hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品イソチオシアネート類による抗糖尿病効果の作用機序の解析

本研究はアブラナ科野菜などに含まれるイソチオシアネート類の抗糖尿病効果の機序の解明を目的として行った。脂肪細胞において、脂肪蓄積抑制効果と、酸化ストレス負荷に伴うインスリン応答性低下からの保護効果を見出した。また、糖尿病モデル動物に辛味除去わさび粉末混餌食、またはクレソン等に含まれるイソチオシアネート化合物を摂取させることでも病態緩和効果が発揮されることを見出した。このことは、食材自身や類縁化合物で有効性が発揮できる可能性を示唆するものである。本研究は本わさびに含まれるイソチオシアネート化合物である6-methylsulfinylhexyl isothiocyanate(6MSITC)の糖尿病緩和効果に関する知見を基に、その抗糖尿病効果の機序を明らかにすることを目的としている。本年度は、まず糖代謝制御に関わる脂肪組織に対する効果を明らかにするために、6MSITCや他のイソチオシアネート類で処理したときの3T3-L1脂肪細胞の分化や脂肪蓄積に対する影響を検討した。その結果、6MSITCは脂肪細胞の分化や脂肪蓄積を抑制し、脂肪蓄積に伴って増加する酸化ストレスを抑制する効果を示すことが明らかになった。このとき同じイソチオシアネート化合物でも、チオ体である6-methylsulfenylhexyl isothiocyanateでは効果がなかった。続いて、肥満や糖尿病態で見られる、脂肪組織でのアディポサイトカイン発現異常の要因となる脂肪酸ストレスに対する6MSITCの効果を検討した。その結果、リノール酸負荷により増加した脂質の蓄積は、予め細胞を6MSITC処理をすることで減少し、また酸化ストレスの上昇も軽減される傾向が認められた。さらにその際のアディポネクチンの発現を検討したところ、6MSITC処理により発現の上昇が認められ、6MSITCにより脂肪細胞のアディポサイトカイン発現が改善される可能性が示唆された。一方、他の糖代謝調節に関わる組織への6MSITCの効果を検討するために、骨格筋のモデル細胞であるL6細胞を用いて、グルコース取り込み活性を検討したところ、6MSITC単独あるいはインスリン共存下のいずれにおいても積極的な取り込み活性の促進は認められなかった。従って、6MSITCの糖尿病態緩和効果の背景の1つには、脂肪組織に対する効果が関与している可能性が考えられた。本年度は、前年の検討で本わさびに含有するイソチオシアネート化合物である6-methylsulfinylhexylisothiocyanate(6MSITC)で認められた脂肪細胞に対する分化および脂肪蓄積効果が、他のイソチオシアネート化合物でも見出されるのか、またそれらのイソチオシアネート化合物の効果が糖尿病や肥満時に見られる酸化ストレスやサイトカインストレスなどを軽減する機能があるかを検討した。その結果、(1)本わさびと同じアブラナ科植物であるクレソンに含まれるフェネチルイソチオシアネート(PEITC)に6MSITCと同様にマウス3T3-L1脂肪細胞の分化抑制と脂肪蓄積抑制作用があることが明らかとなった。また、アディポサイトカインの一つで、糖代謝の制御に関わるアディポネクチンの発現を検討したところ、PEITCの処理により上昇が認められた。(2)酸化ストレスはアディポネクチン発現を抑制することが知られている。他方、イソチオシアネート化合物には生体の抗酸化機能を惹起する作用があることから、酸化ストレス負荷時のアディポネクチン発現低下に対するPEITCの効果を検討したところ、酸化ストレスとして過酸化水素添加時のアディポネクチン発現低下をPEITCは抑制することを見出した。一方、サイトカインストレス負荷としてTNFα処理をした場合には、PEITCの効果は顕著ではないが、TNFαによる影響を抑制する傾向を示した。(3)次にin vivoにおけるPEITCの有効性を検討するために糖尿病モデル動物KK-Ayマウスを用いて、病態への効果を検討したところ、血糖上昇を抑制する傾向を示し、HbA1c値については有意に抑制した。また、肝臓における糖新生系酵素の遺伝子発現を抑制する効果も認めた。以上の結果は6MSITC同様、PEITCも糖尿病態を緩和する可能性を示唆するものである。本わさびに含有するイソチオシアネート化合物である6-methylsulfinylhexyl isothiocyanate(6MSITC)で明らかにしてきた抗糖尿病効果について、前年度、クレソン等の他のアブラナ科野菜に含まれる類似化合物phenethyl isothiocyanate (PEITC)でも見いだしたことを受け、その有効性を詳細に検証した。1.脂肪細胞におけるインスリン応答への効果3T3-L1脂肪細胞を用いて、PEITC前処理後のインスリンによる糖取り込み活性を評価した。その結果、PEITC24h前処理した場合では、低濃度(10uM)のPEITC処理においてインスリン刺激による糖取り込み活性を上昇させる傾向を示したが、高濃度ではむしろ抑制した。また、PEITC単独での有効性は見出されなかった。PEITCがインスリンシグナルへ及ぼす影響を検討した結果、酸化ストレス下で低下したインスリン刺激によるインスリン受容体活性を回復させる効果を認めた。このことから、PEITCは酸化ストレス軽減効果を介してインスリン作用の改善に寄与している可能性が考えられた。

2.肝臓細胞におけるPEITCが細胞内シグナル伝達に及ぼす効果の解析これまで検討してきた6MSITCでは、その作用機序として細胞内シグナル伝達は明らかな変化を見いだせていなかった。しかしながら、PEITCでは肝臓細胞であるH4IIE細胞において、インスリンシグナルの下流であるAktの活性化、ストレス応答経路であるp38MAPK, JNK等の活性化が起こることを見出した。阻害剤での検討から、少なくともPI3K-Akt経路はPEITCによる肝臓細胞における糖新生抑制効果に関与している可能性を明らかにした。以上の結果は、PEITCの糖尿病態緩和効果の作用機序を明らかにする上で重要な知見である。本研究はアブラナ科食材などに含まれているイソチオシアネート化合物(ITC類)の健康機能性の作用機序の解析を目的としている。中心課題として挙げていたもののうち、わさびITC以外の新たなITC類での有効性について、クレソン等に含まれるITCを見出した。また、作用機序の解析としての抗酸化系活性の関与については、機能抑制試験は十分でないが、遺伝子発現レベルの確認は応答している結果が取れており、概ね順調である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、イソチオシアネート化合物の1つでクレソンなどの食品含まれるフェネチルイソチオシアネート(PEITC)に脂肪細胞での分化抑制、脂肪蓄積抑制効果、糖尿病モデル動物における糖尿病態の緩和効果があることが見出されたことから、6MSITCの機能性の機序に加え、PEITCの効果も検討に加えて実施していく。次の2つの解析を中心に試みる方針である。1つは、イソチオシアネートで処理された脂肪細胞におけるインスリン作用への影響については未解明であることから、イソチオシアネート処理によるインスリン応答に対する影響を明らかにする。2つ目は、病態モデル動物での効果に糖新生系酵素の発現抑制が認められていることから肝臓における作用機序をシグナル分子の挙動から検討していく。
脳に対する超音波薬物送達システム構築に向けたマイクロバブルの開発

薬物を血液中から脳内へと送り込む際に、血液と脳実質の物質移行を厳密に制御する血液脳関門(Blood Brain Barrier; BBB)が障壁となる。脳への薬物送達のために、超音波造影剤(マイクロバブル)と超音波を用いたBBBオープニング技術が注目されている。本研究では、BBBの透過性を亢進するために最適化したマイクロバブルの開発を行う。本年度は、異なるガスを内包したマイクロバブルのBBBオープニングへの影響を評価した。パーフルオロプロパン、パーフルオロブタンまたは六フッ化硫黄を内包したマイクロバブルとモデル薬物としてエバンスブルーをマウス尾静脈から投与し、直ちに脳右半球に経頭蓋的に超音波を照射した。六フッ化硫黄と比べて、パーフルオロプロパンまたはパーフルオロブタンを内包したマイクロバブルを投与した際に、脳へのエバンスブルーの高い移行量を認めた。臨床で使用されているソナゾイドとSonoVueを用いて比較検討した結果、パーフルオロブタンを内包しているソナゾイドは、有意に高いエバンスブルー移行量を示した。しかしながら、パーフルオロプロパンまたはパーフルオロブタンを内包したマイクロバブルは、投与3分後に超音波を処置した際にも有意に高いエバンスブルー移行量を示したのに対して、ソナゾイドでは認められなかった。また、脳への傷害性について、HE染色と変性神経細胞染色(Fluoro Fade C染色)を行い評価した結果、本研究で用いたマイクロバブルと超音波照射条件において顕著な傷害は認められなかった。これらのことから、パーフルオロプロパンまたはパーフルオロブタンを内包したマイクロバブルを用いることで効率的かつ低侵襲的にBBBオープニングが可能になると期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。脳への薬物送達のために、超音波造影剤(マイクロバブル)と超音波を用いた血液脳関門(Blood Brain Barrier; BBB)オープニング技術が注目されている。本研究では、BBBの透過性を亢進するために最適化したマイクロバブルの調製を行う。本年度はBBBオープニングに影響を及ぼすと考えられるマイクロバブルの安定性について検討した。マイクロバブルの内包気体や粒子サイズは安定性に影響を与える要因となる。そこでまず、内包気体として臨床で使用されているパーフルオロプロパン、パーフルオロブタン、六フッ化硫黄を用いて、外殻成分が同一のマイクロバブルを調製した。In vitroおよびIn vivoにおいて、調製したマイクロバブルの安定性について超音波造影輝度を指標に評価した。その結果、六フッ化硫黄を内包したマイクロバブルにおいて、造影輝度が最も速やかに低下した。これは六フッ化硫黄の水への溶解度が高いため、マイクロバブルから周囲の水へと溶解しやすかったためと考えられた。次に、マイクロバブルの粒子サイズの安定性への影響について検討した。粒子サイズの異なるマイクロバブルを調製するために、浮遊速度の違いに注目し、遠心力を利用した精製方法の最適化を行った。その結果、平均粒子サイズの異なるマイクロバブルを調製することができた。内包気体および平均粒子サイズが異なるマイクロバブルのIn vitroでの安定性を評価した結果、いずれの気体においても平均粒子サイズが小さいマイクロバブルでは、造影輝度が速やかに低下した。以上のことから、パーフルオロカーボンを内包し、粒子サイズの大きいマイクロバブルは安定性が高いことが示唆された。来年度は調製したマイクロバブルのBBBオープニングへの影響を評価していく。本年度は異なる気体を内包したマイクロバブルと粒子サイズが異なるマイクロバブルを調製し、その安定性を評価した。その結果、内包気体および粒子サイズがマイクロバブルの安定性に影響を与えることを確認し、安定性の高いマイクロバブルを調製可能となった。BBBオープニングにおいて、マイクロバブルの安定性は超音波に対する応答性に影響すると考えられ、また、超音波照射のタイミングの決定のために重要となる。本年度は実際のBBBオープニング効率および傷害性を検討しなかったが、次年度予定していた粒子サイズの異なるマイクロバブルの調製を行った。そのため、次年度以降にBBBオープニング効率および傷害性を検討することで、当初の検討項目をほぼ進められると想定しており、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。

また、脳への傷害性について、HE染色と変性神経細胞染色(Fluoro Fade C染色)を行い評価した結果、本研究で用いたマイクロバブルと超音波照射条件において顕著な傷害は認められなかった。これらのことから、パーフルオロプロパンまたはパーフルオロブタンを内包したマイクロバブルを用いることで効率的かつ低侵襲的にBBBオープニングが可能になると期待される。調製したマイクロバブルを使用してIn vitroで超音波に対する応答性を評価する。また、In vivoにおいて、調製したマイクロバブルと超音波を併用したBBBオープニングについてモデル薬物の脳への移行を指標に検討する。脳組織から薬物を抽出し定量的な解析を行うとともに、組織切片を作製し薬物の分布を観察する。さらに、脳に対する傷害性について神経細胞の変性を指標に組織化学的解析により評価する。得られる結果をもとに、安全性が高く効率的にBBBオープニング可能なマイクロバブルの構成成分および物性を明らかにし、最適化されたマイクロバブルの開発につなげる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
非接触計測型IoTセンサモジュールを用いた日常場面でのストレス評価システムの開発

昨年度はシングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理について、使用するシングルボードのコンピュータの選定、作業性ストレスを負荷した際の脈波成分の変化についての基礎的な検証を行った。今年度はシングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理に関しては、昨年度に入手したRGBカメラ及びボードでの画像取得・脈波抽出処理の開発を行った。しかし、処理速度の問題などからオフラインでデータ処理を行うにとどまった。自律神経機能調節の評価に関しては、健常成人5名を対象としてRGBカラー画像から抽出した脈波成分を用いて末梢交感神経活動を間接的に反映する指標である基準化脈波容積(NPV)を算出して、左手第2指指尖部に装着した透過型光センサからのNPV値との比較を行った。しかし、RGBカラー画像から抽出した脈波成分を用いて算出したNPV値の変化は、手指でのNPV値の変化と一致せず、安静時とストレス負荷時の平均値に有意な差は見られなかった。原因としてはNPV値の算出式が透過光に対するものであり、RGBカラー画像から抽出した脈波は反射光計測によるものであるため、反射光による補正式の検討が必要となった。補助センサの開発に関しては、6軸(3軸加速度、3軸ジャイロ)センサモジュールの出力にカルマンフィルタを適用することで演算出力にドリフトが発生しないことを確認した。体表面多点変位計測の結果から左鎖骨下近傍で変位が大きいことから、健常成人5名を対象として左鎖骨下に6軸センサモジュールを装着し、演算出力波形と電気的インピーダンス法で計測した呼吸波形との比較を行った。その結果、前額面と矢状面の変化パターンを比較することで腹式呼吸及び胸式呼吸の区別が可能であることが示唆された。また、呼吸停止時には心拍動に伴う心弾動図(BCG)が計測できることを確認した。上述したようにシングルボードコンピュータによるRGBカラー画像からの脈波抽出に関しては、GPU搭載小型ボードの使用や演算処理の簡略化などの改善検討が必要である。自律神経調節機能の評価については、反射光計測に対応したNPV値の補正方法および他のストレス評価指標の適用を検討する必要がある。ただし、今年度の被験者においても抽出した脈波成分の平均値は、安静時とストレス負荷時において手指のNPV値の変化と一致することを確認できている。平均値であれば演算処理も簡略化できるため、前述のシングルボードコンピュータによるRGBカラー画像処理の負荷軽減につながると考えている。補助センサに関しては基本的な動作確認が終了し、システムへの組み込みを検討する段階にある。後述する方策により研究推進を図る。来年度は本研究課題の最終年度として、IoTセンサモジュールとクラウドサーバを利用した自律神経機能の評価システムを構築する。IoTセンサモジュールに関しては、GPU搭載の小型ボードの使用も考慮し、RGBカラー画像からリアルタイム追従・脈波抽出処理の構築を進める。自律神経調節機能の評価については、反射光計測に対応したNPV値の補正方法の検討を行うとともに、他のストレス評価指標である脈拍変動解析などの検討も同時に進める。最終的には、唾液中のコルチゾール濃度との比較実験を行い、本システムで使用する評価パラメータを決定する。補助センサに関しては、センサ装着の負荷を軽減するワイヤレス化の検討を行い、IoTセンサモジュールとの連携が可能なシステム構成を検討する。クラウドサーバを利用した自律神経機能の評価に関しては、Windows Azure、Google Cloud Platform、Amazon Web Serviceなどの各種仮想クラウドサーバサービスのベンチマークテストを行うとともに、できるだけ既存の開発リソースを活用可能なサービスを選択することで開発工数の圧縮を図り、自律神経調節機能の評価システムを構築する。RGBカラー画像を用いた非接触計測で得られる生体情報(脈拍数および呼吸数)と温湿度や照度などの環境条件を複合センシング可能な「非接触計測型IoT(Internet of Things)センサモジュール」の開発を目指して,以下の検討および実験を行った。シングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理については,現在容易に入手可能なシングルボードコンピュータの仕様調査を行い,各種シングルボードコンピュータの購入とその動作確認にとどまった。また,シングルボードコンピュータ以外にも通常のディスクトップパソコンと同等の性能・拡張性を持つカード型コンピュータも入手し,その動作確認を行った。OSとしてWindows10をインストール可能なことから接続可能なRGBカメラの機種の多さ、ソフトウェア移植の容易性等からカード型コンピュータの採用も並行して検討を進めることとした。また作業性ストレスを課して,RGBカラー画像から抽出した脈波成分の時系列データの変化について検討を行った。健常成人5名を対象に作業性ストレスとして、タッチパネルディスプレイ上のランダムな位置に表示されるマーカーを順番に押していくタスクを課した。ストレス評価の指標としては,αーアドレナリン作動性の末梢交感神経活動を間接的に良く反映する指標である基準化脈波容積(NPV)を左手第2指指尖部に反射型光センサを装着して測定した。その結果,安静時とストレス負荷時のNPVの平均値の変化と同様に,RGBカラー画像から抽出した脈波成分の平均値がストレス負荷時に有意に減少していた。以上より,抽出した脈波成分の時系列データを使用することで自律神経機能調節の評価が可能であることが示唆された。シングルボードコンピュータは、IoT技術の急速な普及により様々な特徴を持つ機種が次々と発売されている。当初はソフトウェア開発環境の優位性からRaspberry Piの採用を検討していたが、より性能が向上したRaspberry Piとも互換性のあるシングルボードコンピュータやカード型コンピュータも登場してきた。それらの新しい機種の仕様調査等に時間をかけたために、シングルボードコンピュータの機種選定に遅れが生じてしまった。

その結果として、シングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理法に関する項目に開発遅れが生じている。また自律神経機能調節の評価に関しては、シングルボードコンピュータによる抽出処理の開発遅れにより、Kinectセンサによる計測データをもとにパーソナルコンピュータ上に構築済の評価環境を用いて検討を進めている。これまでに非侵襲的に末梢交感神経活動を評価出来るNPVとの比較を行い、作業性ストレスを課すことにより抽出した脈波成分の平均値が、安静時のそれと比較して優位に減少することが示唆されるデータが得られた。昨年度はシングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理について、使用するシングルボードのコンピュータの選定、作業性ストレスを負荷した際の脈波成分の変化についての基礎的な検証を行った。今年度はシングルボードコンピュータを用いたRGB画像データからの生体信号の抽出処理に関しては、昨年度に入手したRGBカメラ及びボードでの画像取得・脈波抽出処理の開発を行った。しかし、処理速度の問題などからオフラインでデータ処理を行うにとどまった。自律神経機能調節の評価に関しては、健常成人5名を対象としてRGBカラー画像から抽出した脈波成分を用いて末梢交感神経活動を間接的に反映する指標である基準化脈波容積(NPV)を算出して、左手第2指指尖部に装着した透過型光センサからのNPV値との比較を行った。しかし、RGBカラー画像から抽出した脈波成分を用いて算出したNPV値の変化は、手指でのNPV値の変化と一致せず、安静時とストレス負荷時の平均値に有意な差は見られなかった。原因としてはNPV値の算出式が透過光に対するものであり、RGBカラー画像から抽出した脈波は反射光計測によるものであるため、反射光による補正式の検討が必要となった。補助センサの開発に関しては、6軸(3軸加速度、3軸ジャイロ)センサモジュールの出力にカルマンフィルタを適用することで演算出力にドリフトが発生しないことを確認した。体表面多点変位計測の結果から左鎖骨下近傍で変位が大きいことから、健常成人5名を対象として左鎖骨下に6軸センサモジュールを装着し、演算出力波形と電気的インピーダンス法で計測した呼吸波形との比較を行った。その結果、前額面と矢状面の変化パターンを比較することで腹式呼吸及び胸式呼吸の区別が可能であることが示唆された。また、呼吸停止時には心拍動に伴う心弾動図(BCG)が計測できることを確認した。上述したようにシングルボードコンピュータによるRGBカラー画像からの脈波抽出に関しては、GPU搭載小型ボードの使用や演算処理の簡略化などの改善検討が必要である。
旧日本帝国における森林の利用と保全に関する研究－地理学、林学、環境史の視点から－

本研究では戦前戦時期の旧日本帝国の植民地・支配地域における森林の利用と保全の実態を具体的に明らかにし、それらを旧日本帝国の地理的連続性において理解すると同時に、戦後の森林利用・保全との歴史的連続性において理解することを目的とした。その結果、朝鮮、台湾、満州、南方(東南アジア)の各地域のそれぞれにおいて、多様な森林利用が展開されていたと同時に、それらは日本本土における森林利用・森林保全とも連動しながら帝国林業としての結びつきを有していたことが明らかとなった。このような日本帝国時代に形成された帝国林業の人的・知的なネットワークは戦後の日本や東アジアの林業にも一定の影響を与えていることが推察される。本研究は朝鮮、台湾、満洲、東南アジアなどの旧日本帝国の植民地・支配地域における森林の利用と保全の実態と、森林の「資源化」の諸相を明らかにすることを目的とするが、本年度は研究の初年度として研究分担者がそれぞれに論文の刊行、学会発表をおこなったほかに、研究分担者全員が参加して全体研究会(福岡市)を1回おこない、各研究分担者の研究を紹介するとともに、今後の研究の進め方について議論をおこなった。また、その研究会では九州大学附属図書館所蔵の旧植民地関連資料を見学するとともに、九州大学総合研究博物館の三島美佐子准教授を招いて「金平亮三の教育研究史」に関する講演をお願いした。九州帝国大学には当時の農学部教授の金平亮三によるコレクションをはじめとして台湾や朝鮮など旧日本植民地における森林および林業に関する多数の資料が保存されていることがわかり、今後の本科研の研究にとって重要な手がかりとなることが分かった。また、初年度に計画していた東京大学林政学研究室所蔵の戦前・戦時期の植民地関連の林政資料のデータベース化については地図資料の画像ファイル化と文字資料のテキスト化をおこない、一部はすでにインターネットで公開している(竹本)。論文では分担研究者の米家が近代林学における「火入れ」に関する論争を手がかりとして近代日本における草原の「資源化」に関する論考を発表し(歴史地理学58-1)、永井が戦前満州の鴨緑江における木材搬出方法に争点を当てて森林開発の実態を明らかにした(善隣469)。学会発表では、戦時期の日本による南方森林開発と戦後の日本企業による東南アジアの森林開発とのつながりについての研究(中島)、日本支配下の植民地朝鮮における森林政策についての研究(竹本)、近代日本の林学における潜在的自然植生の位置づけ(米家)、および植生変化に関する科学的林業の認識に関する研究(米家)などの成果を得た。本年度は初年度ということもあり、全体研究会においては本科研の研究課題および研究方法の確認とそれぞれの役割分担の明確化に焦点を当てた。本科研の特徴の一つは、東アジア・東南アジアにおける森林の利用と保全を旧日本帝国の地政学的枠組との関連で解明しようとする点にあり、その点で森林の利用と保全を旧日本帝国の地政学的な領域との関係において捉えようとする視点が重要となる。そうした視点から、本年度の成果として、米家は帝国の中核である日本本土における近代林学の森林観を明らかにし、竹本は朝鮮、永井は満州、中島は東南アジア(英領ボルネ、蘭領ボルネオ、フィリピン)における森林開発の実態をそれぞれ明らかにすることができた。しかしながら、台湾に関しては今年度は着手することができずに、翌年度以降に持ち越しとなった。もっともすでに台湾での資料の所在や調査関係先は把握しており、翌年度にすぐに調査に取り掛かることができる。また、初年度に計画していた東京大学所蔵の植民地関連の林政資料のデータベースの作成に関しても、主要資料の整理は終わり、一部はすでにインターネットで公開している。また、全体研究会(福岡)も予定通りに行うことができ、さらに今後の研究遂行に重要な資料も確認することができた点は大きな収穫であった。そのほか、第3回東アジア環境史学会(香川大学)に本科研から3人(米家、竹本、中島)が参加して発表できたことは、本科研の成果を国際的に発信するうえで役立った。以上の点から、本科研の研究計画はおおむね順調に進展していると言える。今年度は第2回目の全体研究会を2016年8月1日-8月2日に東京大学農学部林政史研究室で開催した。主な内容は(1)分担者各自の研究の進捗状況の報告、(2)東京大学林政文庫所蔵資料の閲覧および研究打ち合わせ、(3)植民地林業関係者の団体「外林会」幹事の武藤隆さん宅(東京都八王子市)にて主に満州関連の植民地林業の資料の閲覧。また、上記の(3)に関連して、2016年4月18日に高尾山で開催された「満蒙大陸林業人物故者慰霊祭」に参加して、上記「外林会」の関係者にインタビューを行った。そのほか、2016年7月9日に東京大学農学部で開催された「環境史研究会ワークショップ」に参加して、中国および台湾における林政史や森林管理について意見交換をおこなった。各研究分担者の主な研究成果としては、中島が南方森林資源をめぐる「帝国林業」の認識に関する口頭発表(国際地理学会議、日本地理学会春季学術大会)をおこなったほか、現代における「自然」概念に関する論文を刊行した(E-Journal GEO, Japanese Contribution to the History of Geography 11)。また、米家は近代日本における朝鮮地誌に関する口頭発表(日本地理学会春季学術大会)をおこなったほか、「山民」概念に関する論文(歴史評論)と植民地期の朝鮮に対する日本人教員の認識に関する論文(文化歴史地理)を刊行した。永井は20世紀初頭の日本と満州(中国東北部)の貿易に関する口頭発表(日本土壌肥料学会)をおこなったほか、『満洲事典』(2017年刊行予定、筑摩書房)

所収の「満洲の自然」「林業開拓団」など森林・林業関連12項目を執筆した。竹本は台湾での調査において植民地期に日本が設立した農林学校で林学を学んだ台湾人へのインタビューをおこない、合わせて日本人の同窓生に関する情報も得ることができた。本科研の特徴は東アジア・東南アジアにおける森林の利用と保全を旧日本帝国の地政学的枠組みとの関連で解明しようとする点にある。その点において本年度も一定の成果を得ることができた。中島は東南アジアにおける森林利用が日本本土における森林保全と表裏一体の関係にあること、そして総力戦下の森林政策において形成されたそうした枠組みが戦後においても継承されていたことを明らかにした。米家は近代日本による植民地朝鮮に対する地理的認識や山地や森林をめぐる自然観・社会観を明らかにした。永井は戦前期の日本と満州との貿易上のつながりから満州での資源利用の実態を明らかにした。また、今年度は永井を中心にして「外林会」の関係者とつながりを持つことができたこと、および竹本による台湾での調査によって農林学校関係者とのつながりができたことは大きな成果である。これまでほとんど解明されてこなかった植民地の林業官僚の具体的な活動内容、および引き上げ後の日本国内で彼らが果たした役割などを明らかにする重要な手がかりを得ることができたことは、今後の研究の展開に大きく貢献するものと期待される。日本の林学者や林業官僚が朝鮮、台湾などの植民地で果たした役割については、例えば斎藤音作(朝鮮)や金平了三(台湾)など何人かの人々について本科研においてもその実態が明らかにされつつあるが、その研究蓄積は十分ではない。また、それらの人々が敗戦後に日本の森林利用や森林保全に果たした役割や影響についてはこれまでほとんど未知数であり、次年度に申請予定の科研費(基盤B)の研究課題に継続・発展させていく予定である。今年度は第3回目の研究会を2017年9月3日(日)9月4日(月)に京都大学文学部で開催した。主な内容は、(1)各分担者の研究の進捗状況の報告、(2)2017年10月に開催予定の東アジア環境史学会で本科研メンバーが主宰するセッション`Use and conservation of forest in empire: Imperial forestryof Japan and Britain'に関する打ち合わせ、(3)本科研をさらに発展させるための次期科研の申請に関する検討である。今回の研究会では、上記の(2)および(3)について検討するために、本科研メンバー以外にも、駒澤大学の水野祥子、九州大学の三島美佐子の両氏を招いて、意見交換をおこなえたことはたいへん有意義であった。次期科研のメンバーとして両氏を加えることで、さらに研究の枠組みを広げることが可能となった。また上記のように、今年度は2017年10月26日-30日に開催された東アジア環境史学会において本科研メンバーが主宰するセッション`Use and conservation of forest in empire: Imperial forestry
書記史・文体史研究資料としての勧修寺法務寛信撰述書の調査研究

寛信(10841153)の一門は、公文の作成考勘を担当する弁官及びそれと密接に関連する蔵人であったが、寛信はこの記録の膨大な蓄積を背景に仏教界において独自の地位を獲得する。彼の言語生活は多方面に亘り、畿内の寺院経蔵に伝存する関係資料の原本を調査する作業を通して、訓点資料、漢字仮名交じり文、和化漢文、仮名文のそれぞれの表記体の文献の伝存していることが判明した。これを内容毎に類別し、それぞれの表記体の特徴と文体との関係について記述的研究を行った。本研究は、平安時代の院政期に活躍した勧修寺法務寛信(1084-1153)の、数多くの、そして多彩な撰述書が、日本語史研究資料、特に書記史、文体史に資する有益な文献であるとの認識から、その古写本の実地調査を行い、当該文献群の資料的性格の解明と書記史、文体史研究の新たな方向性を提示することを目的とする。この目的を達成するために、以下のような研究計画を立てた。(1)勧修寺法務寛信の関係した文献は、撰述書、訓点資料、和歌、日記等多岐にわたる。これらが、どこにどのような形で所蔵されているかを調査する。具体的には、以下の諸寺院を中心に現地調査を行う。(1)東寺(2)高山寺(3)石山寺(2)上記の寺院等で実地に原本に従って、書誌的情報及び語学的情報(書記、文体)を記録し、データとして蓄積する。(3)文献ごとに、書記上の特性を軸に、これと文体、語彙・語法上の特徴との相関を観察する。(4)勧修寺法務寛信以外の、当時の書記・文体の全体的状況を踏まえることで、寛信の言語資料を相対化する。本研究は、平安時代の院政期に活躍した勧修寺法務寛信(一〇八四-一一五三)の、数多くの、そして多彩な撰述書が、日本語史研究資料、特に書記史、文体史に資する有益な文献であるとの認識から、その古写本の実地調査を行い、当該文献群の資料的性格の解明と書記史、文体史研究の新たな方向性を提示することを目的とするものである。その主たる実績としては、下記のとおりである。まず、第一に、近畿地方所在の、古寺院を中心に、勧修寺法務寛信関係書の原本調査を実地に行う。具体的には、京都市の東寺金剛蔵、大津市石山寺等の調査を行ったが、併せて東大寺図書館にも、関連調査を行った。今回の実地調査では、変体漢文体資料及び片仮名交じり文資料の調査を行ったが、加えて、当時の変体漢文体に加点された訓点の様相についても観察し、整理を行った。第二には、本研究の成果として、中国で行われた学会で、漢語語彙の使用と文体との関係について報告した。寛信の活動した12世紀に焦点をあわせて、当時の辞書『色葉字類抄』に掲出された仏教漢語の性格について考察し、報告した。本年度は、当該研究課題の2年目にあたり、昨年度の基礎的調査を踏まえて、さらに調査の補足と、成果の公表とを積極的に行った。文献調査は、東寺・石山寺・高山寺の諸寺院経蔵における、平安時代及びこれに連なる鎌倉時代の仏書漢字仮名交じり文資料の原本調査を行った、その中で、とりわけ東寺所蔵文献に寛信関係資料として有益な文献が多く認められた。以下の(1)(3)はその具体的な文献資料の概要である。(1)一四八箱一号「御遺告」一巻は、鎌倉時代元亨元年書写の巻子本であるが、勧修寺法務寛信の説を伝えるものであることが分かり、「御遺告」を訓読し、加点した営為を伝える文献として貴重である。(2)一七六箱五号「作法集」二冊は、鎌倉時代元亨二年書写の袋綴装であるが、第一冊の巻第二の「伝法潅頂外儀」の箇所の朱書が、やはり、「寛一法務草」の「勧修寺本」に拠って「朱付加」したものという。これは、仁和寺・紫金台寺御室の御入壇の記録であり、本文自体が、仏教儀礼の日記であって、僧家の日本漢文体の資料として有益である。(3)一九六箱四号「如法尊勝勧」一帖は、鎌倉時代文保二年の書写で、これもその本奥書に見えるように「此文先師寛一法務染筆也」と弟子の「明海」が記しており、寛信撰述書の一つと見られる。

本年度は、研究成果の一端を、外国にも発信すべく、中華人民共和国・西南交通大学において口頭発表(「古文献の表記-漢字・平仮名・片仮名-」)を行い、12世紀に活動した一僧侶(=寛信)の言語生活に焦点を当てて書記史の観点から論じた。今年度は、これまで調査した文献資料の整理を行い、この三カ年の中間的な報告を目指すことを目標に遂行した。具体的には、近畿地方の、京都市の東寺、高山寺の真言寺院を軸として、勧修寺法務寛信の自筆本、撰述書、手沢本、伝領本など、彼にゆかりのある文献を広く探索し、現地に赴いて原本調査を行った。日本語史の、特に書記史・文体史の資料として活用するためには、原本を実見することが不可欠であり、書誌的、文献学的情報も含めて調書をとった。今後の課題遂行の上で、資料は十全か、もし不足しているとすればどのあたりの文献資料かを知るためにも、この収集した文献資料のデータを整理した。その研究成果は、下記の研究発表(雑誌論文)のそれぞれであるが、就中、「翻刻・翻字の限界-日本語史研究の立場から-」(岩波書店『文学』11-5、2010)は、原本調査を行い、これを活字に置き換えて本文データを提供する上でどういった問題が生ずるかについての理論的考察を行ったものであり、「勧修寺法務寛信の言語生活について」(『言語変化の分析と理論』おうふう、2010)は、勧修寺法務寛信の多面的な書記生活の実態の全体像を俯瞰したものであり、当初予想した以上に、院政期における、勧修寺法務寛信の記録的活動の意義は甚大であることが確認された。具体的には、事相書、口記、表白の漢文的述作が中国古典文(正格漢文)に準拠するものから記録体(変体漢文)に及ぶさまざまなものがあることがわかり、仮名書き資料、訓点資料(主として東大寺点を使用)、和歌、字書に至るまで、実に幅広く、彼の言語活動の足跡を辿ることができ、「読む」「聞く」「話す」「書く」の四要素に亘り、勧修寺法務寛信がどういった言葉の生活を営んでいたかのおおよその実態を解明することができた。一方、このような中間報告を行う過程で、今後の課題が具体的に展望できたのも今年度の成果である。第一に、漢文資料において未調査の文献が多数存することが確認され、原本調査の継続が必要であること、第二には、寛信の書記、文体史の活動を相対化するために比較材料を探索することが必要であることが分かった。本研究の最終年度の前年にあたる本年度は、研究計画に沿って予定通り進められているかどうかの点検も行いながら、次の(1)(2)の成果を得た。(1)ヨーロッパ日本研究協会(EAJS)第13回国際会議(エストニア・タリン大学:8月2427日)に参加して、「The Scope and Prospects of Kunten Research in Japan」の総合題目の下、4名の研究者が各専門領域の内容ごとに発表を行った。このうち、山本は「和化漢文の文体的特徴とその国語学的な貢献」と題して、寛信撰述書の多種多様な変体(和化)漢文資料を紹介し、文体的特徴の指標を提示し、院政期変体(和化)漢文体の全体像を展望する内容を発表した。さらに、シンポジウム「日語研究的現状与展望」において「漢文と仮名交じり文」(中華人民共和国、黒竜江大学:9月10日)と題した発表で、寛信撰述書のうち、特に漢文文献と仮名交じり文献との言語的相違について述べた。(2)近畿地方の京都市・高山寺、東寺、奈良市・奈良文化財研究所等に所蔵の院政期漢文体資料の調査を実地に行い、寛信撰述書の文体的特徴を記述するための比較材料を収集し、分析を行った。今年度は、特に寛信の日記、事相書、表白の特徴を記述するための補足調査を実施した。上記のような成果が得られるとともに、次のような課題の存することも明らかになり、これらが次年度の課題となる。(3)漢文資料において未調査の文献が多数存することが確認され、原本調査の継続が必要であること。(4)寛信撰述書の書記、文体史的意義を明確にするために比較材料を探索して相対化を図ることが必要であること。(5)比較文献は、国内資料に限定せず、海外の漢文文献にも拡大すること。12世紀平安末の院政時代は、書記史の上では「片仮名交じり文」が隆盛し、文体史の上では「和漢混交現象」が拡大するという画期にあたる。
根管治療用器具の疲労破壊を予防するための基礎的研究

平成6年度,疲労破壊試験機を試作し,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度の測定および破断状態の電顕による観察をこれまで臨床で使用されているステンレススチール製根管治療用器具3社製品のリ-マ-,Kファイル,Hファイルとチタン合金製の1種について行なった.この結果は,岩手医科大学歯学会に昨年報告した.平成7年度,上記研究に追加実験から得られた新治療を加え,6月に開催された臨床歯内療法学会に発表し,日本歯科保存学会に投稿し論文として公表した.実験結果:試作試験機はISO規格試験を行なうに十分な機能を有する物であった.特に優れていた点は,把持部分に我々が開発したアルミチャック法を採用した事である.この方法の採用により,チャック切や変形は全く生じなかった.試作疲労破壊試験機により,3社のステンレススチール製根管治療用器具(リ-マ-,Kファイル,Hファイル)とチタン合金製の1種について,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度を測定した.さらに,破断状態の電顕による観察,ヌープ硬度の測定を行った.チタン合金製に関しては,EPMAによる組成分析を行った.その結果,チタン合金製の組成は,チタン50.6atom.%,49.5atom.%であり,ステンレススチール製に比較して,硬さ値は低く,曲げトルクと破断トルクも小さく,破断角度は一定の傾向を示さなかった.本研究の本来の目的は,根管治療用器具の疲労破壊に関する基礎的研究であったが,疲労破壊を起こしづらいと推測されたチタン合金製器具がアメリカで開発され本邦においても市販された事,および疲労試験は膨大な時間を必要とする事から研究が多少横道にそれたが,本来の目的の一部は達成し得たと考えている.今後も,この研究を継続して行きたい.平成6年度,疲労破壊試験機を試作し,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度の測定および破断状態の電顕による観察をこれまで臨床で使用されているステンレススチール製根管治療用器具3社製品のリ-マ-,Kファイル,Hファイルとチタン合金製の1種について行なった.この結果は,岩手医科大学歯学会に昨年報告した.平成7年度,上記研究に追加実験から得られた新治療を加え,6月に開催された臨床歯内療法学会に発表し,日本歯科保存学会に投稿し論文として公表した.実験結果:試作試験機はISO規格試験を行なうに十分な機能を有する物であった.特に優れていた点は,把持部分に我々が開発したアルミチャック法を採用した事である.この方法の採用により,チャック切や変形は全く生じなかった.試作疲労破壊試験機により,3社のステンレススチール製根管治療用器具(リ-マ-,Kファイル,Hファイル)とチタン合金製の1種について,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度を測定した.さらに,破断状態の電顕による観察,ヌープ硬度の測定を行った.チタン合金製に関しては,EPMAによる組成分析を行った.その結果,チタン合金製の組成は,チタン50.6atom.%,49.5atom.%であり,ステンレススチール製に比較して,硬さ値は低く,曲げトルクと破断トルクも小さく,破断角度は一定の傾向を示さなかった.本研究の本来の目的は,根管治療用器具の疲労破壊に関する基礎的研究であったが,疲労破壊を起こしづらいと推測されたチタン合金製器具がアメリカで開発され本邦においても市販された事,および疲労試験は膨大な時間を必要とする事から研究が多少横道にそれたが,本来の目的の一部は達成し得たと考えている.今後も,この研究を継続して行きたい.疲労破壊試験機を試作し,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度の測定および破断状態の電顕による観察をこれまで臨床で使用されているステンレススチール製根管治療用器具3社製品のリ-マ-,Kファイル,Hファイルとチタン合金製の1種について行なった.この結果は,岩手医科大学歯学会に昨年報告され,さらに新たな知見を加え,本年6月に開催される臨床歯内療法学会に発表の予定である.試作試験機はISO規格試験を行なうに十分な機能を有する物であった.本試験機はISOに準じた規格試験機として一般化される可能性がある.また,問題点の1つであった,把握部分でチャック切や変形は,我々が開発してアルミチャック法を採用する事により,問題点を回避できた.この事は,破断部の電子顕微鏡による観察で明らかにされた.繰り返しねじり試験による疲労破壊は,90度ねじり1,000回付近であるとの予測が出来たが,疲労試験は膨大な時間を必要とする事からデーターをまとめて報告するには至っていない.疲労破壊を生じるねじり回数の推測値が分かった事は,疲労破壊現象の解明に大きな一歩と成ったと考えている.試作した疲労破壊試験機により,3社のステンレススチール製根管治療用器具(リ-マ-,Kファイル,Hファイル)とチタン合金製の1種について,ISO規格に準じた曲げトルク,破断トルクと破断角度を測定した.さらに,破断状態の電顕による観察,ヌープ硬度の測定を行った.チタン合金製に関しては,EPMAによる組成分析を行った.その結果,チタン合金製の組成は,チタン50.6atom.%,49.5atom.%であり,ステンレススチール製に比較して,硬さ値は低く,曲げトルクと破断トルクも小さく,破断角度は一定の傾向を示さなかった.また,捩じ切り破断後に生じる逆ねじれの発生は少い事を歯内療法学会に報告した.

本研究の本来の目的は,根管治療用器具の疲労破壊に関する基礎的研究であったが,疲労破壊を起こしづらいと推測されたチタン合金製器具がアメリカで開発され本邦においても市販された事,および疲労試験は膨大な時間を必要とする事から研究が多少横道にそれたが,本来の目的の一部は達成し得たと考えている.今後も,この研究を継続して行きたい.
腎尿細管におけるベロトキシン受容体発現調節と細胞障害性に関する研究

本研究を遂行するにあたり用いたベロトキシン受容体に対する抗体は、CD77に対するモノクローナル抗体であり、これは静岡県立大学生化学鈴木先生より供与された。対象は溶血性尿毒症性症候群3例、IgA腎症14例、紫斑病性腎炎14例、頻回再発ネフローゼ症候群5例とした。溶血性尿毒症性症候群では3例とも糸球体内並びに尿細管上皮細胞に強く染色された。IgA腎症では学校検尿などの無症候性に発見された症例は陰性であり、感冒時の肉眼的血尿発見例やネフローゼ症候群合併例では尿細管上皮細胞や糸球体内に陽性であった。紫斑病性腎炎は全例尿細管上皮細胞並びに糸球体内に陽性であった。頻回再発ネフローゼ症候群では感染合併例で陽性であった。染色部位は尿細管上皮細胞ではほとんどが細胞質であったが、一部核内に強く染色されていた。一方糸球体内では毛細管係蹄壁もしくはメサンギウム領域に染色された。2.培養尿細管上皮細胞におけるGb3の発現の検討ヒト尿細管上皮細胞Cell Line(HK2)を培養し各種サイトカインにて刺激し、Gb3の発現をフローサイトメーターにて観察した。刺激には、IL-1α,IL-6,IL-8,TNF-α,LPSの5種類のサイトカインを用いた。コントロールと比較すると、刺激48時間後にはいずれのサイトカインの刺激でもGb3の発現の増強がみられた。特にTNF-αの刺激で著しく増強した。以上の結果はヒト腎組織においてGb3は、血管内皮細胞のみならず尿細管上皮細胞においても発現しており、その多くは感染を契機として分泌される各種サイトカインが関与していることが強く示唆された。
重力による表層微小管の配向調節機構

重力による微小管の配向調節機構を明らかにするために,シロイヌナズナおよびアズキ芽生えを遠心過重力環境下で生育させ,微小管の構築と機能に関わるタンパク質のレベルと,それらを改変した突然変異体の重力に対する反応性を解析した。まず,微小管原繊維の構成単位であるα-チューブリン(TUA1TUA6)およびβ-チュ-ブリン(TUB1TUB9)の遺伝子発現に対する重力の影響を調べたところ,程度の差はあるもののすべての遺伝子の発現が重力の大きさが大きくなるにつれて増加した。また,γ-チューブリン遺伝子の発現は過重力により一過的に増加した。次に,様々な微小管結合タンパク質の発現を解析したところ,MAP65,MOR1,SPR1,SPR2の発現が過重力により減少した。ところが,微小管切断活性を持つカタニンの遺伝子発現は過重力により一過的に増加した。また,これらの微小管関連タンパク質のレベルも基本的に遺伝子発現と同様のパターンを示した。以上のことから,微小管の構築と機能に関わる多くのタンパク質のレベルが重力により制御されていることが示された。特に,γ-チューブリンおよびカタニンのレベルは,微小管の配向変化に先立って速やかにかつ-過的に増加したことから,重力による微小管の配向調節において重要な役割を担っていると考えられる。次に,α-チューブリン,β-チューブリン,MOR1,SPR1,SPR2,MAP65およびカタニンの変異体の過重力に対する反応性を解析した。その結果,SPR1の変異体以外では,過重力による形態の変化は見られなかった。また,重力による微小管の配向の変化も観察されなかった。したがって,これらの微小管関連タンパク質は,過重力による微小管の配合を介した形態変化に関与していると考えられる。以上のように,微小管の構築と機能に関わる多くのタンパク質が,重力による微小管配向の調節に関与している可能性が示された。本研究は、1)シロイヌナズナおよびアズキ芽生えを遠心渦重力環境下で生育させ、微小管の構築と機能に関わる遺伝子群の発現に対する重力の作用を解析する、2)微小管の構築と機能に関わる遺伝子を改変した突然変異体の重力に対する反応性を解析することで、重力による微小管配向の調節機構を明らかにすることを目的としている。平成18年度は、1)および3)を行った。まず、微小管原繊維の構成単位であるα-チューブリン[TUA1TUA6)およびβ-チューブリン(TUB1TUB9)の遺伝子発現に対する重力の影響を調べたところ、程度の差はあるもののすべての遺伝子の発現が重力の大きさが大きくなるにつれて増加した。また、γチューブリン遺伝子の発現は過重力により一過的に増加した。次に、様々な微小管結合タンパク質の発現を解析したところ、MAP65、MAP200(MOR1)、SPR1、SPR2の発現が過重力により減少した。ところが、微小管切断活性を持つカタニンの遺伝子発現は過重力により一過的に増加した。以上のことから、微小管の構築と機能に関わる多くの遺伝子の発現が重力により制御されていることが示された。特に、γ-チューブリンおよびカタニンの発現量は、微小管の配向変化に先立って速やかにかつ一過的に増加したことから、重力による微小管配向の調節において重要な役割を担っていると考えられる。次に、α-チューブリン、β-チューブリン、MOR1、SPR1、SPR2およびカタニンの変異体の過去に対する反応性を解析したその結果、SPR1の変異体以外では、過重力による形態の変化は見られなかった。したがって、これらの微小管関連タンパク質は、重力による微小管の配向を介した形態変化に関与していると考えられる。以上のように、微小管の構築と袴能に関わる多くのタンパク質が、重力による徴小管配向の調節に関与している可能性が示された。

したがって,これらの微小管関連タンパク質は,過重力による微小管の配合を介した形態変化に関与していると考えられる。以上のように,微小管の構築と機能に関わる多くのタンパク質が,重力による微小管配向の調節に関与している可能性が示された。
渦相関法と溶存メタン濃度測定を統合した浅い中緯度湖からのメタン放出の評価

湖沼は重要な温室効果ガスであるメタンの放出源であるが、観測データの量と質の制限によりその放出量の推定には大きな不確定性が残されている。本研究では、大気へのメタン放出量が特に大きい浅い湖である諏訪湖を対象として、渦相関法を用いたメタン放出の連続測定をおこない、それを溶存メタン濃度や気象・湖内環境データ、培養実験データと統合的に解析することで、放出の定量化とその環境応答性を明らかにすることを目的としている。また、観測データを基にパラメータ決定や改良をした数理モデルを用いてメタン放出の将来予測を行う予定である。平成30年度には、継続して渦相関法によるメタン放出量と気象・湖内環境の連続測定と定期的な溶存メタン濃度の観測を実施した。また、湖底堆積物中におけるメタン生成と湖水中のメタン酸化を明らかにするために、培養実験を実施した。データ解析から、以下のことが明らかとなった。(1)諏訪湖においては時折発生するバブルによるメタン放出が全体の6割ほどを占めていた。(2)拡散によるメタン放出は風速と表層の溶存メタン濃度に依存していた。(3)バブルによるメタン放出は明け方に発生する傾向があり、風速増加や前静圧減少と関連していた。(4)冬季のバブルによる放出はメタンバブルの蓄積に制限を受けていた。(5)夏季の湖水中の溶存メタン濃度は湖底付近で高くなっているが、高風速や夜間の水面表層の冷却による湖水混合により、表層の溶存メタン濃度が増加していた。(6)モデルシミュレーションにおいては、堆積層内のメタン生成と湖水中のメタン酸化のパラメータを培養実験の結果から決定することで、溶存メタン濃度とメタン放出量の再現性が向上した。なお、上記(1)から(4)の成果については、現在、投稿論文にまとめているところである。本研究課題で計画していた研究は順調に実施できている。メタン放出や気象・湖内環境の連続観測は最大限欠測の無いように実施しており、季節変化や日変化を明らかにするデータの取得ができている。溶存メタン濃度の観測も計画どおりの月一回の測定を実施しており、その季節変化が明らかとなっている。それに加えて、当初の計画に無かった溶存メタン濃度の連続観測にも挑戦しており、溶存メタン濃度の日内変動を明らかにしつつある。開発したメタン放出量をバブルと拡散による放出に分離する手法を長期データに適用し、その結果を投稿論文としてまとめているところである。今後も予定通り計画を進めて、観測の継続をおこなう。また、メタン放出の環境応答性を明らかにし、論文にまとめる予定である。特に、湖水の混合プロセスの把握とそれによるメタン拡散放出への影響に注目し、データ解析と数値モデルの改良を計画している。また、メタンバブル放出の数理モデルによる推定の向上にも取り組む。平成29年度には、渦相関法によるメタン放出量と気象・湖内環境の連続測定と定期的な溶存メタン濃度の観測を実施した。(1)諏訪湖においては定常的にメタンバブルが放出しているエリアが存在し、そのエリアでは通常の10倍にも達するメタン放出がある。(2)メタン放出は夏季に大きく、冬季に小さくなる季節変化を示した。(3)溶存メタン濃度もメタン放出と同様に、夏季に高くなっていた。(4)メタン生成は温度と共に大きくなっており、さらに同温度下では夏季の方がメタン生成が大きくなっていた。(5)メタン酸化は温度が高く、メタン濃度が高いほど大きかった。(6)メタン放出量をバブルと拡散による放出に分離する手法を開発した。なお、上記(6)の成果については、現在、投稿論文にまとめて提出しているところである。本研究課題で計画していた観測は順調に実施できている。メタン放出量をバブルと拡散による放出に分離する手法を開発し、投稿論文として提出しているところである。また、当初の予定に無かったメタン生成と酸化の実験を実施し、諏訪湖のメタン動態の解明を進めている。

平成30年度には、継続して渦相関法によるメタン放出量と気象・湖内環境の連続測定と定期的な溶存メタン濃度の観測を実施した。また、湖底堆積物中におけるメタン生成と湖水中のメタン酸化を明らかにするために、培養実験を実施した。データ解析から、以下のことが明らかとなった。(1)諏訪湖においては時折発生するバブルによるメタン放出が全体の6割ほどを占めていた。(2)拡散によるメタン放出は風速と表層の溶存メタン濃度に依存していた。(3)バブルによるメタン放出は明け方に発生する傾向があり、風速増加や前静圧減少と関連していた。(4)冬季のバブルによる放出はメタンバブルの蓄積に制限を受けていた。(5)夏季の湖水中の溶存メタン濃度は湖底付近で高くなっているが、高風速や夜間の水面表層の冷却による湖水混合により、表層の溶存メタン濃度が増加していた。(6)モデルシミュレーションにおいては、堆積層内のメタン生成と湖水中のメタン酸化のパラメータを培養実験の結果から決定することで、溶存メタン濃度とメタン放出量の再現性が向上した。なお、上記(1)から(4)の成果については、現在、投稿論文にまとめているところである。本研究課題で計画していた研究は順調に実施できている。メタン放出や気象・湖内環境の連続観測は最大限欠測の無いように実施しており、季節変化や日変化を明らかにするデータの取得ができている。溶存メタン濃度の観測も計画どおりの月一回の測定を実施しており、その季節変化が明らかとなっている。それに加えて、当初の計画に無かった溶存メタン濃度の連続観測にも挑戦しており、溶存メタン濃度の日内変動を明らかにしつつある。開発したメタン放出量をバブルと拡散による放出に分離する手法を長期データに適用し、その結果を投稿論文としてまとめているところである。今後も予定通り計画を進めて、観測の継続をおこなう。また、メタン放出の環境応答性を明らかにし、論文にまとめる予定である。数理モデルによる諏訪湖からのメタン放出の再現性を検討し、観測データを用いたパラメータ決定やモデルの改良を実施していく予定である。また、夏季にはウプサラ大学(スウェーデン)の湖からのメタン放出を研究しているグループを訪問する予定であり、共同研究に発展させたいと考えている。特に、湖水の混合プロセスの把握とそれによるメタン拡散放出への影響に注目し、データ解析と数値モデルの改良を計画している。また、メタンバブル放出の数理モデルによる推定の向上にも取り組む。