hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学的相互作用を利用したバルクナノマテリアルにおける粒界性格制御手法の探索

本年度は,特に2項目について検討を行った.【Al合金の加工プロセスによる粒界性格制御の可能性】AlおよびAl合金の粒界性格分布制御の可能性を検討することを目的として,AlおよびAl-Mg合金の単軸圧縮試験に伴う硬さ測定および変形組織観察を行った.圧縮軸方向に沿った硬さの分布は添加Mg量の増加に伴い最大硬さが上昇すると共に,中心付近と端部近傍における硬さの差がより大きくなった,特に,硬さ分布のMg濃度依存性は純Alの結晶粒微細化に伴う傾向と類似しており,添加Mgが微細粒における結晶粒界と同様に転位の運動に対する障害として作用すると考えられる.TEMによる圧縮変形組織観察においても,動的回復の影響で粒内にほとんど転位が認められなかった純Alに対して,Al-Mg合金では転位がランダムに存在しており,硬さ試験で得られた結果と矛盾しない.加えて,OIMによる結晶方位解析の結果,硬さ変化とΣ1粒界の存在頻度がよい一致を示し,硬さにより評価した機械的特性は,必ずしも大角粒界の形成に伴う結晶粒微細化を必要とせず,Σ1粒界の存在によりその改善を図ることが可能となることを意味していると考えられる.以上のことから,Al合金における小角粒界の有効性およびΣ1を利用した粒界性格制御の可能性が示唆される.【バルクナノAlにおける粒界近傍の弾性ひずみの定量評価】強加工プロセスによって形成されたバルクナノAlにおける粒界の高分解能電子顕微鏡観察および弾性ひずみの定量評価を行ったところ,粒界を挟んで約1nmの幅以内で弾性ひずみが大きくなることがわかった.この結果は,理論計算によって求められた粒界の最安定構造における自由体積の分布と概ね一致しており,弾性ひずみの観点からも,バルクナノメタル中の結晶粒界は理論計算によって求められている平衡粒界と類似した特徴を有していることが実験的に明らかとなった.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,転位や粒界等の格子不整合領域における溶質元素の偏析,すなわち化学的相互作用を利用した,超微細粒材料に代表されるバルクナノマテリアルの粒界性格制御手法を探索することを目的としている.具体的には,種々の添加元素を固溶したアルミニウム合金(Al-X合金)を対象とし,加工およびその後の熱処理に伴う組織変化,特にサブグレイン組織に着目し,溶質元素の分布状態を調べることで,Al-X合金におけるサブバウンダリー(小角粒界)の制御法を検討することを本研究の目的とする.採択初年度にあたる平成22年度は,超微細粒材料作製の主流となっている塑性加工に伴い形成される加工組織形成過程に対する溶質元素の影響を調査することを目的として研究を行った.供試材は純Al(純度99.99%),AlにSiおよびFeを溶質元素としてそれぞれ添加したAl-Si合金,Al-Fe合金とした.供試材に90%の冷間圧延を施し,透過型電子顕微鏡により断面観察し,転位の形態,配列を評価することで加工組織の評価を行った.純Alが等軸粒であったのに対し,SiおよびFeを添加したAl合金は,結晶粒が圧延方向に伸長したパンケーキ状の組織を呈していた.ただし,ランダムに転位が存在していたAl-Siと,転位が任意の間隔をもって規則的に配列していたAl-Fe合金でその転位組織の様相は異なることが明らかとなった.なお,一部の試料は,計画班(AOl(ア)班)の波多准教授に協力頂き,プリセッション法を用いて下部組織の方位差に着目した構造解析を行い,Si添加によって粒界方位差の大角化,すなわち微細化が促進されることが明らかとなった.本年度は,特に2項目について検討を行った.【Al合金の加工プロセスによる粒界性格制御の可能性】AlおよびAl合金の粒界性格分布制御の可能性を検討することを目的として,AlおよびAl-Mg合金の単軸圧縮試験に伴う硬さ測定および変形組織観察を行った.圧縮軸方向に沿った硬さの分布は添加Mg量の増加に伴い最大硬さが上昇すると共に,中心付近と端部近傍における硬さの差がより大きくなった,特に,硬さ分布のMg濃度依存性は純Alの結晶粒微細化に伴う傾向と類似しており,添加Mgが微細粒における結晶粒界と同様に転位の運動に対する障害として作用すると考えられる.TEMによる圧縮変形組織観察においても,動的回復の影響で粒内にほとんど転位が認められなかった純Alに対して,Al-Mg合金では転位がランダムに存在しており,硬さ試験で得られた結果と矛盾しない.加えて,OIMによる結晶方位解析の結果,硬さ変化とΣ1粒界の存在頻度がよい一致を示し,硬さにより評価した機械的特性は,必ずしも大角粒界の形成に伴う結晶粒微細化を必要とせず,Σ1粒界の存在によりその改善を図ることが可能となることを意味していると考えられる.以上のことから,Al合金における小角粒界の有効性およびΣ1を利用した粒界性格制御の可能性が示唆される.【バルクナノAlにおける粒界近傍の弾性ひずみの定量評価】強加工プロセスによって形成されたバルクナノAlにおける粒界の高分解能電子顕微鏡観察および弾性ひずみの定量評価を行ったところ,粒界を挟んで約1nmの幅以内で弾性ひずみが大きくなることがわかった.

この結果は,理論計算によって求められた粒界の最安定構造における自由体積の分布と概ね一致しており,弾性ひずみの観点からも,バルクナノメタル中の結晶粒界は理論計算によって求められている平衡粒界と類似した特徴を有していることが実験的に明らかとなった.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,バルクナノメタルにおける粒界性格制御法の探索と題して,バルクナノメタルの組織形成プロセスと微量添加元素の関係について調査を行っている.本年度は,Al中に含まれる代表的な不純物元素であるとともに,ユビキタス元素として,さらなる活用が期待されているFeとSiに注目し,Al-FeおよびAl-Si合金の2合金を作製し,バルクナノメタル作製に不可欠である加工組織の評価を行った.本年度は,添加元素に応じてその加工組織が異なることおよび添加元素の分布に相違が認められることを見いだし,当初予定していた研究計画は順調に進展していると考えている.ただし,現時点で組織評価を行った材料は,結晶粒径がマイクロメートル以下の超微細粒には到達しておらず,本年の課題として研究を遂行する.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は,Al-SiおよびAl-Fe合金に加えてMgを添加したAl-Mg合金も対象とし,加工組織と溶質元素の影響を評価する.なお,本年度は圧延加工組織の観察のみ行ってきたが,これに加えて,定ひずみ速度圧縮試験を行い,種々の領域で,特に粒界方位差に着目した組織観察を行う.得られた実験結果と理論計算を併用することで,粒界方位差と相当ひずみの関係に対する溶質元素の影響を評価することを予定している.
中国農村における留守児童と教育格差に関する研究

本研究では、中国湖南省農村における参与観察および浙江省商業都市におけるフィールドワークを通じて、中国農民の生活・生産の場に関わりつつ、子どもや両親の実際状況を観察するなかから、とくに子どもたちの未来への夢に注目、その実現に大人の側が果たすべき役割はとは何であるかを考察した。本研究をつうじて、限定的ではあるが、その教育に関わる人々の実際生活に即した問題解決への努力、いうなれば中国社会の良識ある人々の取り組みを掘り起こすことができた。【文献研究】当該年度(1年目)においては、フィールド研究の「準備稿」的位置づけとなる論文「中国における未成年者保護の現実と可能性」を脱稿した。小論においては「基層」社会において犯罪から子どの権利を守る懸命の努力が続けられていること、そこに地道な社会教育の取り組みが存在することを描き出そうとした。まず、子どもが被害者となる悪質な犯罪に立ち向かううえで理念的・実効的支柱となる法規は何であるか提起し、その成立や改正過程をあぐる議論を踏まえて述べた。次いで、児童誘拐及び売買事件への警察当局の取り組み状況を直近の資料をもとに検証した。これにより子どもの権利保障の実現のために国家権力の介入がいかに重要な位置を占めているか理解できた。ところで法制社会の定着を急ぐ中国政府は,法令を運用し犯罪の摘発を実行しつつも、摘発自体を最終目的にするのではなく、社会教育を通じてコミュニティの意識変革を目指そうとする。最後に、子どもの権利保護を目指して関係当局及び地域住民自らがどのように行動を起こしているかその一端を提示し、改めて前節で示した法理念の重要性を考えた。【フィールドワーク】1)当該年度(1年目)においては調査対象地域(湖南省新化県Z村)を設定、ケースとなる家庭及び子どもを決定した。当初、(1)小学5年生の子どものいる留守児童家庭、及び(2)初級中学2年生の子どものいる留守児童家庭に限定して当該村関係者に紹介依頼したところ、3名の紹介があった。一人目は典型的な留守童(男児)であり、二人目は幼くして父親を亡くし母親がその後家を出たという孤児(男児)、三人目は両親とも事故で亡くした孤児(女児)である。学費及び進学問題に焦点を絞り、継続して連絡を取り参与観察を行っていく。2)彼らが通うZ小学校を訪問、校長や先生方に研究の趣旨を説明し、今後のフィールド調査の協力を要請した。本研究は参与観察という手法を通じて生活の場に関わりつつ、子どもや両親の自己形成史を跡付け、教育がそこに果たす役割と未来への展望を描き出す試みであり、そこに関与する人々の実際生活に即した問題解決への努力、いうなれば中国社会の良識ある人々の取り組みを掘り起こすことを目的としている。その第一歩として、まず湖南省の農村における初回のフィールドワークで重要なインフォーマントとなった留守児童及び家族の生活状況について記述し、その生活の舞台である農村の概観を記述した。続いて留守児童の両親が出稼ぎ先においてどのような環境を生きているのか、浙江省における調査をヒントに検証した。環境に注目するのは、親たちも出稼ぎを通してその環境を生き、自己形成を果たしており、それは間接的に出稼ぎ者自身の子女教育観へとつながっていくと考えるからである。この観点から、さらに出稼ぎ先における親たちの平均的な教育観を割り出すために、調査対象者を広げてアンケート及びインタビューを試み、結果を簡述した。参与観察は始まったばかりであり、データ及びフィールドノートは質的・量的に不十分であったことが反省点である。しかし少なくとも本年度調査により、出稼ぎ労働者の仕事と留守児童の生活が実は我々自身の生活と構造的に連接しており、留守児童問題は遠い世界の事象ではないことが認識できた。その意味では開発教育的視点からも興味深い事例となるだろう。本年度においては、都市と農村の教育格差の問題に関連し、主に中国政府や社会が留守児童の夢の実現に向けてどのようにサポートしていこうとしているのかを検証した。第一に、中央の策定した発展計画の検証をつうじて、全体的な国民の高学歴化と実務能力の向上が目指されていることが明らかとなった。留守児童や外来建設者もそのターゲットなのである。第二に、湖南農村における二回目のフィールドワークで実施したアンケート及び聞き取り調査に基づき、留守児童たちの生活背景と将来の夢を描き出した。この夢を実現するためには、まず親(或いはそれに代わる人)による手厚い看護が必要であり、そのためには出来る限り親子が一緒に暮らせる環境づくりが必要であろう。第三に、上記の取り組みの事例として、農村労働力を必要とする沿海都市(フィールド地は漸江省義烏市)が外来建設者の子どもたちをどのように処遇しようとしているか明らかにした。外来建設者に連れられて市内で同居する子どもたちを公立小中学校で積極的に受け入れ、教学の質を保証し、費用面での負担を軽減しようとの義務教育政策は確かに都市住民と農村住民の教育格差を縮めるきっかけになるだろう。

これに加え、経営者を中心とする市民ボランティアが組織され、(夏休みで親元を訪れている)留守児童向けに夏季特別講座が開かれていたことも特筆に値する。但し、上記のような取り組みが、子どもの権利条約にあるような「子どもの最善の利益」保障という理念に本質的に基づいたものであるか、そうではなくて当該地域の経済発展のための福利厚生政策なのかは慎重に見ていかなくてはなるまい。そのためにも継続的なフィールド調査が必要である。
外部より制御可能な電導性ポリマーコロイドの開発と高選択的分離への応用

電導性ポリマーはエネルギーなどの分野で応用が期待されている機能性材料であるが,分離や分析化学への応用はまだ進んでいない.この研究では電導性ポリマーをコロイド微粒子化することにより,その機能性を分離濃縮に応用することを目的としている1)イオン交換体,マイクロカプセルとしての機能評価電導性ポリマーは還元により内部に含まれるイオン性化合物(ドーパント)を放出する.この性質を利用してイオン性物質の取り込み,放出を溶液中の電位により制御できる.しかし実際には,コロイド粒子を完全に還元することは出来なかったので,固定ドーパントを合成時に最初から組み込んだコロイドを作成して,完全放出を行った.2)分子認識機能の組み込み電導性ポリマーは合成時にドーパントと呼ばれる陰イオンを自動的に取り込む.従って,このドーパントに機能性があれば,ポリマー粒子にその機能性を簡単に組み込むことが出来る.この考え方に基づき,アミノ酸の光学異性体の選択的認識,取り込みを研究した.アミノ酸の光学異性体認識機構として,ここでは銅三元錯体,Molecular Imprinting法を検討した.銅三元錯体として,まずCBZ-L-アスパラギン酸イオンを立体選択的配位子としてドープしたコロイドを作成した.結果としてL体のアミノ酸は約60%,D体のアミン酸は約10%程度コロイド内に捕捉され,立体化学認識機能が組み込まれたことが分かった.Melecular Imprinting法としてはアミノ酸をドープしたポリマーをまず合成し評価を行い,実際にこのポリマーが光学異性を認識することが分かった.電導性ポリマーはエネルギーなどの分野で応用が期待されている機能性材料であるが,分離や分析化学への応用はまだ進んでいない.この研究では電導性ポリマーをコロイド微粒子化することにより,その機能性を分離濃縮に応用することを目的としている1)イオン交換体,マイクロカプセルとしての機能評価電導性ポリマーは還元により内部に含まれるイオン性化合物(ドーパント)を放出する.この性質を利用してイオン性物質の取り込み,放出を溶液中の電位により制御できる.しかし実際には,コロイド粒子を完全に還元することは出来なかったので,固定ドーパントを合成時に最初から組み込んだコロイドを作成して,完全放出を行った.2)分子認識機能の組み込み電導性ポリマーは合成時にドーパントと呼ばれる陰イオンを自動的に取り込む.従って,このドーパントに機能性があれば,ポリマー粒子にその機能性を簡単に組み込むことが出来る.この考え方に基づき,アミノ酸の光学異性体の選択的認識,取り込みを研究した.アミノ酸の光学異性体認識機構として,ここでは銅三元錯体,Molecular Imprinting法を検討した.銅三元錯体として,まずCBZ-L-アスパラギン酸イオンを立体選択的配位子としてドープしたコロイドを作成した.結果としてL体のアミノ酸は約60%,D体のアミン酸は約10%程度コロイド内に捕捉され,立体化学認識機能が組み込まれたことが分かった.Melecular Imprinting法としてはアミノ酸をドープしたポリマーをまず合成し評価を行い,実際にこのポリマーが光学異性を認識することが分かった.電導性ポリマーは様々な分野で応用が期待されてきた機能性材料であるが,実際には加工性の問題から実用化はそれほど進んでいない.この問題を解決するために,ポリマーの可溶化が研究されてきた.この可溶化(コロイド化)は分析・分離化学においても重要な応用の可能性を含んでおり,本年度の研究はこの可溶化ポリマーの機能性分離剤およびマイクロカプセルとしての機能を評価した.1)インテリジェントイオン交換体としての機能評価電導性ポリマーは還元されることにより内部にある陰イオン(ドーパント)を放出できる.しかし,この放出は完全ではなかったので,高分子スルフォン酸を固定ドーパントとするコロイドを合成して,その還元放出特性を検討した.この固定ドーパントからなるコロイドでは交換容量の減少がみられたが,その放出は定量的であった.2)分子認識機能の検討電導性ポリマーコロイドは陰イオン交換体として作用するために,機能性分子をドーパントとして合成時に加えると,その分子の持つ機能性がそのまま,きわめて簡便に組み込める.ここでは,生化学,食品,医薬工業などの分野で重要なアミノ酸の光学異性体認識機能をコロイドに組み込んだ.陰イオン性キラル配位子をドープしたコロイドを合成し,アミノ酸のコロイド内への抽出を検討した.その結果,グルタミン酸のD体はL体に比べて5倍以上多くコロイド内へ抽出されることが分かった.さらに他の数種のアミノ酸についても検討したところ,このような光学異性体抽出の選択制は陰イオン性アミノ酸で高いことが分かった.電導性ポリマーはエネルギーなどの分野で応用が期待されている機能性材料であるが,分離や分析化学への応用はまだ進んでいない.この研究では電導性ポリマーをコロイド微粒子化することにより,その機能性を分離濃縮に応用することを目的としている.本年度は高度な取り込み対象分子認識機能の組み込みを検討した.電導性ポリマーは合成時にドーパントと呼ばれる陰イオンを自動的に取り込む.従って,このドーパントに機能性があれば,ポリマー粒子にその機能性を簡単に組み込むことが出来る.今年度の研究はこの考え方に基づき,アミノ酸の光学異性体の選択的認識,取り込みを研究した.アミノ酸の光学異性体認識機構として,ここでは銅三元錯体,Molecular Imprinting法を検討した.銅三元錯体として,まずCBZ-L-アスパラギン酸イオンを立体選択的配位子としてドープしたコロイドを作成した.このコロイドを銅イオンの存在下対象とするアミノ酸溶液と接触させた.

結果としてL体のアミノ酸は約60%,D体のアミン酸は約10%程度コロイド内に捕捉され,立体化学認識機能が組み込まれたことが分かった.Molecular Imprinting法としてはアミノ酸をドープしたポリマーをまず合成し,過酸化を行ってキャビティを作成した.予備検討として,まず膜でその物性を検討した.この膜を用いて電位差測定を行ったところ,キャビティと同じアミノ酸でより大きい応答が得られ,この方法が原理的にアミノ酸の立体化学認識に応用可能であることが分かった.
レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子の役割

本研究では、レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子の重要性を明らかにすることを目的としており、レドックスサイクルを介して効率良く活性酸素種を産生する9,10-フェナントラキノン(9,10-PQ)をモデル電子受容体として研究を行ってきた。9,10-PQ以外の電子受容体(ビタミンK3、パラコート、PQQ、CoQ10)と異なるRSS(Na2S2、Na2S3、およびNa2S4等)とを反応しても、程度の差はあるものの反応溶液中溶存酸素の消費が認められ、同時に当該電子受容体ラジカル体およびチイルラジカル体の産生が電子スピン共鳴(ESR)で検出された。興味深いことに、好気的条件下においても、それぞれで生じたチイルラジカル体は電子受容体ラジカル体に比べて安定だった。さらに、サイクリックボルタメトリーを用いて、用いた電子受容体および活性イオウ分子のような電子供与体の酸化還元電位を測定した。過酸化水素および9,10-PQによるEGFRの活性化にはPTP1BのCys215の酸化修飾が関与することから、リコンビナントPTP1Bを用いて検討した。その結果、過酸化水素および9,10-PQのレドックスサイクルで生じた活性酸素種によるPTP1Bの酸化修飾は、活性イオウ分子により生じる中間体(SSOH基、SSO3H基等)を介して可逆性が担保されることが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、レドックスシグナル伝達の可逆性担保における活性イオウ分子(RSS)の重要性を明らかにすることを目的としており、高い電子受容能を示し、その結果、レドックスサイクルを介して効率良く活性酸素種(ROS)を産生する9,10-フェナントラキノン(PQ)をモデル化合物として研究を行っている。PQは異なるRSS(Na2S2、Na2S3、およびNa2S4)と反応した結果、反応溶液中溶存酸素の顕著な消費が認められ、同時にPQのセミキノンラジカル体およびRSSのラジカル体の産生が電子スピン共鳴(ESR)で検出された。本条件下において、PQとの反応によりRSSが消費していることを証明するため、HPE-IAM標識を用いてLC-MS/MSによるRSSの定量を確立した。PQにA431細胞を曝露すると、細胞内ROS産生が検出され、PTPs活性の阻害およびEGFR/ERKシグナルのリン酸化亢進が認められた。一方、PQの構造類似体でレドックス能のないシス-9,10-ジヒドロキシ-9,10-ジヒドロフェナンスレン(DDP)曝露および過酸化水素の消去酵素であるカタラーゼのPEG誘導体を前処置したPQ曝露時では、EGFR/ERKシグナルの活性化はそれぞれ認められなかった。興味深いことに、PQ曝露で見られた一連の現象は、本化合物のようにレドックス活性を有するパラコート等でも見られた。平成27年度は、今まで未知であったPQとパースルフィド/ポリスルフィドとの反応性およびその生成物について、およびPQのレドックスサイクルにより産生されたROSによるPTPs/EGFR/ERKシグナルについて検討した。PQとパースルフィドであるNa2S2、もしくはポリスルフィドであるNa2S3およびNa2S4と反応させた結果、反応溶液中の溶存酸素の減少を酸素電極で検出することができ、ESR分析を用いてPQのセミキノンラジカル体およびRSSのラジカル体の同定に成功した。一方、モノスルフィドであるNa2SおよびGSHを用いた検討より、上記した一連の現象がパースルフィド/ポリスルフィドに特異的であることを確認した。また、PQのように高い電子受容能を示すパラコート、1-メチル-4-フェニルピリジニウムおよびピロロキノリンキノンでも、RSSと反応して溶存酸素を消費することを見出した。なお、PQとの反応によるRSSの減少は、HPE-IAMで標識してLC-MS/MSを用いる方法により定量することができた。PQ曝露によるROS産生依存的なレドックスシグナル伝達経路の活性化については、PTPs/EGFR/ERKシグナルで調べる方法を確立した。これらの成果の一部は、当研究室の大学院生がフォーラム2015衛生薬学・環境トキシコロジーで発表し、優秀若手研究者賞を受賞した。以上の研究成果により、平成27年度までの研究状況は概ね順調であると言える。

その結果、過酸化水素および9,10-PQのレドックスサイクルで生じた活性酸素種によるPTP1Bの酸化修飾は、活性イオウ分子により生じる中間体(SSOH基、SSO3H基等)を介して可逆性が担保されることが示唆された。PQは、非細胞系でRSSと反応して酸素消費を伴いROSを産生すること、細胞系でレドックスシグナルを活性化することが示されたが、本キノン体によるレドックスシグナル伝達の変動における細胞内外RSSの寄与に関して未開である。平成28年度以降は、RSS産生酵素であるCSEをノックアウトもしくは高発現した細胞を用いて、PQ曝露によるタンパク質の酸化修飾がRSS量の変動により制御されるか否か検討を行い、レドックスホメオスタシス維持におけるRSSの関与に着目して研究を推進する予定である。RSSはPQにより酸化されてチイルラジカルを生成することを見出したが、本チイルラジカルの生物学的意義は全く知られていない。今後は本ラジカル種の安定性と細胞内電子伝達系との関わり合いについても検討を加える予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい企業福祉のあり方に関する実態調査研究

2年間にわたる本研究は最終年度において、これまでの研究成果を踏まえながら、今後の制度改革を導く政策視点の抽出に留意しつつ研究を進めた。(1)企業福祉に関する実態研究の面では、初年度におこなった各種実態調査を分析・検討し、その成果を踏まえつつ、補完的な調査を実施した。より確かな動向把握は調査件数が少なかったため今後の課題として残されたが、企業規模によって労働力への対応が異なっていること、企業福祉の面ではやはり規模格差が決定的であって、地域格差はあまり見られないことなどが理解された。また、「従業員持株制度」については、自社株の保有が商法上解禁されたことを受けて、これを「従業員持株制度」に繋げていこうとする機運が経営サイドに現れていることも分かった。だが、実際に各企業がどのような形で制度に取り込むかは未定であり、現在検討中と見られる。(2)企業福祉に関する理論研究の面では、特に自社株の保有解禁を受けて、日本型ESOPの構築が緊急課題として浮上してきている点に着目し、先進的なアメリカのESOPを中心に研究を進めた。またアメリカでは401(K)プラン(内国歳入法の401条のK項をうけた企業退職年金プラン)が人気を集めていることから、その構造と問題点についての研究もおこなった。これはわが国の企業年金にとっても重要な改革提言の基礎となりうるものである。これらアメリカの企業福祉の最近動向については、本研究の報告書を兼ねて論文形式にまとめて公表した。わが国の企業福祉は現在大きな曲がり角にたっている。一つには、「高齢化社会」の到来によって定年制や終身雇用制など雇用管理に変化を生じているためであり、二つには、「経済のサービス化」によってパートタイマーの急増に見られるように就業形態に変化が起こっているためである。これらの動向は労働力の「定着」を目的とする従来の企業福祉の理念と方法はもはや運用しないことを物語るといえよう。すなわち、企業は高齢化社会に対応し退職一時金を年金に転換しつつあるが、さらに経済のサービス化に対応して、アメリカのように年金権の移動性を確保することがこれからの課題となろう。新動向の行方と問題の所在を実態調査研究を通じて明らかにするのが本研究の目的であるが、そのために初年度は次の2つの分野で研究を進めた。(1)企業福祉に関する内外の理論的・実態的資料の収拾と整備を図った。とくに企業福祉の先進国であるアメリカの実態と問題点については精力的に資料の収拾に努めた。アメリカ企業福祉では健康保険とならんで「従業員持株制度(ESOP)」がクローズアップされていることから、積極的にこれについての情報を収拾し、解析することとした。(2)同時に、わが国の企業福祉の実態を探るため、企業福祉の制度実態に関する基本調査(個別的聞き取り調査)を実施した。また加えて「従業員持株制度」を持つと見られる50社に対して、企業年金を含めた総合的なアンケート調査を実施し、その結果の一次解析を行っているところである。次年度も引き続き理論的・実態的に研究を進め、初年度の成果を踏まえて、新時代の方向性を引き出したいと考えている。わが国の企業福祉は2つの条件によって大きく変化しようとしている。1つは、定年制や終身雇用制など雇用管理に変化がでているためである。もう1つは、パートタイマーやアルバイターの急増に見られるように就業形態に変化が起こっているためである。これらの動向は労働力の「定着」を目的とする従来の企業福祉の理念や方法との間に機能的ギャップが生じていることを物語っている。そこで、労働市場の変化の程度と各企業の対応の仕方を探ることを目的として実態面と理論面に分けて調査・研究を実施した。本年度はとくに第三次産業に属する金融・流通産業を軸にして調査をおこなった。これは日本的経営で知られる第二次産業の優良企業が長期雇用を前提にして企業福祉を展開しているのに対して、労働力の流動性が相対的に高いサービス・流通業での動向を把握したかったからである。

また、アンケート調査や聞き取り調査の結果を点検しながら、補完的な調査を実施するとともに、新しい企業福祉の理念と方法を導きだすために、先進国であるアメリカの企業福祉の構造と動向について文献・資料的に調査研究をおこなった。とくにわが国では自社株の保有が解禁されたことから、「従業員持株制度」の動向が注目されているが、この面でも先進国であるアメリカのESOPを中心に研究を進めた。また、アメリカでは「健康保険」も企業福祉の重要な給付内容であるが、この健康保険改革問題についても検討を加え、論文として公表した。
非可逆的心筋虚血傷害の規定因子の検討-乳酸蓄積が心筋虚血傷害において果たす役割

虚血中イノシンが存在することで心筋の非可逆的傷害の発生にいかなる影響をおよぼすか検討するため、麻酔下にモルモットの心臓を摘出後ランゲンドルフの灌流系に連結し、酸素化したタイロード液を9ml毎分の速度で定流量灌流した。心拍数300毎分でペーシングしながら左心室内にバルーンカテーテルを挿入し左心室内圧をモニターした。収縮安定後灌流を停止し、心筋全虚血を作成した。60分の虚血後再び灌流を開始し、虚血作成前と後の間の左心室発生内圧の変化を記録した。また、灌流心を液体窒素を用い瞬間凍結固定し、虚血作成直前、再灌流直前、および再灌流後での心筋内乳酸濃度、アラニン濃度、ATP濃度を定量した。同様の実験を、虚血作成前の灌流液をイノシンを加えたタイロード液として行った。更に再灌流時の灌流液をイノシンを加えたタイロード液としても同様の実験を行った。以上によりコントロール、イノシンの虚血前投与、および再灌流時投与とし、各群間で左心室発生内圧の変化、心筋内乳酸濃度、アラニン濃度、およびATP濃度の差について検討した。イノシンを加えた群では再灌流後の左心室発生内圧はコントロール群に比し高かった。心筋内乳酸濃度、アラニン濃度、およびATP濃度に関しては、イノシンを加えた群とコントロール群の間で有意差はなかった。以上により、イノシンは虚血再灌流後の心機能を改善する作用を有するが、その機序にはアラニン産生増加による乳酸産生の抑制やそれに引き続くATPの補充などが関与していないことが示唆された。
製紙工場から排出されるパルプスラッジ焼却灰の建設材料への有効利用に関する研究

本研究は、製紙工場の産業廃棄物であるパルプスラッジ焼却灰(PS灰)をコンクリート混和材料として有効利用することを目的にその基本性状を実験的に調べた。PS灰を混合したセメントの安定性試験を行なった結果、セメントに対する重量比で置換率30%程度までは長期安定性に問題は認められなかった。凝結試験結果より、PS灰の置換率の増加とともに始発・終結時間が遅れる傾向にあるが、凝結時間はJIS基準値の範囲内であった。また、PS灰の成分分析結果から塩素の含有が認められたが、混和材として用いたコンクリートの塩分総量の測定結果からJASS 5の規制値以内であることが示された。PS灰を混合した標準砂モルタルの圧縮強さおよび曲げ強さは、無混入モルタルに比べると劣っているが、参考のために実験を行なったフライアッシュ(JISIII種相当)の試験結果と比較すると、同等以上の強度が得られた。また、PS灰の置換率が増加すると強度発現は低下するが、置換率30%以下では、普通ポルトランドセメントと同等以上の圧縮強度が得られた。PS灰を混合材として用いたコンクリートの圧縮試験結果より、セメントに対してPS灰を内割調合したコンクリートは、普通コンクリートとほぼ同等の圧縮強度が得られた。また、PS灰の大量使用を目的に細骨材の一部として混合した外割調合コンクリートは、水結合材比の減少による材齢初期からの圧縮強度の増加が認められた。耐久性評価試験としてJCI提案の乾湿繰り返し試験を行なった結果、普通コンクリートで約1割、PS灰コンクリートで約2割程度圧縮強度の低下が見られた。また、乾燥収縮試験の結果、単位水量一定の下では初期材齢および長期材齢における収縮ひずみ量に対して、PS灰混入率の影響は認められなかった。製紙工場から大量に発生するパルプスラッジ焼却灰(PS灰)は、石炭灰と同様に有効利用の用途を開拓することが重要課題である。本研究は、PS灰を結合材とした混合セメントおよび細骨材として用いたコンクリートの力学的特性・耐久性を実験的に調べるものである。以下に本年度の研究成果を示す。1.パルプスラッジ焼却灰の混合セメントとしての有効性について普通ポルトランドセメントに対して内割り(セメントに対する重量比で540%の範囲)で段階的にPS灰を混合し、JIS試験方法に準拠したセメント試験を行い、混合セメントとしての有効性について調べた。試験結果より、強度発現は普通セメントに比べると劣るものの、30%程度まではフライアッシュセメントとほぼ同等の強度発現が得られた。また、30%まで混合したセメントを用いてコンクリート調合を行い、そのフレッシュ性状および圧縮強度・ヤング係数と材齢の関係を調べた。その結果、PS灰の比表面積が小さいことも影響してフライアッシュのような流動性の増加はみられず、混合率とともに高性能AE減水剤使用量は増加の傾向にあること、長期にわたって普通コンクリートとほぼ同等の圧縮強度・ヤング係数が得られることなどが明らかとなった。2.パルプスラッジ焼却灰を細骨材の一部として用いたコンクリートの基礎物性について単位セメント量を一定に固定して、パルプスラッジ焼却灰をセメントに対して外割(単位粗骨材質量を一定として細骨材に対する絶対容積比で530%をPS灰で置換する)に大量に混入することで、細骨材の代替としての有効性を調べた。その結果、既往のフライアッシュコンクリートの実験結果と同様に、普通コンクリートに比べると組織が緻密化することや水結合材比が小さくなることが起因して外割調合コンクリートの圧縮強度は材齢初期から大幅に増加することが明らかとなった。以上のことから、強度特性の面ではPS灰がセメント混和材として有効であることが示された。
ヒトインスリン受容体高次構造解析

我が国には約700万人以上の糖尿病患者とさらに700万人余の予備軍がおり、糖尿病は、人類がかかえる最も頻度の高い遺伝性疾患の一つである。低分子経口糖尿病薬の開発のためにも、インスリン受容体の結晶構造解析が待たれている。細胞外ドメインにあるαサブユニットにインスリンが結合すると、細胞内ドメインにあるβサブユニットのチロシンキナーゼが活性化されることによりインスリン作用が発現する。βサブユニットチロシンキナーゼドメインの結晶構造解析はすでに報告されているが、インスリン結合部位である細胞外ドメイン(αサブユニット)の高次構造解析は未だ報告されていない。申請者は、インスリン受容体αサブユニットの高次構造解析のために、cDNAを使ってα全体とβの一部を結合したものをCHO細胞で安定に発現させると、αサブユニットだけがmedium中に分泌される事を発見した(αサブユニットだけを発現させてもmedium中に分泌されない)。今後このαサブユニットを大量高純度精製し、結晶化を行う予定である。ヒトインスリン受容体cDNAは申請者らのグループが1985年クローニングして構造決定を行った(Cell,1985,Ebina et al.)。インスリン受容体はインスリン結合部位であるαサブユニットとチロシンキナーゼドメインを持つβサブユニットからなり、一本のポリペプチドとして合成された後プロセシングされ、S-S結合でα2β2となり、1つのレセプターを形成する。更に、精製を容易にするため27アミノ酸のシグナルペプチド切断部位の直後にHisタグを導入してもシグナルペプチドの切断、プロッセシング及びインスリン結合に影響しない事を確認しており、ニッケルキレートカラム、レクチンカラム等を用いての精製に既に成功している。今後、更に高純度大量精製、結晶化、高次構造解析を行うべく研究を継続している。インスリン受容体はインスリン結合部位であるαサブユニットとチロシンキナーゼドメインを持つβサブユニットからなり、一本のポリペプチドとして合成された後プロセシングされ、S-S結合でα_2β_2となり、1つのレセプターを形成する。
リハビリテーションが脊髄損傷治療後の皮質脊髄路の可塑性に与える影響

リハビリテーションが損傷を受けた皮質脊髄路の可塑性に与える影響について明らかにするために、また、将来的には損傷後の可塑的な変化を外的に誘導することを目的とし、ナトリウム結合型光受容体であるテャネルロドプシンと緑色蛍光色素(GFP)の融合タンパクを皮質脊髄路に特異的に発現するトランスジェニックラットを作製した。現在までにトランスジェニック陽性個体が一系統得られており、チャネルロドプシンとGFPの融合タンパクの発現を解析しているところである。皮質脊髄路を特異的に興奮させるために、神経細胞に発現すれば光刺激によりその細胞を興奮させることのできる物質であるチャネルロドプシン(ChR)を中枢神経に発現するトランスジェニックラットを入手した。それを用いて脳表から運動野を刺激し、下肢筋から電気活動を記録するシステムを構築した。脊髄損傷モデルを作製し、それに対する機能再建法である肋間神経を用いたバイパス術の再現性を確認した。また、大脳皮質から脊髄まで伸びる皮質脊髄路に特異的にChRを発現するトランスジェニックラットを作製している。皮質脊髄路に特異的に発現している遺伝子を含むBACライブラリを入手し、その遺伝子座にChRを挿入した。この組み換え体を用いてトランスジェニックラットの受精卵に顕微注入を行っている。トランスジェニックラットは陽性個体を選別しているところである。上記の技術ならびに動物を用いて、損傷した皮質脊髄路を生体に過剰なストレスをかけることなく特異的に刺激し、バイパス術や運動療法に加えて、どのような外的刺激が皮質脊髄路損傷後の機能回復に影響を与えることができるかを検証する足がかりを作ることができた。光遺伝学を用いる実験系が実際に損傷モデルで実行しうるかを検討した。その結果、行動学的に十分観察可能なほどに強い筋収縮は、脳表からの刺激では得ることができなかった。この結果を踏まえ、現在はより深部に光刺激を到達する方法を検討中である。また、現在用いている動物は中枢神経系の広範な領域にチャネルロドプシンを発現している。本研究では皮質脊髄路の可塑的変化を検討するため、それ以外の領域でのチャネルロドプシンの発現と光刺激によるそれらの興奮は結果に重大なバイアスを与えることが懸念される。これらを回避するために、現在は皮質脊髄路のみにチャネルロドプシンを発現するトランスジェニックラットを作成中である。現段階ではBACクローンの組み替えが終わり、受精卵に顕微注入を行う段階まで作業は終了している。今後1年の間に目的とするトランスジェニック系統が樹立される見込みである。損傷モデルの作成と肋間神経バイパス術の技術確認は終了しており、適当な光刺激法が確立され次第、実験に移ることができる状態になっている。歩行訓練用のトレッドミルも動作は確認が取れている。脊髄損傷に対する新規治療法である肋間神経バイパス術は、損傷部より近位にある肋間神経を支配筋である腹筋より切離し、その遠位端を損傷部より遠位の脊髄灰白質内に挿入する手技である。これにより切断された皮質運動野と損傷部以下の脊髄との機能的再連結を得ることが可能となる。しかし、本治療法による機能改善は検討されていない。本研究は、いかなる外的刺激がこの機能的再連結を促すかを検討することを目的としている。機能改善の評価の一つとして、皮質脊髄路を光刺激し、得られた運動誘発電位の計測を予定していた。しかし、当初使用予定であったトランスジェニックラットは皮質脊髄路以外にもイオンチャネル結合型光受容体であるチャネルロドプシンを発現しており、目的としていた皮質脊髄路と損傷部より末梢の脊髄との機能的再連結の評価が困難であった。そこで、皮質脊髄路にチャネルロドプシンを特異的に発現するトランスジェニックラット系統を作製することとした。トランスジェニックラットの作製には、F0陽性産仔を得ることができずに時間がかかったが、1個体の陽性FO産仔を得ることができたため、継代を行っている。現在はF1世代のスクリーニングを行っている。今後発現解析を行い、さらに皮質脊髄路を光刺激することで運動誘発が可能となるかを検討する。運動野からの指令を脊髄へ伝える主要経路である皮質脊髄路が、その損傷後のリハビリテーションによってどのような解剖学的・電気生理学的変化を示すかを本研究では明らかにすることとした。皮質脊髄路を選択的に標識するため、また選択的に刺激を行うために、イオンチャンネル結合型視物質であるチャネルロドプシンを用いることとした。皮質脊髄路に特異的にに発現しているcrym遺伝子周囲のゲノム領域を含むBACクローンのcrym遺伝子座にチャネルロドプシンを挿入し、その組み換え体を用いてトランスジェニックラットを作製した。トランスジェニックラット陽性個体を選別し、それの系統樹立を行った。予定としていたトランスジェニックラットの陽性個体を得ることができた。系統の樹立を行っており、樹立され次第発現解析を行う予定である。リハビリテーション医学皮質脊髄路を光刺激し運動誘発電位を記録することができたら、バイパス群に対して光刺激を行い、機能的再連結が起きたかを検討する。

また、バイパス群を運動訓練群、非訓練群にわけ、それぞれの群に対してBBBスコアなどを用いて運動機能の評価を行い、バイパス術が機能回復に与える影響を検討する。また、バイパス術により、切断された皮質脊髄路がバイパスとして用いた肋間神経の細胞体へ選択的に軸索を伸展させることが我々の研究で明らかとなったが、運動機能の改善と皮質脊髄路の肋間神経細胞体への軸索投射に相関があるかを検討する。さらに、光刺激がこの軸索投射を促進しうるかまで検討したい。皮質脊髄路を特異的に刺激する目的で入手したThy1-ChRトランスジェニックラットは、中枢神経全体に発現しており、皮質脊髄路のみを特異的に刺激することが困難であった。また、ラットにおいては脳表からの刺激では、青色光が運動野の5層にまで到達せず、運動閾値を超える刺激を与えることができなかった。光ファイバーを用いて刺激するにしても、中枢神経に広くChRを発現している当該ラットでは、皮質脊髄路のみを特異的に刺激できず、刺激の結果得られる行動反応の解釈が困難であると考えられた。この問題を解消するために、皮質脊髄路に特異的にChRを発現するトランスジェニックラットを作製することとした。トランスジェニックラットを作製するためのDNAコンストラクトは完成しており、現在は受精卵に顕微注入をしている状況である。既に500個体以上への注入を行っているが、陽性産仔を得ることができていない。今後も顕微注入を継続していく予定である。光刺激による皮質運動野の刺激条件の検討に時間を要している。新たな系の立ち上げを行っている。当初使用予定であったトランスジェニックラットでは皮質脊髄路のみを光刺激することができず、それが可能となるトランスジェニックラットを新たに作製することとなった。光刺激装置は系統樹立後に購入予定としていたため、未使用額が発生した。トランスジェニックラットが得られていないため、系統樹立が喫緊の課題である。顕微注入による作製は継続して行うが、同時に他の方法を用いて系統樹立を行う予定。具体的にはCRISPR-Cas9システムを用いたゲノム編集により、目的とする遺伝子座にChRをノックインする予定。遺伝子の発現は、マウスので報告であるが、gensatやAllen brain atlasなどのデータベースと比較することで確認する。いわゆるoff-target効果は、複数の系統を比較することで除外することができる。ノックインによって当該遺伝子座がヘテロとなるが、ノックアウトマウスの結果から明らかな表現系の異常は見られないことが示唆されており、ラットにおいても同様の結果が得られると推測される。可及的早期に新たなトランスジェニック系統の樹立を行う。適切な光刺激の方法を確立する。シャム群のデータ収集を開始する。トランスジェニックラットが作製でき、かつチェネルロドプシンの発現解析が終了次第、光刺激装置を購入予定である。トランスジェニックラット作製費用(受精卵へのインジェクション)は系統樹立後に請求されるため、系統樹立前の当該年度では支払が行われていない。
緩慢糊化性デンプンを有する新規サツマイモの食品素材化技術の開発

糊化後の粘度上昇が緩やかなデンプンを有する新規サツマイモの食品素材化を目指して、デンプンとその抽出残渣から調製されるペクチンの物理化学特性を調べた。緩慢糊化性デンプンは、イモ類では珍しい高アミロース性を示し、アミロペクチンの構造にも特殊性が認められた。また、これらのデンプンは、加熱糊化により食物繊維機能を持つレジスタントスターチ含量が増大し、一般デンプンとは異なっていた。一方、サツマイモペクチンでは、柑橘やリンゴペクチンと比べて、中性糖含量が高く、その組成ではアラビノースの割合が高いといった相違点を明らかにした。このように新規サツマイモは機能的なデンプンやペクチン素材を提供すると考えられた。サツマイモ緩慢糊化性デンプンの特性は1系統しか調べていなかったので、新たに4系統の緩慢糊化性デンプンを加えて特性を調べた。いずれの緩慢糊化性デンプンも、高アミロース性などの共通する構造特性を有することを確認するとともに、新たな高アミロースデンプン2系統(44%と52%)を見出し、これらがレジスタントスターチ(RS)機能に優れることを明らかにした。また、一般デンプンのRS含量は、生デンプン粒で高く、糊化により大きく減少するが、緩慢糊化性デンプンでは、生デンプン粒で低く、糊化により倍増するという特殊性を見出した。緩慢糊化性デンプンの高機能化を図るため、緩慢糊化性の程度の異なる2系統のデンプンを用い、デンプン粒の最外部鎖についてイソアミラーゼによるトリミング処理を検討した。軽度の緩慢糊化性デンプンはトリミング処理によりRS含量が増加することを認めたが、RS含量の高い強度の緩慢糊化性デンプンは酵素によるトリミング分解性が悪く、処理効果が出にくいことが分かった。次にサツマイモペクチンについては、一般品種のデンプン抽出残渣からペクチンを調製し、その特徴を調べた。サツマイモペクチンは、常圧において熱水抽出ではほとんど抽出できず、微アルカリ性のリン酸水素二ナトリウム水溶液により効率良く抽出できた。一方、80 MPaで50°Cの高圧条件下では、水抽出の効率が高まり約65%の収率でペクチン画分を得ることに成功した。得られたペクチン画分の性質を調べた結果、常圧リン酸塩抽出では低メトキシルペクチンが、高圧水抽出では高メトキシルペクチンが調製されることを明らかにした。これらはカルシウムイオンによるゲル化能が異なり、低メトキシルペクチンのみゲル化した。また、サツマイモペクチンは、市販のレモンやリンゴペクチンと比較すると、中性糖含量が高く、その組成ではアラビノースの割合が高いことを明らかにした。昨年度に調べた新規サツマイモ2系統(K149、K197)のデンプンは、当初計画のデンプン試料を上回って緩慢糊化性と高アミロース性を示したことから、デンプン試料をこれらに切り替えて実施した。デンプン試料を新たに調製し、詳細に構造特性と機能特性を調べた。両デンプンは、測定原理の異なるヨウ素比色法とコンカナバリンA法、ゲルろ過法のいずれの方法でも高アミロース性であることが確認された。また、これらのデンプンは高アミロース性のみならず、アミロペクチンに重合度6-10の短い単位鎖が多いことも明らかにした。さらに、加熱処理した高アミロース性デンプンのレジスタントスターチ(RS)含量は、当初計画のデンプン試料の約2倍の含量を有することが分かった。RS機能をさらに高める目的で、昨年はイソアミラーゼによりデンプンの最外部鎖のトリミング処理を検討したが分解性の悪いことが分かったので、本年度はデンプンのアルカリ処理、低温老化処理、80MPaの高圧処理を検討した。その結果、K149の高アミロース性デンプンのRS含量は、80 MPaの圧力と70°Cで3日間処理したとき約2%増加することを認めた。次に上記2系統のデンプン抽出残渣からサツマイモペクチンを調製し、市販ペクチンや一般のサツマイモデンプン原料用品種シロユタカのペクチンと比較した。レモンペクチンやリンゴペクチンと比べて、いずれのサツマイモペクチンも中性糖含量が高く、その組成ではアラビノースの割合が高いという特徴を有していた。しかし、サツマイモペクチン間で比べると、K149のペクチンはガラクツロン酸含量が高く、またK197のペクチンはアラビノースとラムノースの割合が高いなど品種間相違があることを明らかにした。緩慢糊化性を示すサツマイモ

デンプン(九州03284-156)の分子構造特性と糊化などの機能特性を明らかにした。アミロース含量は、一般のサツマイモデンプンが17-20%であるのに対して、緩慢糊化性デンプンは31%であり、サツマイモデンプンでは珍しい高アミロース性デンプンであることが分かった。デンプン分子に結合するリン酸基の含量は一般品種の1/7と少なかった。また、粉末X-線回折分析による結晶図形は一般品種のC図形からB図形に変化しており、回折ピーク強度から判断される結晶化度は小さくなっていた。さらに、ゲルろ過および陰イオン交換クロマトグラフによる構成単位鎖解析では、高アミロース性を再確認するとともにアミロペクチンの超長鎖が多いこと、重合度6-10の短い単位鎖が極めて多いことが明らかになった。一方、緩慢糊化性デンプンの糊化特性においては、ラッピッドビスコアナライザーによる粘度上昇温度は81°Cと高かったが、示差走査熱量計により詳細な糊化特性を調べた結果、真の糊化吸熱ピークは49°Cにあり、低温糊化性も合わせ持っていることが分かった。また、糊化に要するエネルギーも一般品種に比べて6割小さく、糊化後も糊液が白濁するなど、糊化抵抗性残渣を残した。このような糊化デンプンのレジスタントスターチ含量を測定した結果、一般品種が約2%であるのに対して、緩慢糊化性デンプンは13.5%と高い値を示した。以上のように、サツマイモデンプンに見出された緩慢糊化性デンプンの物理化学的特性を調べ、ユニークなでん粉特性を有すること、そして新たな機能性として糊化デンプンのレジスタントスターチ含量が高いことを明らかにした。平成24年度は、サツマイモ緩慢糊化性デンプンの高機能化法の検討と、サツマイモペクチンの抽出法の検討を行う計画であった。緩慢糊化性デンプンの高機能化法では、イソアミラーゼによるトリミング処理でレジスタントスターチ(RS)含量の増強を試み、RS含量が増加することは認めたものの、強度の緩慢糊化性デンプンでは粒構造の特殊性により処理効果が弱く、更なる検討が必要であった。一方、新たに調査した系統の中に、さらにRS含量が高い高アミロースデンプンを見出したことは興味深く、高機能性デンプン素材として今後の研究に有益となった。また、サツマイモペクチンについては、一般サツマイモを用いて、常圧リン酸塩抽出法と高圧水抽出法によりメトキシル化度の異なるペクチンが調製できることを実証し、サツマイモペクチンの特徴を明らかにできた。これらの知見を活用して、今後に緩慢糊化性デンプンを有するサツマイモのペクチンについて調べる予定である。以上のことから、概ね順調に進展していると自己評価した。平成23年度は、緩慢糊化性デンプンの基本特性およびレジスタントスターチ機能の評価を行うように研究計画を立てた。連携研究機関からのデンプン試料の確保も問題がなく、研究実績の概要で述べたように、緩慢糊化性デンプンの分子構造特性や糊化特性、およびレジスタントスターチ含量を明らかにすることが出来た。従って、おおむね順調に進展していると自己評価した。平成25年度は、引き続き緩慢糊化性デンプンの高機能化法を検討するとともに、緩慢糊化性デンプン系統のサツマイモペクチンの構造特性と利用特性を明らかにする。緩慢糊化性デンプンの高機能化では、酵素を用いる方法を再検討し、加えてデンプン粒の温水処理や酸処理などの物理的処理によるレジスタントスターチ機能の強化を検討する。一方、サツマイモペクチンについては、今年度に確立した抽出方法により緩慢糊化性デンプン系統からもペクチンを調製し、メトキシル化度や糖組成、分子量などの構造特性と利用特性を明らかにする。
超高分解能スピン分解光電子分光装置の建設と低次元ナノ電子系の微細電子構造の研究

これまで低次元ナノ電子系は、金属絶縁体転移、スピンパイエルス転移、超伝導転移など興味ある研究がなされてきた。現在ではこれらの特異物性のみならず、ナノスケールにおけるデバイスへの応用、さらには新たなスピンの自由度を応用したスピントロニクスの分野として精力的な研究がなされている。そのため、ナノスケールの試料を独自に作成し、それを電子状態の立場から試料評価し、さらには電子状態から判明される新たな特異物性を明らかにする上で、スピンの情報を得る事が可能となる「超高分解能スピン分解光電子分光装置」の建設が重要である。本年度は、高分解能角度分解光電子分光装置に設置できるコンパクトサイズの高感度小型モット検出器の建設・設置を行った。この小型モット検出器を用いることによって、スピンの情報を得る事が可能となる。設置当初、小型モット検出器内部において放電によるノイズの増加の問題が発生したが、その内部構造や光電子検出部の改良を行い、ノイズの問題を解決した。また、小型モット検出器の調整のために、建設した試料作成装置を用いて新たにSi半導体表面上でV族半金属Bi薄膜作成を行った。その結果、非常に良質なBi薄膜の作成に成功し、薄膜の厚さをナノメータスケールで制御する事を可能にした。この表面を用いて、現在も引き続き超高分解能スピン分解光電子分光装置の調整を行っている。また前年度から、スピントロニクスへの応用が期待され始めたグラファイトの研究に着手しており、本年度では、磁性/超伝導といった様々な物性制御が行えるグラファイト層間化合物の研究を行った。その結果、超伝導転移を示すグラファイト層間化合物において、超伝導転移に重要な役目する電子は層間電子であることを光電子分光で明らかにした。現在ではこれらの特異物性のみならず、ナノスケールにおけるデバイスの応用、さらには新たなスピンの自由度を応用したスピントロニクスの分野として精力的な研究がなされている。そのため、ナノスケールの試料を独自に作成し、それを電子状態の立場から試料評価し、さらには電子状態から判明される新たな特異物性を明らかにする上で、低次元ナノ電子系のためのスピン分解光電子分光装置の開発は必要不可欠である。本年度は、低次元ナノ電子系の電子状態の解明を行うための準備段階として、清浄試料表面の劣化の防止と、十分な統計精度を得るための長時間測定を行うためのAl薄膜フィルターの設置を行った。その結果、測定時の真空度の向上と測定試料の長期測定が行える環境を実現した。また、清浄試料表面の作成に必要不可欠な超高真空化の実現に向けた排気系、表面作成のためのスパッターアニール装置、単結晶薄膜の作成を行うための蒸着源、膜厚計、および超高分解能角度分解光電子分光装置との試料搬入システムの設計・建設を行うことによって、低次元ナノ電子系物質の作成が行える環境を整えた。さらに、本年度はスピントロニクスへの応用が最近期待され始めたグラファイトの研究に着手した。その結果、フェルミ準位近傍において、有効質量の増大に伴う"キンク構造"と準粒子ピークの観測に成功した。数値的解析を行うことによって、それらの起源はフォノンと強く結合することによって生じたものであることを明らかにした。