hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Eラーニングに基づく英語とフランス語の学習行動の可視化の試み

本研究では,東京外国語大学で実施している自律学習支援のうち、特に「英語e-Learning」学習者および「フランス語e-Learning」学習者を対象とし,それぞれの評価タスク,学習ストラテジー等に関するアンケート調査,学習者ポートフォリオデータ分析等を通して,学習者の言語学習行動を指標化することで、その可視化を試みた。本研究で得られた成果は他言語にも適用する基礎となりうるものであり、とりわけヨーロッパ言語共通参照枠に準拠したスピーキング・スキルの指導と評価の改善に向けた研究につながるものである。吉冨は研究分担者の川口と協働し、2015年1月に言語文化学部および国際社会学部の2年生全員に対して、地域言語A科目のCEFR-Jによる自己評価を実施した。川口は、フランス語学習者の母音/u,y/に関して、2012-14年に行った経年調査の結果をMoodle e-Learning上の学習者データと関連づけつつ音響分析を行い、学会発表を行った。また、梅野と協働し、Moodle上でのScorm準拠の文法問題集の学習者データの取得法および解析手法について検討した。井之川はELCスピーキングテストを基盤としたオンラインタスク素材の開発に向け、現在のタスク内容と評価基準精査を行った。また、これまでの結果を言語テスト学会で発表し、調査を継続中である。更に、井之川は吉冨と協働し、スピーキングに焦点をあてた学習方略調査を実施し、英語力テスト結果との関連について分析を開始した。鈴木は、英語のスピーキングにおける日本人英語学習者の学習方略について、先行文献を基に調査項目を決定し、調査を実施した。また、学習者についてライティングとスピーキングの学習者コーパスを用いた分析を行い、高頻度動詞の使用の観点から学習者と英語母語話者との間にみられる使用の違いを明らかにした。斎藤は、学習者が英語の発音をどのように身につけていくのかを解明すべく、大学の授業で音声に関する説明を一定期間聞く前と後および英語圏への留学の前と後の音声データの収集を行った。浦田は、英語の話し言葉でよく用いられる表現に関して、書き言葉との対比で、辞書および文法書等における記述の検討を行うとともに、語彙と文法の面から言語資料の収集に着手し、学習者にとっての問題点について考察を開始した。梅野はMoodle上にCEFR-Jアンケートシステムを構築し、CEFR-JアンケートのMoodleデータをSPSSにより分析した。吉冨・井之川・鈴木は、(1)ELCスピーキングテストの評価基準の精査を引き続き行い、それに伴ってテストタスクの内容を再考した。評価基準の精査では過去の評価基準による結果との比較を行った。結果をもとに更なる評価基準内容の検討を続けている。(2)スピーキングに焦点をおいた学習方略調査をTOEIC-IPスピーキング・ライティングテスト時に実施した。スピーキング能力と学習方略との関連性を探るためデータの解析中である。(3)CEFR-Jの自己評価表を活用した自己評価調査をTOEIC-IPテストの事後アンケートに実施し、TOEIC-IPテストスコアに示される英語力と自己評価内容との関連を探るため、データ収集を継続中である。斎藤は、これまでに独自に収集した音声データ分析を開始し、主にイントネーションに関連する項目について、学習者がどのように修得していくのかを分析した。浦田は、英語の話し言葉でよく用いられる表現に関して、書き言葉との対比で、語彙と文法の面から調査し、タスク開発のための基礎研究を行った。平成27年度は、当初計画どおり、自己評価・学習方略の本調査を開始し、学習者データ解析および指標化を進めた。言語能力到達度の自己評価については、アンケート本調査を実施した。言語能力に関する評価タスクについては、学習者の英語スピーキング音声データを、英語学習支援センター(ELC)の専門アドバイザーが、CEFR準拠の評価基準に沿って客観的に評価し、分析に関してはELCで提供されている対面スピーキングセッション及びスピーキングテストデータも参考にしながら指標化に着手した。また、学習方略の本調査(英語およびフランス語)を実施し、分析を進めた。さらに学習者の学習プログラムアクセス時間、各質問の回答時間、成績等のアクセス解析と指標化を、年間を通して実施した。ただし、e-Learning学習に関する課題特定の学習方略と自己能力評価の関連を、オンライン上のプログラムで、学習者による内省活動を通して調査する計画についてはまだ準備段階にすぎない。このため、おおむね順調に進展してはいあるが、当初計画以上の進捗状況とは言えない。吉冨・井之川・鈴木、周(研究協力者)は、英語学習者のスピーキング学習方略調査を継続するとともに、調査項目に学習者の意識を加えた分析を実施し、学習実態と意識との関連を実証した成果を学会で発表した。井之川・梅野は学習者が自由にアクセスできるMoodle上にスピーキング録音課題を含めた双方向タスクを試作し学習者の試用を実施した。浦田は英語の話し言葉でよく用いられる表現の語彙的・文法的特性を調査し、英英の学習辞書および学習文法書の記述と比較しながらタスク開発のための基礎研究を行った。斎藤は分析した音声データのうち、特にイントネーションに関する項目について学習者の習得過程を分析し、それらの項目の習熟度と学習環境要因との関係性を検証した。川口は、フランス語学習者を対象としたスピーキング学習方略の調査に関してはA1-A2レベルのタスクを利用したスピーキング能力評価と学習ストラテジー調査を実施し、その結果を学会で報告した。

また上記の調査について、スピーキング評価の指標をさらに精緻化するため、開発済みの評価指標に加えて、CEFRとACTFLのスピーキング指標を利用したスピーキング評価を前年度のデータについて実施し、これら3つの異なる評価指標の特性、その妥当性について検討した成果を学会で報告した。さらに梅野と協働して、フランス語能力試験(Test de connaissance du francais)を受検するための練習ページをMoodle上で実現し、運用を開始した。これにより約70名の学習者について、アクセス時間、各質問の回答時間、成績等に関する学習行動のデータベースが構築された。梅野は、TUFS言語モジュール学習者用のHTML5化を行い、Webページを公開した。またMoodle音声課題作成用のプラグインを2種類作成し、日本Moodleフォーラム、およびGitHubに公開した。英語・フランス語のいずれの学習者についても、スピーキング学習方略の調査を継続し、その成果を学会で発表できた。また、言語学的・音声学的基礎研究も継続し、スピーキング・タスクの開発にその成果を反映させた。学習者が自由にアクセスできるMoodle上に、スピーキング録音課題を含む練習ページや、双方向タスク等を試作し、アクセス時間、各質問の回答時間、成績等に関する学習行動の記録を蓄積したデータベースを構築した。これによりスピーキング課題の録音・分析・評価をするための基盤が形成された。さらにスピーキング評価の指標についても複数の可能性を比較検討し、枠組みの精緻化が進んだ。以上の研究成果に基づけば、当初計画はほぼ達成され、本研究プロジェクトは順調に進展していると判断できる。吉冨は特に英語に関わる研究活動全般の総括を行った。井之川・鈴木・周(研究協力者)は、日本人大学生を対象としたアンケートデータを用いて英語のスピーキング方略の使用とその有効性の認識との関係、さらに方略の使用と英語習熟度との関係について分析を行った。追跡調査として行った自由記述形式の質問紙への回答も踏まえ、研究の成果を研究ノートとして発表した。また、井之川・梅野は学習者が自由にアクセスできるMoodle上にスピーキング録音課題を含めた双方向タスクを試作し学習者の試用を実施した。その後、アンケートを実施し、学習者が同タスクの有用性をどの様に感じているか、またタスクの問題点などを検証し、学会で発表した。浦田は、英語の話し言葉でよく用いられる表現に関して語彙と文法の面から調査して、最近の英英の学習辞書および学習文法書の記述と比較し、語彙力増強(vocabulary building)の観点も加味して、タスク開発のための基礎研究を行った。斎藤は、2017年度までに集めた英語学習者の音声データの分析を終え、特に英語圏への留学を経験した者と、同期間中、日本にとどまり大学での授業や自習を通して学んだ者との間について、発音の習熟度の違いをまとめた。得られた成果については言語に関する論文集に寄稿し、また中学・高校の英語教員を対象としたセミナーでの講演で報告した。
食の地域ブランドづくりが地域ブランド創生に果たす役割

本研究は、食の地域ブランドに関する定義と構成要素、消費者の脳内に形成されるブランド知識形成モデル等の基礎研究を基盤に、自治体主導の都市ブランド創生活動において食の地域ブランドづくりが果たす役割を、事例研究を通じて地域の利害関係者で構成される協議会の機能・組織、食の地域ブランドの認証制度等を考察し、結論として社会システムデザインの観点に基づく食の地域ブランド戦略デザインプロセスを提案したものである。平成22年度の研究は、まず文献調査から食の地域ブランドについて定義を行い、それが農産物、水産物、食品、料理から構成されていることを示した。次に当該地域の食の地域ブランド資源を調査するための項目として、農産ブランド資源(米・穀類、野菜、果樹、花卉、畜産等の生鮮農産物と農産加工品)と水産ブランド資源(生鮮水産物と水産加工品)、食品ブランド資源(酒類・飲料、調味料、加工食品、麺・パン類、菓子・スィーツ)、料理ブランド資源(伝統料理と郷土料理)を用いることが有効であることを考察した。次に、アーカー(1991)等の企業ブランド研究の文献調査から、生活者の記憶の中に形成されるブランド知識形成プロセスについて考察し、ブランド・エクイティ論と購買心理学の基礎となっている「EBM理論」との統合を試みた「地域ブランド知識形成モデル」(仮説)を地域ブランド創生モデルとして導出した。このモデルは、パワーブランドを形成するためには地場産品が持つ地域性と地域イメージをブランド認知要素や知覚品質要素に効果的に転換し、それらが消費者に情報として伝わり経験されなければ、消費者の中に良好なブランド知識が形成されず評価されないことを示唆した。最後に、食の地域ブランドの実態を把握するために研究対象地域としての福津市の地域ブランド「福津の極み」から10の食の地域ブランドを選定し、その認定事業者等に対してインタビュー調査を行った。その結果、食の地域ブランド・デザインを行う上でブランド認知要素に関する課題として認知度の向上、パッケージ・デザイン、情報発信、販売促進、販路拡大、公的支援のあり方等があり、知覚品質要素に関する課題として認定要件と審査方法の見直しがあることが分かった。これらの研究成果は、今後地域ブランドに係る地域団体や生産者等が、食の地域ブランド創生や見直しを図る際に参考となる重要な知見になると考える。平成23年度の研究は、地域イメージと食の地域ブランドとの関係及び食の地域ブランド要件(ブランド認知要素と知覚品質要素)を明らかにすることを目的に行った。まず、研究対象地域としての福津市のイメージと地域ブランド「福津の極み」の中から選定した10の食の地域ブランドについて、福岡都市圏住民を対象に意識調査を行った。この結果、地域イメージについて平成20年の調査結果と比較すると、この間の地域イメージの形成は良好であったが、地域イメージの形成と「福津の極み」との認知度との関係性について課題が生じた。しかし、「福津の極み」を購入した人の満足度は高く、これらのことから地域イメージの情報発信と食の地域ブランドの情報発信について、それぞれの目的と表現方法、相互関連、経験促進方法等について再検討する必要があることがわかった。次に、食の地域ブランド要件を考察するために生産者と消費者の視点から調査を行った。まず、商工会等が食の地域ブランドを公的に認定するために用いている認定要綱を予備調査(沖縄県を除く九州各県の全104市のホームページ等文献調査)から9市分抽出し、それらから内容分析法により食の地域ブランドの認定要件を農産物、水産物、食品、料理毎に抽出し、重み付けを行いながら九つの認定要件を導出した。次に、その要件と文献調査等から抽出した消費者のお土産としての食の地域ブランド購入要件とを比較・考察しながら「食の地域ブランド要件表」(仮説)を作成し、関係者へのインタビュー調査を通じて、その有効性を検証した。本年度の研究成果である地域イメージの情報発信と食の地域ブランドの情報発信との関係について、それぞれの目的と表現方法、相互関連等に関する考察及び「食の地域ブランド要件表」(仮説)は、今後地域ブランドに係る地域団体や生産者等が、食の地域ブランド創生や見直しを図る際に参考となる重要な知見になると考える。本年度は食の地域ブランド(以下、ブランド)の地域性とその影響についての考察と、ブランド創成の実践的デザイン方法論についての考察を行った。自治体や商工会議所等(以下、地域団体)が主導する地域ブランド認証制度について、文献調査等から抽出した9団体の認定要綱の内容分析から、ブランドに求められる地域性は、農産食品や水産食品、加工食品等の個別要件と、ブランド名やプロモーション等の共通要件に分類できた。また、地域団体は地域性の共通用件として当該都市の認知度やイメージ想起を重視しており、地域性の個別要件として生産地、歴史文化、原材料を重視していることが導出された。

加えて、「福津の極み及び地場産品等に関する福津市民住民意識調査」(2012年9月)から、ブランドは当該地域住民の地場産品への愛着の醸成については効果があったが、地域産業の発展に寄与する可能性があるもの(加工食品、料理等)と、必ずしも効果が明確にならないもの(生鮮農水産物等)があることが導出されたが、この結果については、さらに精査が必要である。一方、地方都市がブランド創成を通じて、都市の認知度やイメージ想起の向上、地域産業の活性化等を効果的に推進するためには、個別の課題を解決する実践的デザイン方法論に関する研究と、それらを統合した「食の地域ブランド創成デザインモデル(仮説)」に関する新たな研究が必要となることが明らかになった。例えば、地域資源の調査・評価方法や、ブランド創成・評価方法、ブランド戦略策定方法、ブランドの定義・文書化方法、情報発信方法(広告・PR・販売促進等)、来訪客のブランド評価及び地域資源への再投資方法、知的財産権管理方法、ブランド定義文書・画像等のデジタルアーカイブ方法、制度設計方法、人財育成方法等であるが、これらの研究課題や「食の地域ブランド創成デザインモデル(仮説)」については今後継続研究が必要である。交付申請書の「研究の目的」に掲げた、食のブランドの構成要素・地域性及びそれらの構成要素・地域性と生活者がイメージする食の地域ブランドとの関係、食の地域ブランドの評価方法の構築について、それぞれの調査・考察はおおむね順調に進展しているが、研究発表を行うための出典、データ等の精緻化、論文作成等についてやや遅れていると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の推進方策として、本年度の前半は平成22年度及び平成23年度の研究内容を再点検し、後半は本研究の統括と食の地域ブランドの地域性及び食の地域ブランド計画・設計指針の考察を行う予定である。
遺伝子操作によるリグニン・β-エーテル型結合の選択的開裂反応システムの開発

本研究は、リグニンが植物特に樹木成分として多量に生産され自然界の芳香族化合物の主要成分を構成し、しかもその分子内結合の50%以上がβ-エーテル型結合から構成されている事に着目し、微生物の保持する還元的β-エーテル開裂酵素機能を用いて、このβ-エーテル結合を切断することによりリグニンの断片化・低分子化を計り、特異性の高い而も温和な脱リグニン法或いは特異性の高い物質変換プロセスを開発することを目指した。平成5年度は既に単離解析に成功したβ-エーテル結合開裂酵素遺伝子およびCα-脱水素酵素遺伝子、またβ-エーテル結合開裂酵素の安定化に関与すると思われた遺伝子領域の機能解析を行う。そしてβ-エーテル結合の選択的完全開裂を行なうに必要な一連の酵素遺伝子の、共役的発現を可能とする遺伝子構造を設計構築するとともに、大腸菌での酵素系生産システムを用いて大量生産された一連の酵素系の保持する高分子リグニン中のβ-エーテル結合の選択的開裂機能を詳細に評価する事を目指したまず本年度は、β-エ-テラーゼ遺伝子を大腸菌において大量発現させその酵素活性レベルについて調査した。そのため大腸菌における強力なプロモーターとして代表的なlacプロモーターの下流に連結してその制御下で生産されるβ-エ-テラーゼ活性を調べた。さらにCα-デヒドロゲナーゼ遺伝子についても同様Iacプロモーターの下流に連結して生産される酵素活性を評価した。さらに両酵素遺伝子を共役的に発現させて効率的な酵素生産を行なうために、両遺伝子を含む遺伝子断片を同様にlacプロモーター制御下で発現させた所、単独のβ-エ-テラーゼ遺伝子の発現に比べ約100の酵素活性を検出した。この酵素活性の著しい上昇の原因が、β-エ-テラーゼ酵素の安定化或いは活性化に関与する蛋白質因子の可能性が考えられる事から、先ず高活性をもたらす遺伝子領域の解析を進めた。その結果、Cα-デヒドロゲナーゼ遺伝子と、昨年度明らかにされたβ-エ-テラーゼ遺伝子領域の間に、新たなしかも強力な活性を有するβ-エ-テラーゼ遺伝子が直列に並んでいる事が明らかとなった。その遺伝子解析の結果、β-エ-テラーゼがグルタチオン-S-トタンスフェラーゼというグルタチオンを補酵素とする酵素の一群に属する事を突き止めた。その結果、大腸菌で生産されるβ-エ-テラーゼ活性は、元株である土壌細菌の酵素活性の800倍以上の酵素活性の上昇を達成した。本年度は、グルタチオンを補酵素とすることによって飛躍的に上昇した活性を示す大腸菌の粗酵素液を用いて、合成高分子リグニン上に分布するβ-エーテル結合への分解機能を調査した。高分子上のβ-エーテル結合は、大腸菌粗酵素によって速やかに解離される事が明らかにされた。

本研究は、リグニンが植物特に樹木成分として多量に生産され自然界の芳香族化合物の主要成分を構成し、しかもその分子内結合の50%以上がβ-エーテル型結合から構成されている事に着目し、微生物の保持する還元的β-エーテル開裂酵素機能を用いて、このβ-エーテル結合を切断することによりリグニンの断片化・低分子化を計り、特異性の高い而も温和な脱リグニン法或いは特異性の高い物質変換プロセスを開発することを目指した。平成4年度は、樹木細胞壁を構成する高分子リグニンに含まれるβ-エーテル結合を選択的に、而も完全に開裂するうえで必要な複合的酵素システムを完成させるために、そのシステムを構成する各種酵素遣伝子の単離解析を進めた。既に単離に成功し、一部塩基配列の決定しているβ-エーテル結合開裂酵素遣伝子(lig E遣伝子)の全塩基配列を確定し、遣伝子の機能領域を確定するために遣伝子断片をヌクレアーゼによって処理して得られた多種類の鎖長を持つ欠損遣伝子断片を調製た。この得られた各種断片を大腸菌の発現ベクターに連結し発現させ、β-エーテラーゼ活性を評価した。その結果、843bpから構成される遣伝子断片の5'側から33bpを欠く遣伝子断片は活性な酵素を生産しなかった。また、3'側については6bpを欠くと活性酵素は生産されなかった。つまりβ-エーテラーゼ酵素タンパクの機能発現の必須領域の確定に成功した。次に、β-エーテラーゼの基質特異性がCα側鎖がカルボニル基から構成されるβ-エーテル結合にのみ活性を示すことから、Cα側鎖が水酸基から構成されるβ-エーテル結合に対し、そのCα位をカルボニル基に変換する酵素(Cαデヒドロゲナーゼ)遣伝子を単離して、先のβ-エーテラーゼ遣伝子と共役的に発現させ、機能させることにより高分子の各種β-エーテル結合を効果的に切断する複合的酵素遣伝子の発現システムの完成を目指した。本研究の使用する微生物のCαデヒドロゲナーゼ活性は、NADH依存型の細胞質内に分布する。平成4年度の研究によって、本酵素遣伝子がβ-エーテラーゼ遣伝子の近傍に存在する事を突き止め遣伝子単離に成功した。その全塩基配列の決定に成功し、本酵素遣伝子が915bpから構成され305アミノ酸を暗号化していることを明らかにした。そのアミノ酸配列中にNADと結合するモチーフがN末端側に存在していた。次に本遣伝子の機能領域を確定するために、ヌクレアーゼ処理した各種欠損遣伝子断片を作製し、大腸菌の発現ベクターに連結し大腸菌細胞内での酵素活性を評価し、その機能領域の確定に成功した。以上平成4年度は、高分子リグニンを構成するβ-エーテル結合を完全開裂させるうえで不可欠な2種類の酵素遣伝子の単離、全塩基配列の決定とそれらの機能領域の確定に成功した。本研究は、リグニンが植物特に樹木成分として多量に生産され自然界の芳香族化合物の主要成分を構成し、しかもその分子結合の50%以上がβ-エーテル型結合から構成されている事に着目し、微生物の保持する環元的β-エーテル開裂酵素機能を用いて、このβ-エーテル結合を切断することによりリグニンの断片化・低分子化を計り、特異性の高い而も温和な脱リグニン法或いは特異性の高い物質変換プロセスを開発することを目指した。平成5年度は既に単離解析に成功したβ-エーテル結合開裂酵素遺伝子およびCα-脱水素酵素遺伝子、またβ-エーテル結合開裂酵素の安定化に関与すると思われた遺伝子領域の機能解析を行う。
ヒト膀胱症モデルとしてのイヌ膀胱症の早期発生に関する研究

多彩な発展と進展様式をもつヒト膀胱がんの実験モデルとして、従来よりラットやマウスが用いられてきたが、ラットでは乳頭状、非浸潤性腫瘍が、マウスでは非乳頭状、浸潤性腫瘍が発生する。同じ動物種で両者の進展様式をとり、さらにヒトの臨床手技の応用が可能な動物の膀胱癌モデルの確立が望まれる。本研究ではビーグル犬(6カ月齢)を用いて、Methyl-N-nitrosourea(MNU)とB-Butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine(BBN)を投与して、短期間で種々の発育様式をとる膀胱癌を発生させることを目的として、以下の4群を作成した。第1群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS発生確認後もHBN経口投与を継続。第2群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS腫瘍発生確認後、5%SSを経口投与。第3群:MNU50mg/0.9%NaCl2Dmlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS腫瘍発生確認後、Control dietを経口投与。第4群:Mnu50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN非投与。さらに、膀胱鏡、尿細胞診あるいは生検によりCISの発生を確認した時点でCISの進展におけるPromotorの作用についても検索可能な実験計画とした。MNUを膀胱内注入した後に、BBNを経口投与して実験80週のパンチ生検にてdysplasiaは認められたがCISは確認できなかった。第160週で発生した腫瘍は結節状腫瘍あるいは表面は乳頭状であるが広基性の移行上皮癌(grade 2、pT1b)であり、一部の癌細胞は結節状に増生し粘膜下組織に浸潤を示す変化を認めたことより、CISより発生、進展してきたものと推測される。今後は頻回に内視鏡的に観察しCISの発生時期を早期に確認するとともに、その進展様式についてより詳細に観察することにより、本実験モデルは膀胱癌の自然史の解明に有用な情報をもたらすものと考える。多彩な発展と進展様式をもつヒト膀胱がんの実験モデルとして,従来よりラットやマウスが用いられてきたが,ラットでは乳頭状・非浸潤性腫瘍が,マウスでは非乳頭状・浸潤性腫瘍が発生する.同じ動物種で両者の進展様式をとり,さらに膀胱がんの治療体系の確立のためには,ヒトの臨床手技の応用が可能な動物モデルの確立が望まれる.第1群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入

→以後, BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→腫瘍発生確認後もBBN経口投与を継続する.第2群:MNU50mg/0.9%MaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後, BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→腫瘍発生確認後, 5%SSを経口投与する.第3群:MMU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後, BBM240mg/dayを週6回連日経口投与→腫瘍発生確認後, Control dietを経口投与する.我々はすでにイヌにBBNを経口投与して,少量投与では乳頭状膀胱がんが,大量投与にて非乳頭状膀胱がんが発生し, MNU膀胱内注入後にBBNを経口投与して比較的短い観察期間内に上皮内がん(CIS)の発生することを確認してきた.前回の短期間の観察ではNMU膀胱内注入+BBN経口投与では37週で異形上皮の出現がみられたが,本実験では,未だ,尿細胞診および膀胱鏡検査で腫瘍発生を思わす所見は見られていない.イヌを用いた発癌実験の多くは,長期の観察を要するが, MNUとBBNによる短期間でのCISの発生とさらにBBNの継続投与や発癌プロモーターの併用により,短期間で種々の発育様式を持つイヌ膀胱癌モデルの開発が可能と考えられる.多彩な発展と進展様式をもつヒト膀胱がんの実験モデルとして、従来よりラットやマウスが用いられてきたが、ラットでは乳頭状・非浸潤性腫瘍が、マウスでは非乳頭状・浸潤性腫瘍が発生する。同じ動物種で両者の進展様式をとり、さらにヒトの臨床手技の応用が可能な動物の膀胱癌モデルの確立が望まれる。本研究ではビーグル犬(6カ月齢)を用いて、Methyl-N-nitrosourea(MNU)とN-Butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine(BBN)を投与して、短期間で種々の発育様式をとる膀胱癌を発生させることを目的として、以下の4群を作成した。第1群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS発生確認後もBBN経口投与を継続。第2群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS腫瘍発生確認後、5%SSを経口投与。第3群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN240mg/dayを週6回連日経口投与→CIS腫瘍発生確認後、Control dietを経口投与。第4群:MNU50mg/0.9%NaCl20mlを3週間隔で3回膀胱内注入→以後、BBN非投与。さらに、膀胱鏡、尿細胞診あるいは生検によりCISの発生を確認した時点でCISの進展におけるPromotorの作用についても検索可能な実験計画とした。MNUを膀胱内注入した後に、BBNを経口投与して実験80週のパンチ生検にてdysplasiaは認められたが、CISは確認できなかった。第169週で発生した腫瘍は結節状腫瘍あるいは表面は乳頭状であるが広基性の移行上皮癌(grade 2、pT 1b)であり、一部の癌細胞は結節状に増生し粘膜下組織に浸潤を示す変化を認めたことより、CISより発生、進展してきたものと推測される。
家庭用ロボットのためのクラウドソーシングプラットフォームの確立

本申請課題においてはクラウドソーシングを活用することで、家庭用ロボットの家事遂行を補助するためのクラウドソーシングプラットフォームの開発を行う。クラウドソーシングを活用することにより、家庭内でのロボットによる作業のための地図作成、モノの位置の把握、ロボットの複雑なタスク遂行などが可能となる可能性がある。一方で、クラウドソーシングを家庭用ロボットへ応用するためには1)リアルタイム性、2)プライバシー問題、3)適切なロボットの操作インタフェースの設計という問題が存在する。本研究では、これらを考慮した試作システムを開発し、実際にクラウドソーシングサービス上で実験および検討を行った。本研究ではクラウドソーシングを活用することで、家庭用ロボットの家事遂行を補助するためのクラウドソーシングプラットフォームの構築を目的としている。これを実現するためには1)プライバシー問題、2)適切なロボットの操作インタフェースの設計という研究課題が存在する。特に、操作インタフェースに関しては、クラウドワーカーという家庭用ロボットの操作に習熟していないユーザであっても十分簡単に使用し、適切な操作を完了することができるよう設計する必要がある。また、家庭内の映像を適切に匿名化することも実用化においては重要となる。これに関して本研究ではプロトタイプシステムを開発した。具体的には、家庭内の画像を匿名化するためのウェブシステム、および匿名化された画像上で家庭用ロボットに指示を与えるためのウェブシステムの構築を行った。これを実現するためには、1)リアルタイム性、2)プライバシー問題、3)適切なロボットの操作インタフェースの設計という3つの大きな研究課題が存在するが、当該年度においては3)のロボット操作インタフェースの設計に注目して研究を行った。これはクラウドソーシングサービスからやってくるユーザはほぼ間違い無くロボットの操作を行ったことがないユーザであり、このため、彼らにとってもわかりやすいインタフェースを実現することは本研究全体として非常に重要な問題であるためである。本研究課題の成果に関して、国外ではACM DIS 2012、ACM SIGCHI 2013(採録決定)にて口頭発表、ACM SIGGRAPH Asia 2012にてデモ発表を行った。また国内においてはソフトウェア科学会のWISS2012にて口頭発表を行った。当該年度においてロボットの操作インタフェースの検討と設計において、既に国内外で成果発表を行った。また、現在進行している家庭用ロボット操作タスクのクラウドソース化についても十分な検討を行っており、今年度中の成果発表を目指しているため概ね順調に進展していると判断する。当該年度は家庭用ロボットの操作インタフェースに注目して研究を推進したが、次年度はこれをクラウドソース化するための設計と実装を行う。これには「研究実績の概要」で示したように1)リアルタイム性、2)プライバシー問題という2つの研究課題が存在する。現状では遠隔地からのロボット操作については実現可能だが、クラウドがすぐに反応するかどうかが解らないという問題がある。また、どのように家庭内のプライバシーを守るかという問題が存在する。1)については当該年度で実施した操作インタフェースを、より初見のユーザでも使えるよう改良することで、クラウドソーシングサービスからやってきたユーザがすぐに作業が可能な環境の実現を行う。2)については画像の自動的な曖昧化を行い、ユーザに示すことを検討している。次年度においてはこの問題にとりくみ、本研究提案の有効性を示していく。次年度は当該研究課題の最終年度であるため、研究成果発表を積極的に行っていくため、これに関連する旅費の割合が増えることが考えられる。また、システムの設計・実装に関して、必要な機材をまだ調達していないものがあるため、この物品費についても昨年度から継続して計上する。さらに、次年度はシステムのユーザテストを実施するため、人件費・謝金が必要となる予定である。
分散系固気二相流におけるクラスター形成および流れの不安定化に関する研究

鉛直流路内を上向きに流れる固気二相流に関して、低気流速度域において現れる不安定流れの特性を調べるため数値シミュレーションを行った。流体の運動の計算は通常の差分法を用い、粒子の運動についてはDSMC法を用いて粒子間衝突の計算を行った。まず2次元の場合について、周期境界で囲まれた矩形領域内の流れの計算を行い、十分発達した流れの構造について調べた。それにより次のような結果を得た。(1)局所的に粒子濃度が非常に大きくなるクラスターの形成が得られた。クラスターの空間的な構造は曲がった紐状であり、それらのクラスターが複雑に繋がったネットワーク状の構造も観測された。個々のクラスターの特徴的な形状としては、V字型と、それを上下逆さまにした逆V字型のものが得られた。以上の空間的な構造の特徴は実験により測定されているものと一致するものでる。(2)粒径を0.06、0.2、0.5mmと変え、粒径による流れおよびクラスターの空間構造への影響を調べた。その結果、クラスターの空間的なスケールは粒径に大きく依存し、粒径が大きくなるとクラスターの空間スケールも大きくなることが分かった。V字型のクラスターの水平方向の幅について調べると、粒径が0.06mmの粒子の場合に約1cmから2cm程度であるのに対して、粒径が0.5mmの粒子の場合では約15cmから20cm程度の大きさのクラスターが得られた。本研究の結果から、粒子の条件に対して必要とされる計算量域の大きさ、および流れの構造をとらえるために必要な空間分解能が明らかとなった。計算量域が小さな場合には周期境界条件によって周期像の干渉が起こり、予想以上に大きな計算量域が必要なことも分かった。本結果は、計算を3次元に拡張する際の基礎となるものである。
細胞外シグナル伝達を制御する核膜蛋白質の翻訳後プロセシング機構の解析

核膜蛋白質のMAN1は、TGF-βシグナル経路の下流で作用する転写因子のR-Smadと直接的に結合し、TGF-βシグナルを抑制する。しかし、どのようにMAN1自身の活性が制御され、またどのように下流のシグナル経路を制御するのか、詳細な分子機構は明らかにされていない。本研究では、MAN1の翻訳後制御、とくに酵素的切断(プロセシング)機構の実態を明らかにすることを目的とする。加えて、プロセシング後のMAN1とR-Smad間の相互作用、及びTGF-βシグナルの標的遺伝子への影響を調べることで、TGF-βシグナル経路における新たなMAN1の活性制御メカニズムを見出す。
染色体のマクロ制御と脳腸相互作用による巨大成長を示すGH遺伝子組み換えサケの研究

(1)DIGEによる腸、肝臓、血液の蛋白分析とESI-QTOFMSによる蛋白解析GH遺伝子組み換えアマゴの腸、肝臓、血清から抽出した蛋白と非遺伝子組み換え体(遺伝子組み換え体の兄弟)の其々の組織から蛋白を抽出してDIGE解析を行なった。その結果、腸では多くの蛋白が新規な蛋白であり、アノテーションすることが困難であったが、遺伝子組み換えアマゴの腸では低分子の蛋白でコントロールよりも強く発現しているものが多かった。その中にはG蛋白結合因子や消化酵素類が幾種類か含まれていた。また、肝臓でも多くの蛋白が遺伝子を組み換え体で異なった発現をすることが明らかになった。特にGHで4倍以上の高い発現をしている蛋白は、ある種の寄生性の微生物と同じ蛋白配列であり、サンプル6件体全てにおいて見られた。このことから、遺伝子組み換え体の肝臓は感染を起こしている可能性が示された。(2)マイクロアレーによる遺伝子解析サブトラクションによる肝臓の遺伝子のシークエンスが完了し、この遺伝子を用いてマイクロアレーを作成した。サンプルはF2の5月(未成熟)、11月(性成熟)とF3の5月(未成熟)、8月(未成熟)、11月(成熟)の肝臓を用いて遺伝子発現を調べた。その結果、未成熟期においては自然免疫関連の遺伝子が極端に減少し、成熟期ではコントロールとの差が縮まった。その他の遺伝子発現としては性関連遺伝子の発現が未成熟期において高かった。これらの遺伝子発現のパターンにおいても傾向としてF2とF3の間で極端な差は見られなかった。(3)サブトラクションによる脳下垂体遺伝子のスクリーニング脳下垂体の完全長ライブラリーを作成した。次にF2の5月(未成熟)のサンプルを用いてサブトラクションを行い、GH遺伝子組み換え体で強く発現している遺伝子と抑制されている遺伝子各1000個をスクリーニングし、塩基配列の決定を行っている最中である。(1)Ghrelin遺伝子ベクターの構築と遣伝子組み換えサケの作成ニジマスGhrelin遺伝子のゲノム(コザック配列からターミネーター配列)をPCRで増幅しBamH1とSal1サイト5'端と3'端に接続しサケ、メタロチオネインプロモーター(MT)に接続してGhrelinベクターを開発した。このベクターをニジマスの受精卵にマイクロインジェクションしGhrelin遺伝子を組み替えたニジマスの作成を試みた。その結果、不思議なことにGhrelin遺伝子を導入した卵のほとんど(98%)は発生の初期で死滅した。しかし、同じMTプロモーターに接続した成長ホルモン遺伝子を導入した卵では30%以上が初期発生をクリアーした。このことから、Ghrelin遺伝子が多量発現を起こすことにより個体に何か致命的な影響を与えることが分かった。そのため、次にプロモーター活性が低いヒストン3(H3)プロモーターとGhrelin遺伝子を接続して遺伝子組み換えサケの構築を試みる。(2)GHトランスジェニックアマゴF1の作成とその兄弟ラインの構築GHトランスジェニックアマゴF0とWild typeを掛け合わせてF1を作成するが、この時ひと腹ずつ分けて受精卵を飼育し兄弟関係が明確になるようにした.そして血液,又は鰭から遺伝子を抽出して遺伝子組み換え体と遺伝子非組換え体をPCRで判別する事によりGH遺伝子組み換え体とその兄弟を得ることが出来た.(3)ニジマスGHS-R遺伝子のクローニングと遺伝子解析ヒトGHS-Rのアミノ酸配列や遺伝子の配列を基に幾つかのプライマーを合成し,ニジマスの脳下垂体から抽出したRNAを鋳型にRT-PCRを行いGHS-R遺伝子のフラグメントを得た.

このフラグメントをプローブとして脳下垂体から抽出したRNAを用いてcDNAライブラリーを作成しスクリーニングを行った.現在,その遺伝子のシークエンスを行っている最中である,(1)GH遺伝子組み換えアマゴの脳、腸、肝臓、血清で発現しているタンパクのスクリーニング1.成長促進を示しているGH遺伝子組み換えアマゴ(F2)とその兄弟を用いてGH遺伝子が組み換えられていない魚をPCRにより完全に選抜する。2.各群12匹ずつ選び出し、脳(脳下垂体)、腸、肝臓脾臓からタンパクを抽出してDIGE(デイフェレンシャルゲル電気泳動)にかけて発現量が極端に変化しているタンパクをスクリーニングした。その結果、脳下垂体はタンパク量があまりにも少なすぎることと膜タンパクが多いためか2次元電気泳動で良好な結果を得ることが出来なかった。しかし、腸、肝臓、血清で発現しているタンパクをDIGEにかけて、統計的有意(P<0.01)に増加または減少しているタンパクを分離した。これらのタンパク数は各臓器により異なっているが20-40個のタンパクにのぼり、それらを全てQ-TOFMSMSにかけてタンパク質の推定を行っている。現在、全体の1/5のサンプルの解析が終了した。(2)GH遺伝子組み換え魚の脳、腸、消化器で発現している遺伝子のスクリーニングGH遺伝子組み換えサケ(F2)の兄弟の年齢コントロール魚を用意しそれらの脳、腸、肝臓、脾臓からmRNAを抽出し、遺伝子組み換えアマゴで強く発現している物と逆に強く抑制されている物を得るためにサブトラクションを行った。発現が増強されている物と抑制されている物、それぞれ250個ずつスクリーニングし合計で一つの組織で500個のクローンを得た。これら全てをシークエンス解析した後相同性検索にかけ遺伝子の同定を行った。その結果、約200個の遺伝子を同定でき、ある特定の遺伝子が強く発現しまたは抑制されていることが解った。(3)GH遺伝子組み換えアマゴ(F2)の作成昨年作成したGH遺伝子組み換えアマゴのF1を用いて昨年春にF2を大量に作成した。このF2を用いて、今回の実験を十分行うことが出来た。また、今期の実験のために大量にサンプルを確保することが出来た。(1)DIGEによる腸、肝臓、血液の蛋白分析とESI-QTOFMSによる蛋白解析GH遺伝子組み換えアマゴの腸、肝臓、血清から抽出した蛋白と非遺伝子組み換え体(遺伝子組み換え体の兄弟)の其々の組織から蛋白を抽出してDIGE解析を行なった。その結果、腸では多くの蛋白が新規な蛋白であり、アノテーションすることが困難であったが、遺伝子組み換えアマゴの腸では低分子の蛋白でコントロールよりも強く発現しているものが多かった。その中にはG蛋白結合因子や消化酵素類が幾種類か含まれていた。また、肝臓でも多くの蛋白が遺伝子を組み換え体で異なった発現をすることが明らかになった。特にGHで4倍以上の高い発現をしている蛋白は、ある種の寄生性の微生物と同じ蛋白配列であり、サンプル6件体全てにおいて見られた。このことから、遺伝子組み換え体の肝臓は感染を起こしている可能性が示された。
国際農産物市場の転換と多国籍アグリビジネスの経営展開に関する実証研究

穀物・油糧種子の国際価格は2006年以降高騰し、その後変動はあるものの高止まりの状況にある。アメリカから東アジアとくに中国向けの油糧種子の輸出が伸びている。また、カナダのキャノーラ、ブラジルの大豆など、油糧種子の作付け・生産の増加がめざましい。多国籍アグリビジネスは油糧種子の加工・積み出し施設を増強し、積極的な事業展開を進めている。バイオ燃料の生産拡大もこうした動きに影響を与えている。平成21年度の課題は、国際農産物市場の転換と穀物価格高騰が、主要輸出国の農業生産・農業経営に及ぼした影響を検討することであった。そのさい、(1)国際農産物市場の動向と最近の穀物需給、(2)米国の穀物生産・飼料供給能力と農業経営、(3)カナダの穀物生産と飼料供給能力、(4)ブラジルの大豆生産および畜産業の動向、(5)米国・ブラジルにおけるエタノール生産と農業への影響、に分けて研究を進めることとした。研究会を2回行い、第1回(7月25日)では海外調査についての打ち合わせを行い、第2回(11月1日)で調査結果の報告を検討した。代表者および分担者による海外調査の概要は以下のとおりである。(1)松原・・8月16日から8月28日まで、カナダ・マニトバ州で穀物・油糧種子の生産・需給動向の調査、および連邦農業食料省などで次世代農業政策に関する調査と資料収集(2)千葉・・7月28日から8月4日まで、米国で北米農村社会学会研究大会に参加するとともに、ウィスコンシン州マディソン市近郊農村の調査(3)佐野・・8月23日から8月30日まで、ブラジル・マットグロッソドスル州にて大豆農家・販売業者・農業協同組合の調査と資料収集以上の調査について第2回研究会で検討し、その成果の一部を発表した(研究成果の項を参照)。2010年度は国際農産物市場の激変のもとでの多国籍アグリビジネスの経営動向を中心に調査を実施する計画である。2010年度は「国際農産物市場の転換のもとでの穀物の主要輸出国の需給見通しと多国籍アグリビジネスの経営展開」をテーマに研究を実施した。本研究メンバーによる研究会を2回開催した(平成22年5月30日、11月28日いずれも立命館大学にて開催)。代表者・分担者による海外調査は次のとおりであった。松原は、カナダ・マニトバ州にて最近の穀物需給の変化、および需給見通しとアグリビジネス企業の経営動向について調査と資料収集を行った(平成22年8月17日から27日まで)。主な訪問先は、カナダ小麦局、マニトバ大学、および穀物エレベーターであった。千葉は、米国・ミズーリ州、テキサス州にて国際食料需給の見通し、および多国籍アグリビジネスの近年の動向について調査と資料収集を行った(平成22年11月1日から9日まで)。主な訪問先は、ミズーリ大学食料・農業政策研究所(FAPRI)、サム・ヒューストン州立大学、テキサス州立大学であった。穀物の国際価格は2009年にいったん下落したあと、ロシア、ウクライナの旱魃被害などから2010年に再び上昇している。油糧種子は中国などの需要増加が継続していることから、高止まりが続いている。こうした需給動向のもとで、多国籍アグリビジネス企業が加工・物流施設に積極的な投資を行っていること、とくにブラジル、中国などにおけるその事業展開の分析が重要であることが明らかになった。平成23年度は、これまでの研究成果のまとめを行うとともに、補足的な調査・資料収集を行った。本研究メンバーによる会議を2回行った(平成23年6月4日、平成24年2月26日)、代表者・分担者による研究成果のまとめは次のとおりであった。千葉は米国農務省のデータを用いて、日米・米中間の農産物貿易の動向を分析した。その結果、米国産農産物の輸出先として東アジア向けのシェアが急拡大していること、日本への輸出は穀物等が約半分を占めていること、中国への輸出は大豆が圧倒的であること、中国向けのトウモロコシ輸出は不安定だが急増傾向にあることが明らかになった。大江はアメリカの穀物生産供給能力、エタノール生産とトウモロコシ需要について分析した。その結果、これまで流通業者に与えられていた税額控除制度が廃止され、バイオエタノールの有力な推進手段を失うことになったこと、第2世代バイオエタノールの開発と製品化が予想以上に手間取っており、非穀物系バイエタノールへの転換が進んでいるわけではないことが明らかになった。松原は国際価格高止まり状況におけるカナダの穀物・油糧種子の生産・輸出動向について分析した。その結果、キャノーラの作付け拡大傾向は2007年以降においても継続しており、2011年にキャノーラの作付面積が小麦(デュラムを除く)のそれを凌駕したこと、米国向けのキャノーラ油輸出が増えていることを背景に多国籍アグリビジネスが搾油施設を増強していることが明らかになった。佐野はブラジル中西部におけるアグリビジネスの展開について分析した。

その結果、ブラジルの農業生産の主流地域が南部から中西部に移動していること、多国籍アグリビジネスも中西部に進出をはかり、大豆加工施設の新設を進め、一大食品加工の集積地を形成していることが明らかになった。
香辛料滅菌用気流式大気圧プラズマ装置の開発

平成31年度の目的は香辛料滅菌用気流式大気圧プラズマ装置開発の為の大気圧プラズマの滅菌に対する照射条件を調査することである。該当年度では実験試料の香辛料の種類を、黒コショウ、ローレル、ペパーミント、オールスパイス、赤トウガラシとし、それぞれの香辛料に対しプラズマ照射による滅菌条件について実験を行った。評価としては次の分析を行った、プラズマ発光分光分析によるプラズマ状態評価、コロニーカウント法に用いた生残菌数の評価、におい嗅ぎガスクロマトグラフ質量分析計によるにおい分析、分光測色計による色差測定を行った。各種ガスプラズマを用いた照射処理から、未処理の香辛料への殺菌効果を確認し、特に窒素と二酸化炭素ガスプラズマでは優位な値を示した。しかし、におい嗅ぎガスクロマトグラフ質量分析計を用いた香気成分変化から、アルゴンガスプラズマ処理による香気主成分の損失が他のガスプラズマ処理および従来の加熱殺菌と比較して少ないことが確認された。また、分光測色系の測定結果から、アルゴンガスプラズマ処理による未処理の香辛料との色差変化は、他のガスプラズマ処理および従来の加熱処理と比較して小さかった。そのため、アルゴンガスプラズマ処理が品質を維持した殺菌処理法として優位であるとの結論が得られた。また、3Dプリンタを用いて模擬的に気流式大気圧プラズマ装置の一部を制作し、プラズマ照射評価を行っており、次年度制作の気流式大気圧プラズマ装置の準備が進められている。現在までの進捗状況としては、気流式大気圧プラズマ装置に用いるガス種をアルゴンガスとすることを決定し、現在、3Dプリンタを用いて模擬的に気流式大気圧プラズマ装置の一部を制作し、プラズマ照射評価を行っており、平成31年度での気流式大気圧プラズマ装置の設計が進められている状況である。ほぼ本研究課題通り、計画を遂行できているが、計画時には想定していなかった3Dプリンタを用いた模擬的な試作を行ったことで、装置の安定性が確保できたが、進捗状況が少し遅れることとなった。平成31年度にはこれらの研究成果から、日本で最もポピュラーな香辛料である黒コショウに適応した気流式大気圧プラズマ装置を作成する。作成した装置を元に、プラズマ発光分光分析によるプラズマ状態評価、コロニーカウント法に用いた生残菌数の評価、におい嗅ぎガスクロマトグラフ質量分析計によるにおい分析、分光測色計による色差測定を行い、装置評価を行う。ただし、滅菌効果としてはアルゴンプラズマより高効率の窒素プラズマに関しては今後も調査する予定である。本年度の実験では完全に酸素を除去していない状態でプラズマ処理を行った為、窒素酸化物によるにおいが発生したと考えられる。このため、におい分析においてはアルゴンプラズマが優位であるとしたが、完全に酸素を除去する装置にすれば、窒素プラズマの利用も考えられるので、窒素プラズマ利用についても今後検討することとしている。今後は日本で最もポピュラーな香辛料である黒コショウに適応した気流式大気圧プラズマ装置を作成する。また、現在までの香辛料に対する評価について、平成31年度中での国際会議の発表を予定し、論文投稿も準備中である。気流式大気圧プラズマ装置開発後、その研究成果についても国際会議、論文投稿を予定している。

ほぼ本研究課題通り、計画を遂行できているが、計画時には想定していなかった3Dプリンタを用いた模擬的な試作を行ったことで、装置の安定性が確保できたが、進捗状況が少し遅れることとなった。平成31年度にはこれらの研究成果から、日本で最もポピュラーな香辛料である黒コショウに適応した気流式大気圧プラズマ装置を作成する。作成した装置を元に、プラズマ発光分光分析によるプラズマ状態評価、コロニーカウント法に用いた生残菌数の評価、におい嗅ぎガスクロマトグラフ質量分析計によるにおい分析、分光測色計による色差測定を行い、装置評価を行う。ただし、滅菌効果としてはアルゴンプラズマより高効率の窒素プラズマに関しては今後も調査する予定である。本年度の実験では完全に酸素を除去していない状態でプラズマ処理を行った為、窒素酸化物によるにおいが発生したと考えられる。このため、におい分析においてはアルゴンプラズマが優位であるとしたが、完全に酸素を除去する装置にすれば、窒素プラズマの利用も考えられるので、窒素プラズマ利用についても今後検討することとしている。今後は日本で最もポピュラーな香辛料である黒コショウに適応した気流式大気圧プラズマ装置を作成する。また、現在までの香辛料に対する評価について、平成31年度中での国際会議の発表を予定し、論文投稿も準備中である。気流式大気圧プラズマ装置開発後、その研究成果についても国際会議、論文投稿を予定している。平成30年度製作予定であった気流式大気圧プラズマ装置開発を平成31年度に持ち越しとなったため、次年度使用額が生じた。現在までの進捗状況としては、気流式大気圧プラズマ装置に用いるガス種をアルゴンガスとすることを決定し、現在、3Dプリンタを用いて模擬的に気流式大気圧プラズマ装置の一部を制作し、プラズマ照射評価を行っており、平成31年度での気流式大気圧プラズマ装置の設計が進められている状況である。
機能形態からみた魚類の外洋および陸上への適応戦略の解明

本研究は「緻密な解剖と観察に基づく包括的な視点での魚類の機能形態学的研究」の一環として、外洋と陸上という空間的に両極端な環境に適応したグループを徹底的に調査および比較するものである。本年度は標本の解剖・観察およびデータ解析を主に行った。本年度の最大の目標であったウロコマグロの解剖および描画に関しては、予想以上に難航しており、その一部しかデータが得られていない。本年度に得られた結果を以下に示す。1.ウロコマグロの尾鰭の筋要素数はクロマグロのそれよりも、マサバやサワラのそれに近い。2.ハゼ科の耳石器官(礫石と星状石)と側線器官は陸棲性の強さに比例して退縮するが、その傾向は水中生活種(ただし半陸棲魚の近縁種に限る)で既に見出される。3.ハゼ科およびイソギンポ科の半陸棲種では胸鰭の筋肉要素(arrector ventralisとarrector dorsalis)が退化的もしくは消失しているが、これも水中生活種で既にその傾向が認められる。これら3結果のうち、半陸棲魚に関する形質を現時点で注視している。陸棲を支える形質の多くが水中生活種で既に見出されるという現象は、我々の祖先の四肢動物が初めて陸上に進出した際にも見出される(初期四肢動物の化石の観察結果は、近年、複数の研究グループにより相次いで報告されている)。つまり、過去に生じた進化と同様の傾向が現生の硬骨魚でも"再現"されていることになる。新しい環境に適応する際の形態変化の傾向を示すケーススタディとして、今後もデータ収集を行う予定である。標本試料の確保、側線の観察・描画および研究発表などは、ほぼ計画通りに進行している。ただし、本年度の最大の目標であったウロコマグロの解剖および描画に関しては、予想以上に難航している。これは確保できた標本が1.5mという大型個体のみであり、その強靱な結合組織などに迅速な観察が阻害されていることが原因である。作業が難航しているウロコマグロの解剖と観察を完了させることが重要である。これには労力と時間をかけて地道に作業を継続することしか解決方法が無いと判断している。今夏に開催される国際学会で本種のデータを発表予定であり、解剖と研究成果の発表に積極的に取り組んでいく。本研究は「緻密な解剖と観察に基づく包括的な視点での魚類の機能形態学的研究」の一環として,外洋と陸上という空間的に両極端な環境に適応したグループを徹底的に調査・比較するものである.本年度はウロコマグロGasterochisma melampusの確保,外洋魚と半陸棲魚それぞれの近縁種の観察を重点的に行った,その成果や得られた結果を以下に記す. 1.これまでの研究により,外洋魚の比較対象としてウロコマグロ(南半球の外洋のみに分布する大型のサバ科魚類であり極度の入手困難種)の観察が優先課題として挙がっていた.大学や博物館および水産業者との交流を活かして入手に努め,1個体の全身標本と1個体の頭部標本の確保に成功した.これにより,全骨格系・筋肉系の観察の目処がたった.近年の不漁や輸入形態から,これ以上の入手はほぼ不可能と思われ,確保した標本で慎重に研究を行う予定である.2.半陸棲魚の耳石器官のサイズと生息環境を検討したところ,ハゼ科魚類では,陸棲性が強い種ほど,平衡感覚に関わる礫石(lapillus)と星状石(asteriscus)が退縮傾向にあることを発見した.一方,イソギンポ科では,現時点でそのような傾向は認められない.陸棲性と耳石器官退縮の関係性がハゼ科のみに見られる現象なのか,またはイソギンポ科の半陸棲種の生息環境(磯波に頻繁に洗われる岩礁性海岸)が原因で普遍的な傾向が隠蔽されているのか,検証する必要がある.3.サバ科サワラの側線系を詳細に観察し,側線管の配列状況や側線器官の詳細な分布を明らかにした。本種の頭部側線管は複雑に分枝しており,生態と側線の傾向と一致していた.ただし,複雑に分枝した側線の機能として,従来は小さな水流刺激をシャットアウトする"フィルター"と考えられていたが,遊泳魚では側線管に確実かつ適切に水流を送る"自然換水装置(ベンチレーター)"として働いていると考えるのが妥当との結論に至った.本研究は「緻密な解剖と観察に基づく包括的な視点での魚類の機能形態学的研究」の一環として、外洋と陸上という空間的に両極端な環境に適応したグループを徹底的に調査および比較するものである。