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数論的多様体のp進的手法による研究

数論的多様体と呼ばれる代数体、p進体や有限体上の代数方程式で定義された図形を研究するためのp進的手法の基礎を構築し、数論的多様体の研究に応用した。数論的D加群の極大過剰決定系の基礎付け、重み傾きスペクトル系列や固有滑らか射による相対的リジッドコホモロジーの有限性などのp進コホモロジー論の構築と整備、p進線形微分方程式系の対数的増大度に関するDworkの問題、リジッド解析空間の基礎付け等に成果を上げた。正標数、または、p進体上の代数多様体をp進的な見地から捕らえる研究を進めた。研究代表者の都築は、(1)p進微分方程式の一般点における解とFrobenius構造(2)過収束アイソクリスタルに対する純性定理に関する結果を得た。(1)ChiarellottoB.とともに、代数曲線上のF-アイソクリスタルにおいて、一般点における解からFrobenius構造の復元に関する研究を行った。解のTaylor係数の有界性とFrobeniusのスロープ層の退化が同値であることを示した。また、一般点の上にあるHensel化点における微分方程式の解の概念を導入して、スロープ層の退化の降下を証明した。(2)今までの研究に引き続き、滑らかな正標数多様体Xから余次元2以上の閉部分多様体を除いたところの過収束アイソクリスタルがX全体に延びる問題に関して成果を得た。加藤は、Cornelissen G.らと共に、p進一意化理論の研究を行い、有限群の弱分岐作用を持つ正標数代数曲線に関して結果を得た。さらに、藤原一宏氏とともにP進解析幾何の基礎付けに関する研究を行っている。木村は、相対的な代数多様体上の代数対応を導入し、アーベル多様体族の代数対応の特徴付けを行った。中島は、正標数多様体に対してクリスタリン・ホモトピー型を導入し、志甫との研究による重みの理論との整合性やドラム・ホモトピー理論との可換性を証明した。志甫は、多様体族に対する対数的クリスタル・コホモロジーとリジッド・コホモロジーの同型定理を、かなり一般的な状況で得た。これは、都築の得ていた類似の結果の異なる状況での同型定理である。田口は、代数体のGalois表現が種々の条件の下で有限性の研究を行った。また、Ono K.とともに保型形式の2進的な性質とその数論的関数への応用を行った。研究代表者の都築は、(1)相対的リジッドコホモロジー--コンパクト台付きの場合(2)p進微分方程式の一般点における解の対数的増大度とFrobenius構造に関する結果を得た。(1)Berthelotが導入した体上の多様体のコンパクト台付きリジッドコホモロジーを、相対化する試みである。相対的台付き切断を与える関手を導入し、その基本的性質を研究した。現在引き続き、コンパクト台付き相対リジッドコホモロジーの理論をまとめている。(2)昨年度に引き続き、パドバ大学のChiarellottoとともに、代数曲線上のF-アイソクリスタルの一般点における解の対数的増大度とFrobenius構造に関する研究を行った。一般にFrobeniusスロープ層に対数的増大度から定まる層は含まれ、それが一致する必要十分条件を得た。これは、昨年度に示した対数的増大の有界性からFrobeniusスロープ層が退化することとFrobenius方程式の性質から導かれる。加藤は、落合啓之とともに、CMSZ擬射影曲面が志村曲面であることと、その数論的性質を研究した。さらに、藤原一宏とともにp進解析幾何の基礎付けに関する研究を行っている。木村は、代数多様体間の代数対応に有限次元という概念を導入し、モチーフの有限次元性への別なアプローチを考察した。中島は、重み-モノドロミー予想を対数的コホモロジーを用いて詳細に研究し、正標数曲面の退化を考察した。志甫は、多様体族に対する対数的クリスタル・コホモロジー、対数的な解析的コホモロジーとリジッド・コホモロジーの同型定理を、比較的弱い条件下で証明した。田口は、Moonとともに、代数体のGalois表現が種々の条件の下で有限性の研究を行った。山内は、GL2型のモチーフの研究を行い、Ribetの結果を一般化した。都築は、昨年度から引き続き、パドバ大学のキアレロット教授とフロベニウス構造をもつp進微分方程式の対数的増大度の関係を研究し、フロベニウス構造を正規化(第1傾きが0)すると、対数的増大度櫛がフロベニウス傾き櫛に含まれることを証明し、ドワーク予想の解決への重要なステップであり、対数増大度櫛という従来の理論に出てこなかったタイプの櫛の性質を解明する方法を考案した。来年度引き続き、ドワーク予想の解決へ向けて研究する。

また、都築はオルセー大学のカロとの共同研究で、対数構造付き接続の相対的リジッドコホモロジーとその過収束化の相対的リジッドコホモロジーの比較定理をそのずれの正規直交因子上での寄与の形で与え、数論的D加群におけるホロノミシティがグロタンディークの6つの作用で安定的であるというベルテロ予想が、引き戻しでは安定という仮定(過ホロノミック)の下で成立することを証明した。本研究課題のテーマである対数的リジッドコホモロジー論と数論的D加群の基礎付けへ向けて前進した。来年度引き続き、ベルテロ予想の解決とその応用の研究を続ける。志甫は、対数付きクリスタリンコホモロジーとリジッドコホモロジーの比較定理を与え、相対的リジッドコホモロジーの有限性を比較的弱い仮定の下で与えた。中島は、志甫とともにp進コホモロジーの重み櫛と傾き櫛の理論を与えた。これらは、リジッドコホモロジーなどのp進コホモロジーの相対理論の構築の重要なステップである。加藤はリジッド解析幾何的手法で志村多様体の構成を行い、伊藤は正標数カラビ・ヤウ多様体の分類をp進的手法を用い行った。山内は、GL2型モチーフの特徴付けを研究し、幾つかの例を与えた。研究代表者の都築は、カン大学のD. Caro氏との共同研究で、K. Kedlayaによる志甫予想(過収束Fアイソクリスタルの準巾単予想)の解決をうけて、過収束Fアイソクリスタルが過収束ホロノミックな数論的D加群(したがってホロノミック)となることを証明した。過収束対数的微分加群に対するChristolの転送定理の相対化が一つの鍵である。Berthelotのホロノミー性の安定性予想より少し弱い過収束ホロノミー性の安定性を解決した。これにより、過収束ホロノミ一数論的D加群の圏が、過収束Fアイソクリスタルを含むコホモロジー的関手で閉じた十分大きな圏であることになり、p進コホモロジーの数論幾何への応用の準備ができた。また、都築はp進線形微分方程式の解の対数的増大度に関するDworkの予想「特殊点のNewton凸体は一般点のNewton凸体の上(端点は一致)にある」をパドバ大学のB. Chiarellotto氏と共同で研究した。昨年度までの研究で定式化した対数的増大度櫛とFrobenius傾き櫛の一致に関する予想からDworkの予想を導くために必要な技術的な問題を解決した。Dworkの予想の解決に向けた準備ができてきた。分担者の山崎は局所体上の代数多様体のMilnor K群の研究を行い高次元類体論への応用を行った。連携研究者の中島と志甫はp進重み理論を構築し、志甫は相対的リジッドコホモロジー層の過収束性(Berthelotの予想)を若干の仮定の下で証明した。これらは、p進コホモロジーに対する基礎理論の整備に大きく寄与した。加藤は、リジッド幾何学の基礎付け、特に位相環論の技術的側面を進展させた。山内は、モジュラー性の研究に必要な局所体上の整係数p進Galois表現の解析のために、Fontaine-Laffile理論やディスプレイの理論の精密化を行った。p進的手法を用いたこれらの成果は、数論幾何の今後の展開のために有意義なものである。
転写因子Foxo1の核・細胞質間移動のバイオイメージングとシグナル伝達解析

1.バイオイメージングによるFoxo1の時空間的シグナル伝達解析過酸化水素刺激がFoxo1の核内移行を促進することをバイオイメージングによって発見した。さらに全く別の種類に属する転写因子KLF6がFoxo1と同様に過酸化水素刺激によって核内に移行すること、Foxo1とKLF6がそれぞれ異なる二箇所で結合することを見つけた。またFoko1とKLF6は相乗的に機能して共通のターゲット遺伝子であるp21waf/cip、Gadd45の転写量を増加させることを発見した。2.Foxo1のノックダウン解析Foxoファミリー転写因子のターゲット遺伝子であるp21waf/cipやGadd45はそれぞれストレス応答因子、DNA損傷応答因子である。培養ヒト臍帯静脈内皮細胞の内因性Foxo1、Foxo3、Foxo4をsiRNAでノックダウンしたところ、ノックダウン細胞とコントロールの細胞と間で、p21waf/cipとGadd45遺伝子のmRNA発現量には有意差はなかった。心筋特異的プロモーター(MHC)制御下にFoxo1の恒常活性型変異体(Foxo1-3A)を発現するMHC-Foxo1-3Aマウス(ヘテロ)を作製した。超音波を用いた検査ではMHC-Foxo1-3Aヘテロマウスの心機能や心筋の器質的変化はコントロールマウスと比べて差がなかった。また血管内皮細胞特異プロモーター(Tie2)制御下でFoxo1-3Aを発現するTie2-Foxo1-3Aマウスの作製を試みたが、親マウスの妊娠不全または胎生致死のためにヘテロマウスは誕生しなかった。1.バイオイメージングによるFoxo1の時空間的シグナル伝達解析蛍光タンパク質EGFPをアミノ末端側に融合させたEGFP-Foxo1を発現させるベクターを作製した。増殖因子刺激で活性化したAktはFoxoをリン酸化し、リン酸化Foxoは核内から核外移行する。EGFP-Foxo1はインスリン/IGF-Iなどの増殖因子刺激に反応して核内から核外へ移行する様子をタイムラプスイメージングにて確認した。また逆に、Aktによるリン酸化を遮断する刺激(PI3K阻害剤添加や増殖因子の培地中からの除去(スタベーション))によってEGFP-Foxo1は核外から核内へ移行することも確認した。通常培養条件下(血清を含む培地使用)のHepG2やHeLaなどの細胞ではFoxo1の局在がほとんど核外であることと比べて、正常ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)では内因性のFoxo1もトランスフェクションしたEGFP-Foxo1も核内:核外の存在割合が6:4ほどであった。血管内皮細胞では、Foxo1が核内に存在する割合が特異的に高いという発見はFoxoの機能を考察していく上で興味深い。2.Foxo1のノックダウン解析培養したHUVECの内因性Foxo1、Foxo3、Foxo4をsiRNAでノックダウンした。サイクリン依存性キナーゼ(CDK)の阻害因子であるp21waf/cipやDNA損傷応答因子Gadd45はFoxoファミリー転写因子のターゲット遺伝子であることが報告されているが、Foxo1,3,4のノックダウン細胞とコントロールの細胞と間で、p21waf/cipとGadd45遺伝子のmRNA発現量には有意差はなかった。心筋特異的にFoxo1の恒常活性型変異体(Foxo1-3A)を発現するMHC-Foxo1-3Aマウス(ヘテロ)を作製した。2007年2月現在ではMHC-Foxo1-3Aマウスの心機能や心筋の器質的変化は、心臓超音波上差はない。MHC-Foxo1-3Aホモマウス作製の掛け合わせを現在続けている。血管内皮細胞特異的にFoxo1-3Aを発現するTie2-Foxo1-3Aマウスは現在作製中である。(親マウスの妊娠不全のために誕生していない。)1.バイオイメージングによるFoxo1の時空間的シグナル伝達解析過酸化水素刺激がFoxo1の核内移行を促進することをバイオイメージングによって発見した。超音波を用いた検査ではMHC-Foxo1-3Aヘテロ

マウスの心機能や心筋の器質的変化はコントロールマウスと比べて差がなかった。また血管内皮細胞特異プロモーター(Tie2)制御下でFoxo1-3Aを発現するTie2-Foxo1-3Aマウスの作製を試みたが、親マウスの妊娠不全または胎生致死のためにヘテロマウスは誕生しなかった。
液晶パネルの導入によるCCD顕微鏡撮影装置を用いた多領域光学測定装置の高性能化

本研究は、光学系に薄膜トランジスタ液晶パネルを設置して、ピクセルごとに背景光強度を調整する手法により、CCDカメラへの入力光強度を調整して、均一な灰色に近い実像を形成することによって、ダイナミックレンジが専用の光学測定装置に比べて遥かに小さい汎用のビデオ撮影システムを受光器とし、カメラの出力から一定の直流電圧を引いてから、増幅する簡単な回路を追加するだけで、高価な光学測定装置に近い測定機器として利用出来る道を拓くことを目的とするものである。12年度と13年度でCCDカメラを、毎秒1000フレーム動作に対応させ、コントローラを更新すると共に、AD変換装置をコントローラ内蔵型に変更した。また、顕微鏡の落射螢光装置の光源を直流高安定化電源装置に変更し、光量を安定化した。14年度は、新たに振動刃ミクロトームを購入し、スライス標本を用いる実験も開始した。しかし、購入したCCDカメラの受光素子は、かなり暗い背景光強度で出力が飽和してしまい、吸光測光による記録は不可能であることがわかった。15年度は、ラットを"まるごと"用いて、落射螢光による光学測定を試みたが、呼吸や心拍動によるアーティファクトが予想以上に大きく、加算平均処理をしないで脳活動を光学的にモニター出来る所までは至らなかった。しかし、CCDカメラが飽和する光強度は、落射螢光方式の場合でも、通常の使用法ではタングステン・ハロゲン光源を用いてさえ、背景光強度が強い部分では飽和して測定出来ないという光強度であり、本研究で取り組んでいる開発が早期に実現することが、このCCDカメラを用いて膜電位の光学的測定を行なおうとしている研究者に望まれることが明らかになった。近年、光学的手法により膜電位や様々なイオンの細胞内濃度を多数ヶ所から同時に記録する方法が注目されているが、この方法では測定したい生体現象に対応するシグナル成分は背景光強度に対する強度変化の比に依存する。従って、通常の測定では背景光の明るさが一様でない為、背景光が最も明るい部分が飽和しないように測定機の増幅率を調整すると、背景光が暗い部分では増幅率が不足し、SN比の著しい低下を来たし、生体現象の測定が困難となることが多い。フォトダイオードをディテクターとし、並列し読み出すシステムでは各エレメントごとの増幅率を変えことで対処できるが、CCDカメラをディテクターとした場合、それは不可能である。本研究は、光学系にTFT(薄膜トランジスタ)液晶パネルを設置して、標本の明るい部分のCCDカメラヘの入力光のみ選択的に減じ、汎用のビデオ撮影システムで高精度の光学測定を行う道を拓くことを目的とする。液晶技術を応用して背景光強度をほぼ一定に揃え、一様の灰色のイメージに近い像としてからカメラに入力させることにより、画像強調装置を増幅率をかなり高く設定出来、背景光の暗い部分を高いSN比で測定を行うことが期待出来る。初年度の今年は、液晶パネルの選定は耐熱性などの点を考慮の上、開口率の大きいモノクロの製品を入手し、評価実験を行った。また、液晶パネルの設置場所としては、「光源と試料の間」および「試料とカメラの間」を試し、光量の点でのメリットで優れる前者(光源と資料の間)が、均一性に優れる後者より、結果として高いSN比が得られる可能性がダミー実験で明らかになった。初年度に購入したCCDカメラは購入時の予想通り、毎秒1000フレームで動作させるには、ノイズ低減装置が必要であるごとが予備実験で明らかとなり、カメラコントローラを更新した。このコントローラに内蔵する形のAD変換装置が発売され、当初予定したコンピュータ内蔵型の製品と同価格で、高いSN比でシグナル処理が出来るので、それに変更した。また、顕微鏡の落射螢光装置の光源付属の直流電源は、商用周波数のリップルがかなり残っており、SN比を悪化させる要因であることが判明した。

そこで、直流安定化電源装置を購入し、定電流でドライブすることにした。しかし、水銀ランプやキセノン光源では、点灯時に高圧を付加する必要があり、汎用の直流安定化電源装置にはその機能が無い。そこで顕微鏡の光源付属の電源で点灯し、アーク放電を維持したまま、双方の電源を損傷直流安定化電源に切り替える方式を現在試行中であるが、予想以上に難航し、今件は持ち越しとなった。本年度はこれに並行して、コンピュータソフトの改善に取り組んだ。装置付属のソフトウェアはIDLという言語を用いて作られており、ソフトのソースファイルはすべてオープンで自由に作り替えることも認められている。本研究では、CCDに入力する背景光強度を液晶パネルをコントロールすることでほぼ一定に揃え、一様の灰色のイメージに近い像とすることを目的にしており、通常の測定用のソフトをそのまま用いる訳には行かない。米国のソフト開発者と密接に連絡をとりつつ、現在改造の準備として、標準の測定用ソフトウェアの解析を進めている。本研究は、光学系にTFT(薄膜トランジスタ)液晶パネルを設置して、標本の明るい部分のCCDカメラへの入力光のみを選択的に減ずる方法で、ダイナミックレンジの低い汎用のビデオ撮影システムによる光学測定を行う道を拓くことを目的とする。初年度と13年度でCCDカメラを、毎秒1000フレーム動作に対応させ、コントローラを更新すると共に、AD変換装置をコントローラ内蔵型に変更した。また、顕微鏡の落射螢光装置の光源を付属の電源から直流高安定化電源装置に変更し、光量を安定化した。装置付属のソフトウェアはオープンソースを特徴としているが、IDLという言語を用いて作られている上、コンパイラーにバグがあったりして、本研究に適したシステムへの書き換えは予想以上の困難に遭遇して難航している。本年は、新たに振動刃ミクロトームを購入し、スライス標本を用いる実験も開始した。しかし、購入したCCDカメラの受光素子は、1ミリ秒間にほぼ215,000個の光電子が発生する光強度で出力が飽和してしまうことが判明し、当初予定された吸光測光による記録は不可能で、落射螢光によってのみ測定可能であることがわかった。したがって、スライス標本からの記録も落射螢光法で行うことへ変更を余儀なくされた。スライス標本の使用自体は、三次元的な解析に用いることで新しい活路が開かれつつある。CCDカメラが飽和する光強度は、落射螢光方式の場合でも、通常の使用法ではタングステン・ハロゲン光源を用いてさえ、背景光強度が強い部分では飽和して膜電位が測定出来ないという光強度であり、本研究で取り組んでいる開発が早期に実現することが、このCCDカメラを用いて膜電位の光学的測定を行なおうとしている研究者に望まれることが明らかになった。本研究は、光学系に薄膜トランジスタ液晶パネルを設置して、ピクセルごとに背景光強度を調整する手法により、CCDカメラへの入力光強度を調整して、均一な灰色に近い実像を形成することによって、ダイナミックレンジが専用の光学測定装置に比べて遥かに小さい汎用のビデオ撮影システムを受光器とし、カメラの出力から一定の直流電圧を引いてから、増幅する簡単な回路を追加するだけで、高価な光学測定装置に近い測定機器として利用出来る道を拓くことを目的とするものである。
多次元尺度構成法(MDS)による認知地図研究

今年度は、前年度収集した認知距離デ-タの解析とその結果の解釈、そして論文としてのとりまとめを行なった。結果の概要は以下のとおりである。1.札幌市の認知距離デ-タを、ノンメトリックなMDS手法のKYSTとTobler(1965)の2次元ユ-クリッド回帰分析を用い2分析した結果、被験者の札幌市内の認知地図は非ユ-クリッド空間の特性を有していることがわかった。これは、碁盤目状の市街地道路が認知地図形成に関係していることを示唆するものである。2.新潟市の認知距離デ-タを、個人差を扱いうるメトリックなMDS手法のINDSCALで分析した結果、被験者の居住歴と居住地の違いにより、各人の認知地図の相違が説明されることがわかった。3.非対称距離デ-タに適用される、ノンメトリックなMDS手法のSSA-IIを、長崎市の認知距離デ-タに適用した結果、地形条件が認知地図形成に影響を与えていることが判明した。4.Tobler(1965)の2次元ユ-クリッド回帰分析を改良した方法を開発し、東京の認知距離デ-タを分析した結果、この方法は、認知地図と現実の地図の対応関係をより正確に把握しうることがわかった。以上、2年次にわたる調査研究より、認知地図研究の現在の状況の理解を深めることが可能になったとともに、MDSの認知地図研究への適用の有効性と問題点も明らかにしえた。今後は、様々な空間的行動と認知地図との関係について検討を加えたいと考えている。なお、以上の研究成果は近日中に印刷物として刊行予定である。1.認知地図に関する既往の研究について、地理学のみならず心理学や建築学を含めた動向と問題点を整理した。その結果、従来は環境心理学を中心として展開していた認知地図研究において、近年では認知地図形成を情報処理過程とみなす認知心理学的接近が支配的であることが明かとなった。2.既往の研究における認知地図の調査・分析法を吟味し、本研究で採用する調査法を検討した。その結果、単一の調査法では分析結果の信頼性に問題が残るため、描画法、距離評価法などの複数の調査技法を併用することに決定した。具体的には、対象地点の位置を用紙上に示してもらう描画法、ある地点間の距離を基準にして他の対象地点間の距離を評価してもらう距離評価法を採用した。分析技法については、認知距離データをノンメトリックMDSで処理した結果得られる認知地図の空間的パターンを、計測し、相互比較する際には、Tobler(1965)のユークリッド回帰分析法などの布置の重ね合わせ技法、ならびに2次元相関係数などの空間統計量が有効であることを確認した。3.札幌、新潟、東京、長崎の4都市に所在する大学の協力を得て、1988年10月から12月にかけて、大学生を対象とした認知地図調査を実施した。4.収集したデータは、1989年3月までに電算機への入力を終了し、入力済みのデータから順に、基礎的統計処理とMDSによる分析を行なった。その結果、調査技法によってやや異なる結果が得られること、各都市に特徴的な物理的構造が、認識地図の形態にも反映されていることなどが明らかになった。5.1989年度は、ひき続きデータの分析を行なうが、その際には、特に認知地図の非ユークリッド性に関する検討を加える予定である。
植物組織培養及び植物工場のための青/赤発光ダイオード光源の製作と実用化試験

本プロジェクト研究の目的は、青色と赤色の発光ダイオードを混合した人工光源を用いた植物栽培装置の開発と、それらを利用した植物栽培あるいは植物組織培養の可能性をさぐることにあった。研究期間は平成7年から平成9年までの3年間で、この間に当該分野では世界に誇れる数々の研究成果を挙げ、数多くの論文発表や国際会議での発表を行うことができた。新聞やテレビニュースでも我々の研究が何度も報道された。本研究は輝かしい成功を収めたといえる。具体的な研究成果は次のとおりである。(1)青・赤発光ダイオード光源を内蔵する数々のLED植物栽培装置、例えば、LED PACK(レッドパック)I、IIおよびIII、バイオ研究用の装置BIOLED(バイオレッド)IおよびIIを世界に先駆けて開発し、国際会議・シンポジウムで発表。(2)植物の育成に最適な青色光と赤色光の比率の光環境を与えるLED光源を蓋に取り付けた独立光源付培養器UNIPACK(ユニパック)を開発(世界初、全国紙報道)。(3)青・赤発光ダイオード光源を用いて、世界で初めて植物苗(シンビジウム)のマイクロプロパゲーションに成功(全国紙報道)。(4)パソコン入力で青と赤の光強度比率を任意に制御できるLED植物栽培実験装置COMPACK(コンパック)を開発(世界初)。(5)上記の各種LED栽培装置を用いて数多くの植物栽培実験を行った結果、光照射強度が一定ならば、青色光と赤色光の最適比率は、青1030%、赤90%70%であり、この範囲内において植物の生育の最適比率が存在することが分った。最適比率は植物により多少の差異があり、葉の緑も濃いものは青色光rich側に、緑が淡いものでは赤色rich側に最適点があることが分った。(6)発芽初期には青色光の効果はほとんど認められないが、葉緑素が形成されるとこの効果は顕著なものとなることが分った。また、本研究の過程において、(1)青色LEDを用いて新生児黄疸の光線治療が可能であること、(2)青色LED光が青カビの繁殖を抑制すること、(3)LED光源は植物育成用光源としてのみならず、それ自身を植物生育センサとして利用できること、などの発見を行い((1)(3)いずれも全国紙で報道)、本研究の意義の深さや専門領域を越えての利用範囲の広さが社会的に認められた。1.組織培養植物育成用と野菜栽培用の青/赤LED光源を製作3種類の組織培養用青/赤発光ダイオード光源と2種類の野菜栽培用青/赤発光ダイオード光源の製作を行った。どの装置も光を上面から下に照射し,また青色と赤色発光ダイオ-は各々が一団として発光強度を自由に設定することが可能である。組織培養用青/赤発光ダイオード光源では、光源下の床面で赤と青を同時に点灯した場合に、最大220μmol/m^2/sが得られた。一方、野菜栽培用青および赤発光ダイオード単色光源では各々最大180μmol/m^2/sと350μmol/m^2/sが得られた。単色光源としては、従来にない強い光を発する装置である。2青/赤光が培養植物の繁殖に及ぼす影響赤色発光ダイオード,青色発光ダイオード,青/赤発光ダイオード光源下におけるカルチャーパック・ロックウ-ルシステム内のシンピジュームクローン苗の生長をついて、従来の植物育成用蛍光灯下のそれと比較検討した。青/赤発光ダイオード光源下のものが最も生育が良好であった。本光源の実用化に向けた研究を計画中である。3青/赤光源下での野菜栽培赤のみ,青のみ及び青/赤光源下でレタスの栽培を行った。特に,青と赤の光のバランスが葉や茎の形状に及ぼす影響,花芽分化に及ぼす影響について検討した。青色単色光条件下では、葉や茎の形態が自然光の下で栽培したものに近い生育をしめすことが明らかになった。現在、ホウレンソウを材料に研究を行っている。

(5)上記の各種LED栽培装置を用いて数多くの植物栽培実験を行った結果、光照射強度が一定ならば、青色光と赤色光の最適比率は、青1030%、赤90%70%であり、この範囲内において植物の生育の最適比率が存在することが分った。最適比率は植物により多少の差異があり、葉の緑も濃いものは青色光rich側に、緑が淡いものでは赤色rich側に最適点があることが分った。(6)発芽初期には青色光の効果はほとんど認められないが、葉緑素が形成されるとこの効果は顕著なものとなることが分った。また、本研究の過程において、(1)青色LEDを用いて新生児黄疸の光線治療が可能であること、(2)青色LED光が青カビの繁殖を抑制すること、(3)LED光源は植物育成用光源としてのみならず、それ自身を植物生育センサとして利用できること、などの発見を行い((1)(3)いずれも全国紙で報道)、本研究の意義の深さや専門領域を越えての利用範囲の広さが社会的に認められた。平成9年3月現在における,研究の成果についてまとめる。青/赤発光ダイオード光源を利用して、青/赤光が植物の生長と形態形成に及ぼす影響に関する研究を、レタスやシンビジュームを材料に行った。その結果、赤単色光及び青単色光を含めて赤/青光下で、両植物ともに生長することが明らかになった。また、赤単色光条件では、両植物ともに茎や葉の伸長が認められた。青/赤混合色光条件では、両植物とも茎や葉の伸長が認められず、健全な生長を示した。なお、レタスは青/赤光の混合比率が2/8の条件下で乾物生長が最大であったが、若干茎の伸長があるため、総合的に評価すると青/赤光の混合比率が7/3が適していると考えられる。また、青単色光条件では、レタスは低光強度では茎や葉の伸長が認められたが、高光強度条件では茎や葉の伸長が認められなかった。一方、新たな青/赤発光ダイオード光源の開発では、一つの組織培養用試験管に一つの青/赤発光ダイオード光源を備えた栽培装置システムを開発した。本装置を利用することにより、個々の培養植物に対して適する光環境を設定して、培養することが可能になる。これは、従来にないものである。今回の研究では、青・赤色発光ダイオード(LED)光源を利用して、青・赤色光が植物の生長と形態形成に及ぼす影響ついて、レタス、シンビジュウム、レモンユ-カリなどの苗を材料に調査した。その結果、いずれの試料についても、青・赤色混合光の下でのみ健全な形態の生長が認められた。また、赤色光のみの場合には、茎の徒長が、青色光のみの場合には茎の伸長不良が認められた。青・赤色混合光下における最適な光環境に関しては、光照射量(光合成有効光量子束密度)一定の場合、青色光と赤色光の強度比には最適状態が存在することが明らかとなった。この最適比は試料の種類により若干の違いはあるが、ほぼ青:赤=3.7であることが分かった。本科学研究費研究においては、青・赤LEDを光源とする様々な栽培実験装置の開発とそれらを用いた栽培実験を行ってきたが、この研究過程において研究代表者である岡本は、1997年春、青色光が青カビの生育や繁殖を抑制するという事実を発見した。そして、青色LEDを用いた防カビ貯蔵庫を発明するなど本研究は新たな展開を見せた。さらに、1997年12月からは、青、赤色LEDに緑色LEDを加えたRGB混合白色光源を用いて植物栽培を行う一方、LED光源そのものを緑色葉センサとして利用し、試料植物の生育状況をモニターするという、世界初の「LEDによる栽培&生長センシング」手法を考案し、実験的にその有効性を確認した。
量子場相互作用系のスペクトル解析および散乱理論

(1)量子力学的な粒子と量子場が相互作用する系であるディラック方程式に従う粒子とクライン・ゴルドン場が相互作用する系のハミルトニアンの本質的自己共役性について考察を行った。この系のハミルトニアンはクライン・ゴルドン場に紫外切断条件を課すことで、C^4値-二乗可積分の空間とボソンフォック空間のテンソル積ヒルベルト空間上の対称作用素として定義される。主定理において、粒子のポテンシャルに関するある条件の下で、系のハミルトニアンがある部分空間上で本質的に自己共役となることを示した。(2)量子場と量子場が相互作用する系である相対論的量子電磁力学の系の基底状態の存在について考察を行った。相対論的量子電磁力学の系とはフェルミ場であるディラック場とボーズ場である量子輻射場が相互作用する系である。この系のハミルトニアンはディラック場および量子幅射場に紫外切断条件を課し、また摂動の作用素に空間切断条件を課すことで、フェルミオン・ボソンフォック空間上の下に有界な自己共役作用素となることが示される。主定理において、量子輻射場に関する赤外切断条件の下で、任意の結合定数において多重度が有限な基底状態が存在することを示した。(3)masslessクライン・ゴルドン場が4次の自己相互作用をする系であるmasslessΦ^4モデルの基底状態の存在について考察を行った。この系のハミルトニアンはクライン・ゴルドン場に紫外切断条件を課し、また摂動の作用素に空間切断条件を課すことで、ポソンフォック空間上の下に有界な自己共役作用素となることが示される。主定理においてクライン・ゴルドン場に関する赤外切断条件の下で、任意の結合定数において多重度が有限な基底状態が存在することを示した。粒子と量子場が相互作用する系においては任意の結合定数での基底状態の解析が進んでいる状況にあったが、今回その手法を改良し、量子場と量子場が相互作用する系である相対論的量子電磁力学系の基底状態の存在を示すことができた。また、その手法を応用し、切断関数が加わったmasslessΦ^4モデルの基底状態の存在についても示すことができた。(抄録なし)[フェルミ場が相互作用する系の本質的スペクトルの分布について]研究内容:交付申請書に記載した「量子場が相互作用する系のスペクトル解析」に関する研究であるフェルミ場が相互作用する系の本質的スペクトルの分布について考察した。フェルミ場とはある反対称的な性質を持つ粒子が生成・消滅する量子場のことであり、その状態空間はフェルミオンフォック空間とよばれる無限直和ヒルベルト空間として与えられる。そのフェルミオンフォック空間とある一般的なヒルベルト空間のテンソル積ヒルベルト空間上で定義されたハミルトニアンの本質的スペクトルについて考察した。ここでハミルトニアンは無摂動作用素と摂動の作用素からなり、下に有界な自己共役作用素であると仮定されている。主定理において、摂動の作用素と生成・消滅作用素の交換子に関するある条件のもとで、その本質的スペクトルがある実数の部分集合となることを示した。また主定理の結果を応用して、Dirac場とKlein-Gordon場が相互作用する系であるYukawaモデルのハミルトニアンの本質的スペクトルがある実数の部分集合と一致することを示した。これらの結果をまとめ、ある学術雑誌に投稿し現在査読中である。意義・重要性:量子場と量子場に関する研究成果は粒子と量子場が相互作用する系に比べ少ないのが現状であり、量子場と量子場が相互作用する系であるYukawaモデルを具体例として含むより一般的なフェルミ揚が相互作用する系の本質的スペクトルの分布に関する研究成果が得られたことに意義があると思われる。

主定理においてクライン・ゴルドン場に関する赤外切断条件の下で、任意の結合定数において多重度が有限な基底状態が存在することを示した。研究実績に記載したフェノLミ場が相互作用する系の本質的スペクトルに関する研究結果は得られたが、次年度以降に計画をしている量子場相互作用系の散乱理論の解析のために必要な多体量子力学系の散乱理論の解析手法の習得についでやや遅れている状況にある。粒子と量子場が相互作用する系においては任意の結合定数での基底状態の解析が進んでいる状況にあったが、今回その手法を改良し、量子場と量子場が相互作用する系である相対論的量子電磁力学系の基底状態の存在を示すことができた。また、その手法を応用し、切断関数が加わったmasslessΦ^4モデルの基底状態の存在についても示すことができた。今後の研究計画としては予定通り、量子場が相互作用する系のスペクトル解析および散乱理論に関する研究を進めていきたい。特にその散乱理論の解析については多体量子力学系の散乱理論の十分な理解が必要であり、その理解を深め、解析に取り組んでいきたい。また、相対論的なシュレディンガー方程式に従う準相対論的な粒子と量子場が相互作用する系の確率解析的な手法に関するスペクトル解析についても、ガウス超過程およびレヴィ過程の手法を応用し、その解析を進めていきたい。(抄録なし)
摘出脳血の低炭酸誘発性収縮に及ぼす麻酔薬の影響

脳血流には脳の神経活動に似合った脳血流を維持する代謝性調節機構が働いている。その主な調節因子は炭酸ガスであり、脳組織の代謝産物としての炭酸ガスの産生量の増減により血管拡張或いは収縮を生じ、血流が調節される。麻酔薬は一般に脳代謝を抑制するが必ずしも脳代謝と脳血流の間に一定の相関はない。本研究は、イヌ摘出脳血管を用い、低炭酸惹起脳血管収縮に対する麻酔作用を検討し、麻酔薬の脳血流作用の機構を解明する事である。実験にはイヌの脳動脈と腸間膜動脈のリング状標本を用い、その等尺性張力変化を記録した。低炭酸はンゲル液に通気炭酸ガス濃度を5.0%から2.5%にすることによって行った。腸間膜動脈は低炭酸では殆ど収縮反応を示さなかったが、脳動脈は強く収縮し、その程度は中大脳>脳底動脈であり、臓器或いは部位特異性が認められた。脳動脈における低炭酸惹起収縮は細胞外液のCa^<2+>除去により完全に抑制され、細胞外Ca^<2+>依存性であることが示された。内皮除去血管標本において、低炭酸惹起収縮はこの収縮は影響を受けず、内皮由来拡張あるいは収縮因子は関与しないことが示された。静止張力下における低炭酸収縮に対し、ハロセン0.5,1.0MACは強く抑制したが、ペントバルビタール10^<-4>,3x10^<-4>Mは有意の影響を及ぼさなかった。低炭酸惹起収縮と同程度の収縮(KCI15mM)に対し、ペントバルビタール(10^<-4>-10^<-3>M)は強く抑制したが、ハロセン1.0MACは有意な影響を及ぼさなかった。揮発性麻酔薬で比較すると、低炭酸収縮に対する抑制は、ハロセン>イソフルレン>セボフルレンであった。以上の結果から、脳血管は麻酔薬による代謝抑制の結果生じる低炭酸に対し強い収縮性を示すが、麻酔中の脳血流変化にはこの代謝性脳血管収縮に対する抑制が寄与していることが示唆された。二酸化炭素は脳血流を調節する主要な代謝性因子であると考えられている。ハロセンとバルビツレ-トは、脳代謝率を減少させることから脳血流量を減少させることが期待される。ところが実際には、バルビツレ-トは脳血流を減少させるが、ハロセンは増加させる。そこで今回、摘出脳動脈の低炭酸ガス収縮に対するハロセンとペントバルビタ-ルの作用を調べた。(1)イヌの脳動脈の螺旋状標本を作成し、5%CO_2,95%O_2の混合ガスで通気したリンゲル液中に1.5gの静止張力下に懸垂し、その等尺性変化を記録した。(2)低炭酸ガスは、リンゲル液を2.5%CO_2,97.5%O_2の混合ガスで通気することによって導いた。それぞれの標本で、3回低炭酸ガス収縮を導き2回目の収縮をハロセンあるいはペントバルビタ-ルの有無で比較した。(3)低炭酸ガスによって脳動脈は持続性の収縮を生じた。この収縮は、ハロセン0.4,0.7及び1.5%で有意に抑制されたが、ペントバルビタ-ルでは、高濃度(3×10^<-4>M)でのみ有意に抑制された。

(4)KCl15mM収縮は、ペントバルビタ-ル10^<-4>Mで有意に抑制されたが、ハロセン0.7%では影響がなかった。ペントバルビタ-ルの血中濃度は、10^<-5>Mから10^<-4>Mと推測されることから、臨床使用濃度で比べると,脳動脈の低炭酸ガス収縮は、ペントバルビタ-ルよりもハロセンによって影響をうけやすいことが示された。代謝性調節による脳動脈収縮は,バルビツレ-ト麻酔中には保たれるがハロセン麻酔中には抑制されることが示唆される。1.脳血管では、代謝性調節として、炭酸ガス産生の増減により血管は拡張、収縮を生じ、血流の増加、減少をきたす。麻酔薬は脳代謝と脳血流を変化させるが、両者の間に一定の相関はない。静脈麻酔薬バルビツレートは、脳代謝を抑制し、脳血流も減少させる。一方、揮発性麻酔薬ハロセンでは、代謝を抑制するが、血流は逆に増加させる。これは、代謝抑制(低炭酸)による脳血管収縮に対する麻酔薬の直接作用の差によるものと考えられているが、これを直接証明する結果は未だ得られていない。本研究の目的は、低炭酸誘発性の脳血管収縮に対する各種揮発性麻酔薬の作用について検討することである。2.イヌ摘出輸状脳血管を95%0_2、5%CO_2で飽和した37°Cリンゲル液中で懸垂し、KCl20mMで中等度収縮させた後、通気CO_2濃度を2.5%にして低炭酸誘発性血管収縮を観察したが、同一血管で繰り返し行っても、再現性のある安定した収縮反応が得られた。3.中大脳動脈と脳底動脈の比較では、中大脳動脈標本の方で、より大きな収縮反応が得られる傾向を認めたが、有意差はなく、いずれの血管でも十分な収縮反応が得られた。4.ハロセンは、0.5、1.0、2.0MACのいずれの濃度でも、この低炭酸誘発性の血管収縮を抑制した。イソフルレンは、0.5、1.0MACでは抑制しなかったが、2.0MACではそれを抑制した。一方、セボフルレンはいずれの濃度でも抑制しなかった。5.以上の結果より、低炭酸誘発性脳血管収縮に対し、揮発性麻酔薬は、ハロセン>イソフルレン>セボフルレンの順で感受性に差のあることが示された。1.脳血流には脳の神経活動に似合った脳血流を維持する代謝性調節機構が働いている。その主な調節因子は炭酸ガスであり、脳組織の代謝産物としての炭酸ガスの産生量の増減により血管拡張或いは収縮を生じ、血流が調節される。麻酔薬は一般に脳代謝を抑制するが必ずしも脳代謝と脳血流の間に一定の相関はない。静脈麻酔薬のバルビツレートは脳代謝を抑制し、脳血流を減少させる。一方、揮発性麻酔薬のハロセンは代謝を抑制するが、血流は逆に増加する。これは、脳代謝抑制の結果生じる低炭酸による脳血管収縮に対する麻酔薬の直接作用に差があるからと考えられるが、これを直接証明した血管は得られていない。本研究は、低炭酸惹起脳血管収縮に対する揮発性麻酔薬の作用について検討する事である。2.イヌ摘出脳動脈の輪状標本を95%02,5%C02で飽和した37°Cリンゲル液中で懸垂し、等尺性張力変化を記録した。KC120mMで中等度収縮させた後、通気炭酸ガス濃度を2.5%にして低炭酸惹起収縮を観察した。この収縮は血管の内皮除去によって影響を受けなかった。3.揮発性麻酔薬のハロセンは0.5、1.0、2.0MACによって濃度依存性に低炭酸惹起収縮を抑制した。イソフルレンは0.5、1.0MACでは影響しなかったが、2.0MACで有意に抑制した。セボフルレンは何れの濃度でもこれを有意の抑制を示さなかった。4.以上の結果から、低炭酸惹起脳血管収縮には血管内皮細胞からのEDRF/NOの抑制は関与しない。低炭酸惹起脳血管収縮をハロセン>エンフルレン
看護職の職務満足に影響を及ぼすリーダーシップ行動の改善プログラムの開発

本研究の目的は、師長のとるリーダーシップ行動と組織がもつ風土が、看護師の職務満足とどのように影響しているのかを明らかにし、師長のとるリーダーシップ行動改善プログラムを開発することである。研究目標1:師長のリーダーシップ行動をKouzes & Posner(1988)が開発した測定用具をもとに信頼性・妥当性を検討し、「信頼・支援」「ビジョンへのチャレンジ」「ビジョン実現への実行」「仕事の責任」「仕事成果の称賛」「情報・知識による達成」(累積寄与率66.42%)と命名した。研究目標2:実践現場の組織風土の測定用具を作成し、「人間関係・支持」「看護業務の遂行」「職場環境」「師長の役割・責任」「看護部への一体感」「自己実現」「上司・医師との関係」「同僚との評価」(累積寄与率37.01%)が、抽出された。研究目標3:看護職の職務満足は、Yamashita(1995)が、開発した測定用具を検討し「人間関係」など7因子が見いだされた(累積寄与率42.96%)。また総括的職務満足(Smith,1996)も検討した。研究目標4:師長のリーダーシップ行動・組織風土・看護スタッフにおける職務満足との関連検証は、重回帰分析を用いた(有効回答数609名、有効回答率41.0%)。分析の結果、組織風土は、リーダーシップよりも影響力が強かった。特に組織風土のうち<師長の役割・責任>は、リーダーシップを構成するすべての要素に影響がみられた。組織風土と看護スタッフにおける職務満足は、互いに強く影響しあっていた。またリーダーシップの<ビジョン実現への実行>は、組織風土の<看護部への一体感>に影響を与え、<看護部への一体感>は職務満足の<看護ケア>と<処遇>に影響を与えていることが明らかになった。個人的要因や認知は、リーダーシップ・組織風土・職務満足に影響が見られた。研究目標5:師長7名によるフォーカス・グループに面接を行い、その結果、リーダーシップ行動を構成する要素が示唆された。研究目標(2)看護職にとって組織風土とはどのようなものかを実践現場における状況から分析し、どのような要素から成り立っているのかを明らかにするについては、組織風土に関する実態と質問項目の抽出に関して調査した。対象は、関西地区で研究参加に同意を得られた医療機関において同意のあった看護職20名にG.H.Litwin & R.A.Stringer,Jr(1968)の組織風土の構成概念を参考にしたインタビューガイドに基づき半構成式面接法を行い、組織の雰囲気・特徴・看護職の特徴的な考え方・行動などの129項目を抽出した。内容妥当性の検討後、77項目とし本調査での尺度を作成した。プレテストの有効回答は、2医療機関の看護職の272名(有効回答率90.7%)であった。因子分析の結果、8因子が抽出され「人間関係やコミュニケーションに関する因子」「看護部や組織への一体感・コミットメント・責任に関する因子」「臨床現場の組織構造や厳しい現状に関する因子」「看護師長のとるリーダーシップ行動に関する因子」「報酬・評価に関する因子」「業務のリスク(危険)に関する因子」「医師との関係に関する因子」「目標達成に関する因子」で、累積寄与率42.0%であった。

Litwin & Stringerやこれまでの報告と比較すると「看護師長のとるリーダーシップ行動に関する因子」「医師との関係に関する因子」「目標達成に関する因子」が本調査の特徴である。研究目標(1)中間管理者がとるリーダーシップ行動を分析し、実践現場でとる効果的なリーダーシップ行動を明らかにするについては、効果的なリーダーシップ行動に関する実態と質問項目の抽出に関して調査を実施中である。研究目標(1)中間管理者がとるリーダーシップ行動を分析し実践現場でとる効果的なリーダーシップ行動を明らかにするについては、Kouzes & Posner (1988)の開発した尺度をもとに検討した。因子分析の結果6因子が抽出され、「信頼・支援」「ビジョンへのチャレンジ」「ビジョン実現への実行」「仕事の責任」「仕事成果の称賛」「情報・知識による達成」(累積寄与率66.42%)と命名した。Kouzes & Posnerの尺度は、米国で信頼性・妥当性が検証されているが、本調査では文化の異なる日本でのリーダーシップの特徴が示された。研究目標(3)職務満足に関する実態と質問項目の抽出については、これまでの先行研究からYamashita (1995)が開発した尺度が、信頼性・妥当性が検討されており、また対象が看護職であり本調査に適していることから採用した。研究目標(4)効果的なリーダーシップ行動・組織風土・看護スタッフにおける職務満足との関連検証については、質問紙調査を行った。対象は、研究参加に同意の得られた医療機関で同意があった看護師1489名とした。有効回答数は4医療機関の看護職609名(有効回答数41.0%)であった。「実践現場の組織風土」は本調査の因子分析の結果、8因子「人間関係・支持」「看護業務の遂行」「職場環境」「師長の役割・責任」「看護部への一体感」「自己実現」「上司・医師との関係」「同僚との評価」(累積寄与率37.01%)が、「看護職の職務満足」は7因子が抽出され、「人間関係」「看護ケア」「処遇」「看護師の自信・満足」「看護職へのコミットメント」「看護師・医師の関係」「昇進・自己啓発の機会」(累積寄与率42.96%)と各々命名した。各尺度は、信頼性・妥当性が認められ、これらの関連について重回帰分析を用いて検討した結果、最も影響がみられたのは組織風土であり、中でも「師長の役割・責任」とリーダーシップ行動との関連、「自己実現」と職務満足との関連が明らかであった。他の分析は実施中である。研究目標(1)について、師長のリーダーシップ行動をKouzes&Posner(1988)が開発した尺度をもとに信頼性、妥当性を検討し、「信頼・支援」「ビジョンへのチャレンジ」「ビジョン実現への実行」「仕事の責任」「仕事成果の称賛」「情報・知識による達成」(累積寄与率66.42%)と命名した。研究目標(2)については、実践現場の組織風土の尺度を作成し、「人間関係・支持」「看護業務の遂行」「職場環境」「師長の役割・責任」「看護部への一体感」「自己実現」「上司・医師との関係」「同僚との評価」(累積寄与率37.01%)が、抽出された。研究目標(3)について、看護職の職務満足は、Yamashita(1995)が、開発した尺度を検討し「人間関係」「看護ケア」「処遇」「看護師の自信・満足」「看護職へのコミットメント」「看護師・医師の関係」「昇進・自己啓発の機会」」(累積寄与率42.96%)と命名した。
安全で安心な牡蠣の周年出荷に向けた研究

20°C以上に調温した0.3mg/Lの塩素を含む電解海水あるいは中圧紫外線処理海水を用い、V. alginolyticus優勢キートセロスを給餌しながら浄化すれば、カキが痩せることなく、大腸菌、ノロウイルスおよびV. parahaemolyticusを排除できると考えられる。さらに安全性を確保するために2,000気圧の高静水圧をかけて脱殻を行えば、安全性はより向上する。今年度の研究から得られた成果は以下のとおりである。1.牡蛎を浄化する際に用いる電解海水の牡蠣に対する影響を調査した。塩素濃度0.20.3mg/Lでは牡蠣の摂餌・排泄、外套膜に影響は認められなかった。飼育用水の殺菌効果をノロウイルスと同じ科の培養可能なネコカリシウイルス(FCV)を用いて試験した。FCVは電解食塩水で0.23mg/L、電解海水で0.33mg/L濃度の残留塩素で不活化された。2.海水中でのFCVの生存性を37,25,10,5°Cで観察した。FCVは温度が高いほど不安定であり10°C以下で安定であった。3.牡蠣消化管内容物とFCVを混合してFCVの感染価の変化を観察した。FCVは牡蠣消化管内容物中で不安定となるケースが観察され、この不活化に細菌が関与していた。4.牡蛎の消化管内生菌数を測定し抗FCV活性を有する細菌のスクリーニングを行った。牡蠣の消化管内容物から分離した310株の細菌の中から4株の抗FCV活性を有する細菌が分離された。5.抗FCV活性を示した代表株Vibrio hepatariusが産生する抗ウイルス物質は、分子量35kDaで60°C10分の加熱に安定であった。またV.hepatariusは標準寒天培地37°C培養で増殖しなかった。今年度の研究から得られた成果は以下の通りである。1.マガキ消化管ホモジナイズ液中でのノロウイルス(NV)代替ネコカリシウイルス(FCV)の消長を,温度別に感染価測定法にて観察した。20°Cにおいて感染価が有意に現象する様子が観察され,カキ個体別に評価したところ,個体によって感染価の減少率に差がみられた。2.海水中でのFCVの消長を観察したところ,高圧滅菌処理海水中においてFCVはウイルス感染価の減少がみられた。この現象は研究室保有の魚類病原ウイルスならびにポリオウイルスでは観察されないものであった。3.リアルタイムPCRによるFCVゲノムの定量検出法を開発し,ウイルスゲノムを指標としたNVおよびFCVの海水中における消長を観察した。両ウイルスゲノムの海水中での変動を比較すると,ノロウイルスのゲノムはFCVのゲノムよりも安定であった。4.上記2について,FCVは不活化因子がウイルス粒子の表面構造に作用して不活化されたが,ウイルス粒子に内包されるウイルスRNAは分解に至らず,安定であることが示唆された。1.牡蠣の自動脱殻装置の温度・圧力下におけるノロウイルス(NV)代替ネコカリシウイルス(FCV)の生存性を,感染価測定法にて観察したところ,800気圧では1桁程度,2000気圧ではほぼ検出限界以下まで減少し,加圧が有用であることが明らかとなった。2.自動脱殻装置の運転条件である40°C・800気圧・処理時間5分間において,実用機を用いてFCVの生存性を観察したところ,感染価は2桁程度減少し,実用機においても有用であることが示された。3.リアルタイムPCRにより加圧処理後のFCVゲノムの定量検出を行ったところ,804000気圧の各条件においてほぼ一定の値を示し,不活化したウイルス粒子も検出していることが明らかとなった。4.ノロウイルスについても同様に加圧処理し,NVゲノムの定量検出を行ったが,FCV同様加圧処理後も一定の値を示した。しかしながら,FCVは,800気圧では1桁程度,2000気圧ではほぼ検出限界以下まで感染価が減少していることから,加圧処理はNVに対しても有効であると考えられた。本研究は安全・安心な牡蠣を周年出荷するための研究であり、昨年度までにノロウイルス(NV)の浄化法は、代替えのネコカリシウイルスを用いた評価でほぼ技術的に可能となった。今年度、NV以外の危険要因を検討し、そのリスクを下げる手法について検討し以下の成果を得た。1)牡蠣のリスク評価(HA)では、初夏の貝毒と夏から秋にかけての腸炎ビブリオによる食中毒および冬季のNVによる感染性胃腸炎があげられる。2)貝毒に関しては牡蠣の成熟期と重なり、食味の関係からこの時期は食用に供さないためHAから外れる。3)腸炎ビブリオの原因菌はVibrio属のV. parahaemolyticusであり、牡蠣の腸管内に存在する他のVibrio同様、殺菌海水での浄化は困難であった。

4)V. parahaemolyticusは腸管内でのV. alginolyticusとの競合に弱く、V. alginolyticus存在下では分離できなくなる現象が明らかとなった。5)牡蠣の生物餌料であるキートセロスの無菌化か可能となった。6)V. alginolyticus優勢キートセロスを給餌しながら浄化すれば牡蠣が痩せることなくV. parahaemolyticusを排除できると考えられる。ただし,今後詳細に検討する必要がある。7)V. parahaemolyticusも高静水圧に感受性があり160MPa以上で殺菌が可能であった。加工場でのHACCPのCCP項目に導入すれば、物理的処理により安全性が担保され、トレーサビリティーの構築と相まって安心感の提供が可能となる。8)以上、昨年度までの成果と今年度の成果を総合的に組み合わせると、20°Cに調温した0.3mg/Lの塩素を含む電解海水あるいは中圧紫外線処理海水を用い、V. alginolyticus優勢キートセロスを給餌しながら浄化すれば、牡蠣が痩せることなく、大腸菌、ノロウイルスおよびV. parahaemolyticusを排除できると考えられる。さらに安全性を確保するために200MPaの高静水圧をかけて脱殻を行えば、安全性はより向上すると考える。