hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
持続可能な消費概念の実体化による環境共生都市形成の促進

川崎市の一般廃棄物処理に対して、容器包装プラスチックを含む可燃ごみと不燃ごみを「普通ごみ」として混合収集し、全量焼却処理する「現状案」、容器包装プラスチックを「プラごみ」として分別収集して直接埋立する「代替案I」、容器包装プラスチックを分別収集して高炉原料化する「代替案II」を想定した。ごみ量について「増減なし」「5%減」「10%減」、ごみの混入率について「0%」「5%」「10%」という状況を想定し、それらと各案を組み合わせ21のシナリオを設定した。各シナリオについて、「インベントリ分析」および「インパクト評価」という手順で、各評価指標の値を推定した。この際、LCA的な考え方で評価範囲を設定し、消費段階のみではなく、生産・供給段階も含めたインベントリを考慮した。地域的な影響項目については、コンジョイント分析を用いて、川崎市の住民の価値判断を反映させて貨幣換算した。手賀沼水域の河川のアメニティー空間としての価値を評価すべく、水域住民を対象にオンラインアンケートを実施して、河川の代表的な属性である水質、水量の持つ金銭的価値を示した。評価属性を指標として個人属性、水辺の利用方法・魅力の関係を解析した結果、水辺を日常的に利用している市民、水辺独特の魅力にひかれる市民は、水辺の価値を高く評価しており、その価値選好の強度は水量に対する選好度合が指標となりうることがわかった。また、水辺の持つ価値及び整備に係るライフサイクル消費エネルギーの評価も考慮した上で、費用便益分析により排水処理整備施策を抽出した結果、排水の分散処理が市民に支持されうることがわかった。これは、今後の流域の排水2マネジメントを考える上で重要な知見であると結論づけられる。これらの検討は、廃棄物と水の面から消費者側の市民の意見を取り込んだ環境共生型都市の形成に資することをめざしたもので、本方法の将来性を示した。持続可能な消費に対する人々の受け止め方を把握するために、水と廃棄物の両者を対象にして、それらの利用形態を変更することに対する受容性をコンジョイント分析などの方法で解析した。まず、水に対しては、味の良い水を求める人々の性向が明確である今日の状況の下で二元給水などのシステムの導入とそれに伴う経費負担に対する受容性を、現状で味が良好とされる水道水質の地域(武蔵野市)と不良とされる地域(東京都北区)を東京都内で抽出しコンジョイント分析を行った。解析結果から、北区および武蔵野市の住民は、エネルギー消費量の減少や、飲料水の味および臭いの改善に対して一定の価値を感じていることが分かった。飲料水の味や臭いの改善に対する評価は、両地区で差があるとは言い切れなかった。現状の水道水の質に対する満足度の差(武蔵野市の住民は、北区の住民と比べて満足度が高い)は、北区の住民については二元給水という新しいシステムに対する期待感があり、武蔵野市の住民については現状維持を望む傾向が強いという形で評価結果に表れた。また、エネルギー消費量の減少に対する評価は、北区の住民よりも武蔵野市の住民の方が高いことが示された。水道水の質に対する満足度が高くなることは、消費者が省エネルギー型の飲料水の利用形態を受容するための必要条件ではないことを示唆している。一方廃棄物に対しては、プラスチックごみの分別収集やごみ収集の有料化に対する住民意識を統計的に解析した。解析結果から、分別収集に対する受容性の方が、有料化に対する受容性よりも高いことが示された。分別収集に対する受容性に影響を与える要因としては、環境改善に対する期待感が正の影響を与え、手間の負担感が負の影響を与えることが分かった。有料化に対する受容性に影響を与える要因としては、ごみの減量・分別に対する期待感が正の影響を与えることが分かった。
気候別アジア地域水田の温室効果ガス発生・吸収機構の解明と発生削減管理法の開発

水田における温室効果ガス(CO_2, CH_4, N_2O)動態は、周日変動している事が分かった。CO_2については、イネの光合成の影響が大きかったが、CH_4とN_2Oについては、地温の影響によって土壌微生物の活動が変動するために生じたと考えられる。一方、日本とタイ国水田での比較から、地温よりも施肥管理等の方が温室効果ガス動態に大きな影響を与える事が示唆された。DNDCモデル実験により、間断灌漑を適用すると温室効果ガス発生量は増加するが、収量も増加するので、単位収量当りの温室効果ガス発生量が最小になる事が予測された。(1)営農条件下に置かれた水田において周年にわたるCH_4、N_2Oの発生量と吸収量と土壌の水分と電気伝導度の変動および湛水深を経時的に把握する。(2)土壌中に含まれるアンモニア態窒素(NH_4^+)・硝酸態窒素(NO_3^-)濃度および窒素安定同位体比(δ^(15)N)を時系列に沿って測定することによってN_2Oの発生源と機構を特定する。(3)既存の温室効果ガス発生モデルDNDCを援用することによって、これらのガスの純発生量を削減するための水分管理法及び施肥管理法を開発する。(4)熱帯地方(タイ)から冷温帯地方(北海道)に至る水田においてCH_4、N_2Oの発生・吸収状況を同時期に測定することによって、気候条件の違いによる発生量及び吸収量への影響を定量的に把握する。(1)調査地の選定4調査地の選定を行なった。タイ国では、カセサート大学カンペンサン校のキャンパス内に在る大学所有の水田に決定した。AC電源が既に確保できており、十分なフェッチも見込めることから決定した。九州では、九州沖縄農研センター筑後分場内の水田に決定した。AC電源が近くまで来ていることと十分なフェッチが確保できるので決定した。神奈川県では、平塚市の一般農家の水田を借り上げることにした。AC電源を既に設置した。さらに、十分なフェッチが確保できる。北海道でも一般農家の水田を借り上げることにした。AC電源が近くまで来ている上に、十分なフェッチの確保が可能である。(2)選択的サンプリング渦相関法測定装置の組立と試運転光音響式多種ガスモニターと3次元超音波風速計から構成される選択的サンプリング渦相関法測定装置を組立て、学内で試運転を行なった。一部改良を要するところが見つかったので、引き続き改良中である。(3)TDR水分測定装置の組立とTDRプローブの製作水分測定装置は、TDR水分計、TDR用マルチプレクサ、TDRプローブ、データロガーで構成した。土壌水分量・NO3濃度測定用に長さ15cm、30cm、45cm、60cmプローブを、また湛水深測定用に長さ60cmプローブを製作した。湛水深測定に対して実験的に測定可能であることを確認した。(5)ポストドク研究支援者の雇用若手研究者育成のために、ポストドク研究支援者を雇用した。引き続き雇用中である。(6)既存モデルを使った管理法の開発DeNitrification-DeComposition(DNDC)モデルを使って、CH_4、N_2Oの排出削減を目指した適切な管理法の開発が可能かどうかを引き続き検討中である。(1)ガスフラックスの原位置測定タイ国,熊本県,神奈川県,北海道の各地に選定した調査地において,選択的サンプリング渦相関法測定装置を使ってガスフラックスの測定を30分間隔で行った。ガスモニターの故障等で各地での測定期間は極めて限定的となった。使用したガスモニターは,屋外において長期間安定的に無人運転することは困難であることが分かった。さらに,水佃におけるCH_4,N_2Oガス濃度が非常に小さいために,ガスモニターの測定限界以下になる場合が多いことが分かったので,対応策を検討中である。(2)土壌環境の原位置測定選択的サンプリング渦相関法測定装置の設置と同時にTDR水分測定装置を設置する。土壌水分量,電気伝導度,湛水深,酸化還元電位を30分間隔で連続的に測定した。併せて環境条件の測定も30分間隔で行なった。(3)土壌中に含まれるアンモニアおよび硝酸態窒素の化学的抽出調査水田の土壌採取は,ガスフラックスが測定できなかったので行わなかった。δ^<15>Nの測定は,測定値の変動が大きいことから中止した。神奈川県平塚市、福岡県筑後市、北海道美唄市、タイ国に温室効果ガスフラックス測定装置を設置した。光音響式ガスモニターの性能が仕様と異なる事が判明したが、試行錯誤の末、除湿装置を取り付ける事によってCH4フラックスが測定可能である事がわかった。しかし、除湿するとガスモニターの仕様上、CO2, N20と水蒸気フラックスの測定ができない。

そこで、ガスモニターへの吸気ラインを除湿ラインと非除湿ラインの2系統として一定時間毎に切り替える事で、計画通りにCO2, N20, CH4ガスフラックスを同時に測定することが可能となった。本研究で採用した選択的サンプリング渦集積法により測定した顕熱フラックスと潜熱フラックスは、従来法による測定値と極めて良好に一致した。この事から、他の温室効果ガスにおいても正確なフラックス測定が可能であると推測できた。しかし、水田における温室効果ガス濃度が大気中の濃度に非常に近く、ガスモニターの測定下限値に近い事と上下向き風に含まれる温室効果ガスの濃度差がガスモニターの最大分解能よりも小さい事が多いことから、1年間を通した精度の高いガスフラックスの測定が困難である事が判明した。また、環境条件が非常に過酷な屋外でのガスモニターの連続運転は、極めて困難である事も分かった。従って、測定装置を設置した4カ所において計画のように同時期に温室効果ガスフラックスを測定して比較する事ができなかった。水田からのCH_4の発生は湛水時に多く、落水とともに減少する。N_2Oの発生は湛水時にはほとんど無く、落水時に急激に増加する。また、水田からのCH_4、N_2Oの発生は土壌温度、土壌の酸化還元電位、有機物量などの環境条件による影響を受けていることが報告されている。稲作の盛んな地域は熱帯地方から冷温帯地方へと広がっており、それぞれの気候帯で環境条件が異なることが予想される。REA法とチャンバー法との比較実験をタイ国カセサート大学カンペンセーン校内の実験圃場において行った。CH_4フラックスにおけるREA法とチャンバー法との比較を示した。今回の実験により、REA法とチャンバー法によるCH_4フラックスは良く一致し、REA法が水田において実用可能であることがわかった。イネの出穂開花期においてタイと平塚で、ガスの発生と吸収を比較した。出穂開花期においてCH_4のフラックスの平均値はタイの方が平塚よりも大きいことが観察された。タイのCH_4発生が平塚に比べて大きいのは、平塚に比べて地温が大きいために、土壌中のメタン生成菌の活動が活発となったことが考えられる。出穂開花期におけるN_2Oのフラックスの平均値は、平塚の方がタイよりも大きいことが観察された。出穂開花期において、水田土壌がタイに比べて平塚の方が環元状態であるにも関わらず、平塚の方がN_2Oの発生が大きくなった。このため、温室効果ガス発生に対する環境要因をより厳密に調査していく必要があると考えられる。本研究の結果により、気候条件の違いにより、水田からの温室効果ガスの発生量は変化することが測定された。また、一つの原因として農法や管理法の違いであることが示唆された。農耕地からの温室効果ガス発生を削減していくにあたって、気候条件・環境条件の違い、農法や管理法は非常に重要な要素であると考えられる。
脊髄グリア細胞に対するニコチンレセプターアゴニストの効果

ニコチン型アセチルコリンレセプターアゴニストの細胞内カルシウムレベル変化に及ぼす影響を調べるためにFura-2を用いた培養アストロサイトの細胞内カルシウムモニタリングで、潅流液中にニコチン型アセチルコリンレセプターアゴニストであるmethylcarbamylcholineを加えると、約5分後に細胞内カルシウムレベルの上昇が観察された。methylcarbamylcholineのEC50は約70nMと考えられ、100nMではsubmaximalな効果が得られた。次にニコチン型アセチルコリンレセプターアゴニストの培養マイクログリアに対する機能を検討した。培養マイクログリアをエンドトキシンであるLPSで刺激すると、NOやTNF-αが発生することが知られている。培養マイクログリアに100ng/mlのLPSを加え、24時間後に培養液中に放出されたNO2とTNF-αを測定したが、methylcarbamylcholineの投与は影響を及ぼさなかった。次に培養マイクログリアにアデノシンレセプターアゴニストであるCl-adenosineを投与すると12時間後に細胞質内の断片化DNAが出現するが、methylcarbamylcholineを更に加えるとmethylcarbamylcholineの濃度に依存して、Cl-adenosineにより引き起こされるアポトーシスガ増強された。今後の研究としては更にmRNAレベルでのサイトカイン合成に対するアデノシンの影響を調べていきたい。ラット脊髄より培養したマイクログリアを用いてニコチン型アセチルコリンレセプターの作用を調べた。即ち、ニコチン型アセチルコリンレセプターの刺激がアルツハイマー病などの神経変性疾患に関与していると考えられているマイクログリアにどのような影響を与えるかを調べる研究である。まず、我々はLPS刺激による培養マイクログリアからのTNF-αやNOの放出がニコチン型アセチルコリンレセプターアゴニストのMethylcarbamylcholine(MCC)の投与により変化するかどうかを観察した。培養マイクログリアをLPS(100ng/ml)に24時間暴露し、培地中に放出されたTNF-αとNOをそれぞれELISA法とGries reactionで測定した。結果は残念ながら影響が無いというものであった。続いてMCCがマイクログリアの細胞死を引き起こす可能性を検討するためベーリンガー社の細胞アポトーシス検出キットを用いた検討を行った。MCCは投与後約12時間で培養マイクログリアのDNAにfragmentationを濃度依存性に引き起こすことが観察された。今後は、このキット以外に形態的観察などを加え、ニコチンのマイクログリアに対する効果をさらに詳細に調べていく予定である。また、マイクログリア以外のグリア細胞であるアストロサイトの培養も行っており、この細胞に対するMCCの効果も検討を行う。アポトーシスやTNF-α、NOなどの比較的遅い反応のみでなく細胞内カルシウム変化などの速い変化についても検討を加えたい。
2型糖尿病における細胞膜マイクロドメイン機能異常の解明と制御

ガングリオシド特異的形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウスが著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを,我々は見出した.また,NEU3遺伝子欠損マウスは耐糖能正常であり,高脂肪食負荷によりコントロールマウスでは,耐糖能障害,インスリン抵抗性,膵β細胞の過形成が誘導されるのに対して,高脂肪食負荷に抵抗性を示した.我々はNEU3とガングリオシド異常,インスリン抵抗性,さらに2型糖尿病発症との関連性を明らかにしてきた.平成17年度は,NEU3アデノウイルスベクターを用いて、それぞれ通常食と高脂肪食を与えたC57B/6NマウスとKKAyマウスの肝臓にNEU3を過剰発現させて,In vivoにおけるインスリン感受性と耐糖能へのNEU3の関与を検討した。NEU3を肝臓に過剰発現させると,通常食C57B/6Nマウスの体重増加は対照マウスに比べて有意に少なく,また随時血糖値も2週間有意に低値であった。通常食の肝NEU3過剰発現マウスでは対照マウスに比べて,インスリン感受性と耐糖能は有意に改善した。高脂肪食負荷マウスでも,肝NEU3過剰発現により随時血糖値も2週間有意に低値であった。また,肝NEU3過剰発現は高脂肪食負荷C57B/6NマウスとKKAyマウスの耐糖能も有意に改善させた。NEU過剰発現により,肝臓グリコーゲンと中性脂肪の蓄積が誘導され,かつ肝でのPPARγ発現も増加した。肝NEU3過剰発現マウスの肝ガングリオシド組成変化の分析では,GM1の増加とGM3の減少を示した。肝NEU3過剰発現マウスの肝では,IRS1のチロシンリン酸化は,インスリン刺激前後とも,対照マウスに比べて,有意に増強していた。しかし,通常食,高脂肪食負荷とも肝NEU3過剰発現マウスの肝臓インスリン受容体(IR)とIRS2のチロシンリン酸化はインスリン刺激前,刺激後で,対照マウスと比べて有意の差異を認めなかった。高脂肪食負荷の肝NEU3過剰発現マウス脂肪組織のインスリン刺激IRチロシンリン酸化は,対照マウスと比べて有意に増加していた。肝NEU3過剰発現により,通常食C57B/6Nマウスのインスリン感受性と耐糖能改善,高脂肪食C57B/6NマウスとKKAyマウスにおける耐糖能改善を認めた。肝NEU3過剰発現によるインスリン感受性と耐糖能改善の分子機序として,1)ガングリオシドGM3の減少,2)PPARγシグナルの亢進という2つの機序が示唆された。ガングリオシド特異的形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウスが著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを,我々は見出した.

また,NEU3遺伝子欠損マウスは耐糖能正常であり,高脂肪食負荷によりコントロールマウスでは,耐糖能障害,インスリン抵抗性,膵β細胞の過形成が誘導されるのに対して,高脂肪食負荷に抵抗性を示した.さらに,2型糖尿病患者においてNEU3遺伝子の変異を検索したところ,2型糖尿病患者で正常者に比べて有意に高頻度で,かつインスリン感受性とも相関を示す遺伝子多型を同定した.このように我々はNEU3とガングリオシド異常,インスリン抵抗性,さらに2型糖尿病発症との関連性を明らかにしてきた.平成16年度は,アデノウイルスベクターを用いて,マウス肝臓にNEU3を過剰発現させ,In Vivoでの耐糖能とインスリン感受性の変化を検討した.すなわち,ヒトNEU3アデノウイルスベクターをC57BL/6Jマウス尾静脈より静注し,肝にNEU3を過剰発現させた.糖負荷試験で耐糖能を評価したところ,耐糖能の有意な改善を認めた.さらに,インスリン負荷試験でもインスリン感受性の有意な改善を認めた.さらに,2型糖尿病モデルマウスである,KKAYマウス,高脂肪食負荷マウスでも,NEU3を肝臓に過剰発現させると,耐糖能とインスリン感受性の著明な改善を認めた.これらのマウス肝臓のガングリオシド組成を解析すると,GM3の著明な減少,GM1,GM2の増加を認めた.インスリン受容体,IRS1などインスリンシグナル分子の発現増加とインスリン刺激時のチロシンリン酸化の亢進を認めた.NEU3はガングリオシド代謝を介して,インスリンシグナルを調整する分子機序が明らかになった.ガングリオシド特異的形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウスが著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを,我々は見出した.また,NEU3遺伝子欠損マウスは耐糖能正常であり,高脂肪食負荷によりコントロールマウスでは,耐糖能障害,インスリン抵抗性,膵β細胞の過形成が誘導されるのに対して,高脂肪食負荷に抵抗性を示した.我々はNEU3とガングリオシド異常,インスリン抵抗性,さらに2型糖尿病発症との関連性を明らかにしてきた.平成17年度は,NEU3アデノウイルスベクターを用いて、それぞれ通常食と高脂肪食を与えたC57B/6NマウスとKKAyマウスの肝臓にNEU3を過剰発現させて,In vivoにおけるインスリン感受性と耐糖能へのNEU3の関与を検討した。NEU3を肝臓に過剰発現させると,通常食C57B/6Nマウスの体重増加は対照マウスに比べて有意に少なく,また随時血糖値も2週間有意に低値であった。通常食の肝NEU3過剰発現マウスでは対照マウスに比べて,インスリン感受性と耐糖能は有意に改善した。高脂肪食負荷マウスでも,肝NEU3過剰発現により随時血糖値も2週間有意に低値であった。また,肝NEU3過剰発現は高脂肪食負荷C57B/6NマウスとKKAyマウスの耐糖能も有意に改善させた。NEU過剰発現により,肝臓グリコーゲンと中性脂肪の蓄積が誘導され,かつ肝でのPPARγ発現も増加した。肝NEU3過剰発現マウスの肝ガングリオシド組成変化の分析では,GM1の増加とGM3の減少を示した。肝NEU3過剰発現マウスの肝では,IRS1のチロシンリン酸化は,インスリン刺激前後とも,対照マウスに比べて,有意に増強していた。しかし,通常食,高脂肪食負荷とも肝NEU3過剰発現マウスの肝臓インスリン受容体(IR)とIRS2のチロシンリン酸化はインスリン刺激前,刺激後で,対照マウスと比べて有意の差異を認めなかった。高脂肪食負荷の肝NEU3過剰発現マウス脂肪組織のインスリン刺激IRチロシンリン酸化は,対照マウスと比べて有意に増加していた。
炭化水素化合物の自着火反応機構を解きほぐす

ガソリンエンジンのノッキングは,燃焼室壁面近傍における熱発生および熱損失,乱流現象が複雑に絡み合った現象である.本課題は,燃料の自着火に関して,素反応過程から理解することを目的とした.詳細化学反応機構を用いた反応解析の結果から,自着火タイミングの決定に重要な役割を担うROO(アルキルペルオキシラジカル)の反応性が,化学構造中に含まれる主鎖の長さ,第三級・第四級炭素原子の位置で系統的に整理できることを明らかにした.得られた化学構造と反応性の相関に関する知見は,エンジン設計に利用する化学反応モデルの開発,特にランピング法を利用した簡略化モデルの開発につながることが期待される.ガソリンエンジンのノッキングは,燃焼室壁面近傍における熱発生および熱損失,乱流現象が複雑に絡み合った現象である.本課題は,燃料の自着火に関して,素反応過程から理解することを目的とした.詳細化学反応機構を用いた反応解析の結果から,自着火タイミングの決定に重要な役割を担うROO(アルキルペルオキシラジカル)の反応性が,化学構造中に含まれる主鎖の長さ,第三級・第四級炭素原子の位置で系統的に整理できることを明らかにした.得られた化学構造と反応性の相関に関する知見は,エンジン設計に利用する化学反応モデルの開発,特にランピング法を利用した簡略化モデルの開発につながることが期待される.エンジン内の着火性指標であるオクタン価やセタン価は化合物の化学構造に応じて系統的な変化を示すことが報告されている.本年度は,詳細反応モデルを利用した反応計算により初期温度600ー1200 K,初期圧力1ー8 MPaの定容燃焼を仮定した場合の燃料の自着火遅れ時間を求め,化学構造との関係を整理した.対象とした燃料分子は,アルカン,シクロアルカン,アルケン,アルコールである.炭化水素化合物の基本骨格はアルカンである.このアルカンの主鎖の長さ,側鎖の種類・数・相対的位置に着目して着火遅れ時間の傾向を整理した.基本的には従来から知られているように,主鎖が長い程着火性は良好になり,側鎖が増加すると着火性は悪くなる.この傾向はいずれの圧力条件下でもほぼ成立する.次にアルケン、アルコールなどの置換基が基本骨格に挿入された場合の着火遅れ時間への影響を系統的に調べた.これらの着火遅れ時間と化学構造との関係を説明するためには,着火遅れ時間の決定に大きく関与する低温酸化反応機構について理解する必要がある.まずは中心的役割をはたす燃料(RH)→アルキルラジカル(R)→アルキルペルオキシラジカル(ROO)の反応流れを把握してROOの異性体の生成比を簡単に予測するための方法を検証した.具体的には各燃料のアルカン、シクロアルカン、エーテル、アルコールを対象にしてC-H結合解離エネルギーを求め,化学反応計算によるROOの生成比との比較を行った.Rの異性体の生成比は開始反応であるOHラジカルなどとの反応速度定数によって決定することが化学反応計算により示唆された.文献調査、一部のアルコールの開始反応の反応速度定数の計算結果とC-H結合解離エネルギーを比較し、開始反応の反応速度定数を見積もる手法を検討している最中である.ガソリンエンジンのノッキングは,燃焼室壁面近傍における熱発生および損失,乱流現象が複雑に絡み合った現象である.したがって,ノック抑制手法を提案してエンジンの熱効率を向上させるためには,燃料の化学反応,乱流,壁面熱伝達などの諸現象を基礎から理解することが重要である.本課題は,燃料の自着火に関して素反応過程から理解することを目的とした.数百の化学種と数千の素反応から構成されているアルカン(鎖状飽和炭化水素)の自着火反応機構に対して,自着火を決定する上で重要な燃焼中間生成物であるROO (アルキルペルオキシラジカル)に着目し,ROOの化学構造と反応性について考察を行った.QOOHとO2QOOHが定常状態にあると仮定して求めたROOの連鎖分岐と連鎖成長過程へのみかけの反応速度定数を考察に利用した.みかけの反応速度定数は,燃料の酸化開始の初期段階の温度変化に対応している.また,六員環または七員環の遷移状態構造を経由するROOの異性化反応および後続反応が,主に連鎖分岐および連鎖成長過程に影響を与える.化学構造との関連は以下のようにまとめた.(1)連鎖分岐過程への反応速度定数は燃料分子サイズの増加とともに大きくなる.(2)第二級ROOと比較すると,第一級および第三級ROOの連鎖分岐過程への反応速度定数は小さい(3)γ位に第三級炭素がある場合には,連鎖分岐過程への反応速度定数が,特に低温条件下で大きい(4)γ,δ位に第三級炭素がある場合には,連鎖成長過程への反応速度定数が大きい.(5)γ位に第四級炭素がある場合には,連鎖分岐過程への反応速度定数が小さい(6)β,γ,δ位に第四級炭素がある場合には,連鎖成長過程への反応速度定数が変わる.これらの化学構造と反応性の相関に関する知見は,エンジン設計に利用される化学反応モデルの開発,特にランピング法を利用した化学反応モデル開発の指針になる.燃焼化学当初の計画通り,着火遅れ時間と化学構造の関連を整理することができ,低温酸化反応機構の入口となるROOの生成比をC-H結合解離エネルギーから簡単に見積もる手法の検討に進む頃ができた.

アルキルペルオキシラジカル(ROO)の後続反応過程は,逆反応の影響があるため単純に反応速度定数を比較するだけでは特徴を捉えることができない.中間体であるヒドロキシアルキルラジカル(QOOH)とヒドロキシアルキルペルオキシラジカル(OOQOOH)に定常状態を仮定した定常状態解析法を行う.この解析により,ROOの後続反応過程の連鎖分岐過程,連鎖成長過程への有効反応速度定数が求まる.この解析を,炭素級数や置換基の種類,位置などに着目して行い, ROOの後続反応過程の分類方法を考案する.これにより任意の化学構造の燃料の燃焼を,いくつかのROOの後続反応過程の組合せで表現することを考える.量子化学計算用の計算機スペックの選定のためにデモ機を利用していたが、デモ機不具合のために発注が遅れ納品が2014年度4月になったから.量子学計算用の計算機購入,成果発表・情報収集のための国内,国外会議に参加費及び旅費に使用する計画である.
ストレス誘導性のDNAトポロジー変化のヒト細胞での解析

研究代表者らは、大腸菌の細胞内のプラスミドDNAの超ら旋度が、ストレス刺激を受けると減少することを見いだし、DNAの超ら旋度の変化が熱ショックタンパクの誘導に寄与している、というこれまでには無かった新しい考え方を提唱している。さらに研究代表者らは、熱ショックタンパクDnaKの遺伝子欠損株では、熱ショック後のDNAの弛緩が回復しないこと、並びに、精製したDnaKタンパクが試験管内でのDNAジャイレースの反応産物の超ら旋度を上昇させることを示した。これらの結果は、ストレス刺激で誘導されたDNAの超ら旋構造を熱ショックタンパクが回復させる、という、分子シャペロンによるDNAの超ら旋構造の維持機構の存在を示唆するものである。本研究は、大腸菌で見いだされた、これらの事象の普遍性を、ヒトを含めたほ乳動物細胞で検証することを意図して立案されたものである。分子シャペロンの遺伝子ノックアウトマウスを作出し、ストレス刺激後の体細胞中のDNAの超ら旋度を測定することが、目下の目標である。現在、分子シャペロンのcDNAをプローブとしてゲノムライブラリーをスクリーニングすることにより、ゲノムクローンを得て、ターゲテイングベクターを作成することを目指している。本年度は、遺伝子ノックアウトマウスの作成に必要なES細胞培養室、並びにSPFマウス飼育室、マウス胚操作室の運営を軌道にのせることを第一の目標とした。現在、ES細胞がgerm lineに入り込んだマウスを得ることに成功しており、ノックアウトマウスの作成に必要な基本設備を整えることができたと判断している。研究代表者らは、大腸菌内のプラスミドDNAをクロロキン存在下でのアガロースゲル電気泳動で解析することにより、細胞にストレスがかかる条件下では、DNAの弛緩が起こることを見いだしている。さらに研究代表者らは、熱ショック蛋白の誘導とDNAの弛緩の現象との間の密接な対応関係から、DNAのトポロジー変化が、細胞が環境ストレスを認知する手段となっているのではないか、という仮説を提唱している。本研究は、大腸菌で見いだされたストレスに伴うDNAの弛緩が、ヒト細胞でも共通して見いだされるか否かを検証しようとするものである。これまでに、EBウイルス由来のプラスミドをヒトのリンパ球由来細胞にエレクトロポレーションにより導入し、その細胞内での運命を探索する方法を樹立した。その結果、細胞内に導入されたプラスミドは、時間経過とともに、染色体DNAへ取り込まれて行くことが明らかとなった。これらの知見は、プラスミドの導入による細胞レベルでの遺伝子治療を遂行してゆく上にも有用な情報となることが期待される。
発話の共有に関する言語的社会化研究―カメルーン狩猟採集社会子ども－大人間相互行為

本研究では、カメルーンの狩猟採集民バカの子どもー大人間相互行為に見られる「発話共有」現象(子ども話者の発話を、大人話者がくりかえす現象)に注目し、バカの子どもの言語社会化過程を描き出すことを目的としている。2018年度は研究課題関連文献の渉猟、海外調査の遂行、研究論文と出版物の執筆に取り組んだ。国内雑誌に、獲物の解体場で取り分を要求する子ども達の相互行為戦略に関する論文を、また海外雑誌に、バカの子ども達が行う集団オニネズミ猟で見られる行為指示の平等主義的言語使用を主題とする論文を投稿した。いずれも発話のくりかえしを分析対象に含んでおり、発話共有がどのような相互行為の文脈を生起させるのか検討した。また、2018年7月にマレーシアで行われた第12回国際狩猟採集社会会議(CHaGS12)の参加報告を、他研究者らと共に『文化人類学』に執筆した。2018年8月に行われたカメルーン東部州現地調査では、言語発達の途上にある子どもの相互行為場面の動画収集、聞き取りと参与観察に基づく世帯調査、言語習得調査を行った。これらは狩猟採集民バカと近隣農耕民ジメの両集落で行われたが、とくに言語習得調査では、子どもの発話内容、大人による言葉がけ、発話の相手など、子どもを取り巻く相互行為環境を理解するための質問調査を進めた。収集された動画資料については今後、書き起こし作業が必要だが、聞き取り調査からは大人の行為指示に対し、「子どもが同一発話をくりかえす」事例も得られ、バカ語話者にとって、くりかえしによる応答が適切である社会文化的文脈を考察するための手がかりが得られた。研究実施計画の予定通り、2018年度は二本の学術雑誌論文を執筆した。大阪大学文学研究科で実施されるデータ・セッションにて、現地調査で収集した動画資料の分析を行いながら、研究課題の理論的方向性と問題の所在の精緻化を進めているところである。また、研究対象言語であるバカ語の文法研究にも取り組んでいるが、当該言語の持つ語の多義性やトーンを理解する必要性など、筆者が克服すべき課題が見えてきた。引き続き現地インフォーマントの協力を仰ぎつつ、バカ語の言語研究をさらに進めていく。最終年度となる2019年度に取り組む内容は、以下の通りである。(1)前年度に引き続き、カメルーン東部州にて補足的調査を実施する。主な内容は、会話データの補充、既に記録した動画資料の言語的情報の精緻化、書き起こし、また子どもの相互行為環境、言語習得に関する聞き取り、である。(2)大阪大学文学研究科や京都大学で実施されるデータ・セッションにて発表を複数回行いながら、理論的枠組みの洗練化を目指す。(3)子ども発話をくりかえす大人(聞き手)の認識的優位の主張を主題にした、会話分析アプローチによる論文執筆を進める。また、これまでの成果をまとめた単著の構想を練る。本研究の目的は、カメルーンの狩猟採集民バカと農耕民ジメのそれぞれの子どもー大人間相互行為における子どもの言語使用実践に注目し、発話の責任主体としての子どもの発達を前提とする、従来の社会化論を再考することにある。平成29年度においては、実施計画にも定めていた通り、研究課題関連文献のレヴューと、投稿論文・著書の執筆をおこなった。本年度の主な成果は、以下の通りである。バカの子ども達の日常生活を概説し、伝統知識をめぐる彼らの学習過程の一端を記述した論考を出版した(園田浩司. 2017.「森との向き合い方を学ぶカメルーンの狩猟採集民バカ(一)」清水貴夫・亀井伸孝編『子どもたちの生きるアフリカ伝統と開発がせめぎあう大地で』昭和堂. pp. 114-127)。これまでに収集した観察記録等に基づき、調査項目のひとつであった「子どもたちのライフコースの把握」について、本書でその一部を整理した。また、コンゴ盆地狩猟採集社会の子ども研究者らと共同で論文を執筆した(Sonoda et al.,2018. Cultural Transmission of Foundational Schemas among Congo Basin Hunter-Gatherers. African Study Monographs Supplementary issue, 54: 155-169.)。本論文では、コンゴ盆地狩猟採集社会の大人と子ども間相互行為実践に注目した。同一発話の共有を含むいくつかの特徴は、平等主義やシェアリングといった、コンゴ盆地狩猟採集社会のスキーマと強く結びついているのではないかと論じた。他方、ヒエラルキー、不服従への処罰、子どもの学習内容の構造化といった学校教室における相互行為実践に関わるスキーマとは必ずしも一環しないことを指摘し、子どもの自立学習やイニシアチブを支援する、前者のような教授法が学校教室にも求められる、と提案した。平成29年度は本研究課題遂行の初年度であったため、まずは研究環境の基礎作りを念頭に置いた。現在研究代表者は、大阪大学文学研究科の研究環境に慣れつつある。具体的には、文学研究科の受入研究者マシュー・バーデルスキー氏をはじめ、言語文化研究科の研究者らが参加するデータ・セッションに積極的に参加し、意見交換をおこなった。また本年度は、関連文献の渉猟や、会話分析セミナーへの参加などを通して、研究課題の理論的方向性の精緻化にも取り組んだ。最後に研究実績の概要で報告した通り、学術雑誌の論文、著書として研究成果の一部を公表した。

2018年度は研究課題関連文献の渉猟、海外調査の遂行、研究論文と出版物の執筆に取り組んだ。国内雑誌に、獲物の解体場で取り分を要求する子ども達の相互行為戦略に関する論文を、また海外雑誌に、バカの子ども達が行う集団オニネズミ猟で見られる行為指示の平等主義的言語使用を主題とする論文を投稿した。いずれも発話のくりかえしを分析対象に含んでおり、発話共有がどのような相互行為の文脈を生起させるのか検討した。また、2018年7月にマレーシアで行われた第12回国際狩猟採集社会会議(CHaGS12)の参加報告を、他研究者らと共に『文化人類学』に執筆した。2018年8月に行われたカメルーン東部州現地調査では、言語発達の途上にある子どもの相互行為場面の動画収集、聞き取りと参与観察に基づく世帯調査、言語習得調査を行った。これらは狩猟採集民バカと近隣農耕民ジメの両集落で行われたが、とくに言語習得調査では、子どもの発話内容、大人による言葉がけ、発話の相手など、子どもを取り巻く相互行為環境を理解するための質問調査を進めた。収集された動画資料については今後、書き起こし作業が必要だが、聞き取り調査からは大人の行為指示に対し、「子どもが同一発話をくりかえす」事例も得られ、バカ語話者にとって、くりかえしによる応答が適切である社会文化的文脈を考察するための手がかりが得られた。研究実施計画の予定通り、2018年度は二本の学術雑誌論文を執筆した。大阪大学文学研究科で実施されるデータ・セッションにて、現地調査で収集した動画資料の分析を行いながら、研究課題の理論的方向性と問題の所在の精緻化を進めているところである。また、研究対象言語であるバカ語の文法研究にも取り組んでいるが、当該言語の持つ語の多義性やトーンを理解する必要性など、筆者が克服すべき課題が見えてきた。引き続き現地インフォーマントの協力を仰ぎつつ、バカ語の言語研究をさらに進めていく。平成30年度においては、研究代表者がこれまでに収集したデータについて、引き続き大阪大学文学研究科、言語文化研究科の研究者らとデータ・セッションをおこない、分析を進めていく。これらのデータは、現在執筆している投稿論文(英文)に掲載予定である。また6月に弘前大学で開催される日本文化人類学会、7月にマレーシア・ペナンで開催される狩猟採集社会会議(CHaGS-12)への参加を予定している。研究代表者はこれらの学会で発表し、研究内容の点検をおこなう。さらに、学会参加者の文化人類学者、狩猟採集民研究者らと、今後の共同研究について意見交換も予定している。最後に、前年度に収集できなかったデータについて、現地調査を通して収集する予定である。最終年度となる2019年度に取り組む内容は、以下の通りである。(1)前年度に引き続き、カメルーン東部州にて補足的調査を実施する。主な内容は、会話データの補充、既に記録した動画資料の言語的情報の精緻化、書き起こし、また子どもの相互行為環境、言語習得に関する聞き取り、である。
ヒト口腔扁平上皮癌とその前癌病変における癌遺伝子産物の解析及び細胞増殖能の検討

近年、細胞増殖制御に関わるp53及びp16/CDKN2癌抑制遺伝子異常が広範囲の悪性腫瘍に報告されており、代表的な癌遺伝子の一つであるras遺伝子の異常とともに注目されている。そこで今回、生検によって得られた口腔扁平上皮癌20例並びに前癌病変20例を用いて、ras,p53及びp16/CDKN2遺伝子変異を検索するとともに、免疫組織化学的染色,細胞増殖能(PCNA,AgNOR)についても検討した。p16/CDKN2については口腔扁平上皮癌のみに遺伝子欠損が2例(10%)、点突然変異が2例(10%)認められた。また遺伝子欠損を認めた2例は免疫組織染色陰性であった。p53は扁平上皮癌のみに5例(25%)の点突然変異、7例(35%)の免疫組織染色陽性例が認められ、両者はよく相関していたが、細胞増殖能とは必ずしも相関関係は見出されなかった。また2例の前癌病変においても遺伝子変異を示さないp53免疫組織陽性染色を認めたが、それらはAgNOR,PCNAともに高値を示しており細胞増殖能の亢進に伴うwild type p53タンパクの過剰発現の可能性を示唆した。K,N,H-rasでは2例のsilent mutationが検出されたのみであり口腔内腫瘍発生におけるras遺伝子変異の関与は少ないものと思われた。免疫組織染色においては扁平上皮癌に10例(50%)、前癌病変に8例(40%)のras p21陽性染色を得たが、遺伝子変異や細胞増殖能との相関関係は無く臨床指標とはなり得なかった。細胞増殖能については,PCNA index及びAgNOR(Area値,Score値)において高値を示す傾向を認めた。現在口腔扁平上皮癌についての遺伝子関連の研究が数多くなされている。しかし同一組織上における癌化の多段階説を想定した系統だった検索は乏しく同様に前癌病変から悪性化に至る変化も明らかとはなっていない。そこで今回我々は、口腔扁平上皮癌、異形成上皮及び過形成上皮のうち未治療の生検材料各10症例を得た。それらの材料よりDNAを抽出しp53においてはexon4-9,を、N,H,K-rasについてはexon1及び2をPCR-SSCP(Single-strand conformation polymorphism)法にて検索し、それらの中で変異を認めたものについてはDirect Sequencingにて変異パターンの確認をとった。その結果p53変異は扁平上皮癌の3例のみに認められ、腫瘍発生進展過程の後半において変異の発生することが示唆された。rasの変異は扁平上皮癌と異形成上皮に各1例で、しかもその変異はsilent mutationであり、口腔内腫瘍発生におけるras遺伝子の関与は少ないものと思われた。また現在、上記の標本を用いAgNoR,PCNAなどを行い、細胞増殖能との関連についても検討を行っている。生検によって得られた口腔扁平上皮癌20例並びに前癌病変20例を用いて、ras,p53及びp16/CDKN2遺伝子変異を検索するとともに、免疫組織化学的染色、細胞増殖能(PCNA,AgNOR)についても検討した。p16/CDKN2についてはexon13及びhomozygous deletionの有無を検討した結果、口腔扁平上皮癌のみに遺伝子欠損が2例(10%)、点突然変異がexon2に2例(10%)(codon51及びcodon113にC:G transversion)認められた。K.N.H-

rasでは2例のsilent mutationが検出されたのみであり口腔内腫瘍発生におけるras遺伝子変異の関与は少ないものと思われた。免疫組織染色においては扁平上皮癌に10例(50%)、前癌病変に8例(40%)のras p21陽性染色を得たが、遺伝子変異や細胞増殖能との相関関係は無く臨床指標とはなり得なかった。細胞増殖能については、PCNAにおいて扁平上皮癌で高い陽性率が認められ、AgNORでは扁平上皮癌にArea値とScore値が大きい傾向が見られた。本研究において細胞増殖能に関係するp16/CDKN2とp53の両者に異常を示す症例は認められなかった。以上のことから今回検索した癌抑制遺伝子変異は口腔前癌病変には見出されず、またp16/CDKN2またはp53遺伝子どちらか一方が変異することによって細胞増殖制御が失われる可能性が示唆された。
量刑における一般情状の研究―スウェーデン量刑法における「衡平理由」の比較法的検討

被告人に対して具体的な刑罰の量を定める量刑の場面においては、まず犯罪自体の重さを示す事情(犯情)を考慮して刑の大枠を定め、次にその枠内で、被告人が社会的制裁を受けたこと、犯罪の損害を回復したこと、あるいは重病人であることといった、犯罪自体の重さとは関係のない事情(一般情状)を考慮することによって、刑を調整・決定する。本研究は、この一般情状に相当する事情としてスウェーデン刑法に規定されている「衡平理由」の比較法的検討を通じて、一般情状の考慮に関する正当化根拠と個別的要件を量刑理論の観点から提示し、もって一般情状の考慮に関する「量刑の合理化・透明化」に寄与しようとするものである。
遊離コレステロール由来シグナル制御に基づいた、脂肪肝炎・肝臓癌新規治療法の確立

高コレステロール摂食は、TLR9/インフラマソーム経路の活性化を介して、アセトアミノフェン肝障害を増悪させた。その病態機序に類洞内皮細胞が主要な役割を果たしていた。類洞内皮細胞のエンドリソソームでの遊離コレステロール蓄積はTLR9シグナルを増強させた。その結果TLR9/インフラマソーム経路活性化を介して、アセトアミノフェン肝障害を増悪させた。類洞内皮細胞のエンドリソソームでの遊離コレステロール蓄積は、Rab7膜輸送機能障害を介し、後期エンドソームからリソソームへのTLR9輸送障害を惹起した。その結果後期エンドソームでの活性化TLR9レベルが増加し、類洞内皮細胞でのTLR9シグナルを増強させた。肝星細胞を含む肝類洞壁細胞は、肝臓病進展のみならず肝発癌微少環境形成に重要な役割を果たすが、細胞内遊離コレステロール蓄積は、細胞外コレステロールレベルとは独立した形で、肝類洞壁細胞性状変化を引き起こしそれらの病態を修飾する。我々は、各肝類洞壁細胞の遊離コレステロール蓄積が、NASH・肝線維化・肝臓癌の病態機序に及ぼす役割を詳細に解析し、併せて細胞老化との相関も明らかにすることを目的としている。ACAT1は肝星細胞における主要な遊離コレステロール代謝酵素であり、ACAT1欠損マウスでは、肝星細胞に遊離コレステロールが蓄積することを我々は確認した。まず我々は、野生型マウスとACAT1欠損マウスとに、24週間高脂肪食を摂餌させることにより、非アルコール性脂肪肝炎モデルを作成した。また、野生型マウスとACAT1欠損マウスとを、12週間のメチオニン・コリン欠損食摂餌モデルや、22週間のコリン欠乏食摂餌モデルに供することによっても、非アルコール性脂肪肝炎モデルを作成した。これらの非アルコール性脂肪肝炎モデルで、ACAT1欠損による肝星細胞の遊離コレステロール蓄積が、脂肪肝・肝障害・肝臓線維化を含む肝臓病態に及ぼす影響について、組織学的・血清学的に現在評価検討し、詳細な解析を施行中である。さらに、野生型マウスとACAT1欠損マウスとを肝臓癌モデルに供することにより(生後15日でDENを投与。その後生後6週目よりCCL4を週に一度投与にて28週齢まで)、肝臓癌病態機序における、肝星細胞の遊離コレステロールの影響についても検討している。平成27年度は、まず肝星細胞の遊離コレステロール蓄積モデルについて解析を進めており、現在途中経過ではあるが、順調に計画は進展している。ABCA1により、肝星細胞から遊離コレステロールが排出される。実際に、ABCA1欠損マウスでは、肝星細胞に遊離コレステロールが蓄積することを我々は確認した。まず我々は、野生型マウスとABCA1欠損マウスとに、24週間高脂肪食を摂餌させることにより、非アルコール性脂肪肝炎モデルを作成した。また、野生型マウスとABCA1欠損マウスとを、12週間のメチオニン・コリン欠損食摂餌モデルや、22週間のコリン欠乏食摂餌モデルに供することによっても、非アルコール性脂肪肝炎モデルを作成した。これらの非アルコール性脂肪肝炎モデルで、ABCA1欠損による肝星細胞の遊離コレステロール蓄積が、脂肪肝・肝障害・肝臓線維化を含む肝臓病態に及ぼす影響について、組織学的・血清学的に現在評価検討し、詳細な解析を施行中である。これらの非アルコール性脂肪肝炎モデルでは、ABCA1欠損による肝星細胞の遊離コレステロール蓄積が、肝星細胞のTLR4シグナル増強を介して病態に関与する可能性が示唆されるデータが得られている。また、肝臓癌モデルを作成し(生後2週間でDEN投与、その後高脂肪食を摂食させるモデル)、肝臓癌病態に及ぼす影響についても詳細な解析を施行中である。さらに細胞老化と遊離コレステロール蓄積の病態に及ぼす影響についても、同様の解析を施行し、その詳細を解析中である。平成28年度は、主にABCA1欠損マウスを用いた解析を施行し、順調に計画は進行している。今後は、平成27年度の解析を進展させるとともに、他類洞壁細胞の遊離コレステロール蓄積モデルに関しても解析を進める予定である。今後は、平成28年度の解析を進展させるとともに、細胞老化モデルを用いた解析も施行していく予定である。脂肪肝炎本年度は、主に動物モデルの作成をおこなったため、使用額が予想より少なくなった。

本年度は、主に動物モデルの作成を中心に施行したため、使用額が予想より少なくなった。次年度は、作成した動物モデルの解析のため、発生した次年度使用額を使用する予定である。次年度は、作成した動物モデルの解析のため、次年度使用額を使用する予定である。
エリスロポエチン由来ペプチドの神経細胞死抑止効果と作用機構解析

エリスロポエチン(EPO)は腎性貧血治療薬として広く用いられている糖タンパク質であるが、EPOの生理作用としてこれまで赤血球産生能のみが注目を浴びてきた。われわれはこれまでにEPOが造血促進のみなぢず、中枢神経系において予測もしなかった重要な神経細胞保護作用を示すことを、脳虚血モデル動物を用いて証明した(Prco. Natl. Acad. Sci. USA,95,463-4640,1998;Biochem. Biophys. Res. Commun.,253,26-32,1998)。さらに我々は、EPOが抗アポトーシス因子Bcl-X_Lの発現増強を介して神経細胞保護作用を示すことを明らかにした(J. Neurosci. Res.,67,795-803,2002)。一方、Campanaらは、EPOのアミノ酸配列のうちAB loopに存在する17-merペプチド(AEHCSLNENITVPDTKV)が、培養細胞(NS20Y, SK-N-MC cells)の突起伸長を促進し、その細胞死を抑止することを報告している(Int. J. Mol. Med.,1,235-241,1998)しかしながら前記のエリスロポエチン由来17-merペプチド(17-MP)が実際にin vivoの系でEPOと同様に虚血脳保護作用を示すかどうかはまったく明らかにされていない。そこで、今年度の本研究では、スナネズミに3分間の前脳虚血を負荷した後に17-MPを20ng/日又は4ng/日の用量で脳室内投与し、その効果を脳虚血後の受動的回避学習実験ならびに海馬CA1領域神経細胞数計測により判定した。その結果、17-MPの投与は、ビークル(vehicle)投与例に比べ.て、有意に脳虚血後の受動的回避学習機能を改善し、海馬CA1領域における遅発性神経細胞死を抑止した。目下、培養神経細胞及びBIAコアシステムを用いて17-MPの作用機構を解析中である。
地下深部に存在する天然有機物の多様性と核種移行への影響解明

本研究では,地下深部に存在する天然有機物(NOM)を物理的,化学的性質の点から整理・類型化し,その多様性の起源を明らかにすると共に,核種移行に及ぼす影響の幅を評価することを目的としている.環境中に普遍的に存在するNOMは活性な官能基を多数有しており,放射性核種と結合することで,輸送キャリアとして環境動態に大きな影響を与える.しかし,地下深部という極限環境に存在するNOMの性質は表層環境のものとは大きく異なり,核種の移行への影響も明らかにされていない.本研究では,地下研究施設での原位置ボーリング等から得られた地下水や岩石コア試料から,NOMを濃縮,抽出し(フェーズ1),得られた試料の分光学的性質やサイズ分布,化学構造を評価し,多変量解析を用いて,深部地下水中のNOMの分類を行う(フェーズ2).そして,放射性廃棄物処分で重要となる核種を添加し,NOMへの結合挙動を評価し,NOMが核種の移行に与える影響を明らかにする(フェーズ3).2018年度は,主に,フェーズ1として,異なる深度の堆積岩系地下水を採水し,0.45 μmのメンブレンフィルタを用いたろ過後,タンジェンシャルフローろ過により,NOMの濃縮を試みた.また,岩石コアからの有機物の抽出も実施した.さらに,フェーズ2の内,予察的検討として,3次元蛍光測定と紫外可視吸光光度測定を行い,地下水試料中のNOMの分光学的性質を得た.特に,堆積岩系のNOMは蛍光性が高く,濃縮無しでも十分な蛍光挙動が得られることが分かった.さらに,多変量解析手法の一種であるParallel Factor Analysisを用いた解析から,地下水試料に4つの蛍光成分が含まれ,その分布が深度やボーリング孔位置によって変化することが分かった.本年度は,フェーズ1として地下水水試料の採水をすること,また,フェーズ2として,予察的な分析を行うことを目的としていた.【フェーズ1】異なる深度の堆積岩系地下水を採水し,0.45 μmのメンブレンフィルタを用いたろ過後,タンジェンシャルフローろ過により,NOMの濃縮を行った.また,岩石コアからの有機物の抽出も実施した.【フェーズ2】地下水試料中のNOMの3次元蛍光(EEM)測定と紫外可視吸光光度測定を行い,分光学的性質を得た.その結果,堆積岩系のNOMは蛍光性が非常に高く,濃縮無しでも十分な蛍光挙動が得られることが分かった.さらに,全地下水試料のEEMデータに対して,多変量解析手法の一種であるParallel Factor Analysisを用いた解析を行い,地下水試料に4つの独立した蛍光成分が含まれ,その分布が深度やボーリング孔位置によって変化することを明らかにした.上記の成果は,本年度の当初に予定していた研究計画に沿ったものであり,よって,本研究がおおむね順調に進展しているものと判断する.2019年度には,引き続き,堆積岩系の地下水の採水と岩石コアからの有機物の抽出を継続すると共に,結晶質岩系地下水の採水と岩石コアからの有機物を抽出を行う.そして,得られた地下水試料,有機物試料の分光学的性質を評価する.さらに,2019から2020年度にかけて,サイズ分布や化学構造の評価を行う.そして,有機物の異なる性質を反映した測定結果全体に対して,多変量解析手を行い,我が国の深部地下環境中の有機物の分類,類型化を行う.さらに,放射性廃棄物処分で重要となる核種の模擬元素を添加し,有機物との結合挙動を評価し,NOMが核種の移行に与える影響を明らかにする.本研究では,地下深部に存在する天然有機物(NOM)を物理的,化学的性質の点から整理・類型化し,その多様性の起源を明らかにすると共に,核種移行に及ぼす影響の幅を評価することを目的としている.環境中に普遍的に存在するNOMは活性な官能基を多数有しており,放射性核種と結合することで,輸送キャリアとして環境動態に大きな影響を与える.しかし,地下深部という極限環境に存在するNOMの性質は表層環境のものとは大きく異なり,核種の移行への影響も明らかにされていない.本研究では,地下研究施設での原位置ボーリング等から得られた地下水や岩石コア試料から,NOMを濃縮,抽出し(フェーズ1),得られた試料の分光学的性質やサイズ分布,化学構造を評価し,多変量解析を用いて,深部地下水中のNOMの分類を行う(フェーズ2).そして,放射性廃棄物処分で重要となる核種を添加し,NOMへの結合挙動を評価し,NOMが核種の移行に与える影響を明らかにする(フェーズ3).2018年度は,主に,フェーズ1として,異なる深度の堆積岩系地下水を採水し,0.45 μmのメンブレンフィルタを用いたろ過後,タンジェンシャルフローろ過により,NOMの濃縮を試みた.また,岩石コアからの有機物の抽出も実施した.さらに,フェーズ2の内,予察的検討として,3次元蛍光測定と紫外可視吸光光度測定を行い,地下水試料中のNOMの分光学的性質を得た.特に,堆積岩系のNOMは蛍光性が高く,濃縮無しでも十分な蛍光挙動が得られることが分かった.さらに,多変量解析手法の一種であるParallel Factor Analysisを用いた解析から,地下水試料に4つの蛍光成分が含まれ,その分布が深度やボーリング孔位置によって変化することが分かった.

本年度は,フェーズ1として地下水水試料の採水をすること,また,フェーズ2として,予察的な分析を行うことを目的としていた.【フェーズ1】異なる深度の堆積岩系地下水を採水し,0.45 μmのメンブレンフィルタを用いたろ過後,タンジェンシャルフローろ過により,NOMの濃縮を行った.また,岩石コアからの有機物の抽出も実施した.【フェーズ2】地下水試料中のNOMの3次元蛍光(EEM)測定と紫外可視吸光光度測定を行い,分光学的性質を得た.その結果,堆積岩系のNOMは蛍光性が非常に高く,濃縮無しでも十分な蛍光挙動が得られることが分かった.さらに,全地下水試料のEEMデータに対して,多変量解析手法の一種であるParallel Factor Analysisを用いた解析を行い,地下水試料に4つの独立した蛍光成分が含まれ,その分布が深度やボーリング孔位置によって変化することを明らかにした.上記の成果は,本年度の当初に予定していた研究計画に沿ったものであり,よって,本研究がおおむね順調に進展しているものと判断する.2019年度には,引き続き,堆積岩系の地下水の採水と岩石コアからの有機物の抽出を継続すると共に,結晶質岩系地下水の採水と岩石コアからの有機物を抽出を行う.そして,得られた地下水試料,有機物試料の分光学的性質を評価する.さらに,2019から2020年度にかけて,サイズ分布や化学構造の評価を行う.そして,有機物の異なる性質を反映した測定結果全体に対して,多変量解析手を行い,我が国の深部地下環境中の有機物の分類,類型化を行う.さらに,放射性廃棄物処分で重要となる核種の模擬元素を添加し,有機物との結合挙動を評価し,NOMが核種の移行に与える影響を明らかにする.