射線寄与率4%として求めた工業利用の経済規模は約2兆3,000億円であった。農業分野における放射線利用経済規模は、照射利用が100億円、突然変異育種が2,500億円、アイソトープ利用・放射能分析が150億円と算出され、総額2,800億円と評価された。医学・医療分野の経済規模は、保険診療が1兆5,000億円、保険外診療が300億円で、合計1兆5,400億円と評価された。したがって、放射線利用の経済規模の総額は4兆1,100億円となった。この結果、原子力利用全体の経済規模は総額8兆8,500億円と求められた。

論文

Detection of damage using ESR method to irradiated wheat flour

鵜飼 光子*; 松浦 昌彰*; 小川 聡子*; 久米 民和; 菊地 正博; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 118, 2008/03

食品の放射線照射は、非加熱処理であるため低温殺菌法となる。この殺菌技術によって食品が収穫され生産された時と同じ品質に保つことができる。最近では、$$gamma$$線・X線や電子線で照射することによって滅菌する技術が広く使われてきている。多くの食品の照射歴有無の判定には電子スピン共鳴(ESR)分光法が適用できる。これまでにわれわれは、照射食品を分析できる新しいESR測定法を報告してきた。この研究では、小麦粉に含まれる放射線誘起ラジカルをESR分光法を用いて測定した結果について報告し、非照射小麦粉との比較によって明らかにされた照射小麦粉中の新規ラジカル種について述べる。

論文

食品照射の国際的な状況

久米 民和

原子力eye, 53(12), p.19 - 22, 2007/12

食品の実用照射を実施している世界の主要な国の状況を紹介した。世界の食品照射許可国及び許可品目は、FAO/IAEAの2006年1月のリストに記載されており、許可国は57か国に上る。世界で最も多くの量の食品照射を実施している国は中国であり、2004年の処理量は120,000トンである。2番目に多い米国では、2004年の処理量は約9万トンである。EUでは、ベルギー,フランス,オランダで多くの食品の実用照射が行われており、2004年の処理量は約12,000トンであるが、2002年の処理量の2/3に減少している。現在世界で最も積極的に食品照射の実施を展開している地域はアジアであり、中国のほかベトナム,インドネシア,タイなどで合計約16万トンが処理されている。

論文

食品照射はカビ毒アフラトキシンの防止に役立つか

久米 民和

放射線と産業, (115), p.20 - 24, 2007/09

「食品照射の疑問に答える」と題した特集で、カビ毒アフラトキシンの問題点について解説した。本特集は、内閣府原子力委員会の食品照射専門部会のご意見を聞く会や反対運動から出された疑問点について、わかりやすく解説することを目的に企画されたものである。本稿では、強力な発がん性を有するカビ毒アフラトキシンについて、これまでに取り上げられてきた問題点に関する議論を整理した。(1)フラトキシンを放射線で分解することは難しいが、産生菌は比較的放射線感受性が高く容易に完全殺菌できる。(2)低線量照射や繰り返し照射によってアフラトキシンが増加する可能性があるかとの懸念は、実用照射とはかけ離れた条件で指摘されたものであり、香辛料の10kGy照射という実用条件では産生菌の生残の可能性はなく、繰り返し照射されるようなことはあり得ない。(3)照射後に水分の高い状態で再汚染が起こると産生量が増えるという可能性についても、GMP(適正製造規範)に則った照射後の管理が守られる限り起こり得ない。これらの結果から、香辛料の実用照射において、アフラトキシンに関する微生物学的安全性を懸念する必要性は全くないと断定できると結論した。

報告書

Proceedings of the FNCA 2006 Workshop on Application of Electron Accelerator; Radiation processing of natural polymer, 12-16 December 2006, Kuala Lumpur, Malaysia

玉田 正男; 久米 民和

JAEA-Conf 2007-007, 142 Pages, 2007/08

JAEA-Conf-2007-007.pdf:22.9MB

本ワークショップは文部科学省及びマレーシア科学・技術・革新省の後援のもと、日本原子力研究開発機構及びマレーシア原子力庁の共同で開催された。本ワークショップの目的は、FNCA参加各国の天然高分子の放射線加工の実用化状態を議論し、今後のプロジェクトの計画を策定することであった。会議には、中国, インドネシア, 日本, 韓国, マレーシア, フィリピン, タイ及びベトナムの放射線加工の専門家が参加し、上級管理者セミナー, 展示会, 講議, 参加国報告, 工場視察及び議論を行った。また、実用化製品のデータ編集、実用化支援のための専門家派遣及びエンドユーザーが容易に利用できるガイドラインの作成などが策定された。次期FNCA会合は、2007年10月のベトナム、ホーチミン市で開催される。

論文

食品照射; 世界の状況と日本の取り組み

久米 民和

放射線と産業, (114), p.51 - 54, 2007/06

食品照射について、世界の状況及び日本の取り組み状況をレビューした。食品照射は、放射線の生物学的作用を利用して食品の衛生化、食料の損耗防止を目的とする処理技術である。日本では、1960年代に本格的な研究が開始され、1967年からは国の特定総合研究として約20年間実施された。1972年に馬鈴薯の照射が許可され、1974年に実用照射が世界に先駆けて開始された。しかし、我が国では馬鈴薯の発芽防止以外の食品照射は許可されていない。一方、海外では食品照射の実用化が急速に進展しており、日本は世界から取り残された状況となっている。このような状況下で、原子力委員会は、2005年12月に食品照射専門部会を設置し、約1年間の審議を経て報告書をまとめた。本報告では、食品照射専門部会での討議内容の概要を中心に現状の紹介を行った。

論文

ESRを用いた照射食品検知法

鵜飼 光子*; 松浦 昌彰*; 久米 民和; 小林 泰彦; 菊地 正博; 坂下 哲哉

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 71, 2007/02

By electron spin resonance (ESR) spectroscopy, we revealed free radicals in irradiated foods. The representative ESR spectrum of irradiated food is composed of a sextet centered at g = 2.0, singlet at the same g-value and a singlet at g = 4.0. The first signal is attributable to a signal with hyperfine interactions of the Mn$$^{2+}$$. The second signal is due to organic free radicals. The third signal may be originated from the Fe$$^{3+}$$. Upon $$gamma$$-irradiation, new signals appeared. For the measure of irradiation effects, we proposed an advanced protocol for ESR detection of irradiated foods.

論文

照射アルギン酸の低分子量化物の植物生長促進効果

長澤 尚胤; Luan, L. Q.*; 八木 敏明; 吉井 文男; 久米 民和; 中西 友子*; 玉田 正男

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 55, 2007/02

アルギン酸ナトリウム(Alg)は褐藻類から得られる多糖類で、そのオリゴ糖の植物生長促進、植物内の酵素活性増大などの新しい生物活性機能が注目されている。本報告では、放射線分解したAlgについて、高い植物生長活性を発現するための照射条件や放射線分解産物の構造について検討した。4%濃度のAlg水溶液で照射してキク,トルコギキョウ,宿根リモニウムの寒天培地に添加した組織培養及び生育試験した結果、増殖率,各々の草丈,根長,新鮮重が向上し、最適な線量,添加濃度及び平均分子量が75kGy,100mg/L,約1.4万であることを見いだした。この照射Algを分子量分画した結果、F2画分(6-15量体)がオオムギの植物生長促進やアルコール脱水素酵素活性誘導の効果が最も高く、低濃度で効果が得られた。酵素分解生成物と比較して、酵素分解物では10%で、放射線分解では26%生成しており、4%水溶液75kGyの照射でF2活性区分の生成量が多いことが、植物生長促進活性の高い要因であることを明らかにした。さらに本活性画分が特異的に蓄積することに加え、Alg分子鎖切断で生成したカルボニル基及びカルボキシル基による構造変化が活性に起因していると考えられる。Algの放射線分解生成物は、顕著な植物生長促進活性及び酵素誘導効果が発現することから、天然物由来の植物生長促進剤としての応用が期待できる。

論文

ベトナムとの二国間協力における天然多糖類の放射線改質

廣木 章博; 長澤 尚胤; 八木 敏明; 久米 民和; 吉井 文男; 玉田 正男

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 56, 2007/02

当研究グループでは、ベトナムに豊富に存在する海藻やカニ・エビなどの海産物を原料としたアルギン酸やキチン・キトサンなどの天然多糖類を有効に活用した新たな産業の創出を目的に、多糖類の放射線加工に関する研究協力を行っている。6年間に及ぶこれまでの二国間研究協力の中で、植物成長促進剤,抗菌・抗カビ剤,金属吸着材の開発などさまざまな成果を上げてきた。例えば、アルギン酸水溶液に$$gamma$$線照射することで、従来の酵素分解法に比べ簡便に低分子量化することができることを見いだした。低分子量化したアルギン酸を添加すると、イネやニンジンの生育が約20%促進されることがわかった。また、$$gamma$$線照射により低分子量化したキトサンの水溶液をマンゴーやバナナの表面に塗布すると、未照射キトサンを塗布したものに比べ、抗カビ作用の向上に伴い貯蔵期間は2$$sim$$4倍も長くなった。さらに、キトサン誘導体であるカルボキシメチルキトサンをペースト状態で$$gamma$$線照射することによりゲルが得られることを見いだした。このゲルは抗菌性のみならず銅などに対する高い吸着性を有していたことから、有害金属除去材としての利用が期待されている。

論文

放射線滅菌

久米 民和

原子力eye, 53(1), p.13 - 15, 2007/01

特集「進化する放射線の工業利用」の中で、放射線滅菌について紹介した。放射線滅菌法は、放射線の強い透過力と殺菌能力を利用して医療用具などの製品中の汚染微生物を確実に殺滅する方法であり、医療用具をはじめ、実験動物用飼料,包装材,理化学器材などの殺菌に欠かせない手法となっている。現在用いられている医療用具の主要な滅菌法は、高圧蒸気,エチレンオキサイド(EO)ガス及び放射線であるが、放射線滅菌法が主流となりつつある。我が国では、1980年代に$$gamma$$線滅菌が急速に発展したが、電子線滅菌実用化のための研究が1990年代から行われ、徐々に拡大している。電子線は線量率が高いため、多量の処理に適しているばかりでなく、$$gamma$$線に比べて材料の酸化劣化が少ないという利点もある。今後、電子線の透過力が低いことが問題とならない嵩密度の低い製品を中心に電子線滅菌がさらに伸びると予測される。また、医薬品や生薬の滅菌,食品照射(香辛料や乾燥野菜の滅菌)などが、今後発展が期待される分野である。

報告書

Proceedings of the FNCA 2005 Workshop on Application of Electron Accelerator; EB Treatment of wastewater; 14-18 November 2005, Daejeon, Korea

吉井 文男; 久米 民和

JAEA-Conf 2006-006, 144 Pages, 2006/08

JAEA-Conf-2006-006.pdf:16.54MB

「アジア原子力フォーラム(FNCA 2004)電子加速器利用ワークショップ; 廃水処理」が、文部科学省の主催、韓国科学技術部,韓国原子力研究所及び日本原子力研究開発機構の協賛により2005年11月14日(月)$$sim$$18日(金)に韓国大田市で開催された。本ワークショップには、インドネシア,韓国,フィリピン,タイ,ベトナム、から各1名、マレーシアからは2名、参加国韓国からは18名、日本からは7名の電子加速器利用の専門家など合計32名が参加した。本ワークショップの初日は、「電子加速器利用に関する上級管理者セミナー」として一般公開され、総計45名の参加者があった。セミナー講演,廃水処理についての招待講演を含め、電子線照射システムに関する20の報告が行われた。FNCA参加国から興味が示された低エネルギー電子加速器の応用分野は、液体(天然高分子,廃水),固体(ハイドロゲル,フィルム)及びガス(排煙)である。各国の現行プロジェクトの評価,要望に基づき天然高分子及び廃水処理を中心とした第2期プロジェクト(2006-2008年)への継続が提案された。2006年度はマレーシアで天然高分子の放射線橋かけに関するワークショップを行うことが合意された。本論文は、これら各発表者からの投稿原稿を収録したものである。

論文

外国における食品照射の現状; 世界から取り残された日本

久米 民和

エネルギーレビュー, 26(5), p.23 - 26, 2006/05

世界の食品照射の現状について、各国における実施状況を紹介した。2006年1月のFAO/IAEAのデータベースでは、最新の許可品目リストとして、食品類を8つの項目に分類し、57か国が記載されている。全世界の照射食品の処理量は、1997年200,000トン,1998年210,000トン,1999年257,000トンと急速に増大しており、2005年には350,000トンに達すると推定されている。特に香辛料の照射は照射食品全体の1/3を占め、1987年の8,000トンが1998年には80,000トンと10年間で10倍に増大し、2000年には約90,000トンに達している。米国が世界の半分を占めており、ベルギー,オランダ,フランス,南アフリカ,カナダ,メキシコ,韓国,中国なども照射量が多い。熱帯果実の検疫処理のための照射処理は、メチルブロマイドに代わる方法として実用化が進みつつあり、米国を中心とした今後の展開が注目される。

論文

A New visualization technique for the study of the accumulation of photoassimilates in wheat grains using [$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$

松橋 信平; 藤巻 秀; 内田 博*; 石岡 典子; 久米 民和

Applied Radiation and Isotopes, 64(4), p.435 - 440, 2006/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:23.42(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

非侵襲でのコムギ種子への光合成産物の蓄積の可視化を、[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$とポジトロンイメージング装置(PETIS)を用いた計測により試みた。コムギの最大展開葉の中央部に[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$を供給して生産させた光合成産物が、[$$^{11}$$C]CO$$_{2}$$吸収から53分で穂に到達し、徐々に種子へ蓄積する過程の画像化に成功した。得られた画像では、種子の一粒一粒を識別することができた。画像データを用いて、各種子粒への光合成産物の蓄積について調べたところ、それぞれの種子で蓄積の経時曲線が異なることがわかった。本研究により、PETISが生きた植物内での物質の輸送や分配といった動態の計測と解析に有効な手法であることを示した。

論文

Conversion of endohedral $$^{133}$$Xe-fullerene to endohedral $$^{133}$$Xe-fullerenol to be used in nuclear medicine

渡辺 智; 石岡 典子; 関根 勉*; 工藤 博司*; 下村 晴彦*; 村松 久和*; 久米 民和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 266(3), p.499 - 502, 2005/11

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.03(Chemistry, Analytical)

$$^{133}$$Xe内包フラレノール[$$^{133}$$Xe@C$$_{60}$$(OH)$$_{x}$$及び$$^{133}$$Xe@C$$_{70}$$(OH)$$_{x}$$]を骨がんの治療薬へ応用することを目指し、$$^{133}$$Xe内包フラレノールを高収率で合成できる方法を開発した。同位体分離器を用いたイオン注入法で作製した$$^{133}$$Xe内包フラーレンをオルト-ジクロロベンゼンに溶解し、水酸化テトラブチルアンモニウムと水酸化カリウム水溶液を加えて$$^{133}$$Xe内包フラレノールを合成した。最終的に純水で抽出した$$^{133}$$Xe内包フラレノールの回収率は、C$$_{60}$$で40%、C$$_{70}$$で23%であった。合成した$$^{133}$$Xe内包フラレノールの生理食塩水中での安定性を調べた結果、5日間経過しても安定であることを確認し、医学への応用が可能であることを示した。

報告書

Proceedings of the FNCA 2004 Workshop on Application of Electron Accelerator; EB treatment of flue gases, 6-10 September 2004, Beijing, China

吉井 文男; 久米 民和

JAERI-Conf 2005-005, 178 Pages, 2005/06

JAERI-Conf-2005-005.pdf:15.89MB

「アジア原子力フォーラム(FNCA 2004)電子加速器利用ワークショップ; 排煙処理」が、文部科学省の主催、中国国家原子能機構,中国化学科学院近代物理研究所及び日本原子力研究所の協賛により、2004年9月6日(月)$$sim$$10日(金)中国北京市で開催された。本ワークショップには、インドネシア,韓国,フィリピン,タイ,ベトナムから各1名、マレーシアからは3名、開催国中国からは9名、日本からは10名の電子加速器利用の専門家など合計28名が参加した。本ワークショップの初日は、「電子加速器利用に関する上級管理者セミナー」として一般公開され、総計67名の参加者があった。セミナー講演,排煙処理についての招待講演を含め、電子線照射システムに関する20の報告が行われた。FNCA参加国から興味が示された低エネルギー電子加速器の応用分野は、液体(天然高分子,廃水),固体(ハイドロゲル,フィルム)及びガス(排煙)である。各国の要望に基づき3年間の活動計画の見直しを行い、2005年度は韓国で廃水処理に関するワークショップを行うことが合意された。本論文集は、これら各発表者からの投稿原稿を収録したものである。

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