hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異環境適応型アプローチによる設計と計画の多目的最適化

本研究は,この問題に対し,異環境適応型進化手法による解決を試みる.研究の初年度には,精密板金加工のネスティング問題およびスケジューリング問題を異なる環境とみなし,加工する部品名の配列で構成される遺伝子構造を持つ個体が環境を移住しながら進化する異環境適応型遺伝的アルゴリズム(異環境適応型GA)を提案した.ネスティング問題とスケジューリング問題は,問題設定によりトレードオフ関係である場合と,両者とも最小化可能な場合とがある.この関係性は事前に知ることは難しく,求解過程で判明するのが一般的である.そこで研究2年目にあたる本年度は,異環境適応型GAを拡張し,スケジューリングおよびネスティング問題に対して別々の遺伝子構造を持つ個体が共存し,共進化する共進化遺伝的アルゴリズムを提案した.スケジューリングおよびネスティングの個体の組合せが一つのネスティング・スケジューリング解を表し,その組合せの選び方により探索可能な解空間が変化する.そこで,トレードオフ解析に有効な組合せ,あるいは同時最小化に有効な組合せ,両者の中間など,多種多様な解を探索するために,様々な個体の組合せ法を構築した.提案手法の有効性を検証するために,ネスティング・スケジューリングシステムのプロトタイプを開発し,計算機実験を行った.精密板金加工におけるネスティングおよびスケジューリングの各目的関数は,トレードオフ関係になる場合もあれば,両者を同時に最小化できる場合もあり,その関係性は問題設定に依存する.両者を同時に最適化するためには,求解過程において問題の性質,すなわち両者の関係性を分析し,その性質に応じてアルゴリズムやパラメータを動的に変更することが有効である.そこで,ネスティングの解を表す遺伝子およびスケジューリングの解を表す遺伝子を別々に用意し,それらを組み合わせることで一組のネスティング・スケジューリング解を導出する共進化型進化手法を提案した.提案手法において,ネスティングおよびスケジューリングの遺伝子の組合せを変化させることによって,様々な解空間を探索することができるようになり,意思決定者の嗜好に応じた解の組合せを優先的に探索できる可能性が,数値実験により示唆された.以上より,当初計画である解集合の特性分析が実現できたことから,計画はおおむね順調に進展したと言える.精密板金加工におけるネスティングとスケジューリングの関係は,トレードオフ関係である場合と,そうでない場合がある.すなわち,競争関係にある場合と,協調関係にある場合があり,これは問題設定に依存する.競争関係にある場合は,各環境で一定期間進化した後,環境移行をする方が進化が促進するが,協調関係の場合は,頻繁に環境移行を行うことで両者をバランスよく進化させることができると考える.そこで,今後の研究においては,異環境適応型進化の過程で解集合の特性分析をリアルタイムに行う手法,および環境移行間隔等のパラメータをリアルタイムにチューニングする方法等について検討する.平成30年度の研究により,ネスティングおよびスケジューリングの目的関数の関係性を分析する手法を確立した.意思決定者は,自身の設計意図に適した解を迅速に得たい.
血清脂質改善薬による高度不飽和脂肪酸生合成の促進とその生理的意義

血清脂質改善薬であるクロフィブリン酸をげっ歯類に投与すると肝臓でペルオキシソームが増殖し、肝肥大が起きる。ペルオキシソームほどではないが、ミトコンドリアと小胞体も増殖する。これらの現象は生体膜成分としてのリン脂質の大量供給を必要とするが、この機序に関する情報は極めて少なかった。本研究では、この点について検討し、以下の諸点を明らかにした。(1)クロフィブリン酸は肝臓の脂肪酸不飽和化酵素を誘導してオレイン酸とアラキドン酸の生産量を増加させた。(2)この薬物の投与に伴って、肝臓のホスファチジルエタノールアミンとホスファチジルコリンが増加した。ホスファチジルコリンの増加はde novo生合成の亢進によるものであり、ホスファチジルエタノールアミンの増加は、de novo生合成の亢進によるものではなく、おもに代謝回転の抑制によるものであった。(3)生合成量の増加したオレイン酸はおもにホスファチジルコリンのパルミチルーオレイン分子種の合成に、また、アラキドン酸はおもにホスファチジルエタノールアミンのパルミチルーアラキドニルとステアリルーアラキドニル分子種の合成に振り向けられた。(4)クロフィブリン酸の投与で、肝臓のホスファチジルコリンのステアリルーアラキドニル分子種の割合が低下し、これが血液中のアラキドン酸の減少を誘起した。一方、腎臓は自前でアラキドン酸をほとんど合成しないため、血液のアラキドン酸減少の影響を受けて、ホスファチジルコリン中のアラキドン酸が減少し、プロスタグランジンE_2の生成量が低下した。以上の結果は、肝細胞は酵素誘導とリン脂質の代謝回転の抑制によって適度な柔らかさの膜リン脂質の供給を増加させるが、これは副次的に腎臓でのプロスタグランジン生成に影響することを示している。1.当初,肝細胞上清中に存在すると予想していた△6脂肪酸不飽和化反応促進因子は,この反応生成物とクロマトで類似した挙動は示すが,全く異なる生成物を作り出す酵素であることが明らかになった。そのため,この副反応を完全に排除して△6脂肪酸不飽和化活性を測定する系を確立した。2.新しい測定系を用いて△6脂肪酸不飽和化反応促進因子を検索し,これがミクロソ-ムにゆるく結合していることを確認した。クロフィブラ-ト(CPIB)を投与してもこの促進因子量は変化せず,不飽和化酵素自体の増加がこの酵素活性上昇の原因であることが明らかとなった。3.〔^3H〕グリセロ-ル,〔^<14>C〕オレイン酸,〔^<14>C〕リノ-ル酸及び〔^<14>C〕アラキドン酸をラットに投与し,肝臓でのグリセロ脂質への取り込みに対するCPIBの影響を検討した。CPIBを投与すると,トリアシルグリセロ-ルへのこれらの標識前駆体の取り込みが減少し,リン脂質,特にホスファチジルコリン(PC)への取り込みが増加した。中でも〔^<14>C〕リノ-ル酸は誘導されたリゾレシチンアシルトランスフェラ-ゼによってPCへ取り込まれていることが確認できた。4.食餌中の脂肪酸をリノ-ル酸からαーリノレン酸を主とするものに替えたところ,肝臓のPC及びホスファチジルエタノ-ルアミン(PE)中のエイコサペンタエン酸などのω3脂肪酸の割合が著明に増加した。このラットにCPIBを投与すると,アラキドン酸などのω6脂肪はあまり減少せず,ω3脂肪酸が著しく減少した。

その結果,ω6/ω3比は,PCで0.76から2.82へ,また,PEで0.39から1.44へと激しく変動した。(1)雄性ラットにクロフィブリン酸を投与すると血清のホスファチジルコリン(PC)とコレステロ-ルエステル中のアラキドン酸(20:4ω6)は著しく減少した。この現象は若いラットに比べると2627週齢のラットでより顕著であった。血清中の20:4ω6の減少の主たる原因は、クロフィブリン酸の投与で肝臓中の20:4ω6を含むPC、特にステアリン酸ーアラキドン酸(18:0ー20:4ω6)分子種の減少と考えられる。この血清中の20:4ω6の減少は、腎臓に波及して、腎臓中の20:4ω6を含むPCの減少を引き起こした。(2)クロフィブリン酸の投与で肝臓中のPCの18:0ー20:4ω6分子種が減少する理由を解明するため、〔^<14>C〕20:4ω6と[^3H]グリセロ-ルのin vivoでのホスファチジルコリン分子種への取り込みを測定してみたが、18:0ー20:4ω6分子種の生成が特異的に抑制されていることを示す結果は得られなかった。パルミチン酸ーオレイン酸及びパルミチン酸ーアラキドン酸分子種の生合成が促進された結果、相対的に18:0ー20:4ω6分子種の生成割合が減少したものと考えられる。(3)上述した(1)及び(2)の実験は通常の食餌(ω3系列の脂肪酸をほとんど含まない)を与えたラットを用いて行なったものであるが、次にω3系列の脂肪酸を多量に含むしそ実油と魚油をラットに与え、これにクロフィブリン酸を投与してPC中の高度不飽和脂肪酸の割合の変動を測定した。肝臓では20:4ω6とエイコサペンタエン酸(20:5ω3)は共に減少したが、腎臓では20:5ω3の割合は変化せず、20:4ωは著しく減少した。以上の知見は、クロフィブリン酸が種々の臓器の高度不飽和脂肪酸を含むPCの生合成に著しい影響を与えることを示している。
磁性ナノテクノロジーによる骨格筋再生医療の技術基盤の創製

本研究では、骨格筋再生医療における「再生治療」と「再生研究」に有用な新規技術基盤の開発を行った。特に、我々がこれまで開発してきた先進医工学技術「磁性ナノテクノロジー」を効果的に利用し、独創的な方法論で研究展開をはかった。骨格筋は組織を形成して初めて本来の機能を発揮する。磁力を用いた組織工学技術により、電気刺激によって「動く」筋組織を作製することで、移植組織の「質」を評価する「再生治療」の評価基盤の確立を行った。また、再生治療研究として、ヒトiPS細胞の筋分化法の検討を行った。さらに、微細加工技術を組み合わせることで筋組織アレイを開発し、新規薬剤の探索を行う「再生研究」の基盤技術の確立を行った。本研究では、iPS細胞由来の骨格筋再生医療における「再生治療」と「再生研究」に有用な新規技術基盤を開発する。磁力を用いたティッシュエンジニアリング技術「Mag-TE法」により、電気刺激で収縮運動する骨格筋組織を作製することで、移植組織の「質」を評価する「再生治療」の基盤を確立する。さらに、微細加工技術を組み合わせることで、新規薬剤の探索を行う「再生研究」の基盤技術を確立する。平成26年度は、申請書の内容に基づいて、以下の研究を行った。1再生治療へのアプローチ:筋分化マスター遺伝子であるMyoD遺伝子をサブクローニングし、薬剤ドキシサイクリン(Dox)の添加によりMyoD発現が誘導可能なレトロウイルスベクターを作製した。2再生研究へのアプローチ:モデル薬剤として、エピジェネティック変化を引き起こす低分子薬剤を用いて筋芽細胞を処理して筋分化を誘導し、Mag-TE法で作製した骨格筋組織の収縮力を測定した。低分子薬剤として、トリコスタチンA、バルプロ酸、酪酸ブチル、アピシジンおよび5-アザシチジンを用いて検討を行ったところ、平面培養における分化誘導実験では、それぞれ有意な分化率の向上が見られたが、三次元組織における収縮力の向上が見られたのはトリコスタチンAで処理した場合のみだった。この結果は、収縮力が骨格筋再生医療における重要な「質」の評価であることを示唆している。また、分担者の清水はMag-TE法で作製した骨格筋組織の収縮力を測定するためのマイクロデバイスの開発に取り組んだ。デバイス上でリング状組織を構築し、その場で収縮力を測定することが可能な仕様とした。温度応答性のハイドロゲルを鋳型とし、鋳型を溶解させることで所望の形状のデバイスをPDMSで成型し、プロトタイプを完成させた。平成27年度は、申請書の内容に基づいて、以下の研究を行った。1再生治療へのアプローチ:前年度作製したレトロウイルスベクターをマウスiPS細胞に導入して、ドキシサイクリン(Dox)の添加によりMyoD発現が誘導可能なiPS細胞のクローニングを行った。iPS細胞への遺伝子導入効率の低さが問題となったが、磁力を用いる遺伝子導入法(マグネトフェクション法)を用いることで、4倍の遺伝子導入効率を達成した。ヒトiPS細胞に関しては、京都大学CiRAと共同研究を開始し、臨床研究「筋ジストロフィ患者由来iPS細胞を用いた人工筋組織の作製と機能評価」が倫理委員会に承認され、開始された。ヒトiPS細胞をDox添加によるMyoD発現によって筋芽細胞へ分化誘導することに成功し、人工筋組織の作製に着手した。2再生研究へのアプローチ:モデル薬剤として、エピジェネティック変化を引き起こす低分子薬剤を用いて筋芽細胞を処理して筋分化を誘導し、作製した骨格筋組織の収縮力を測定したところ、トリコスタチンAが最も収縮力増強に有望であることが分かった。また、そのメカニズムとして、フォリスタチン遺伝子発現に着目して調べたところ、フォリスタチンが筋収縮力増強に関与していたことから、有望な薬剤スクリーニングのターゲットであることが分かった。また、分担者の清水は作製した骨格筋組織の収縮力を測定するためのマイクロデバイスの開発に取り組んだ。いくつかのデザインを基に作製したプロトタイプの中から、骨格筋組織のハイスループットスクリーニングに最も有効なデバイスを選定して大量に作製した。培養が難しく困難であったiPS細胞の培養も外部研究者との共同研究によって解決し、研究が順調に進んだ。本研究では、骨格筋再生医療における「再生治療」と「再生研究」に有用な新規技術基盤を開発することを目的に研究を行った。特に、我々がこれまで開発してきた先進医工学技術「磁性ナノテクノロジー」を効果的に利用し、独創的な方法論で研究展開を図った。磁力を用いた組織工学技術により、電気刺激によって「動く」筋組織を作製することで、移植組織の「質」を評価する「再生治療」の評価基盤の確立、および、微細加工技術を組み合わせることで筋組織アレイを開発し、新規薬剤の探索を行う「再生研究」の基盤技術の確立を目指した。本研究は、骨格筋再生医療に貢献するだけでなく、組織工学的アプローチによる再生医療用移植筋組織の「質」を見極めるための重要な概念を創出すると考えられる。具体的には、申請書に従い、以下の研究を行った。1再生治療へのアプローチ:京都大学CiRAで樹立したiPS細胞のジストロフィン修復の効果を調べるために、電気刺激培養やレチノイン酸添加を組み合わせることで患者由来iPS細胞を安定的に高効率で筋分化させることに成功した。

また、三次元培養においてiPS細胞から筋細胞を形成させることに成功した。2再生研究へのアプローチ:分担者の名古屋大学清水准教授が作製した骨格筋組織作製用のマイクロデバイスを用いて、再現性良く100%近い生成効率で、電気刺激により収縮する筋組織を作製する方法を開発した。本研究では、骨格筋再生医療における「再生治療」と「再生研究」に有用な新規技術基盤の開発を行った。特に、我々がこれまで開発してきた先進医工学技術「磁性ナノテクノロジー」を効果的に利用し、独創的な方法論で研究展開をはかった。骨格筋は組織を形成して初めて本来の機能を発揮する。磁力を用いた組織工学技術により、電気刺激によって「動く」筋組織を作製することで、移植組織の「質」を評価する「再生治療」の評価基盤の確立を行った。また、再生治療研究として、ヒトiPS細胞の筋分化法の検討を行った。さらに、微細加工技術を組み合わせることで筋組織アレイを開発し、新規薬剤の探索を行う「再生研究」の基盤技術の確立を行った。ヒトiPS細胞の培養は、想定していたよりも困難であったため、多くの時間を要した。申請書の実験計画に基づいて、以下の課題を最終年度である平成28年度に行う。1再生治療へのアプローチ: iPS細胞から分化誘導した筋芽細胞を用いて、磁力を用いたティッシュエンジニアリング技術によって三次元人工筋組織を作製し、すでに開発済みの収縮力計測法で電気刺激を与えることで骨格筋組織が発生する収縮力を測定することで、収縮力を骨格筋組織の重要な「質」の指標とした分化誘導法の評価を行う。また、筋ジストロフィ患者由来iPS細胞から誘導した筋芽細胞を用いて作製した骨格筋組織の収縮力と、健常者由来iPS細胞から誘導した筋芽細胞の人工筋組織の収縮力を比較する。2再生研究へのアプローチ:モデル薬剤としてエピジェネティック変化を引き起こす低分子薬剤の効果を、iPS細胞由来の人工筋組織の収縮力を指標に調べる。また、MEMSデバイスを用いて、磁力を用いたティッシュエンジニアリング技術による微小骨格筋組織を構築し、MEMSデバイスのマイクロピラーの変位とバネ定数から、マイクロ骨格筋組織の収縮力を測定することで、薬剤ハイスループットスクリーニング系を確立する。28年度が最終年度であるため、記入しない。生物化学工学現在、ヒトiPS細胞の培養が難航しているので、必要ならばヒトiPS細胞の培養に熟練した外部の研究者に教えを乞う形で、培養技術を習得していくこととする。今後、申請書の実験計画に基づいて、以下の課題を平成27年度以降に行う。1再生治療へのアプローチ:今年度にMyoD遺伝子の取得およびレトロウイルスベクターの作製に成功した。このレトロウイルスベクターを使用して、iPS細胞を用いた筋芽細胞への分化誘導法の検討を行っていく。iPS細胞から分化誘導した筋芽細胞を用いて、Mag-TE法によって三次元人工筋組織を作製し、すでに開発済みの収縮力計測法によって、電気刺激を与えることで骨格筋組織が発生する収縮力を測定する。
多様な環境音のためのマルチスケールフラクタル次元音響特徴量の開発と応用手法の確立

多様な環境音について、それぞれの音が持つ多様な特徴を端的に表すことができる音響特徴量を、音響信号から算出するアルゴリズムを開発している。従前より、フラクタル次元を活用したマルチスケールフラクタル次元音響特徴量(MFD音響特徴量)を活用した、環境音の類似検索システムを構築し、より精度の高いMFD音響特徴量の算出とその活用方法を模索している。本研究課題の初年度(平成30年度)は、様々な性質の音響データを用意、或いは合成生成し、それらのMFD音響特徴量を分析することにより、MFD音響特徴量の基本的性質を、より詳細に明らかにすることができた。例えばMFD音響特徴量は、音の基本周波数だけでなく、虫の鳴き声などに特徴的な振幅変調波の周波数の特徴を、端的に表現できることがわかった。また、MFD音響特徴量算出のための各種アルゴリズムとパラメータが、FR環境音の分類や類似音検索といった基本的タスク(類似検索・分類)の性能とどのように関係しているのかを明らかにするため、MFD音響特徴量を算出するためのアルゴリズムとパラメータの組み合わせを様々に設定しながら、複数のデータセットについて複数のタスクの性能評価を迅速に行うことのできるフレームワークの構築を行った。また、先端的な機械学習の手法とMFD音響特徴量を組み合わせ、実践的タスク(検索・分類・イベント検知等)に利用する効果的手法を模索するため、機械学習フレームワークの構築に着手した。研究計画に則り、概ね順調に進捗している。初年度(平成30年度)の研究計画の詳細と、各進捗状況は以下のとおりである。・様々な性質の音響データを用意、或いは合成生成し、それらのMFD音響特徴量を分析することにより、MFD音響特徴量の基本的性質を詳細に明らかにする-> 100%・複数のデータセットについて複数のタスクの性能評価を迅速に行うことのできるフレームワークの構築-> 90%また、次年度(令和元年度)以降の研究計画を鑑み、上述のフレームワークと連携して稼働する、機械学習フレームワーク環境の構築について、計画に先行して着手した。令和元年度の前半は、1年目のプロセスを継続し、MFD音響特徴量の基本的性質を詳細に明らかにする。令和元年度の後半は、先端的手法とMFD音響特徴量を用いて実践的タスク(検索・分類・イベント検知等)に利用する効果的手法について明らかにする。Generative Adversarial Networksを用いて分類器学習のための特徴量を生成する際にMFD音響特徴量を利用する手法、分類機としてConvolutionalNeural NetworksやSVMを利用する際にMFD音響特徴量を利用する手法など、近年成果をあげている先端的手法にMFD音響特徴量を応用する効果的手法、その利点・問題点を明らかにする。1年目に構築したタスク性能評価のフレームワークと、TensorFlow等のオープンソース機械学習ライブラリを利用して、研究の効率化と再現性向上に留意して研究を遂行する。また、これまでの研究成果をまとめ、英文ジャーナルに投稿する。令和2年度は、これまでに蓄積した知見や研究者コミュニティーからのフィードバックをふまえ、理論的弱点や未検証の部分を整理し、それらを検証、補完するための実験を行う。MFD音響特徴量の理論を総括し、国際論文誌への投稿を目指す。

Generative Adversarial Networksを用いて分類器学習のための特徴量を生成する際にMFD音響特徴量を利用する手法、分類機としてConvolutionalNeural NetworksやSVMを利用する際にMFD音響特徴量を利用する手法など、近年成果をあげている先端的手法にMFD音響特徴量を応用する効果的手法、その利点・問題点を明らかにする。1年目に構築したタスク性能評価のフレームワークと、TensorFlow等のオープンソース機械学習ライブラリを利用して、研究の効率化と再現性向上に留意して研究を遂行する。また、これまでの研究成果をまとめ、英文ジャーナルに投稿する。令和2年度は、これまでに蓄積した知見や研究者コミュニティーからのフィードバックをふまえ、理論的弱点や未検証の部分を整理し、それらを検証、補完するための実験を行う。MFD音響特徴量の理論を総括し、国際論文誌への投稿を目指す。予定していた国際会議発表が当該年度内に実施できなかったため次年度に試みたい。
キャスタブルセラミックスクラウンの強化法に関する研究

キャスタブルセラミックス(OCC-オリンパス)はロストワックス法,結晶化熱処理という比較的簡単な方法で適合の良いセラミッククラウンを製作できる利点を持つ.しかし脆性のため耐久性の点で問題点を抱えているのが現状である.本研究はOCCクラウンの強化に対し,白金箔と結合させた強化法を考案しその検討を行った.1.白金箔法の製作方法.金箔(30μm)を挟み込んだ白金箔(25μm)をブンゼンバーナー上で金箔を熔かして白金どうしを接合した複合箔上にボンディングエージェントを焼付けた.ボンディングエージェントとOCCの結合はEPMAからAl,Si,K^<++>の相互拡散による化学的結合と機械的結合が認められた.2.3点曲げ試験とその結果.白金箔に鋳接,結晶化熱処理をした試験片で箔が引張り側にして曲げた時,OCC単体の試験片と比較して弾性エネルギーの有意差はなく同程度であった.これに対しOCC側が引張りにした時,弾性エネルギーは約2倍の向上を示した.3.臨床モデルでの破壊試験とその結果.Co-Cr合金で上顎第二小臼歯の支台歯模型と対合歯模型を作製し,複合箔に鋳接したセラミッククラウンをグラスアイオノマーセメントで合着した.また通常のOCCクラウン6本をランダムに2群に分け接着性レジンセメントとグラスアイオノマーセメントで合着して破壊試験を行った.その結果,白金箔を用いたものとそのまま通法の箔なしのOCCクラウンを接着性レジンセメントで合着したものとでは有意差はなかった.これに対してグラスアイオノマーセメント合着のものとは5%危険率で有意差を認めた.一方コントロール群のレジンセメントとグラスアイオノマーセメントで合着したものとの間には7%の危険率で有意差を認めた.これは最理想的条件下でされた接着による強化と同程度の強化が白金箔でなされたと言え,白金箔への鋳接法はOCCクラウンを構造的に強化する可能性があると言える.キャスタブルセラミッククラウンの強化方法について試験片を用いて基礎的実験を行った.まず金箔,ボンディングエージェント,オペークポーセレン,キャスタブルセラミックの4層構造よりなる3mm角材(長さ20mm)試験片の3点曲げ試験を行った.また同様の方法にて作製した試験片のセラミング前後のキャスタブルセラミック,オペークポーセレンの界面におけるクラックの有無の検討を行った.次に更なるステップとして実際の臨床における支台歯のモデルでの製作法を確立した.基礎実験の試験片と同様,耐火模型材による支台歯模型を作製し,金箔の圧接すなわちスエッジングを行いボンディングエージェント,オペークポーセレントを焼き付けて,ワックスアップ,キャスタブルセラミックの鋳造を経て,最終補綴物と同様の試験片を作製しその断面を観察した.その結果,強度においても十分なものであり,またクラックについても低溶陶材がそれを補修する形で作用しており現時点である程度のキャスタブルセラミッククラウンの強化方法として成立しつつあると推察される.キャスタブルセラミックス(OCC-オリンパス)はロストワックス法,結晶化熱処理という比較的簡単な方法で適合の良いセラミッククラウンを製作できる利点を持つ.しかし脆性のため耐久性の点で問題点を抱えているのが現状である.本研究はOCCクラウンの強化に対し,白金箔と結合させた強化法を考案しその検討を行った.1.白金箔法の製作方法.金箔(30μm)を挟み込んだ白金箔(25μm)をブンゼンバーナー上で金箔を熔かして白金どうしを接合した複合箔上にボンディングエージェントを焼付けた.ボンディングエージェントとOCCの結合はEPMAからAl,Si,K^<++>の相互拡散による化学的結合と機械的結合が認められた.2.3点曲げ試験とその結果.白金箔に鋳接,結晶化熱処理をした試験片で箔が引張り側にして曲げた時,OCC単体の試験片と比較して弾性エネルギーの有意差はなく同程度であった.これに対しOCC側が引張りにした時,弾性エネルギーは約2倍の向上を示した.3.臨床モデルでの破壊試験とその結果.Co-Cr合金で上顎第二小臼歯の支台歯模型と対合歯模型を作製し,複合箔に鋳接したセラミッククラウンをグラスアイオノマーセメントで合着した.また通常のOCCクラウン6本をランダムに2群に分け接着性レジンセメントとグラスアイオノマーセメントで合着して破壊試験を行った.その結果,白金箔を用いたものとそのまま通法の箔なしのOCCクラウンを接着性レジンセメントで合着したものとでは有意差はなかった.これに対してグラスアイオノマーセメント合着のものとは5%危険率で有意差を認めた.一方コントロール群のレジンセメントとグラスアイオノマーセメントで合着したものとの間には7%の危険率で有意差を認めた.これは最理想的条件下でされた接着による強化と同程度の強化が白金箔でなされたと言え,白金箔への鋳接法はOCCクラウンを構造的に強化する可能性があると言える.
咬合改善治療に伴う高次脳機能の変化に関する電気生理的解析

ウィスター系ラットを用いて、痛みとストレスの行動学的な解析行った。全身麻酔下で、脳手術にて脳慢性電極を埋め込み、視床下部ニューロン活動の記録した。同時に、咬筋の筋電図を記録した。一群は口腔内にCo-Cr合金からなる矯正装置を切歯部に接着した。この装置は50グラム相当の力を発揮するものであった。もう一群は対照としてシャム装置を接着した。結果として、実験群のラットには装置接着後の一日目に痛みやストレスを示す行動の増大を認めた。拘束に対するストレス応答が増大し、辺縁系を含めた高次機能へのストレスの影響がうかがえる。ラットの臼歯部に矯正力を加えたことによって、摂食行動は低下した。また、咬筋の筋電図活動は高かった。視床下部ニューロンの発火活動は実験群が対照群より低い頻度を認めた。本年度はウィスター系ラットを用いて、口腔領域、とくに歯根膜に加わる痛みとストレスの行動学的な解析を予備実験として実行した。全身麻酔下で、脳手術にて脳慢性電極を埋め込み、視床下部ニューロン活動の記録を行った。同時に、咬筋の筋電図を記録し解析した。一群は口腔内にCo-Cr合金装置を切歯部に接着した。ペニシリン投与などによって飼育・記録中の感染症を防止した。24時間後、5分間自由行動下でデータ記録を行った。その後、30分間の急性的拘束ストレスを両群に与えて、もう一度データ記録を行った。結果として、装置装着後に実験群のラットには装置接着後の一日目に痛みやストレスを示す行動を認めた。行動学的なパラメータの中で、特に歩行行動や摂食行動の低下は特徴的であった。摂食行動は低下したのにかかわらず、咬筋の筋電図活動はやや上昇した。視床下部ニューロンの自発発火活動は実験群が対照群より低い頻度を認めた。拘束ストレスを与えた後に、実験群および対象群ともに咬筋の筋電図活動は上昇して、咬筋活動に対して実験群と対象群の間に差がなかった。データは、歯からの感覚入力が急性的なストレスで誘発された咀嚼行動表現に不可欠でないと示唆した。今後は、データー統計処理が出来るまでラットのデータ数を増やしていく予定である。また、装置の発生する力を変え、ストレス刺激になる閾値を調べることを予定している。本年度は昨年度の実験を引き続き行って、nの数を増やした。方法はウィスター系ラットを用いて、痛みとストレスの行動学的な解析を行った。痛みとストレスに対する行動学的なパラメータを確かめた、また、全身麻酔下で、脳手術にて脳慢性電極を埋め込み、視床下部ニューロン活動の記録を成功した。これと同時に、咬筋の筋電図を記録した。ペニシリン投与などによって感染症を防ぐことが出来た。装置脱落もなく、利用した動物の数はすべて成功した。実験群中の歯の移動量は一日にておよそ二ミリがあった。ストレス反応に関する結果として、以前より傾向に変わりがなく、実験群のラットには装置接着後の一日目に痛みやストレスを示す行動を認めた。摂食行動は低下したのにかかわらず、咬筋の筋電図活動は上昇した。データーの統計処理によって、有意に差を認めた。以前より、歯の移動によって歯根膜の機械的な感覚が低下することから、今回見られた歯軋りのような学運動はストレス反応の一つの要因であるが、これは歯根膜感覚入力を求めるために行われる行動ではない。これらの結果は国際行動学測定学会に発表した。
家蚕の卵構築に関する遺伝情報の発現と制御機構の解析

1.継代飼育中の系統から受精能及び孵化能を有する小卵を発見した。遺伝子分析を行ったところ常染色体上に生じた自然突然変異であり、1劣性遺伝子に支配されていることを明らかにすると共に矮小卵と命名し遺伝子記号をemiとした。広範囲にわたり連関検索を行った結果、当該遺伝子は第12連関群9.5に占座することを明らかにした。2.emi卵の形態とサイズは小さく、既知小卵sm群に類似していた。卵重、卵黄タンパク質含量はそれぞれ正常卵のそれらに比べ1/2と2/3であり低下していたが、タンパク質組成には差異は認められなかった。受精能は正常に比べ有意に低く、66%であった。胚子形成は正常に行われるものの、孵化率は著しく低くわずか28%であった。孵化幼虫の体形は小さく、体重比でみると1:0.66であった。しかし、成虫まで発育した。3.雌蛹を一定期間低温状態(10°C)で保護すると、低温刺激をうけた成虫が産下した卵の中に灰色卵に類似した卵を発見した。保存系統についてスクリーニングを行ったところ、低温刺激に対して抵抗性と感受性の系統とに区別し得ることを見出した。そこで低温誘発灰色卵形質について遺伝子分析を行った結果、常染色体上に座乗する1劣性遺伝子により支配されていることを明らかにし、低温誘発灰色卵と命名、遺伝子記号をtsgと定めた。引続き連関分析を行い、第24、618、2024、2628連関群のいずれとも独立である結果を得た。従って、tsg遺伝子は第5、19あるいは25連関群に所属すると推察した。4.灰色卵誘発処理温度は0°Cから15°Cまで有効であり、18°C以上になると誘発刺激が認められなくなった。産下されたすべての卵が灰色状を呈るのではなく、産下卵中1015%の卵のみ灰色状となった。灰色卵の状況は卵殻全面にわたって灰色状となるものからモザイク状あるいは斑灰色状のものまで種々の変異が認められた。灰色卵卵殻の形態観察の結果、中層の層状構造部分にのみ異常が認められた。1.蛹期の保護温度(25°C)を一時的に低温状態(10°C)で保護した場合、雌個体が産下した卵の中から灰色卵に類似した卵を見出した.そこで保存系統の中から63系統を用いてスクリ-ニングを行った結果、感受性系統として14,抵抗性系統として49の系統を選抜した.抵抗性と感受性系統間における交雑実験の結果から、低温処理により誘発された灰白卵様となる形質は、1劣性遺伝子によって支配されていることを明らかにした.各染色体を代表する遺伝子との間で広く連関分析を行った結果,18の連関群については全く独立であった.残り10の連関群については検索中である.2.灰色卵誘発に対する処理温度として0°C15°Cが有効であること、18°C以上30°Cまでの温度に対してはなんら反応はみられないことを明らかにした.

本形質について、既知灰色卵は産下されたすべての卵について卵全面にわたり灰色状となるのに対して、誘発灰色卵は卵殻全面にわたって灰色様を呈するものからモザイク状あるいは斑点状を呈するものまで種々の変異が有ること,産下卵中数%10数%の卵のみが灰色様となることを明きらかにした.3.誘発された灰色卵の卵殻には特異な構造が認められたので更に詳細な観察を、特に種々の変異が認められるそれらについて観察中である.卵殻断面に正常卵では見られない特異構造が観察されれた.1.雌蛹を一時的に低温状態(10°C)で保護すると、低温処理を受けた成虫は灰色卵に類似した卵を産下する。この低温処理により誘発される灰色卵様形質は,1劣性遺伝子によって支配されていることを見出したので昨年(平成3年)に引き続き当該遺伝子の連関分析を行った結果,24の連関群については全て独立である結果を得た。残り第5,16,19,25の4連関群については検索中であり,平成5年度中に分析を終了し,座位の決定を行う予定である。2.誘発灰色卵は産下卵中数%10数%の卵のみが灰色様となるが,低温処理時期が蛹期初期(蛹13日)と後期(蛹810日)とにおいては誘発率が低く,蛹中期(蛹5と6日)において最も高くなることを明らかにした。3.誘発灰色卵の表面構造には卵の前極と後極部,背面と腹面部および側面部いずれの部位においても全く異常は認められなかった。しかしながら,卵殻の断面構造には正常卵では見られない特異構造が観察され,特に卵殻中層において層状構造に大きな乱れが生じていることを明らかにした。1.低温刺激により誘発される灰色卵形質は常染色体上に座乗する1劣性遺伝子により発現されることを明きらかにしたので、当該遺伝子を低温誘発灰色卵と命名、遺伝子記号をtsgと定めた。tsg遺伝子は既存の灰色卵遺伝子Grあるいはmgrとは独立の関係にあることが判明したので広く連関検索を行った。その結果、第24、618、2024、2628の連関群とは全て独立の関係にあった。従って、tsg遺伝子は第5、19あるいは25連関群のいずれかに所属するものと考えられた。2.灰色卵形質の特徴は、産下された卵全てが灰色状を呈するのではなく、産下卵総数の内1010数%の卵のみが灰色卵となる。灰色状の程度には変異があり、卵の全面にわたり灰色状を呈するもの、卵の周囲のみが灰色状となるもの、側面部にのみ認められもの、卵全面にわたり班灰色状となるものとに大別された。15EA03:3.灰色卵卵殻の走査型電子顕微鏡観察の結果、構造異常が観察されたのは中層であった。卵殻の主要部分を占める中層は、多数のラメラによる規則正しい層状構造となっているが、灰色部分には層状構造は観察されず不規則な波状を呈し、おおきな乱れを生じていた。
内リンパ水腫が及ぼす内耳機能障害

メニエール病をはじめとする内リンパ水腫関連疾患の病態生理を把握するため、内リンパ腔に内リンパ等価液を注入することにより急性内リンパ水腫を作成し、急性に生じた水腫が及ぼす内耳機能の影響を観察し、以下の結果を得た。positive EPは、人工内リンパ液を2μ1中央階に注入する程度では注入中に一過性の軽度増大が認められるのみで、顕著な変化は生じなかった。ただ、negative EPは著明に減少した。このnegative EPの減少は、頂回転に瘻孔を作成し、人工内リンパ液で中央階の還流を行なうと生じないので、急性内リンパ水腫の形成に由来しているものと考えられる(発表済み)。この人工内リンパ液注入による急性内リンパ水腫のAP,SP電位を計測したが、予想に反して、著明な変化は生じず、過去の我々の加圧実験とは異なる結果が出た。一方、鼓室階に人工内リンパ液の注入は-SP電位の顕著な上昇をもたらした(業績未発表)。また、この急性内リンパ水腫の上前庭神経の自発放電を計測したが、放電頻度に著明な変化は認められなかった。一方、前庭階と鼓室階に人工内リンパ液を注入して、上前庭神経の自発放電の変化を検討した結果では、前庭階の高K化は前庭神経の自発放電になんら影響を与えないが、鼓室階の高K化が自発放電の一過性の上昇と、それに引き継ぐ消失と言う予想に反する結果を得た(学会発表)。また、鼓室階のK濃度の計測を行なったが、人工内リンパ液の中央階注入は正円窓下の鼓室階K濃度に著明な影響は与えなかった(業績未発表)。従来より、眩暈発作の成因としては、内リンパ腔の容積増加によるとするものと、膜迷路破裂による前庭階の高K化が上げられてきた。しかし、この研究課題で行なった人工内リンパ液の注入実験では、内リンパ腔の容積増加のみでは、少なくともメニエール病の急性期の病態を説明できないとの結論に達した。内リンパ水腫が及ぼす内耳機能への障害を知る事はメニエール病をはじめとする内リンパ水腫関連疾患の病態を把握し、その診断、治療法を解明するために必要不可欠である。我々は既に内リンパ腔に内リンパ等価液を注入することにより内リンパ水腫を作成し、その内外リンパ圧を同時計測した。しかし、その形態変化から予測されるような内外リンパ圧の差は、少なくとも現在測定できる精度内では検出不能であった。今回、この実験的内リンパ水腫のEPを計測したが、positive EPには著明な変化は生じなかった。しかし、無酸素状態で出現するnegative EPは有意に減少しており、蝸牛誘発電位でも-SPがAPに比較して相対的に増大しており、人工内リンパ液の中央階注入による内リンパ水腫の形成は内耳機能に少なからぬ影響を与ていることが判明した。本実験系では、自発耳音響放射を電気的に記録する試みも行なった。この実験によって、自発耳音響放射は外耳道だけでなく、蝸牛交流電位でより明瞭に記録することが判明した。本実験では、正常モルモット20匹中4匹(20%)に複数の卓越周波数から構成される自発耳音響放射が観測された。この自発耳音響放射は脆弱で、無酸素負荷や強大音負荷などAP,CMを減少させるような負荷では、その卓越周波数は低周波数領域に移行の後に消失した。また、人工内

リンパ液中央階注入もこの電気的自発耳音響放射は容易に抑制された。この事実は、メニエール病耳では軽度難聴でも自発耳音響放射が記録できない臨床的事実を側面より支持した。メニエール病をはじめとする内リンパ水腫関連疾患の病態生理を把握するため、内リンパ腔に内リンパ等価液を注入することにより急性内リンパ水腫を作成し、急性に生じた水腫が及ぼす内耳機能の影響を観察してきた。すでに、蝸牛機能はこの急性水腫で-EPの減少、-SP/AP比の上昇する事が判明した。さらに、平成5年度は誘発耳音響放射の電気的表現とも考えられる蝸牛マイクロフォン電位遅発反応を計測し、この反応は誘発耳音響放射と同じく脆弱で、急性水腫によっても容易に消失することを知った。5年度は、前庭神経の自発放電発火頻度を計測し、急性水腫が及ぼす前庭機能の影響についても検討した。結果は、必ずしも一定しなかったが、前庭神経の自発放電頻度は人工内リンパ液の中央階注入で増大する傾向がみられた。また、卵円窓下を人工内リンパ液で還流すると同様に前庭神経の自発放電は増大を見た。高々2muL程度の人工内リンパ液の注入では、一過性に内耳圧を軽度上昇させるが、内・外リンパ圧には圧差を生じさせるには至らないことが以前の我々の実験で判明しているので、この前庭神経自発放電は内リンパ腔に急性に人工内リンパ液を注入したことにより、膜迷路より高k液が外リンパ腔に漏出し、前庭神経を刺激したためと考えるのが最も理解し易い。メニエール病のめまい発作は急性に増大する水腫が一因である可能性が強い。人工内リンパ液注入による急性水腫が及ぼす外リンパ腔のイオン環境を調べる目的で、鼓室階K濃度を計測したが、2μlの注入量ではが鼓室K濃度は変化しなかった(未発表)。前年度の前庭神経自発放電の記録は、必ずしも一定した結果は得られなかったので、確認のため追試を行なった。その結果によると、前庭神経の自発放電は人工内リンパ液の注入実験による内リンパ腔の容積増加も、人工内リンパ液の外リンパ腔注入による前庭階の高K化も前庭神経の自発放電に影響を与えず、鼓室階の高K化のみが前庭神経の自発放電の一過性の増加とそれに続く減少をもたらした(学会発表)。従来から考えられてきた、内リンパ腔の容積増大もしくは前庭階の高K化などの眩暈の発症機序は再検討する必要があるとの結論に達した。
グラフパターン言語の計算論的学習理論とグラフマイニングへの応用

化学化合物データやネットワークトラフィックデータといったようなグラフ構造を持つデータを対象として、そのデータに潜むグラフ構造パターンを抽出するための手法を開発した。特に、対象となるグラフ構造データのグラフ理論的な木構造的性質、例えば外平面性や木幅に着目し、一連の表現力豊かなグラフ構造パターンを設計した。我々の提案したアルゴリズムは実データに対して高速に動作し、いくつかの興味深いグラフ構造パターンを発見することに成功した。本課題では、グラフパターン言語の計算論的学習理論とグラフマイニングへの応用に関する研究を行い、平成20年度において次の結果を得た。化学化合物をターゲットにしたデータマイニングアルゴリズムの設計と解析を行った。最初に、新しいグラフ構造パターンであるブロック保存型外平面的グラフパターン(Block-Preserving Outerplanar Graph Pattern,BPOグラフパターンとよぶ)を導入し、2つの基本的アルゴリズム、すなわち、BPOグラフパターンの多項式時間照合アルゴリズムとグラフ集合を説明する極小一般化BPOグラフパターンの多項式時間発見アルゴリズムを与えた。その結果、BPOグラフパターンの多項式時間機械学習可能性が明らかになった。さらに、提案した学習アルゴリズムのアイデアに基づくデータマイニングアルゴリズムを提案した。このアルゴリズムを化学化合物データベースに適用し、規模耐久性および計算速度、さらにパターンの表現能力において評価を行い、いずれの評価においても十分満足すべき結果が得られた。BPOグラフパターンは、異なるブロック間の接続関係を表現するパターンであり、ブロックの内部のパターンを表現することができない。そこで、我々は、外部拡張可能外平面的グラフパターン(Externally Extensible Outerplanar Graph Pattern, EEOグラフパターンとよぶ)を導入し、多項式時間照合アルゴリズムと機械学習理論に基づくデータマイニングアルゴリズムを与えた。化学化合物データベース上での計算機実験の結果、EEOグラフパターンによるデータマイニング手法の現実的な処理能力と、BPOグラフパターンに対するEEOグラフパターンの表現力の優位性が示された。以上が、本年度に得た研究成果の概要である。本研究課題の目的は、グラフ構造データベースに蓄積された膨大な情報から役に立つ科学的情報を抽出するための基盤となる学習理論の構築と得られた情報を幅広く提供するためのグラフマイニングシステム開発である。平成21年度は、主としてグラフ構造データを表現するためのグラフパターンクラスを表現力に着目し、次の研究成果を得た。グラフ構造データベースから意味のある知識を抽出するためには、まずそのデータ中に潜むパターンをどのようにグラフパターンとして表現するか、そしていかにしてうまくそのグラフパターンを発見するかが鍵となる。本課題では、平成20年度まで、薬理学における化学化合物の多くを表現できるグラフのクラスである外平面的グラフのクラスを対象に、高速な学習アルゴリズムおよびデータマイニングアルゴリズムを開発し、効率よく興味深いグラフパターンを発見することに成功した。平成21年度では、その効率の良さを阻害することなく、いかにグラフパターンの表現力を向上させるかという課題に取り組んだ。第1の結果は、ブロック保存型グラフパターンと呼ばれるグラフパターンのクラスを提案し、パターン照合・発見アルゴリズムといったデータマイニングにおける最も基本的なアルゴリズムを開発したことである。ブロック保存型グラフパターンの表現力は、これまでに我々が提案したブロック保存型外平面的グラフパターンよりも真に大きい。したがって、実世界のデータに対して、今以上に複雑なパターンを効率良く発見することが可能になる。第2の結果は、地図情報や複雑なテーブルを表現するためのグラフパターンのクラスとして、平面図パターンを設計し、効率の良いパターン照合・発見アルゴリズムを提案したことである。この2つの結果で得られた表現力豊かなグラフパターンと学習アルゴリズムが、新しい科学的知識の発見に貢献できると期待される。本研究課題の目的は、グラフ構造データベースに蓄積された膨大な情報から役に立つ科学的知識を学習するための理論構築とグラフマイニングシステム開発である。平成22年度は、これまで得られた研究成果の基礎理論の確立、および実データに対する構造パターン発見の実証を行った。与えられたグラフデータに、指定されたグラフパターンが現れるか否かを問う問題は、グラフマイニングにおける最も基本的な問題である。これをグラフパターン照合問題と呼ぶ。グラフパターンとは、適当な条件下で任意のグラフと置き換え可能な内部変数を持つグラフ構造を指す。これまでに本課題では、化学化合物のデータベースに対して、グラフパターン照合問題などのグラフマイニングにおける基本的な問題に効率の良いアルゴリズムを与え、興味深いグラフパターンの抽出に成功してきた。平成22年度は、グラフパターンの一般化を目的とし、グラフの木幅を考慮したグラフパターンを提案し、そのグラフパターン照合問題に対するアルゴリズムを提案した。実際、化学化合物のほとんど全てが小さい木幅のグラフで表現できることが知られており、本結果により化学化合物のほとんど全てを効率の良いグラフパターンマイニングの対象とすることができる。次に、パターン発見アルゴリズムの効果的な利用として、ダークネットで観測されたデータのスクリーニング手法を提案した。インターネットにおける脅威の一つとしてボットネットなどによる不正アクセスがある。その脅威を早期に検知するためには、ダークネットなどのネットワーク観測による脅威の傾向把握が必要である。

本課題では、脅威の傾向を明確にするために、ありふれた不正パケット群を、頻出時系列パターン発見によって取り除くデータスクリーニング手法を提案し、実データに対して満足すべき効果が得られることを確認した。以上が、本年度に得た研究成果の概要である。
中世における談義書の研究-天台僧尊舜の著作を中心として-

1、概要中世における談義書の研究として、二年目の平成19年度は、談義書資料の調査とデータの集積に努め、検討結果の一部は学会発表を行い、一部は論文として発表した。2、調査前年に引き続き、以下の調査先について談義書資料の調査を行った。(1)身延山久遠寺身延文庫(山梨県)(2)叡山文庫(滋賀県)(3)早稲田大学図書館(東京都)3、成果の公表(学会発表、及び論文発表)(1)論文:単著、渡辺麻里子「『鷲林拾葉鈔』所引連歌考-天台僧尊舜の文学的環境と連歌師の交渉-」(『感性文化研究所紀要』3、2007年4月、pp.154)(2)論文:単著、渡辺麻里子「天台僧尊舜における草木成仏説」(『東洋の思想と宗教』25、2008年3月、pp6282)(3)論文:単著、渡辺麻里子「『鷲林拾葉鈔』-天台僧尊舜の学問と文学-」(『中世文学の回廊』勉誠出版、2008年3月、pp.190202)(4)学会発表:単独、渡辺麻里子「尊舜の草木成仏説について」(早稲田大学東洋哲学会第24回大会、2007年6月9日、早稲田大学)(5)講演:単独、渡辺麻里子「天台談義所における知の形成と伝達」(2007年度東北大学日本思想史夏季セミナー、2007年8月、福島県磐梯熱海温泉金蘭荘花山)1、概要中世における談義書の研究として、初年度の平成18年度は、談義書資料の調査とデータの集積に努め、検討に着手した。検討結果の一部は、学会発表において公表した。2、体制作り・調査に必要なデジタルカメラ等の物品を購入し、資料調査への準備を整えた。・データ作成に必要な、ノートパソコン等を購入し、データ整理をはじめた。・談義書資料の検討のため、学生アルバイトにデータ入力を行わせ、身延文庫蔵書の目録などを作成した。3、調査・8月・3月に、身延山久遠寺身延文庫所蔵の談義書資料の調査を行った。身延(日蓮宗)の学僧が、天台談義所に学んでいたことを裏付ける資料を発見し、写真撮影を行った。・5月・8月・12月・3月に、妙法院龍華蔵所蔵資料の調査を行った。中古天台において談義の内容を解明するための基礎資料の存在を確認した。・10月に、津金寺所蔵資料の調査を行い、天台で最も古い談義所の意義を再確認した。・早稲田大学図書館、国文学研究資料館などの図書館にて、談義書関係の基礎文献を収集した。4、学会発表・渡辺麻里子「身延の学僧と天台談義所」、第59回日蓮宗教学研究発表大会、2006年10月(口頭発表:単独)。・渡辺麻里子「尊舜の龍女成仏説」、第48回天台宗教学大会、2006年11月(口頭発表:単独)。・渡辺麻里子「天台の学僧尊舜における狂言綺語観について」、日本思想史研究会、2006年11月(口頭発表:単独)。・渡辺麻里子「天台僧尊舜における狂言綺語観について」、平成18年度第47回弘前大学国語国文学会、2006年12月(講演)。(1)身延山久遠寺身延文庫(山梨県)(2)叡山文庫(滋賀県)(3)早稲田大学図書館(東京都)3、成果の公表(学会発表、及び論文発表)(1)論文:単著、渡辺麻里子「『鷲林拾葉鈔』所引連歌考-天台僧尊舜の文学的環境と連歌師の交渉-」(『感性文化研究所紀要』3、2007年4月、pp.154)(2)論文:単著、渡辺麻里子「天台僧尊舜における草木成仏説」(『東洋の思想と宗教』25、2008年3月、pp6282)(3)論文:単著、渡辺麻里子「『鷲林拾葉鈔』-天台僧尊舜の学問と文学-」(『中世文学の回廊』勉誠出版、2008年3月、pp.190202)(4)学会発表:単独、渡辺麻里子「尊舜の草木成仏説について」(早稲田大学東洋哲学会第24回大会、2007年6月9日、早稲田大学)(5)講演:単独、渡辺麻里子「天台談義所における知の形成と伝達」(2007年度東北大学日本思想史夏季セミナー、2007年8月、福島県磐梯熱海温泉金蘭荘花山)
グリセロールによる第一胃機能の異なる反芻家畜のエネルギー・窒素代謝の制御

【目的】副生物グリセロールを飼料原料として有効利用するため、第一胃機能確立前のウシ、ヒツジの第一胃発酵性状、グルコース、アミノ酸代謝を測定した(実験2、3)。さらに、暑熱暴露ヒツジの血漿グルコース代謝に及ぼすグリセロール添加の影響ついても検討した(実験4)。【実験2】雄子ウシ4頭(2ヶ月齢)を供試し、グリセロール添加の有無による濃厚飼料主体の2飼料区を設定し、グリセロール添加割合は濃厚飼料給与量の2%とした。同位元素希釈法を用いて血漿グルコース、フェニルアラニン、チロシンの代謝回転速度を測定した。第一胃内容液揮発性脂肪酸(VFA)濃度は採食開始2時間後に増加し(P <0.05)、pHは低下した(P<0.05)。血漿グルコース、フェニルアラニン、チロシン代謝回転速度、タンパク質合成速度は飼料間に差がなかった。【実験3】雌子ヒツジ4頭(3ヶ月齢)を供試し、グリセロールの添加割合は濃厚飼料給与量の0、5%とした。実験方法および分析方法は実験2と同様とした。第一胃内容液総VFA濃度は採食開始2時間後に増加し(P <0.05)、pHは低下した(P <0.05)。血漿グルコース、フェニルアラニン、チロシン代謝回転速度はグリセロール添加による影響は認められなかったが、子ウシと比べると著しく低かった。【実験4】雌ヒツジ4頭(1才、47kg)を供試し、グリセロールの添加割合は飼料給与量の0、7%とした。飼料馴致期間を経た後、常温環境(20°C)および暑熱環境(2830°C)にそれぞれ5日間暴露した。呼吸数は暑熱暴露時に増加した(P<0.05)。第一胃内容液VFA濃度は採食開始1.5時間後に増加し(P<0.05)、プロピオン酸濃度はグリセロール添加区で高かった(P<0.05)。血漿グルコース代謝回転速度はグリセロール添加区で高く(P<0.05)、暑熱暴露による影響は認められなかった。バイオディーゼル生成の過程で生じる副生物グリセロールの有するエネルギーとその特徴的な代謝経路に注目し、反芻家畜の飼料原料として有効利用するため、第一胃機能が未発達な時期と機能確立後にグリセロール添加時および無添加時に第一胃発酵性状、飼料エネルギーの利用性、糖・アミノ酸(タンパク質)代謝動態を測定し、第一胃機能確立後の反芻家畜におけるエネルギー・窒素(N)代謝に及ぼすグリセロール添加の影響を解明することを目的とした。実験2:離乳間もない1ヶ月齢の子牛4頭を用いて実験を行った。サンプリングは終了したが、ほとんどの分析項目は平成30年度に実施する予定である。実験3:成ヒツジ4頭を供試し、グリセロール添加の有無による粗飼料主体(粗濃比=2:1)の2飼料区を設定した。グリセロール添加量は給与濃厚飼料重量の5%とした。粗タンパク質消化率、第一胃発酵性状、血漿グルコース・ロイシン(Leu)・フェニルアラニン(Phe)・チロシン(Tyr)代謝回転速度を測定した。第一胃発酵性状としてpH、揮発性脂肪酸(VFA)、アンモニア濃度、さらに連続的にメタン放出量を測定した。第一胃内pHは採食開始3時間後に低下し(P<0.05)、プロピオン酸および酪酸濃度は採食開始後に上昇した(P<0.05)。第一胃内A/P比はグリセロール添加区で低かった(P<0.05)。第一胃内アンモニア濃度は採食開始後に低下した(P<0.05)。血漿グルコース・Leu・Phe・Tyr代謝回転速度、タンパク質合成速度は飼料間に差が認められなかった。メタン放出量は採食後に増加し(P<0.05)、その後徐々に低下した。グリセロール添加区と対照区との間に差は認められなかった。実験1:人工第一胃の実験は例数が足りず、未完成である。実験2:育成牛を用いた実験は平成28年度に終了した。子牛の実験は平成29年度にサンプリングが終了し、平成30年度に分析、計算および取りまとめを行う。実験3:成ヒツジの実験は平成29年度に終了した。平成30年度には子ヒツジを入手できるので、実験ができる状態である。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。

【実験3】雌子ヒツジ4頭(3ヶ月齢)を供試し、グリセロールの添加割合は濃厚飼料給与量の0、5%とした。実験方法および分析方法は実験2と同様とした。第一胃内容液総VFA濃度は採食開始2時間後に増加し(P <0.05)、pHは低下した(P <0.05)。血漿グルコース、フェニルアラニン、チロシン代謝回転速度はグリセロール添加による影響は認められなかったが、子ウシと比べると著しく低かった。【実験4】雌ヒツジ4頭(1才、47kg)を供試し、グリセロールの添加割合は飼料給与量の0、7%とした。飼料馴致期間を経た後、常温環境(20°C)および暑熱環境(2830°C)にそれぞれ5日間暴露した。呼吸数は暑熱暴露時に増加した(P<0.05)。第一胃内容液VFA濃度は採食開始1.5時間後に増加し(P<0.05)、プロピオン酸濃度はグリセロール添加区で高かった(P<0.05)。血漿グルコース代謝回転速度はグリセロール添加区で高く(P<0.05)、暑熱暴露による影響は認められなかった。実験1:人工第一胃の実験は十分例数を重ねて、分析・計算および取りまとめを行う。実験2:子牛の実験はすでにサンプリングが終了しているので、今後は分析、計算および取りまとめを行う。実験3:子ヒツジが導入されたら、サンプリングを実施し、分析・計算および取りまとめを行う。(理由)実験を予定していた子ヒツジの導入が平成30年度当初に延期された。そのため、子ヒツジの購入費、およびこれに係る経費、実験の消耗品費等が未使用となった。また、エネルギー代謝測定のための飼料および糞のエネルギー分析を外部機関に委託しているが、委託先機関の依頼分析が立て込んでいた。そのため、予定通りに分析が進まず、委託分析費も一部未使用となった。(使用計画)子ヒツジ購入費等の物品費に充当する。飼料および糞のサンプルは順調に得られているので、委託分析を計画的に進める。さらに、実験成果発表のための旅費等の経費に充当する。