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## はじめに

現在、我が国では人口減少社会を迎え、高齢化も速いスピードで進むなど、産業を支える生産年齢人口が減少を続けており、また、財政制約及び国際競争環境も厳しさを増している。

一方で、今後、これまで経済を支えてきた労働力が減少し続けたとしても、様々な社会の「ムダ」を減らし、生産性を向上させていけば、持続的な経済成長を実現することができると考えられる。

このような観点から、国土交通省としては、人口減少社会を迎え、社会のあらゆる生産性を向上させることで経済成長を実現するため、2016年を「生産性革命元年」と位置づけ、総力を挙げて生産性革命に取り組むこととしている。

以上の背景及び問題意識を踏まえ、平成27年度国土交通白書の第I部では、「我が国の経済成長を支える国土交通行政の展開～生産性革命をもたらす戦略的なインフラマネジメント～」をテーマとし、我が国の経済成長を支える国土交通行政の取組みについて、「社会のベース」の生産性を高めるストック効果 $ ^{II} $ の高い戦略的なインフラ整備を中心に、インフラ $ ^{III} $ に関連する切口から紹介・考察し、今後の方向性を検討する。

具体的には、第1章「我が国の経済と国土交通行政の関わり」において、人口減少、経済・財政状況など我が国の課題を認識するとともに、近世以降、特に江戸時代と戦後の経済成長期のインフラ整備の歴史や、インフラ投資の推移及びインフラ・ストックの蓄積による効果を概観すること等により、インフラ整備が経済成長にもたらす効果について歴史的視点等から考察する。

次に、第2章「生産性革命をもたらす戦略的なインフラマネジメント」において、安全・安心の確保を前提とした、生産性向上等ストック効果最大化を目指した取組み（「賢く投資・賢く使う」取組みやストック効果「見える化」等の取組みなど）、官民連携による新たな民間需要の創出やインフラの効率的な整備・運用の事例を紹介するとともに、インフラのユーザーである「民間事業者」に対する意識調査（アンケート調査）により、企業活動とインフラの関わりや、生産性向上等ストック効果最大化を目指してインフラ整備側・利用者側双方に求められること等を明らかにする。

そして、第3章「新たな市場の開拓・拡大、担い手の確保、新技術導入等」においては、海外の成長分野の取込みの観点から、インフラシステムの海外展開に関する取組み及びインフラを活用したイ
ンバウンド（訪日外国人旅行者）の取込みに関する事例を紹介するとともに、インフラ整備を支える建設業界の担い手の確保及び“i-Construction”などインフラ整備の現場の生産性向上に資する先進的な取組みを紹介する。

また、2016年4月14日夜以降、熊本県及び大分県を中心に発生した一連の地震は、広い範囲に甚大な被害をもたらした。本白書では、「追部」として「平成28年（2016年）熊本地震」への対応（2016年5月中旬時点）について報告する。

さらに、第Ⅱ部では、平成27年度の国土交通行政の各分野の動向を政策課題ごとに報告する。
## 利用者のために

平成27年度に実施した作物統計調査における面積調査（耕地面積調査及び作付面積調査）及び特定作物統計調査における作付面積調査の結果である。

## 1 調査の概要

## (1) 調査の目的

本調査は、農業の生産基盤となる耕地と農作物の作付けの実態を明らかにし、生産対策、構造対策、土地資源の有効活用等の各種土地利用行政の企画立案及び行政効果の判定を行うための資料に活用することを目的としている。

## (2) 調査の根拠

作物統計調査は、統計法（平成19年法律第53号）第9条第1項に基づく総務大臣の承認を受けて実施した基幹統計調査である。

また、特定作物統計調査は、同法第19条第1項に基づく総務大臣の承認を受けて実施した一般統計調査である。

## (3) 調査の機関

調査は、農林水産省大臣官房統計部及び地方組織を通じて行った。

(4) 調査の体系（枠で囲んだ部分が公表した範囲）
## (5) 調査の範囲

耕地面积及び作付面積調査のうち『耕地及び作付面積統計』に掲載している作物は、全国の各都道府県を対象に行っている。

## (6) 調査対象

ア 耕地面积調査

全国の田耕地及び畑耕地

イ作付面積調査

(7) 水稻作付面積

水稻の栽培に供された全ての耕地

(イ) 水稲以外の作物の作付（栽培）面積

調査対象作物を取り扱っている全ての農協等の関係団体

## (7) 調査事項

本調査における面積は水平投影面積とし、次の事項について調査する。

ア 耕地面积調査

(7) 耕地の種類別面積

(イ) 耕地の種類別の拡張及びかい廃面積

亻作付面積調査

(7) 水稲の作付面積及び用途別面積

(イ) 水稲以外の作付（栽培）面積及び用途別面積

## (8) 調查期日

ア 耕地面积調査

耕地面积	平成27年 7月15日
耕地の拡張及びかい廃面積	平成26年 7月15日～27年 7月14日

イ作付面積調査

水稻、果樹及び茶	平成27年 7月15日
豆類	平成27年 9月1日（注）
陸稲、麦類、かんしょ、そば及び飼肥料作物	収穫期

注：豆類のうち北海道の小豆、いんげん及びらっかせいの調査期日は、平成27年7月1日である。

## (9) 調査方法の概要

ア 耕地面积積調査及び水稻作付面積調査

(7) 耕地面积及び水稻作付面積

a 母集団の編成

空中写真（衛星画像等）に基づき、全国の全ての土地を隙間なく区分した200m四方（北海道にあっては、400m四方）の格子状の区画のうち、耕地が存在する区画を調査のための「単位区」とし、この単位区（区画内に存する耕地の筆（けい畔等で区切られた現況一枚のほ場）について、面積調査用の地理情報システムにより、地目（田又は畑）、面積等の情報が登録されている。）の集まりを母集団としている。母集団は、ほ場整備、宅地への転用等により生じた現況の変化を反映するため、
単位区の情報を補正することにより整備している。

## b 階層分け

調査精度の向上を図るため、母集団を各単位区内の耕地の地目に基づいて地目階層（「田のみ階層」、「田畑混在階層」及び「畑のみ階層」）に分類し、そのそれぞれの地目階層について、ほ場整備の状況、水田率等の指標に基づいて設定した性格の類似した階層（性格階層）に分類している。

## 階層分け模式図（例）

## c 標本配分及び抽出

都道府県別の田畑別耕地面積及び水稻作付面積が的確に把握できるよう階層ごとに調査対象数を配分し、系統抽出法により抽出する。

## d 実査（対地標本実測調査）

抽出した標本単位区内の全ての筆について、1筆ごとに現況地目及び耕地の境界並びに作付けの状況及びその範囲を確認する。

## e 推定

面積調査用の地理情報システムを使用して求積した「標本単位区の台帳面積の合計」に対する「実査により得られた標本単位区の現況見積り面積の合計」の比率を「母集団（全単位区）の台帳面積の合計」に乗じ、これに台帳補正率（台帳面積に対する実面積の比率）を乗じることにより、全体の面積を推定している。

$$ 推定面積 =\frac{ 標本単位区の現況見積り面積合計 }{ 標本単位区の台帳面積合計 }\times 全単位区の台帳面積合計 \times 台帳補正率 $$

なお、けい畔面積については、別途実測により測量したけい畔割合（率）を推定結果に乗じて算出している。

## f その他

遠隔地、離島、市街地等の対地標本実測調査が非効率な地域については、職員による巡回・見積り、情報収集等によって把握している。

## (イ) 耕地の拡張及びかい廃面積

職員又は統計調査員による巡回・見積り、職員による情報収集等によって把握している。

なお、耕地の拡張及びかい廃面積は、平成26年7月15日から平成27年7月14日までに生じたものである。
(り) 原子力災害対策特別措置法により立入りが制限又は禁止されている区域の扱い

福島県のうち原子力災害対策特別措置法（平成11年法律第156号）により立入りが制限又は禁止されている区域については、対地標本実測調査及び職員又は統計調査員による巡回・見積りの実施が困難なことから、当該区域における平成23年の耕地面積調査結果を基に、関係機関からの情報収集によって把握した面積を計上している。

イ 水稲以外の作物の作付（栽培）面積調査

関係団体に対する往復郵送調査又はオンライン調査によって把握し、これを職員又は統計調査員による巡回・見積り及び職員による情報収集により補完している。

(10) 対地標本実測調査における標本単位区の数及び調査結果（全国）の実績精度対地標本実測調査における標本単位区の数は39,369単位区である。

また、対地標本実測調査における耕地面積（田・畑）及び水稻作付面積に係る調査結果（全国）の実測精度（標準誤差率の推定値）は次のとおりである。

区分	標準誤差率（%）
耕地面积（田）	0.16
耕地面积（畑）	0.31
水稻作付面積	0.34

注：標準誤差率（%）＝標準誤差の推定値÷推定値×100

(11) 関係団体等調査における調査対象数

作物の種類	対象数①	回収数②	回収率③=②/①
陸 稲	団体27	団体27	%100.0
麦 類	646	640	99.1
大 豆	628	617	98.2
小 豆	136	131	96.3
い ん げ ん	62	61	98.4
らっかせい	22	22	100.0
かんしょ	148	145	98.0
そ ば	379	350	92.3
飼 肥 料 作 物	261	257	98.5
果 樹	616	612	99.4
茶	170	170	100.0
## (12) 統計の表章範囲

掲載した統計の全国農業地域及び地方農政局の区分は、それぞれ次表のとおりである。

## ア 全国農業地域

全国農業地域名	所 属 都 道 府 县 名
北海 道	北海道
東 北	青森、岩手、宮城、秋田、山形、福島
北 陸	新潟、富山、石川、福井
関東・東山	茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、山梨、長野
東 海	岐阜、静岡、愛知、三重
近 畿	滋賀、京都、大阪、兵庫、奈良、和歌山
中 国	鳥取、島根、岡山、広島、山口
四 国	徳島、香川、愛媛、高知
九 州	福岡、佐賀、長崎、熊本、大分、宮崎、鹿児島
沖 縄	沖縄

## 地方農政局

地方農政局名	所 属 都 府 県 名
東 北 農 政 局	アの東北の所属都道府県と同じ。
北 陸 農 政 局	アの北陸の所属都道府県と同じ。
関 東 農 政 局	茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、山梨、長野、静岡
東 海 農 政 局	岐阜、愛知、三重
近 畿 農 政 局	アの近畿の所属都道府県と同じ。
中国四国農政局	鳥取、島根、岡山、広島、山口、徳島、香川、愛媛、高知
九 州 農 政 局	アの九州の所属都道府県と同じ。

注：東北農政局、北陸農政局、近畿農政局及び九州農政局の結果については、全国農業地域区分における各地域の結果と同じであることから、統計表章はしていない。

## 2 統計項目の定義

統計表のうち、主な項目の定義は次のとおりである。

## (1) 耕地

農作物の栽培を目的とする土地のことをいい、けい畔を含む。

なお、「栽培」とは生産物を得ることを目的として作物を肥培管理することである。

## ア 本地

直接農作物の栽培に供される土地で、けい畔を除いた耕地をいう。

## イ けい畔

耕地の一部にあって、主として本地の維持に必要なものをいう。いわゆる畦（あぜ）のことで、田の場合、たん水設備となる。

## ウ田

たん水設備（けい畔等）と、これに所要の用水を供給し得る設備（用水源、用水路等）を有する耕地をいう。
## 工 烟

田以外の耕地をいう。これには通常、畑と呼ばれている普通畑のほか、樹園地及び牧草地を含む。

## 才 普通烟

畑のうち、樹園地及び牧草地を除く全てのもので、通常、草本性作物を栽培することを常態とするものをいうが、木本性作物を栽培するものであっても、苗木を栽培するものや1 a以上の集団性がない栽培形態であるものを含む。

## 力 樹園地

畑のうち、果樹、茶等の木本性作物を１ａ以上集団的に栽培するものをいう。

なお、ホップ園、バナナ園、パインアップル園及びたけのこ栽培を行う竹林を含む。

キ 牧草地

畑のうち、専ら牧草の栽培に供されるものをいう。

## (2) 拈張（增加要因）

耕地以外の地目から田又は畑に転換され、既に作物を栽培し、又は次の作付期において作物を栽培することが可能となっていることをいう。

拡張は、開墾、干拓・埋立て又は復旧によって生じる。田畑別にみた場合は、田畑転換によっても生じる。

## ア 開墾

荒廃農地、山林、原野、牧野、池沼（公有水面は除く。）又は雑種地を耕地にすることをいう。

宅地、塩田等を耕地とする場合もこれに含めた。

## イ 干拓・埋立て

湖沼その他の公有水面を干拓又は埋立てをして耕地とすることをいう。

## ウ 復旧

自然災害によってかい廃した耕地が再び耕地になることをいう。

砂利採取地からの復旧もこれに含めた。

## (3) かい廃（減少要因）

田又は畑が他の地目に転換し、作物の栽培が困難となった状態をいう。

かい廃は、自然災害又は人為かい廃によって生じる。田畑別にみた場合は、田畑転換によっても生じる。

## ア 自然災害

山崩れ、河川決壊等の災害により、耕地が流失、埋没、陥没又は土砂流入によって、耕地としての利用ができなくなったものをいう。

## イ人為かい廃

## (7) 工場用地

主に工場用地としてかい廃するもので、それに付属する倉庫、資材置場、道路、引込線等の施設用地も含む。

また、鉱業、建設、電気、ガス及び水道関係の施設用地もこれに含めた。

## (1) 道路·铁道用地

主に産業輸送に使用する道路及び鉄道用地としてかい廃するもので、農林道を除く
道路及び公営私営の鉄道関係の施設用地を含む。

また、航空又は港湾関係の施設用地及び農業用水路以外の水路用地もこれに含めた。

## (ウ) 宅地等

主に住宅、学校用地及び公園その他公共用社会福祉施設、会社等の厚生福祉施設用地としてかい廃するものをいう。

また、卸売、小売等の商業用地、墓地、ゴルフ場等もこれに含めた。

## (Ⅰ) 農林道等

主に農林業自体に使用する道路及び用排水路用地としてかい廃するもので、農業資材置場、農産物貯蔵場、農業用倉庫、共同選果場等の農業用施設用地を含む。

また、養魚池、網干場等もこれに含めた。

## (才) 植林

人工造林（種子の直まきを含むが、苗木の栽培は含まない。）で山林としたものをいう。

## (力) その他

荒廃農地（耕作の用に供されていたが、耕作放棄により耕作し得ない状態（荒地）となった土地）、水没地及び河川用地となったものをいう。

転用先不明のものもこれに含めた。

## (4) 田畑転換

田が畑に、畑が田に現況の地目が変換することをいう。

田畑転換は、耕地内の田（畑）から畑（田）への転換であり、田畑別には拡張・かい廃の面積に計上しているが、田畑計では実質上の拡張・かい廃面積とはならないものである。

## (5) 作付面積

は種又は植付けをしてからおおむね1年以内に収穫され、複数年にわたる収穫ができない非永年性作物（水稲、麦等）を作付けしている面積をいう。けい畔に作物を栽培している場合は、その利用部分を見積もり、作付面積として計上した。

## (6) 栽培面積

植付け等の後、複数年にわたって収穫を行うことができる永年性作物（果樹、茶等）を栽培している面積をいう。けい畔に作物を栽培している場合は、その利用部分を見積もり、栽培面積として計上した。

## (7) 夏期全期不作付面積

夏期全期（当該地帯のおおむね水稻の栽培期間）を通じて不作付けの状態の本地面積をいう。

## (8) 年產区分

統計表示の場合の年産区分は、その作物の収穫年次とした。

## (9) 作付（栽培）延べ面積

水陸稲、麦類、かんしょ、雑穀、豆類、野菜、果樹、工芸農作物、飼肥料作物及びその他作物の作付（栽培）面積の合計をいう。したがって、年産区分を同一とする水稻二期作栽培、季節区分別野菜等により、同一ほ場に2回以上作付けされた場合は、それぞれを作付面積とし、延べ面積とした。

## (10) 耕地（本地）利用率

耕地（本地）面積を「100」とした作付（栽培）延べ面積の割合のことをいう。
$$ 耕地 ( 本地 ) 利用率 (\%)&=\frac{ 作付 ( 栽培 ) 延宀面積 }{ 耕地 ( 本地 ) 面積 (7 月 15 日現在 )}\times100 $$

## 3 利用上の注意

## (1) 数值の四捨五入について

ここに掲載した統計数値は、次の方法によって四捨五入しており、全国計と都道府県別数値の積上げ、あるいは合計値と内訳の計が一致しない場合がある。

原数	7桁以上(100万)	6桁(10万)	5桁(万)	4桁(1,000)	3桁以下(100)
四捨五入する桁(下から)	3桁	2桁	1桁	四捨五入しない
例	四捨五入する前(原数)	1,234,567	123,456	12,345	1,234	123
四捨五入した数値(統計数値)	1,235,000	123,500	12,300	1,230	123

## (2) 記号について

本書の統計表示については、次の記号を用いた。

「0」: 单位に満たないもの（例：0.4ha→0ha）

「ー」: 事実のないもの

「…」: 事実不詳又は調査を欠くもの

「x」: 個人又は法人その他の団体に関する秘密を保護するため、統計数値を公表しないもの

「△」: 負数又は減少したもの

「nc」: 計算不能

## (3) 秘匿措置について

統計調査結果について、生産者数が2以下の場合には調査結果の秘密保護の観点から、当該結果を「x」表示とする秘匿措置を施している。

なお、全体（計）からの差引きにより、秘匿措置を講じた当該結果が推定できる場合には、本来秘匿措置を施す必要のない箇所についても「x」表示としている。

## 4 お問合せ先

農林水産省 大臣官房統計部 生産流通消費統計課 面積統計班

電話：（代表）03-3502-8111 内線 3681

（直通）03-6744-2045

FAX : 03-5511-8771
2307 地震再保険特別会計

平 成 3 0 年 度 歲 出 概 算 要 求 書

1. 平成 30 年度歳出概算要求額総表 ___ 1

2. 平成 30 年度歳出概算要求額明細表 2

(会計)07 地 震 再 保 險 2

3. 平成 30 年度概算要求定員表 8
平 成 3 0 年 度 歲 出 概 算 要 求 額 目 次
2307地震再保険特別会計
要求番号	区	分	ページ	要求番号	区	分	ページ
1	平成30年度歳出概算要求額総表	1
平成30年度歳出概算要求額明细表	2
(会計) 07 地震再保険	2
(項) 010 再保険費	2
01-95 地震再保険金支払に必要な経費	2
(項) 020 事務取扱費	2
2	01-95 事務取扱いに必要な経費	2
3	04-95 地震再保険事業に必要な経費	6
4	(項) 090 予備費	7
01-98 予備費	7
平成30年度概算要求定員表	8
平 成 3 0 年 度 歲 出 概 算 要 求 額 総 表
2307地震再保陰特別会計
要求
番号	区
分	前 年 度 予 算 額	3 0 年 度 概 算 要 求 額	对 前 年 度 較
增
△
(B-A)	明細書
頁数
一般行政經費	その他の經費	計
(A)	一般行政經費	その他の經費	計
(B)
1	07 地 震 再 保 陰	0	179,525,859	179,525,859	0	185,622,833	185,622,833	6,096,974	2
010 再 保 陰 費	0	179,457,197	179,457,197	0	185,555,395	185,555,395	6,098,198	2
01-95 地震再保陰金支払に必要な經費	0	179,457,197	179,457,197	0	185,555,395	185,555,395	6,098,198	2
020 事 務 取 报 費	0	68,162	68,162	0	66,938	66,938	1,224	2
2	01-95 事務取扱いに必要な經費	0	66,021	66,021	0	64,797	64,797	1,224	2
3	04-95 地震再保陰事業に必要な經費	0	2,141	2,141	0	2,141	2,141	0	6
090 予 備 費	0	500	500	0	500	500	0	7
4	01-98 予 備 費	0	500	500	0	500	500	0	7
会 計 計	0	179,525,859	179,525,859	0	185,622,833	185,622,833	6,096,974
平 成 3 0 年度 誠 出 概 算 要 求 額 明 細 表
2307地震再保陰特別会計
要求
番号	事項	前
年
度
算
額	3 0 年度
概 算 要 求 額	对 前 年 度
比較增△ 減	備考
1	07 地震再保陰
010 再保陰費
01-95 地震再保陰金支払必要
広經費	179,525,859	185,622,833	6,096,974
2 4 年度	2 5 年度	2 6 年度	2 7 年度	2 8 年度
予算額	96,540,526	113,364,566	129,379,943	139,123,061	152,929,116
決算額	24,276,534	7,003,602	3,723,945	2,625,268	132,122,260
翌年度線越額	0	0	0	0	0
不 用 額	72,263,992	106,360,964	125,655,998	136,497,793	20,806,856
「地震保陰に関する法律」第3条第1項の規定による再保陰契約に基づく支払再保陰金
1 再保陰料收入	161,318,695	155,795,518
2 預託金利子收入	24,304,128	23,730,331
3 雑入	10	10
4 事務取扱費	4 66,938	68,162
5 予備費	4 500	500
計	185,555,395	179,457,197
1,224	2 4 年度	2 5 年度	2 6 年度	2 7 年度	2 8 年度
2	020 事務取扱費	68,162	66,938	1,224	予算額	64,613	60,361	66,918	67,712	64,867
決算額	53,860	53,390	57,902	57,650	55,147
翌年度線越額	0	12	0	0	0
不 用 額	10,753	6,960	9,028	10,062	9,720
2 4 年度	2 5 年度	2 6 年度	2 7 年度	2 8 年度
予算額	62,622	58,459	64,740	65,550	62,730
決算額	50,966	52,518	57,705	56,005	54,695
翌年度線越額	0	12	0	0	0
不 用 額	10,668	5,929	7,046	9,545	8,035
1,628
0	6人
既定分	20,053	20,053
既定分	822	822
既定分	4,175	4,175
0
0
0
0
要求番号	事 项	前 年 度 额	3 0 年 度 概算要求额	对 前 年 度 比 较 增 减	備 考
03-0300 通 勤 手 当	902	902	6人
03-0700 期 末 手 当	5,761	5,761	既定分	902(	902)
03-0800 勤 勉 手 当	3,769	3,769	既定分	5,761(	5,761)
03-1100 住 居 手 当	1,296	1,296	既定分	3,769(	3,769)
03-1900 本府省業務調 整手当	1,575	1,575	既定分	1,296(	1,296)
95016-1-04-0100 超過勤務手当	6,979	6,979	既定分	1,575(	1,575)
95016-1-05-1500 退 職 手 当	1,725	3,351	既定分	6,979(	6,979)
95016-5-16-7500 国家公務員共济 組合負担金	9,295	9,297	既定分	3,351(	1,725)
1 長期負担金	9,297(	9,295)
2 短期負担金	4,437(	4,364)
3 事務費	1,805(	1,805)
(1)長期(連合会分)	31(	36)
(2)短期	20(	21)
(3)短期(標準システム関係経費)	6(	7)
4 公経資負担金分 長期	5(	8)
5 整理資源	1,690(	1,686)
6 介護負担金	1,253(	1,351)
1 備品費	81(	53)
(1)雑備品費	65(	65)
2 消耗品費	166(	167)
3 印刷製本費	107(	107)
4 通信運搬費	52(	52)
5 光熱水料 財務省本庁含分担金(地震特会分担率:0.34%)	524(	549)
(1)電気料	344(	342)
(2)水道料	126(	133)
1 上水道	74(	78)
口 下水道	52(	55)
(3)ガス料	54(	74)
6 借料及び損料
要求
番号	事項	前
年
算
穩	30年度
概算要求額	对前年度
比較增△減	備考
95016-3-09-1040情報処理業務庁
費	6,640	4,438	△	(1)深夜自動車借上料 7,468円 46台 344(7 会議費(1)その他 100円 15本 4回 6(8 職員厚生経費 42(1)定期健康診断経費 36(2)ストレスチェック実施経費 6(計 1,306(1 借料及び損料 2,636(1)行政情報化LANシステム運用等経費(分担金) 2,581(1 本省定員割 2,558(1)平成28年度国庫債務負担行為歳出化 2,439(1)平成30年度国庫債務負担行為要求(新規) 119(1)本省·財務局定員割(1)平成28年度国庫債務負担行為歳出化 23(2)人事·給与関係業務情報システム経費(分担金) 9(1 平成29年度国庫債務負担行為歳出化 9(1 平成30年度国庫債務負担行為要求(新規) 0(1)平成25年度国庫債務負担行為歳出化(前年度限りの経費) 0(1)平成28年度国庫債務負担行為歳出化(前年度限りの経費) 0(1)電子調達システム経費(分担金) 1(1)平成30年度単年度要求(新規) 1(1)平成29年度単年度歳出(前年度限りの経費) 0(1)政府共通プラットフォーム経費(分担金) 42(1)平成26年度国庫債務負担行為歳出化 20(1)平成27年度国庫債務負担行為歳出化 22(1)平成25・26年度国庫債務負担行為歳出化(前年度限りの経費) 0(1)旅費等内部管理業務共通システム経費(分担金) 3(1)平成30年度単年度要求(新規) 3(1)平成25年度国庫債務負担行為歳出化(前年度限りの経費) 0(1)平成26年度国庫債務負担行為歳出化(前年度限りの経費) 0(1)平成29年度単年度歳出(前年度限りの経費) 0(1)雑役務費 1,802(1)行政情報化LANシステム運用等経費(分担金) 1,458(1)本省定員割 1,448(1)	1,320)
要求番号	事項	前年度算額	30年度概算要求額	对前年度比較增△減	備考
(1)平成28年度国庫債務負担行為減出化(口)平成29年度国庫債務負担行為減出化(八)平成30年度国庫債務負担行為要求(新規)(二)平成30年度単年度要求(新規)(水)平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)口本省·財務局定員割(1)平成28年度国庫債務負担行為減出化(2)人事·給与関係業務情報システム經費(分担金)1平成29年度国庫債務負担行為減出化口平成30年度国庫債務負担行為要求(新規)八平成30年度単年度要求(新規)二平成25年度国庫債務負担行為減出化(前年度限10の經費)水平成26年度国庫債務負担行為減出化(前年度限10の經費)1平成28年度国庫債務負担行為減出化(前年度限10の經費)卜平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)(3)電子調達システム經費(分担金)1平成29年度国庫債務負担行為減出化(4)政府共通ブラットフォーム經費(分担金)1平成30年度単年度要求(新規)口平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)(5)旅費等内部管理業務共通システム經費(分担金)1平成30年度単年度要求(新規)口平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)(6)文書管理システム經費(分担金)1平成26年度国庫債務負担行為減出化口平成30年度単年度要求(新規)八平成30年度単年度要求(新規)二平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)(7)官庁会計システム經費(分担金)1平成28年度国庫債務負担行為減出化162(1)通信運搬費(1)行政情報化LANシステム回線使用料(分担金)1本省定員割(1)平成28年度国庫債務負担行為減出化(口)平成29年度単年度減出(前年度限10の經費)口本省·財務局定員割	1,076(3,919)64(37)60(0)248(0)0(48)10(49)60(41)25(15)22(0)13(0)0(7)0(3)115)12(12)0(12)5)2(3)0(0)2(1)164)59(695)507)506)1)188)
震 6

要求番号	事項	前年度額	30年度概算要求額	对前年度比較增△減	備考
3	04-95 地震再保険事業必要な經費	2,141	2,141	0	(イ)平成28年度国庫債務負担行為歳出化(口)平成29年度単年度歳出(前年度限りの経費)24年度25年度26年度27年度28年度
予算額	1,991	1,902	2,178	2,162	2,137
決算額	2,893	872	196	1,646	452
翌年度線越額	0	0	0	0	0
不 用 額	86	1,030	1,982	516	1,685
006 一般事務処理経費95016-2-08-2010職員旅費	553	553	0	監查指導旅費「地震保険に関する法律」第9条による検査のため、監査及び地震保険制度の円滑な実施を図るための指導旅費
009 危機管理対応必要な経費	1,229	1,229	0	地震保険制度について、巨大地震が発生した際の危機管理対応などの広範な課題に関して、学識経験者等からの種々の意見等を拝聴することを目的とした「地震保険連絡会」の運営に係る経費
95016-9-06-0110諸謝金	850	850	0	地震保険連絡会委員等謝金
95016-2-08-6010委員等旅費	132	132	0	1 委員17,700 12人 4回850(850)
95016-3-09-1010庁費	247	247	0	地震保険連絡会委員等出席旅費132(132)
0	1 会議費100円 22人 4回9(9)
2 雑役務費(1)速記料23,760円 2.5時間 4回238(238)
計	247(247)
011 地震保険審査会必要な経費	359	359	0	地震保険審査会委員手当121(121)
95016-1-05-0200委員手当	121	121	0	1 会長22,700 1人23(23)
2 委員19,600 5人98(98)
95016-2-08-2010職員旅費	24	24	0	地震保険審査会委員現地調査随行旅費(22,000円 +1,100円) 1人24(24)
95016-2-08-6010委員等旅費	54	54	0	1 地震保険審査会委員出席旅費31(31)
2 地震保険審査会委員調査旅費23(23)
計54(54)
95016-3-09-1010庁費	160	160	0	1 印刷製本費(1)地震保険審査会議事録作成経費99(99)
2.5時間
2307 地震再保险特别会计
平成 25 年度

# 環境研究総合推進費補助金 研究事業 総合研究報告書

# バイオマス・二酸化炭素を原料としたソーラー燃料・化成品 変換システムの構築に関する研究

(3K113016)

平成26年3月

大阪市立大学 天尾 豊
補助事業名	環境研究総合推進費補助金研究事業（平成23年度～平成25年度）
所管	環境省
国庫補助金	36,239,000円（複数年度の総計）
研究課題名	バイオマス・二酸化炭素を原料としたソーラー燃料・化成品変換システムの構築に関する研究
研究期間	平成23年6月1日～平成25年3月31日
研究代表者名	天尾 豊（大阪市立大学）
研究分担者	永岡 勝俊（大分大学）
## 目次

総合研究報告書概要

本文

1．研究背景と目的
1.1 研究背景
1.2 研究目的

2．研究方法
2.1 イオン液体を反応媒体としたセルラーゼによるセルロースの糖化反応
2.2 古紙由来セルロースの糖化反応
2.3 光合成類似色素分子複合化による光安定化
2.4 光合成類似色素分子複合化による光安定化及び人工補酵素分子の光還元
2.5 化学光量計を用いた量子収率計算法
2.6 白金微粒子の調製法
2.7 白金微粒子の水素発生活性測定法
2.8 ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応に有用な人工補酵素の開発
2.9 ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応の酵素反応速度論的解析
2.10 グルコース-グルコン酸変換と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システムの構築
2.11 セルロース糖化系と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システムの構築

3．結果と考察
3.1 イオン液体を反応媒体としたセルラーゼによるセルロースの糖化反応
3.2 古紙由来セルロースの糖化反応
3.3 光合成類似色素分子複合化による光安定化
3.4 白金微粒子の水素生産活性評価
3.5 ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応に有用な人工補酵素の開発
3.6 ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応の酵素反応速度論的解析
3.7 グルコース-グルコン酸変換と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システム具現化への展開
3.8 セルロース糖化系と可視光駆動型水素生産系とを連結した反応システム具現化への展開

4．結論
5．参考文献
6．研究発表
論文発表
学会等発表

7．知的財産権の取得状況

研究概要図
英文概要
## 環境研究総合推進費補助金 研究事業 総合研究報告書概要

研究課題名：バイオマス・二酸化炭素を原料としたソーラー燃料・化成品変換システムの構築に関する研究

研究番号 : 3K113016

国庫補助金清算所要額：36,239,000 円（複数年度の総計）

研究期間：平成23年6月1日～平成26年3月31日

研究代表者名： 天尾 豊（大阪市立大学）

研究分担者：永岡勝俊（大分大学）

## 研究目的

地球環境保全のためには，環境低負荷型エネルギー循環システムの構築や有害物質を有効利用する物質変換システムの開発が必須である。特に国連地球変動サミットで「日本は2020年までに90年比で25%の温室効果ガスを削減する」と明言したことから，二酸化炭素の大幅な削減，低炭素燃料製造技術確立が早急に望まれる。本提案では，木材廃棄物に含まれるセルロースを中心としたバイオマスと二酸化炭素とを光エネルギーを駆動力として多角的にエネルギー，物質変換可能なシステムを構築する。具体的には，バイオマスと二酸化炭素からエネルギー（水素）源，燃料（メタノール）及び医薬品等に利用できる化成品（グルコン酸）を同時に獲得可能な系を構築し，二酸化炭素削減を視野に入れた有効利用と廃棄物処理を併せ持つ多機能システムへ展開する。本提案は重点テーマ②における「草木質系バイオマスエネルギー利用技術」へ大きく貢献できる。
## 研究方法

本提案は以下の四項目から構成される。

① 酵素・触媒によるセルロースの糖化、グルコース脱水素酵素による電子供与分子及びグルコン酸生成プロセス

② 光合成色素分子と電子伝達分子で構成される光レドックス反応プロセス

③ 白金微粒子による水素生産反応プロセス

④ ギ酸・アルデヒド・アルコール脱水素酵素系による二酸化炭素のメタノールへの変換プロセスこれらを連動させることによってセルロースと二酸化炭素から光エネルギーを駆動力として水素・メタノール・グルコン酸が同時に生産可能となる。

研究期間 3 年間で進めた研究方法の概要を以下に示す。

① 酵素・触媒によるセルロースの糖化、グルコース脱水素酵素による電子供与分子及びグルコン酸生成プロセス

本項目、主に固体酸触媒とイオン液体によるセルロースの糖化反応について検討した。具体的にはイオン液体1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド（BminCl）と不溶性セルロース（古紙）を反応容器に入れ、触媒Amberlyst-15及び加水分解のための純水を加え、加水分解した。反応後、反応溶液を精製水で100mlに希釈し、遠心分離を行い高速液体クロマトグラフ（HPLC）を用いて上澄み液を分析した。セルロース転化率はHPLCを用いて定量した生成物収率の総和により算出した。さらに酵素セルラーゼを用いたセルロースの糖化反応についても検討した。

## ② 白金微粒子による水素生産反応プロセス

本項目では白金微粒子の調製、高分散化及び高活性化に関して研究調査した。クエン酸還元法で調製した白金微粒子をポリビニルアルコールを基盤とした水溶性高分子を加え、白金微粒子を高分子鎖に担持した(Pt-PVA)。さらにチオール基を有する界面活性剤(1-カルボキシドデカンチオール)(Pt-C_{10}SH)あるいはポリエチレングリコール（PEG-SH）（Pt-PEG-SH）を用い、チオール基と白金微
粒子との相互作用を利用した分散システムも検討した。さらに調製した白金微粒子の水素生産活性を調査した。

## ③ ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応に有用な人工補酵素の開発

昨年度は二酸化炭素を還元してギ酸を生成するギ酸脱水素酵素に対して効率的に作用する人工補酵素についてビオローゲン骨格にイオン性置換基を導入し、二酸化炭素-ギ酸変換反応について調べ、陽イオン性置換基の導入により酵素活性が向上することを見出している。さらに高機能な人工補酵素と期待される2,2'-ビピリジン骨格を持つ人工補酵素を開発し、二酸化炭素からギ酸への変換反応系との関係について調べた。

バイオマスと二酸化炭素からエネルギー（水素）源、燃料（メタノール）及び医薬品等に利用できる化成品（グルコン酸）を同時に獲得可能な反応系構築への展開を視野にいれ以下に述べる2つのシステムについて検討した。

## ④ グルコース—グルコン酸変換と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システム具現化への展開

最初にグルコース—グルコン酸変換と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システムの構築について検討した。具体的には、グルコース脱水素酵素（GDH）によるグルコースのグルコン酸への変換反応とそれに伴うNADPH再生系と光増感剤として水溶性ポルフィリンテトラフェニルポルフィリンテトラスルフォネート(TPPS)、電子伝達体としてメチルビオローゲン及び2種類の触媒・酵素、白金微粒子及びギ酸脱水素酵素からなる系である。さらに同時に生成するグルコン酸の定量も試みた。

## ⑤ セルロース糖化系と可視光駆動型水素生産・ギ酸生成系とを連結した反応システム具現化への展開

セルロース糖化系と可視光駆動型水素生産系とを連結した反応システムをより実用化するための反応装置を考案した。具体的にはセルロース糖化系（反応系①）と可視光駆動型水素生産系（反応
系②）とを送液ポンプで連結したものである。反応系①でセルロースを酵素またはルイス酸触媒で糖化し、生成したグルコースを反応系②に送り込み、可視光照射によって水素を生産する仕組みである。さらにこの系にギ酸脱水素酵素を共存させ水素生産と同時にギ酸生成反応を試みた。さらに同時に生成するグルコン酸の定量も試みた。
## 結果と考察

① 酵素・触媒によるセルロースの糖化、グルコース脱水素酵素による電子供与分子及びグルコン酸生成プロセス

Amberlyst-15 とイオン液体による古紙由来のセルロースの糖化反応について検討した。その結果、セルロース転化率 50%、グルコース収率 40%と結晶性セルロースを用いたときと同様に高い活性を示した。さらにセルラーゼを用いた水溶液系での古紙由来のセルロースの糖化反応についても達成できた。

## ② 白金微粒子による水素生産反応プロセス

化学修飾した白金微粒子の水素生産活性を基質として還元型メチルビオロ一ゲンを用いて調査した結果、Pt-PVA の場合 $ 2.0 \times 10^{-8} \, mol \, min^{-1} $ 、 $ Pt-C_{10}SH $ の場合 $ 3.5 \times 10^{-8} \, mol \, min^{-1} $ 、Pt-PEG-SH の場合 $ 1.8 \times 10^{-8} \, mol \, min^{-1} $ の水素がそれぞれ発生した。

一方、基質として NADH を用いた場合では、Pt-PEG-SH の場合のみ水素が発生した。水素発生量は $ 9.7 \times 10^{-9} \, mol \, min^{-1} $ であった。一方 Pt-PVA と Pt- $ C_{10}SH $ を用いた場合、水素は発生しなかった。

基質として還元型メチルビオローゲンを用いた場合では、$\mathrm{PPt-C_{10}SH}$ を用いたときが一番多くの水素が発生した。これは10-カルボキシ-1-ドデカンチオールで白金微粒子を修飾することで、白金微粒子がより分散され水素発生活性が上昇し、水素発生につながったと考えられる。一方、基質としてNADHを用いた場合では、Pt-PEG-SHを用いたときのみ水素が発生した。ポリエチレングリコールチオールで白金微粒子を修飾することで、白金微粒子の状態が変化して、従来使用することができなかったNADHが基質として使えるようになった。

## ③ ギ酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素-ギ酸変換反応に有用な人工補酵素の開発

メチルビオローゲンを基盤とした人工補酵素及びさらに高機能な人工補酵素と期待される2,2'-ビピリジン骨格を持つ人工補酵素を開発し、二酸化炭素からギ酸への変換反応系との関係について調べた結果、2,2'-ビピリジン骨格を持つ人工補酵素の方がメチルビオローゲンよりもギ酸生成量が増加することが分かった。さらにメチレン連鎖が3のものを用いるとギ酸生成量が最も多くなった。
この値は昨年度報告した陽イオン性置換基を導入したビオロ一ゲン誘導体 $ (\mathrm{H}_{2}\mathrm{NCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{VCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{NH}_{2}) $ よりも2倍高い値を示している。以上のことからそれぞれの人工補酵素の酸化還元電位に差がないことを考慮に入れると、本反応系でのギ酸生成量は人工補酵素の化学構造に依存しており、2,2'-ビピリジン骨格を持つ人工補酵素はギ酸脱水素酵素との相互作用が強くなり、二酸化炭素-ギ酸変換反応を加速させたと考えられる。さらにこれらの人工補酵素とギ酸脱水素酵素との相互作用を酵素反応速度論的な解析から明らかにした。

④ グルコース—グルコン酸変換と可視光駆動型水素生産・二酸化炭素還元系とを連結した反応システム具現化への展開

グルコース脱水素酵素（GDH）によるグルコースのグルコン酸への変換反応とそれに伴う NADPH 再生系と光増感剤として水溶性ポルフィリンテトラフェニルポルフィリンテトラスルフォネート（TPPS）、電子伝達体としてメチルビオローゲン及び2種類の触媒・酵素、白金微粒子及びギ酸脱水素酵素からなる系について検討した結果、光照射時間とともに定常的に水素が発生した。光照射時間90分後で約4μmolの水素が発生した。また同時に光照射時間90分後で約20μMのギ酸が生成した。このことから可視光エネルギーを駆動力として二酸化炭素—ギ酸変換系と水素生産反応が同時に進行させることができた。さらに同時に生成するグルコン酸の定量にも成功した。

⑤ セルロース糖化系と可視光駆動型水素生産系とを連結した反応システム具現化への展開

セルロースの糖化反応（反応 $ ^{①} $ ）

新聞紙由来のセルロースとセルラーゼをリン酸塩緩衝液（pH 7）に加え、室温で攪拌してセルロースの糖化処理を行った結果、糖化処理後300分で、セルロースが分散した。さらに糖化液30mlを採取しNAD⁺とGDHを加えNADH生成反応によりセルロースの糖化反応を追跡した結果、反応時間とともにNADHが生成した。これまで困難とされてきたセルロースの糖化を室温・常圧条件下で達成できた。

セルロース糖化液 - GDH - NAD⁺ - MgChl-a - MV²⁺ - 白金微粒子系での光水素生産反応（反応②）