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久米 民和
IAEA-SM-365/22, p.90 - 94, 2003/09
多糖類は放射線分解することにより種々の生物活性が誘導される。本報告では、これまでに当研究室で得られている成果をレヴューする。キトサン,アルギン酸,カラギーナン,セルロース,ペクチンなどの多糖類は放射線で容易に低分子量化する。これら分解産物に、抗菌活性(細菌や糸状菌に対する抑制効果),植物生長促進活性,植物自己防御物質の誘導,重金属や塩などの環境ストレス抑制など新しい機能が発現する。これらの生物活性について、特に農業利用分野における応用を解説する。
久米 民和; 長澤 尚胤*; 吉井 文男
Radiation Physics and Chemistry, 63(3-6), p.625 - 627, 2002/03
被引用回数：95 パーセンタイル：97.79(Chemistry, Physical)多糖類など天然高分子の放射線利用に関する成果を報告する。多糖類は放射線によって分解し、本来有していなかった新しい生物活性を発現する。海藻から得られるアルギン酸や甲殻類から得られるキトサンなどの多糖類は、容易には放射線分解し、有用な生物機能を発現した。これらの生物活性には、植物の生育促進効果、植物自己防御物質(ファイトアレキシン)の誘導、重金属や塩などの環境ストレス傷害抑制効果、抗菌活性の発現などが見いだされた。一方、放射線分解型である多糖類も、特殊な条件下では橋かけすることを明らかにした。カルボキシメチル化したデンプンやセルロースは放射線処理により橋かけがおこり、農業や医学分野に利用できる生分解性のハイドロゲルが作成できた。
久米 民和
放射線と産業, (90), p.41 - 45, 2001/06
多糖類などの天然高分子の放射線による変化と、その応用に関する検討を進めている。多糖類は放射線によって容易に分解し、低分子化した分解産物にこれまでに見られなかった種々の新しい生物活性が発現することを明らかにした。ここでは、多糖類の放射線分解産物の新規の生物活性として見いだした抗菌活性,植物の生育促進,重金属や塩などの環境ストレスによる障害の抑制,植物の自己防御機能を高めるエリシター活性になどについて、成果の概要を紹介する。
久米 民和
Chitin and Chitosan; Chitin and Chitosan in Life Science, p.190 - 193, 2001/00
キトサンは、放射線処理により粉末・溶液いずれの状態でも容易に分解する。放射線分解したキトサンには、抗菌活性や植物の生育活性化などの新しい機能の発現が認められる。抗菌活性としては、細菌(大腸菌E.Coli)に対する作用が強いが、糸状菌抑制効果も発現する。植物に対しては、植物の自己防御機能(抗菌物質であるファイトアレキシンを誘導するエリシター活性)の増大が認められる。また、重金属(VやZnなど)による生育障害の抑制効果や植物の生育促進などの効果も認められる。これらの結果は、天然高分子であるキトサンの放射線分解により、農業や医療分野で利用できる新しい機能を誘導できることを示したものである。
Lam, N. D.*; 長澤 尚胤*; 久米 民和
Radiation Physics and Chemistry, 59(4), p.393 - 398, 2000/10
被引用回数：15 パーセンタイル：68.65(Chemistry, Physical)リグノセルロース物質の高線量照射及び糸状菌処理を行い、植物の生育に対する効果を検討した。これらの処理により、リグノセルロースの化学組成は著しく変化した。照射処理では、溶解度の上昇や繊維成分の減少などの変化が認められた。また分解産物は、植物の生長に関与するオーキシン誘導活性を増大させるなどの生物活性が認められた。これら分解処理による生物活性の増大は、オリゴ糖、特にガラクチュロン酸の作用によると考えられた。
嶺 達也*; 三原 守弘; 大井 貴夫
JNC TN8430 2000-009, 35 Pages, 2000/07
JNC-TN8430-2000-009.pdf:0.88MB
TRU廃棄物の処分方法として、地層処分施設へ埋設する方法が検討されている。使用済核燃料の再処理埋設より発生するTRU廃棄物である低レベルプロセス濃縮廃液の固化体には、多量の硝酸塩が含まれている。硝酸塩は微生物の脱窒作用により、最終的に窒素まで還元される可能性がある。このため、嫌気条件での微生物による硝酸塩の脱窒にともなって発生する窒素が人工バリアの破壊や人工バリア中の汚染水の押し出しといった物理的な影響を与える可能性があることが指摘されている。したがって、脱窒能を有する微生物(以下、脱窒細菌と記す)が処分システムに与える影響は重要であると考えられる。本研究では、高アルカリ、還元性となる処分環境に対する脱窒細菌の耐性を調査することを目的として、脱窒細菌としてPseudomonas denitrificansを使用し、pH及びEhが脱窒細菌の活性に与える影響を把握するための実験的研究を実施した。その結果、pHが脱窒細菌の活性に与える影響については、本研究で使用した脱窒細菌では、pHが中性より高くなるにつれて低下し、pH=9.5以上では定量下限値以下となることが示された。Ehが脱窒細菌の活性に与える影響については、把握することはできなかったが、試験条件が還元環境に制御されていれば、脱窒細菌は活性を持つことが明らかとなった。いずれにしても、pHが12.5程度の高アルカリとなる処分環境条件においては、本研究で使用した脱窒細菌の活性はEhにかかわらず、中性領域での活性と比較すると小さくなると考えられた。
久米 民和
JAERI-Conf 2000-003, p.87 - 93, 2000/03
多糖類の放射線処理に関するこれまでの成果を報告する。放射線処理の目的は、(1)放射線殺菌と(2)放射線改質に大別できる。放射線殺菌に関しては、マレーシア原子力研究所(MINT)との二国間研究協力により進めてきた「オイルパーム空果房(繊維質廃棄物)の飼料化」に関する成果について述べる。また、放射線改質に関しては、(1)植物生育促進、(2)エリシター活性の誘導、(3)殺菌活性、(4)重金属などの生育阻害の抑制効果について、得られた成果を紹介する。用いた多糖類は、アルギン酸、カラギーナン、ペクチン、セルロース、キトサンであり、放射線分解産物によって誘導される生物活性について述べる。
久米 民和; 長澤 尚胤*; 吉井 文男; Tham, L. X.*; Hien, N. Q.*; Ha, P. T. L.*; Lam, N. D.*
Conference Proceeding RadTech Asia'99, p.475 - 480, 1999/00
キトサン、アルギン酸、カラギーナン、セルロース、ペクチンなどの多糖類は、放射線により容易に分解する。これらの放射線分解産物の植物への効果を検討した。キトサンの放射線分解産物は、抗菌活性、植物生育促進、植物の重金属障害の抑制、ファイトアレキシン(抗菌物質)の誘導など、種々の生物活性が発現した。ペクチンの放射線分解産物も、ダイズにおけるグリセオリンやエンドウにおけるピサチンなどのファイトアレキシンを誘導したが、その活性はキトサンの方が高かった。植物の生育促進効果に関しては、アルギン酸、キトサン、リグノセルロース抽出物などに強い活性が認められた。これらの結果から、放射線分解多糖類は種々の生物活性を発現し、農業や医学への利用の可能性が示された。
長澤 尚胤*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 幕内 恵三; 久米 民和
食品照射, 34(1-2), p.37 - 42, 1999/00
各種多糖類の放射線による分解効果と、分解産物における各種生物活性の誘導効果について検討している。本報告ではアルギン酸ナトリウムを用いた結果を中心に、キトサン、カラギーナン、コンニャクマンナンなどほかの多糖類での結果も含めて報告する。アルギン酸のオオムギに対する生長促進効果を調べた結果、水溶液中90kGy照射試料で最も高い活性が得られた。アルギン酸は線量の増加とともに分子量が低下し、最も活性の高い90kGy照射の分子量は約7,000であった。また、植物生育促進のための最適濃度は150ppmであった。ほかの多糖類でも植物生育促進効果が認められるものがあり、分子量や構造の影響を検討中である。
久米 民和
有機材料への放射線利用の新展開講演要旨集, p.1 - 6, 1998/00
多糖類やタンパク質などの天然高分子の放射線による変化と、その応用に関する研究を紹介する。多糖類は放射線によって分解し、本来有している生物活性が失われる。しかし、放射線分解産物の中には、これまでに見られなかった新しい生物活性が発現する場合がある。ここでは、多糖類の放射線分解産物の抗菌活性、植物生育促進効果、ファイトアレキシン(抗菌物質)誘導活性などについて述べる。また、タンパク質の放射線による変性と、新しい生物活性の誘導に関する知見も紹介する。
石川島播磨重工業*
PNC TJ1150 96-006, 72 Pages, 1996/03
硝酸塩等が含まれる廃棄物を地層処分した際に、ガス発生の原因となる可能性がある脱窒細菌の活動状況を評価するため必要となる、脱窒細菌の活性測定方法の検討を行い、測定が可能であることを確認した。微生物の影響を評価する指標の一つとなる微生物のベントナイト中の移行挙動の評価を行った。この結果、ケイ砂を80%と、非常に多く混合したベントナイトについては、圧密密度に関わらず微生物が移行していることが確認された。微生物の活動によるPu、Npの挙動に対する影響を評価するために必要な、Pu、Npの分析方法の検討及び試験方法の検討を行った。
伊藤 均
放射線と産業, 0(55), p.37 - 41, 1992/00
多くの生物は凍結下では障害を受けるが、酵素や細菌数などは凍結下では長期にわたり安定である。多くの細菌類は凍結処理によって放射線抵抗性が2~5倍に増大する。しかし実際の冷凍エビでは室温に比べ抵抗性の増大はそれほど著しくなかった。一方、細菌芽胞は凍結下でも解凍下でも放射線感受性に大差のないことが知られている。ウイルスも室温照射では約10kGyで失活可能であるが、凍結下ではDNAウイルスは20~25kGy、RNAウイルスは30~40kGyで失活可能である。RNAウイルスには肝炎ウイルスやエイズウイルスも含まれ今後の応用が期待できる。凍結照射は生体成分の劣化を著しく抑制でき、血清蛋白は30kGyでも変性せず、酵素活性の低下も少ない。照射による食品の異臭も凍結下では著しく抑制された。このように凍結照射は生物活性の変化がない状態で殺菌できるため、食品や医療への応用が期待できる。
熊倉 稔; 嘉悦 勲
Journal of Polymer Science; Polymer Letters Edition, 21, p.609 - 613, 1983/00
アミノ酸、酵素、微生物などの生物活性物質の2-ハイドロチシエチルメタクリレートの放射線重合に対する影響を研究した。照射重合における温度は0、-24、-45、-63、-78、-196
Cなど種々の温度で行い、モノマーは生物活性物質および水の存在下で、モノマー温度は30%であった。生物活性物質のモノマー重合に対する効果は、照射温度を変化させての重合速度の測定によって調べた。照射線量1
10
Rにおいて、2-ハイドロキシエチルメタクリレートの重合速度は-50Cにおいて重合速度の増大が認められ、更に照射温度の上昇にともない、重合の速度は増大するが、菌体アミノ酸、酵素の添加により重合速度が著しく増大することが明らかになった。アミノ酸としてはグリシンよりもシスチンの方が効果があり、酵素(セルラーゼ)の添加では添加濃度の増加により重合速度が増大することがわかり、モノマーの照射重合での生物活性物質に生ずるラジカルの効果が検討された。
嘉悦 勲
Radiation Physics and Chemistry, 18(1-2), p.343 - 356, 1981/00
放射線とライフサイエンスとは、これまで育種・殺菌不妊化・放射線療法などを通じてつながってきた。一方高分子化学と放射線化学とは専ら工業材料の開発を通じて結びついてきた。近年高分子化学と医・薬・農学分野とは、医用高分子や固定化酵素を通じて深くかかわり、境界領域を形成するようになった。ここに放射線化学が高分子を介してライフサイエンスの分野に通じる新しいパスが生じた。ライフサイエンス用高分子材料の開発に対し、放射線という手段は貴重な多くの利点を有している。生物活性高分子複合材料-生物活性成分の高分子による低温加工という新分野で我々のグループはそのことを数多くの実例で実証してきた。この講演では、この新分野を開拓してきた我々の基本的な方法論とその医・薬・農各分野における具体的応用例・実践例を紹介し、この分野の夢多い未来を展望したい。
筏 義人*; 嘉悦 勲
原子力工業, 25(5), p.73 - 79, 1979/00
医用高分子材料と生物活性高分子材料の分野は、現在活発な応用、開発が進められている分野であるが、これらの分野にも放射線は便利な反応手段加工手段の一つとして取り入れられており、研究例もしだいに蓄積しつつある。本稿はその現状と展望を現時点で解説したものであり医用材料、生物活性材料ともに、グラフト重合の応用、橋かけ反応の応用、重合反応の応用にそれぞれ区分して、主な研究例が紹介されている。
大貫 敏彦; 坂本 文徳; 香西 直文; 山崎 信哉*; 塩津 弘之; 宇都宮 聡*
no journal, ,
放射性Csの移行への微生物の活性の影響を酵母を用いて調べた。その結果、微生物の活性がある状態でのCs取り込み量は休眠状態よりも大きかった。さらに、培地中に鉱物を添加することにより取り込み量の減少が見られた。したがって、酵母は活性条件では鉱物などと競合しながら細胞内にCsを取り込む。
