114　地衣類はなぜセシウムを保持できるか

掲載日：2025年3月18日

福島廃炉安全工学研究所　廃炉環境国際共同研究センター　環境影響評価グループ
グループリーダー　土肥　輝美

２００５年日本アイソトープ協会に就職、書籍出版業務を担当。07年に原子力機構へ出向し、研究施設等廃棄物の埋設事業の立ち上げ業務に参画、11年に同機構へ転職。12年より福島で環境動態研究などに従事し、24年に博士号（論文博士）取得。福島の酒がエネルギー源。疲れた時は福島の地衣散歩と温泉で癒されている。

２つの性状並列、長期滞留

身近な菌類

福島県内の一部のキノコや山野草では放射性セシウム（Ｃｓ）濃度が高い状態が続く。Ｃｓ保持のメカニズムは何か、どうすれば抑制できるのかなど、原因解明と対策は急務だ。日本原子力研究開発機構は、キノコと同じ菌類の仲間「地衣類」に着目、Ｃｓ保持に独立した二つのメカニズムがあることを明らかにした。

　地衣類は１年中、世界中の陸上どこにでもいる。私たちの視界に必ず入るが、国内認知度は極めて低い。木や岩などの表面で模様（シミ）のように見えるからだろう。実体は藻類と共生する菌類で、寿命が数十年と長く、体全体で大気中から水分や無機栄養物を取り込む性質を持つ。

１９５０年代後半、核実験が活発化した頃から国外では地衣類のＣｓ濃度の高さが知られ始め、環境中のＣｓ濃度指標としても活用されてきた。

だが「どこにどのような状態でＣｓを蓄積するか」詳細は分かっていない。解明には生体組織内のどこに存在するかを調べ、組織部位に存在する物質とＣｓ保持の関連をひもとく必要がある。

点と面で相違

そこで、私たちが分析対象に選んだのは、福島県内で採取した葉状地衣類のウメノキゴケ。体を構成する組織層が表面側から順に、藻類を含む上皮層、髄層、下皮層の３層に明瞭に分かれるためだ。放射線感光フィルムで体全体のＣｓ分布を調べると、二つの特徴が浮かび上がった。一つは「点状の分布」で粒子状のＣｓがあるように見える。もう一つが「広がりを持つ分布」で、イオン状のＣｓが組織内で一様に広がったものと推察した。

次にＣｓ分布部位を組織表面から水平方向に５㍃㍍（マイクロは１００万分の１）の厚さで切り分け、切片１枚ずつ詳細に調べた。すると、粒子状Ｃｓは上皮層から髄層にかけて、イオン状Ｃｓは下皮層の黒褐色の色素（メラニン様物質）部分に存在することが確認できた。

環境中Cs解明

さらに電子顕微鏡分析や、Ｃｓとメラニンとの化学結合の安定性を計算した。これらの結果から、粒子状Ｃｓは体表面から組織の内部に侵入して物理的に保持される。そして、イオン状Ｃｓは、地衣類の色素と結合することで、化学的に安定して留まり続けると考えられた。

　今回の解析で、二つの仕組みが並列することを示した。今後、地衣類と同一、あるいは類似する仕組みを想定した切り口で、キノコや山野草のＣｓ濃度が高い要因の解明を前進させると期待している。