hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
富士山における山小屋建築の原初形態とその建築的発展に関する史的研究

加えて、富士山と並んで近世期より山岳信仰によって栄えた御嶽山の山小屋建築について、最初に開かれた黒沢口、王滝口登山道を対象に、古文書・絵図などの史料調査、実測調査、聞き取り調査を行った。結果、近世後期には登山道を挟んで小屋が増築され並び立つ形態がみられ、これが大正期には小屋を登山道が貫通する「中通路型」として発展し、昭和期にかけて形式化され、現在にも継承されていることを把握した。特に現地踏査・実測調査は開山期の23ヶ月に限定され、また悪天候や繁忙期には調査できないこともあるが、そうした状況下で昨年度に全登山道の踏査と多くの山小屋の実測調査を完了したことで、今年度は計画に沿って調査・分析・まとめを進めることができた。本研究は、日本を代表する山岳信仰の対象:富士山の吉田口登山道における山小屋建築を主な対象とする。平成28年度には近世における原初形態と昭和中期までの変容を明らかにしたが、30年度は昭和中期から現在までの変容を調査した。富士山における山小屋建築の基盤的な構成要素をもつ棟を主屋、対して後に付加された棟を付属屋と捉え、付属屋の種類や数、配置の変化を分析し近世のそれらと比較した。結果、平成の環境配慮型トイレ導入により付属屋が急増し山岳景観が激変したことを把握した。主屋だけでなく、周辺環境を形成する諸要素とその配置から山岳景観を捉える視点を提示した。また、29年度は近世に使用された4登山道における山小屋建築を比較したが、30年度はうち、大宮・村山口登山道と頂上の山小屋建築の近代化について調査した。国・県の統制のもと建て替えが進み、合資会社により組織され近代化を遂げたこと、背景には鉄道敷設による新登山道の開削と登山道間の競争があったこと、しかし焼山と呼ばれた領域に建つ山小屋(石室)は旧態を保ったことを把握した。さらに30年度には、富士山と同じく近世より登拝され、湯治場としても栄えた那須岳の山小屋について実測調査を行った。結果、戊辰戦争により焼失し明治初期に再建された山小屋が改修を経つつも当時の旅館建築の構成を継承していることを把握した。3年の研究期間を通して、吉田口登山道を中心に富士山の山小屋建築の原初形態とその変容を明らかにした。加えて、近世の主たる登山道における山小屋建築の比較より、石室が富士山の神聖性を表徴し特異な山岳景観を形成したことを明らかにした。これらの成果より、山小屋建築が世界文化遺産・富士山にとって登拝の歴史と文化を伝えうる重要な要素であると結論づける。また、御嶽山や那須岳など信仰された他の高山の山小屋建築も調査し、その成立過程や建築形態に地域性を見出した。2016年度に引き続き、2017年度も富士山の山小屋建築に関する史料調査・聞き取り調査・実測調査を進め、調査精度を上げる。また富士山との比較を行うため、他の山域についても残存史料の把握をすすめる予定である。本研究の最終年度として、富士山の山小屋建築に関する史料調査・聞き取り調査・実測調査を追加して行い、調査精度を上げ、まとめを行いたい。物品費と旅費について、奥矢の所属機関の機材(PC等)・公用車が利用できたため。理由:物品費と旅費について、奥矢の所属機関の機材(PC等)・公用車が利用できたため。使用計画:2017年度に購入予定であった新規機材(PC等)を延期したため、今年度に購入を計画し、また旅費は大場の調査とともに奥矢の富士山周辺から離れた山域への調査に使用する予定である。物品費は2017年度に新規機材(PC等)の購入に使用し、旅費は大場の調査とともに奥矢の富士山周辺から離れた山域への調査に使用する予定である。
鉄鋼の非平衡相晶出機構の研究

急速凝固法により非平衡結晶やアモルファス金属が作成され、新しい機能を有する新材料としての発展が期待されている。これらの特性は急速凝固時のプロセッシングに大きく依存し、そのためプロセッングの制御と、組織ならびに特性制御との関連を合理的に決定する必要がある。初期組成が与えられた時、達しうる過冷度がどれ位であり、その時生成する相は何であるかを知ることが、急速凝固をシミュレートする過冷凝固の最も基本的な問題といえよう。本研究では鉄-半金属系合金を対象に組成,過冷度,生成相の関係を検討した。その結果、Fe-B系においては、準安定共晶Fe+FeBが生成されることが初めて解明された。また、Fe-C系においては、過包晶の1.2wt%Cまで、準安定δ相が生成された。Fe-P系においても、準安定共晶が確認された。これら非平衡相の挙動は過冷に対する熱力学的考察、すなわち、温度,組成,自由エネルギーの関係から良く説明された。軟磁性材料として期待されているFe-Si-B合金においては、初晶αFeのとき、共晶(Fe+【Fe_2】B)の核生成サイトにならないが、【Fe_2】Bが初晶のとき、共晶の核生成になることを示した。また、【Fe_2】B初晶の組成域では得られた過冷度が大きく、この領域内にアモルファス形成領域が分布していることがわかった急速凝固法により非平衡結晶やアモルファス金属が作成され、新しい機能を有する新材料としての発展が期待されている。また、【Fe_2】B初晶の組成域では得られた過冷度が大きく、この領域内にアモルファス形成領域が分布していることがわかった
バラストタンクのヘルスモニタリング技術に関する基礎的研究

船舶のバラストタンクは全塗装の約3分の2を占めており、その維持管理は極めて重要である。その塗膜の管理には定期的な補修が必要になるが、タンク内での作業は非常に困難であるために、腐食・塗膜欠陥のモニタリングシステムは必要不可欠な技術である。本研究では、バラストタンクの新しいへルスモニタリング手法の電位場解析法による新方式の確立を目指した。本年度は2年計画の最終年度であり、防食解析ツールの現状把握、電位場順・逆問題解析プログラムと簡易タンクモデルの3次元電位場測定実験を実施する研究計画となっている。具体的に実施した内容は次の通りである。1.数値計算による防食解析ツールの現状把握2.簡易タンクモデルによる電位場測定実験3.電位場順問題解析プログラムの開発4.電位場逆問題解析プログラムの開発1.に関しては、数値解析による電位場解析についての現状調査を行った。具体的には、会社、大学等の研究者からの情報収集等を実施し、現状の技術レベル、問題点について整理した。2.に関しては、無塗装・塗装環境下において、カソード防食下におけるタンク内の電位分布を計測した。アノードの大きさや塗膜欠損面積、タンク内障害物などをパラメータとして、それらがどの程度、タンク内の電位分布に影響を及ぼしているのかを確認した。3.に関しては、カソード防食下におけるタンク内の電位分布を推定する境界要素法電位場順問題解析プログラムを開発した。まだ、計算精度や高速化の問題が幾つか残されている。4.に関しては、境界電位場データから分極特性を推定する実数値GA法を用いた電位場逆問題解析プログラムを開発した。解の妥当性については、幾つかのベンチマーク問題を通して検証した。本研究の課題として、順問題解析プログラムの高精度・高速化、及び逆問題解析プログラムの解探索の問題があるが、これらについては今後も引き続き取り組む予定である。今後の展開として民間会社等との共同研究を模索し、実際に本研究成果が産業分野で生かされるように働きかけしたいと考えている。本研究はプログラム登録としての成果を収めているが、研究成果の公開化としての学会、論文発表は実施していないために、それらの準備を早急に進めるとともに、昨年度と同様、Web上で本年度の研究成果を近々公開する予定である。本研究では、バラストタンクの新しいヘルスモニタリング手法の電位場解析法による方式の確立を目指した。本年度は2年計画の1年目であり、メーカーにおける防食技術の現状把握、及び解析プログラム開発・測定試験を実施する研究計画となっている。1.防食・鉄鋼・造船会社の現場調査による現状の防食技術の把握2.簡易タンクモデルによる電位場測定試験3.境界要素法による電位場解析プログラムの開発1.に関しては、造船会社(三和ドック・新来島どっく等)、鉄鋼会社(新日鉄エンジニアリング)、防食会社(ナカボーテック)を訪問して、予め先方に想定質問表を送り、それに基づいたヒアリング調査を実施した。また、実際に定期修繕中の船舶のバラストタンクに入り、腐食の進行状況の調査をすると共に、定期検査の難しさや労働環境の悪さについて確認した。アノードの大きさや塗膜欠損面積などをパラメータとして、それらがどの程度、タンク内の電位分布に影響を及ぼしているのかを確認した。計測したデータはデータベースとして整理して、今後の解析プログラム開発のための評価データとして利用する。3.に関しては、カソード防食下におけるタンク内の電位分布を推定する解析プログラムを開発した。まだ、計測試験データとの比較評価、高速化や逆問題へ対応などが課題として残されているので、これらについては次年度の研究の中で解決していく予定である。今後の研究の展開としては、バラストタンク内の実地調査によるさらなるデータ収集および可能であれば、実際の船舶のバラストタンクの電位分布などを計測して、今回開発した解析プログラムによる計算結果との比較評価を実施する予定である。3次元防撓材の影響を考慮した計測試験の実施、解析プログラムの高度化やGUI環境の整備などを予定している。現時点までの研究内容については、まだ学会、論文発表などにおいて公表していないので、Web上に研究概要も含めて近々に公開する予定ある。

2.に関しては、無塗装・塗装環境下において、カソード防食下におけるタンク内の電位分布を計測した。アノードの大きさや塗膜欠損面積、タンク内障害物などをパラメータとして、それらがどの程度、タンク内の電位分布に影響を及ぼしているのかを確認した。3.に関しては、カソード防食下におけるタンク内の電位分布を推定する境界要素法電位場順問題解析プログラムを開発した。まだ、計算精度や高速化の問題が幾つか残されている。4.に関しては、境界電位場データから分極特性を推定する実数値GA法を用いた電位場逆問題解析プログラムを開発した。解の妥当性については、幾つかのベンチマーク問題を通して検証した。本研究の課題として、順問題解析プログラムの高精度・高速化、及び逆問題解析プログラムの解探索の問題があるが、これらについては今後も引き続き取り組む予定である。今後の展開として民間会社等との共同研究を模索し、実際に本研究成果が産業分野で生かされるように働きかけしたいと考えている。本研究はプログラム登録としての成果を収めているが、研究成果の公開化としての学会、論文発表は実施していないために、それらの準備を早急に進めるとともに、昨年度と同様、Web上で本年度の研究成果を近々公開する予定である。
新規反応活性メタラサイクル化合物の合成、構造、反応性に関する研究

環状有機化合物の環を構成する炭素の一部が金属で置き替った化合物はメタラサイクル化合物と呼ばれ、近年、遷移金属錯体を触媒とするメタセシス反応、カルベノイド反応、オリゴメリゼ-ション、重合反応など多くの重要な反応の中間体としてその化学が注目されている。本課題では主としてチタノセン残基を環内に含むチタナシクロペンタン及び1ーオキサー5ーチタナシクロペンタンの誘導体の合成、構造、反応性などについて研究を進めた。具体的には、本研究者らが既に錯体Cp^*_2Ti(C_2H_4)〔1〕(Cp^*はペンタメチルシクロペンタジエニル基)と高歪みチレフィンのメチレンシクロプロパン〔2〕とから初めて単離可能なほど安定なチタナシクロペンタン体〔3〕の合成に成功しているので、これらの成果をベ-スにしてさらに本分野の展開を計った。(1)〔1〕と2ーフェニルメチレンシクロプロパン〔4〕の反応により得られるチタナシクロペンタン〔5〕の構造をX線構造解析により明らかにした。(2)錯体〔1〕とフェニルアレン〔6〕ならびに2,2ージフェニルメチレンシクロプロパン〔7〕の反応を検討した。これらの歪化合物は、メチレンシクロプロパンの場合とは異なり、チタナシクロペンタンは得られず、〔6〕の場合は配位子交換により新規チタノセンーアレン錯体が得られ、〔7〕は1,1ージフェニルブタジエンに定量的に異性化した。(3)錯体〔3、5〕の反応性を検討するために熱分解,加水分解、水素化分解を行った。熱分解反応では、βー炭素炭素結合開裂反応による生成物とともに、前周期メタラサイクル化合物では初めて還元的脱離による生成物が見られた。それらの化合物の生成経路を重水素標識実験により明らかにした。(4)〔1〕と金属カルボニル化合物(Mn、Re、Cr、Mo、W)〔8〕の反応による親規オキサチタナシクロペンタンカルベンー金属錯体〔9〕の合成に成功した。錯体〔9〕の熱分解反応ならびに、アルキン類、イソニトリルとの反応を検討した結果、本錯体の構造上の特徴がその反応性に良く反映されていることがわかった。(5)錯体〔5〕と一酸化炭素の反応を検討し、シクロペンタノン誘導体の生成を確認した。その反応機構を推定するためにオキサチタナシクロペンタン錯体〔10〕とCOの反応を行ったところ、チタン炭素結合にCOが挿入した6員環チタン錯体が得られ、X線構造解析によって本錯体がη^1ーアシル構造をもつことを初めて明らかにした。(6)キラルなシクロペンタジエン化合物である1,5ージフェニルトリプタセペンの合成経路を確立し、チタン錯体の合成を行った。今後、この錯体の触媒活性などについてさらに検討を加える。その反応機構を推定するためにオキサチタナシクロペンタン錯体

〔10〕とCOの反応を行ったところ、チタン炭素結合にCOが挿入した6員環チタン錯体が得られ、X線構造解析によって本錯体がη^1ーアシル構造をもつことを初めて明らかにした。(6)キラルなシクロペンタジエン化合物である1,5ージフェニルトリプタセペンの合成経路を確立し、チタン錯体の合成を行った。今後、この錯体の触媒活性などについてさらに検討を加える。
分子性固体場の創造ー分子システム

本年度も2回の研究会を開催した。それぞれ特徴いる研究会で、第1回は平成4年9月20、21日に行われ、我々が興味を持っている物質系の物性に非常に近い領域で仕事をしている5名の理論研究者を外部より招待し、充分時間をかけて講演及び議論をして頂いた。これは各班員のそれぞれの研究をより深め進展させるのに大変有効であったばかりでなく、分子性固体場の概念を深化させかつ明確化するには大変有益であった。第2回の研究会は平成5年2月28日、3月1日に行われた。これは本総合研究の一応のしめくくりの会として実施したので、出席した班員全員から“分子性固体場"という立場からそれぞれの研究成果、見通しなどを報告して頂いた。有機超伝導体のグループでは、固体場という概念を通して新しい物質系の構築が報告され、着実な進展がはかられている。又、水素結合物質系でも、本研究中に新しい機能をもった物質系が開発されその研究の展開が報告された。さらに、C_<60>に代表される炭素クラスター固体の世界は、正に分子性固体場を具現したものであり、新しい考え方での研究の進展が着実に展開されている。又その理論的取扱いにも、新しい概念が取り込まれようとしている。光誘起電子相相転移(一次元性物質)の発見も本研究の間になされたもので、今後の展開が期待されている。主として研究会での3年間の討論を通じての“分子性固体場"の概念の理解は、それぞれの立場で若干の差異はあり得るが、ほぼ共通のイメージを持ち得るところまできたと思われる。今後は、もう少し焦点を絞った形で研究を深化させて、“分子性固体場"の概念の明確化と具現化を進めることが期待される。
ぬれの過渡現象測定によるケラチン繊維の吸水特性の解析

平成2年度に、「静電容量式水分移動量測定装置」を購入したが、本装置は元来、移動水分量の多い布などの試料用に開発された装置であるため、単繊維ないしは繊維束試料に適用するために、測定セルや検出装置の大幅な改造を行った。さらに、単繊維ないし繊維束試料測定用セルを試作した。これは、試料形状の変更(布試料→繊維または繊維束試料)への対応のみならず検出感度の大幅改良をも企図した。初年度の装置でも一応測定は可能となったが、平成3年度にはさらに測定の再現性を高めることや従来の垂直方向だけでなく水平方向でも測定を可能とするために、測定セルの電極板の溝を種々のサイズ(幅、深さ)に変化させた。また、電極板の片端をくさび状に切断して、同一セルを用いて繊維試料を垂直及び水平状態で測定可能なように作製した。この装置を用いて親水性の繊維(レ-ヨンなど)及びナイロンなどの疎水性繊維について再測定を行うと共にケラチン繊維(毛髪)試料について測定を行い以下の結果を得た。(1)試料繊維本数や繊維束の大きさに応じてセルの溝を調節すると再現性のある結果が得られる。(2)レ-ヨンに代表される親水性の繊維とポリエステル、ナイロンなどの疎水性繊維とでは明らかに異なる吸水挙動が認められる。(3)親水性の繊維と言えども繊維本数がある数を越えないと垂直方向、水平方向共に、水分移動は観察されない。毛髪での測定では、(4)洗浄された健常毛髪では10本以上の繊維束でも水分移動は認められないが、(5)繊維表面のDCCAによる塩素化処理を行うとその処理の程度に応じた吸水挙動の変化が観察された。(6)繊維表面を物理的に摩耗させても同様の現象が観察された。(7)以上の結果はケラチン繊維のスキンーコア-構造に基づいており、疎水性の表面構造が破壊されて親水性の本体が露出されるためと考察した。また、(8)この結果は毛髪の診断にも応用可能であることが判った。なお本成果の一部は、平成3年6月の繊維学会年次大会で発表した。今年度に得られた最大の成果は単繊維ないし数本の繊維から構成される繊維束試料のぬれの過渡現象を測定し得る方法を確立したことである。平成2年7月末に、「静電容量式水分移動測定装置」を購入したが、本装置は元来、移動水分量の多い布などの試料用に開発された装置であるため、単繊維ないしは繊維束試料に適用するためには、測定セルや検出装置の大幅な改造が必要であった。検出感度を数オ-ダ-高めるために測定回路の設計変更を行うとともに、増幅器の部品を多数交換した。すなわち、購入した装置ではセンサ-コンデンサ-を流れる高周波電流を直流電圧に変換する方式であったが、この方式の最大の欠点はセンサ-電極の片側を接地できないためS/N比をある程度以上には向上させ得ない点にあった。そこで本研究では、モノステ-プルバイブレ-タ-の発振周波数を決めるコンデンサ-をセンサ-電極(コンデンサ-)と並列に接続して発振周波数の変化を読み取る方式への転換を図った。さらに、測定用セルの改造は、試料形状の変更(布試料→

繊維または繊維束試料)への対応のみらなず検出感度の大幅改良をも企図したため、「改造」よりはむしろ「試作」と言うべきものとなった。現在、改良された装置を用いて、種々の単繊維ないし繊維束試料についての測定がケラチン繊維での測定に先立って進行中である。予備的な結果を二、三紹介すると、(1)レ-ヨンに代表される親水性の繊維とポリエステル、ナイロンなどの疎水性繊維とでは明らかに異なる吸水挙動が認められる。(2)親水性の繊維と言えども繊維本数がある数を越えないと垂直方向での水分移動は観察されない。(3)布から取り出された経糸と緯糸の吸水挙動の差異は予想以上に大きいことなどがわかった。なお、これらの成果の論文発表は準備段階にあるが、平成3年6月の繊維学会年次大会ではその一部を発表する。今年度は昨年の研究に引き続いて以下の成果を得た。平成2年度に、「静電容量式水分移動量測定装置」を購入したが、本装置は元来、移動水分量の多い布などの試料用に開発された装置であるため、単繊維ないしは繊維束試料に適用するためには、測定セルや検出装置の大幅な改造を行った。昨年度の装置でも一応測定は可能となったが、本年度はさらに測定の再現性を高めることや従来の垂直方向だけでなく水平方向でも測定を可能とするために、測定セルの電極板の溝を種々のサイズ(幅、深さ)で調製した。また、電極板の片端をくさび状に切断して、同一セルを用いて繊維試料を垂直及び水平状態で測定可能なように作製した。この装置を用いて親水性の繊維(レ-ヨンなど)及びナイロンなどの疎水性繊維について再測定を行うと共にケラチン繊維(毛髪)試料についての測定を行い下記の結果を得た。(1)試料繊維本数や繊維束の大きさに応じてセルの溝を調節すると再現性のある結果が得られる。(2)レ-ヨンに代表される親水性の繊維とポリエステル、ナイロンなどの疎水性繊維とでは明らかに異なる吸水挙動が認められる。(3)親水性の繊維と言えども繊維本数がある数を越えないと垂直方向、水平方向共に、水分移動は観察されない。毛髪での測定では、(4)洗浄した健常毛髪では10本以上の繊維束でも水分移動は認められないが、(5)繊維表面にDCCAによる塩素化処理を行うとその処理の程度に応じた吸水挙動の変化が観察された。(6)繊維表面を物理的に摩耗させても同様の現象が観察された。(7)以上の結果はケラチン繊維のスキンーコア-構造に基づいており、疎水性の表面構造が破壊されて親水性の本体が露されるためと考察した。また、(8)この結果は毛髪の診断にも応用可能であることが判った。なお、平成3年6月の繊維学会年次大会では本成果の一部を発表した。
分子性結晶の相転移における有機分子の動的挙動の解明

申請者は,(E)-スチルベン類が結晶中で大振幅の分子内運動を行っており,そのためにX線結晶解析で観測される分子構造が外見上著しい異常を示すことを見いだした.今年度は,(E)-スチルベンと等電子構造のアゾベンゼンおよびそのメチル置換体(3,3'-ジメチルアゾベンゼンおよび4,4'-ジメチルアゾベンゼン)について,異なる温度でのX線結晶解析を行い,(E)-スチルベン類と同様の現象を見いだした.さらに,3,3'-ジメチルアゾベンゼンについては,構造相転移が観測され,それが分子内運動と密接に関係していることが明らかになった.アゾベンゼンの結晶について室温で観測されるorientational disorderは,82Kにおいては消失した.これは,このdisorderがダイナミックなものであって,配向が180°異なる2つの分子の間に平衡が存在していることを示している.3,3'-ジメチルアゾベンゼンの結晶は,160Kから120Kの間で相転移を示した.相転移にともなってorientational disorderが消失した.これから,orientational disorderはN-Ph結合のクランクシャフト型運動によって起こり,これが相転移と密接に関係していることが明らかになった.申請者は,(E)-スチルベン類が結晶中で大振幅の分子内運動を行っており,そのためにX線結晶解析で観測される分子構造が外見上著しい異常を示すことを見いだした.今年度は,(E)-スチルベンと等電子構造のアゾベンゼンおよびそのメチル置換体(3,3'-ジメチルアゾベンゼンおよび4,4'-ジメチルアゾベンゼン)について,異なる温度でのX線結晶解析を行い,(E)-スチルベン類と同様の現象を見いだした.さらに,3,3'-ジメチルアゾベンゼンについては,構造相転移が観測され,それが分子内運動と密接に関係していることが明らかになった.アゾベンゼンの結晶について室温で観測されるorientational disorderは,82Kにおいては消失した.これは,このdisorderがダイナミックなものであって,配向が180°異なる2つの分子の間に平衡が存在していることを示している.3,3'-ジメチルアゾベンゼンの結晶は,160Kから120Kの間で相転移を示した.相転移にともなってorientational disorderが消失した.これから,orientational disorderはN-Ph結合のクランクシャフト型運動によって起こり,これが相転移と密接に関係していることが明らかになった.
授業実践力向上を支援する総合的な研修システムの開発的研究

各地の教育センターや学校と、特に授業実践力向上にかかわる集合研修と校内研修及び個人研修の開発及びそれらを有機的に関連させる研修の工夫・改善を行った。例えば、高知県や石川県等において校内研修の活性化のための集合研修及び校内研修を支援するコンテンツ開発を行った。授業実践力に関しては、学級文化創出力、学習規律形成力、学習技能育成力、授業構想設計力、授業展開評価力を設定し、アクティブ・ラーニング授業のスタンダードの作成に繋げた。教師個人の興味関心を重視した研修や学校外の自主的研修、若手教員による仲間研修など多様な形態の研修についても調査を行った。成果は各種教育雑誌で連載し、一般書の公刊も予定している。研究目的は,個々の教師が日常的に自らの授業を省察し改善し続けることを支援するために,主に授業実践力の向上を目的とした行政研修及び校内研修と個人研修を有機的に関連づけるための総合的な研修システムを開発することである。そのために,以下の研究を実施してきた。1各地の教育センターや各学校での授業力向上や授業研究にかかわる研修で扱う教師の力量である「授業実践力」に関する整理枠組みを構築し共通理解化を図る。先行研究より「授業実践力」を「学級文化創出力」「学習規律形成力」「学習技能育成力」「授業構想設計力」「授業展開評価力」の5層で捉え,診断チェックリストを開発し,主に若年教師の授業実践力の自己分析及び力量向上の目標及び評価の項目として活用している。2個々の教師が日常的に自らの授業実践の省察と改善を行う上で,それを支援するための「授業の省察・改善ポートフォリオ」を開発する。1で整理した「授業実践力」の枠組みを省察・改善の視点として活用する。若年教師にiPadを持たせ,1の診断チェックリストを踏まえて,授業実践力にかかわる課題や改善策,手立て等に関する自前のデータベース化を図っている。また,校内研修と個々の教師の問題意識を踏まえた目的別グループによる研修や若年教師による主体的・協同的な研修(「仲間研修」と呼ぶ)の開発・実施を進めている。教育実習生に対しては,授業実践の省察を支援するためのCMSを利用した映像データベースの開発を行っている。3教師の日常的な授業の省察と改善に資するために,主に授業実践力の向上を目的とした行政研修と校内研修の内容や方法,評価等の工夫・改善及び両研修間の連携を蜜にした開発を行い,そのための方法論を確立する。例えば,高知県教育センターと校内研修と有機的に関連させるための行政研修の開発・実施・評価を協同的に進めている。研究目的は,主に授業実践力の向上を目的とした集合研修及び校内研修と個人研修を有機的に関連づけるための総合的な研修システムを開発することである。1各地の教育センターや学校での授業力向上や授業研究にかかわる研修で扱う教師の力量である「授業実践力」に関する整理枠組み(「学級文化創出力」「学習規律形成力」「学習技能育成力」「授業構想設計力」「授業展開評価力」の5層)を基に,自己の授業を診断するためのチェックリストを作成し,主に若手教師の授業実践力の自己分析に活用した。2個々の教師が日常的に自らの授業実践の省察と改善を行う上で,それを支援するための「授業実践力デジタルポートフォリオ」(iPadとJR四国コミュニケーションウェアの「コラボノート」を活用)を開発した。1で整理した「授業実践力」の枠組みを省察・改善の視点として、主に若手教師が自己の実践記録(板書や教材等)や熟達教師の手だて(発問や板書,教室環境)の整理・蓄積を行った。また,校内研修と個人研修をつなぐための主体的・協同的な研修(「仲間研修」と呼ぶ)において,熟達教師による自己の授業解説や対話リフレクション,メンター制の導入等の研修方法を組み入れて実施した。3校内研修を活性化させるための集合研修の工夫・改善として,高知県教育センターと共同し,1)ワークショップ型研修を主体とした集合研修と各学校の校内研修の企画・実施を体系的に連動させた研修プログラムの開発,2)校内研修の活性化の要素に基づいて構成された診断チェックリストの開発,3)診断チェックリストを活用した集合研修の成果の検証を行った。4各学校の校内研修の工夫・改善を支援するためのネットワークシステムに組み入れるデータに関しては,高知県140名の研究主任によるワークショップ成果及び各校から収集した関連資料を基に整理の過程にある。以下の研究を実施してきた。1各地の教育センターや学校での授業力向上や授業研究にかかわる研修で扱う教師の力量である「授業実践力」に関する整理枠組み(「学級文化創出力」「学習規律形成力」「学習技能育成力「授業構想設計力」「授業展開評価力」の5層)を基に,特にアクティブ・ラーニングによる授業のスタンダードの作成及びその実現のための学級文化や学習規律,学習技能の醸成や育成等に関するチェックリストを作成・活用した。2個人研修力を高めるための提案型プロジェクトや「個人テーマ研究」,学校外の自主的研修などの多様な研修形態及び初任教師や若手教師の授業力向上のための研修方法に関するシステムづくりについて広く調査研究を行った。また,校内研修を活性化させるための集合研修の工夫・改善の事例として,平成24年度から3年間かけて企画・実施した高知県教育センターと共同開発した研修プログラムをモデルに,石川県や堺市等で同様の研修プログラムを開発・実施した。

3各学校の校内研修の工夫・改善を支援するためのネットワークシステムに組み入れるデータに関しては,平成26年度に実施した高知県140名の研究主任によるワークショップ成果及び各校から収集した関連資料を基に整理を行い,平成24年度以降の3年間の成果と合わせて,高知県教育センターの教科研究センターのホームページより発信し,活用できるようにしている。4研究成果の一部は『教職研修』(教育開発研究所)に平成27年4月から28年3月まで,及び『新教育課程ライブラリー』(ぎょうせい)の第1巻から第12巻まで連載し広く発信している。また,3年間の研究成果の集大成は,『アクティブ研修のすすめ』(ぎょうせい)に集約し,7月に公刊する。各地の教育センターや学校と、特に授業実践力向上にかかわる集合研修と校内研修及び個人研修の開発及びそれらを有機的に関連させる研修の工夫・改善を行った。例えば、高知県や石川県等において校内研修の活性化のための集合研修及び校内研修を支援するコンテンツ開発を行った。授業実践力に関しては、学級文化創出力、学習規律形成力、学習技能育成力、授業構想設計力、授業展開評価力を設定し、アクティブ・ラーニング授業のスタンダードの作成に繋げた。教師個人の興味関心を重視した研修や学校外の自主的研修、若手教員による仲間研修など多様な形態の研修についても調査を行った。成果は各種教育雑誌で連載し、一般書の公刊も予定している。1授業実践力の内容と構造に関しては,5つの層に対応する具体的なチェックリストを作成し,若手教師を対象に試行した。自己の授業の課題をより具体的に評価するためには項目が多くなりすぎた。項目の精選や教師の成長段階による項目の重み付けが必要である。2「授業実践力デジタルポートフォリオ」を開発することができたが,自己の授業実践や熟達教師の手だてに関するデータを整理・蓄積・活用することが日常的に行われなかった。若年教師を中心とした「仲間研修」に関しても同様で,自己省察による授業改善よりも次の授業づくりに時間を費やしていることが課題である。3高知県における授業実践力向上を目的とした集合研修と校内研修を連動させる取り組みは大きな成果を得た。開発された校内研修診断チェックリスト及び自由記述の結果から,1)集合研修と校内研修を往還・関連させることで,集合研修で獲得した校内研修に関する知識やスキルが校内研修において活用され,自校の校内研修の活性化に繋がったこと,2)校内研修の活性化のためには校内研修診断チェックリストに示されている各要素を意図的に校内研修に組み込むことの必要性を受講者が理解したこと,3)ワークショップ型研修の形態が各構成要素を意図した校内研修を実現するために効果的・効率的であると受講者が実感したこと,が推察される。4高知県の140名の研究主任が約半年間の実践を通して得た知見をワークショップにより整理した。「子どもの考えの引き出し方」「効果的な話し合い」「ノート指導の工夫」「学習の振り返りの充実」など10の視点に基づいた言語活動の活動を中心とした授業実践力向上のための校内研修の活性化についての手だてをまとめることができた。
オペランド電子顕微鏡技術を用いた全固体電池反応のナノスケール評価に関する研究

成果1:金属電極とイオン伝導性固体電解質が接触するナノ界面では,半導体と同様にバンド構造の湾曲が起こり,その界面でLiイオンまたはLi空孔が滞留することによって「イオンの空間電荷層」が形成されることが予想されていた.しかし,その様子を直接的に捉えた研究は皆無であった.そこで,高感度高分解能電子線ホログラフィーと位置分解電子エネルギー損失分光法(EELS)および前年度開発した電場シールドTEM試料作製技術を用いて,空間電荷層による電位分布とLi濃度分布を世界で初めて観察することに成功した.界面近傍の約10 nmの領域で1.3 Vの急峻な電位変化があることがわかり,Li濃度も増加していることがわかった.つまり,Cu/LATPの界面では,半導体のショットキー接合のようなバンド構造になり,Liイオンが滞留する空間電荷層を形成していることが明らかとなった(Angew. Chem. Int. Ed.に掲載)成果2:走査透過型電子顕微鏡を用いたEELS分析は,2次元Li分布を観察できる唯一の技術である.しかし,LiCoO2内にあるLi-KのスペクトルとCo-Mのスペクトルが,ほぼ同じエネルギー損失値(60 eV)にピークを持つため,その分離が困難であった.そこで,多変量解析技術をEELS解析に適用し,2つのEELSピークを効果的に分離した.その結果,LiCoO2正極/LATP/その場形成負極の電池系において,充放電中におけるLiCoO2内のLi挿入/脱離反応を定量的に可視化することに成功した.また,遷移元素であるCoが,Liの脱離によってCo3+からCo4+になり,その2次元分布も観察できた.さらに,LiCoO2/LATPの界面ではLiが欠乏し,Co3O4が混在していることもわかり,これがイオン移動の抵抗を増大させている原因であることを突き止めた(Nano Lett.に掲載).平成30年度の課題は,全固体電池を電子顕微鏡内で充放電させ,Li分布や遷移元素の価数変化などをナノスケールでオペランド観察し,イオン移動の界面抵抗の原因を突き止めることであった。研究実績の概要で示したように,LiCoO2/LATP固体電解質/その場形成負極の全固体電池を,走査透過型電子顕微鏡(STEM)内で充放電させ,STEM-EELSを用いて2次元Li濃度分布,遷移元素であるCoの価数変化の分布をオペランド観察することに世界で初めて成功した.また,LiCoO2/LATP界面ではLiが欠乏し,Co3O4が混在していることもわかり,これが界面抵抗の原因であることを明らかにした.上記の研究成果を,権威ある学術雑誌「Nano Letters」に掲載でき,平成30年度の課題を完遂した.さらに,オペランド電子線ホログラフィーを用いて,LiCoO2/LATP界面近傍200nmの領域で電位分布が低下する現象を計測できた.以上の研究成果から,「当初の計画以上に進展している」と判断した.平成31年度は,LiCoO2/LATP固体電解質/その場形成負極の全固体電池に対して,オペランド電子線ホログラフィーを行い,界面における電位分布の変化を充放電中に捉えることを計画している.現時点において,界面近傍200 nmの領域で,低い電位分布が観察できているため,その再現性や原因を突き止める追加実験を行う.具体的には,電子エネルギー損失分光法によるLi分布の直接観察や,イオンビームを用いた電荷分布計測を考えている.また,LiCoO2/LATP固体電解質界面にNbOなどの界面修飾層を入れた全固体電池を作製し,まずは,その充放電特性を調べる.特性の良い試料と悪い試料について,オペランド観察を行い,その違いを計測する.これによって,界面抵抗の違いによる局所的なLi分布や電位分布を議論でき,固体イオニクス分野へ非常に大きなインパクトを与える研究成果が得られると考えている.さらに,イオンの動きをこれまで以上に動的に捉える基礎技術の開発にも着手する.現在行っているオペランド計測に必要な撮影時間は,Liイオンが移動する時間よりも相当長いため,イオンの動きをより動的に捉えるには,撮影時間を短縮させる必要がある.そのため,電子エネルギー損失分光法や電子線ホログラフィーに,AI的高度画像解析技術を適用することを考えている.このアイデアは,当初,本研究計画には無かったが,近年,発展してきた画像解析技術をいち早く取り入れ,本研究のメインであるオペランド計測を一段階発展させたいと考えている.概算では,これまでよりも10倍以上速く撮影できる可能性があり,より動的なイオンの動きや電位分布の変化を追うことができる.電極/固体電解質界面における電位分布の計測精度を向上させるために,本年度は,新しい電圧印加用TEM試料作製技術の開発を行い,その結果を論文としてまとめ掲載された.TEM内で全固体電池に電圧を印加すると,電池反応をさせることは可能であるが,印加した電圧により試料周辺に電場が漏れる.また,固体電解質は電子伝導性が極めて低いため,入射電子によりチャージアップする.それらの電場は3次元的に漏れるため,その影響が電極/固体電解質界面の電位分布に重畳することになる.従って,界面における電位分布のみを計測するためには,その漏れ電場をシールドする必要がある.その目的を達成するため,FIBを用いて作製した電圧印加用TEM試料に,厚さ20 nmの絶縁コーティング(Al2O3)を行い,その後,導電コーティング(カーボン)を行った.絶縁コーティングには,今回導入した原子層堆積装置(ALD: Atomic Layer Deposition)を用いた.

その新しいTEM試料に電圧を印加しながら電子線ホログラフィーの計測を行った結果,漏れ電場による影響を99 %抑制することに成功し,ナノ界面における電位分布をオペランド観察することに成功した.今回の電子線ホログラフィーでは,Cu/LATP固体電解質/Cuの計測を行った.固体電解質内ではLi正イオンしか移動できないため,プラスに印加した電極近傍ではLiイオンは遠ざかり,マイナスに印加した電極近傍ではイオンは溜まることになる.その結果,両界面の電位差が非対称になることが明らかになった.つまり,固体電解質内のLiイオンはマイナス電極近傍で抜けやすいが,プラス電極近傍で溜まりにくいことが明らかになった.この結果は,他の文献で見られる固体イオニクスのシミュレーションとも傾向が一致しており,今回初めて実験的に明らかにすることができた.H29年度の課題は,電極/固体電解質/電極のナノ界面における電位分布の計測精度を向上させる目的で,新しい電圧印加用TEM試料作製技術の開発を行うことであった.本研究費で導入した原子層堆積装置(ALD: Atomic Layer Deposition)を用いて,電圧印加用TEM試料にAl2O3の絶縁コーティングを施し,その後導電コーティングを行うことによって,問題であった漏れ電場の影響を99 %抑制できるTEM試料作製技術を開発できた.また,Cu/LATP固体電解質/Cuに電圧を印加しながら,ナノ界面における電位分布を電子線ホログラフィーで観察することにも成功し,固体電解質内におけるLiイオンの振る舞いについて明らかにできた.Al2O3膜の懸念点であった,耐電圧や結晶構造についても,電子線ホログラフィーの計測に影響を与えないことも実験的に証明した.以上の結果を論文としてまとめ,Microscopy誌に掲載された.H29年度における装置導入や研究成果も含めて,おおむね順調に研究成果が得られていると評価する.成果1:金属電極とイオン伝導性固体電解質が接触するナノ界面では,半導体と同様にバンド構造の湾曲が起こり,その界面でLiイオンまたはLi空孔が滞留することによって「イオンの空間電荷層」が形成されることが予想されていた.しかし,その様子を直接的に捉えた研究は皆無であった.そこで,高感度高分解能電子線ホログラフィーと位置分解電子エネルギー損失分光法(EELS)および前年度開発した電場シールドTEM試料作製技術を用いて,空間電荷層による電位分布とLi濃度分布を世界で初めて観察することに成功した.界面近傍の約10 nmの領域で1.3 Vの急峻な電位変化があることがわかり,Li濃度も増加していることがわかった.つまり,Cu/LATPの界面では,半導体のショットキー接合のようなバンド構造になり,Liイオンが滞留する空間電荷層を形成していることが明らかとなった(Angew. Chem. Int. Ed.に掲載)成果2:走査透過型電子顕微鏡を用いたEELS分析は,2次元Li分布を観察できる唯一の技術である.しかし,LiCoO2内にあるLi-KのスペクトルとCo-Mのスペクトルが,ほぼ同じエネルギー損失値(60 eV)にピークを持つため,その分離が困難であった.
パルスパワー創製表面改質ナノカーボンを用いた固体高分子型燃料電池の出力向上技術

大電力を瞬間的に発生するパルスパワー技術を用いたバリア放電によって生成したオゾンを利用して、カーボンナノチューブやケッチェンブラック等のナノカーボン材料の表面改質を行うとともに、表面改質したナノカーボン材料を固体高分子型燃料電池の電極材料として用いた。その結果、酸素中のバリア放電により短時間に高濃度オゾンが生成され、効率的に表面改質できることがわかった。さらに、燃料電池の電極材料として利用することにより、燃料電池の出力を向上できることを明らかにした。本研究ではパルスパワーによるカーボンナノチューブ(CNT)表面改質技術を基盤技術として負帯電したカルボキシルレートイオンを導入したナノカーボンを創製するとともにCNT表面改質技術をさらに深化させて正帯電した親水性官能基(アミノ基)の導入法を開発し、固体高分子型燃料電池(PEFC)の電極材料として利用することにより出力特性の向上法を検討する。さらに燃料電池の等価回路モデルを構築して実験と理論の両面より動作現象の物理的解明を行い、本研究の有用性を検討することを目的としている。本年度は、CNT表面改質のためのバリア用の放電容器を作製し、大気中バリア放電を利用してオゾンを生成してCNTの表面改質を行った。オゾン濃度は放電後、約10分で80ppm程度に達した。放電容器を作製する以前は大気中アーク放電を利用してオゾンを生成していた。その際のオゾン濃度は数ppmであった。すなわち作製した放電容器を用いることで高濃度オゾンを容易に生成できるようになった。生成したオゾン暴露によりCNTの表面に水酸基やカルボキシルレートイオンを導入されることを明らかにした。また、PEFC出力特性における表面改質CNTの効果を検討するために燃料電池電極として両電極、酸素極、水素極に表面改質CNTを用いた電極および比較のために未表面改質のCNTを用いた電極の合計4種類を作製し、PEFCの出力特性を調査した。その結果、水素極に表面改質CNTを用いて酸素極には未表面改質のCNTを用いることが出力向上のために最も効果的であることがわかった。さらにこれらのMEAのインピーダンス測定により水素極に表面改質CNTを用いることで内部抵抗と静電容量が小さくなることが明らかになった。本研究の目的を達成するために平成27年度は研究計画項目に基づいて(1)極性の異なる官能基による表面改質法および(2)固体高分子型燃料電池の動作特性試験についての研究を遂行した。(1)については表面官能基の導入としてバリア放電用放電容器を作製して大気中バリア放電で生成したオゾンとCNT表面との相互作用により水酸基やカルボキシルレートイオン等の官能基を導入した。また、表面改質CNTを用いて燃料電池電極を作製し、表面状態や結晶構造を種々の分析装置(赤外分光光度計、X線光電子分光分析装置、走査型電子顕微鏡)を用いて観察および分析した。(2)については大気中バリア放電で生成したオゾンによる表面改質CNTを用いて燃料電池電極を作製して固体高分子型燃料電池の動作特性試験を行った。以上の研究計画項目(1)に対して「研究実績の概要」に記載した通り、当初の計画を概ね達成できている。しかし、アミノ基等の異なる極性の官能基導入実験は遂行できなかったため平成28年度に実施する予定である。また、研究計画項目(2)に対しては、水酸基やカルボキシルレートイオン等の表面改質CNTの組み合わせによる出力向上の効果が認められた。非常に興味深い結果であるため、パルスパワー放電(電圧、電流、周波数、放電時間)やガス混合率等をパラメータとして平成28年度にも継続して検討を行う予定である。このように固体高分子型燃料電池の出力向上のための方策を徐々に確立できており、本研究を進展できていると評価する。本年度は、CNT表面改質のために昨年度に作製したバリア放電用の放電容器およびガス混合装置を用いて、酸素雰囲気中でのバリア放電を利用してオゾンを生成し、CNTの表面改質を行った。酸素流量が1L/minのときのオゾン濃度は、放電後の約10分で150ppm程度に達した。昨年度に実施した大気中でのバリア放電と比較すると約3倍のオゾン濃度に相当し、生成したオゾン暴露によりCNTの表面に水酸基やカルボキシルレートイオンをより効率的に導入できるようになった。その結果、水素極に表面改質CNT、酸素極には未表面改質のCNTを用いることが出力向上のために最も効果的であることがわかった。本研究の目的を達成するために平成28年度は研究計画項目に基づいて(1)表面改質ナノカーボンの効果および(2)固体高分子型燃料電池の等価回路モデルの構築と物理現象の解明についての研究を遂行した。

(1)については酸素雰囲気中でのバリア放電で生成したオゾンによりCNT表面に水酸基やカルボキシルレートイオン等の官能基を導入して表面改質CNTを用いて燃料電池電極を作製し、PEFCの出力特性試験を行った。その際にPEFCの出力特性における電極材料の最適な組み合わせを検討するために表面改質CNTと未処理CNTを用いた。(2)についてはPEFC電極のインピーダンス測定(Cole-Coloプロット)を行った。以上の研究計画項目(1)に対して「研究実績の概要」に記載した通り、当初の計画を概ね達成できている。しかし、CNTの表面改質におけるオゾン濃度の違いがPEFCの出力特性に対する影響を明確にすることはできなかったため継続して調査する予定である。また、研究計画項目(2)に対しては、実験によるインピーダンス測定だけでなく等価回路モデルによるインピーダンス解析を行うことにより実験結果との比較検討も行っている。平成29年度も継続して検討するとともにアミノ基等の異なる極性の官能基の導入実験や放電(電圧、電流、周波数、放電時間)およびガス混合率等をパラメータとした検討を行う予定である。このように固体高分子型燃料電池の出力向上のための方策を徐々に確立できており、本研究を進展できていると評価する。本研究ではパルスパワーによるカーボンナノチューブ(CNT)表面改質技術を基盤技術として負帯電したカルボキシルレートイオンを導入したナノカーボンを創製するとともにCNT表面改質技術をさらに深化させて正帯電した親水性官能基(アミノ基)の導入法を開発し、固体高分子型燃料電池(PEFC)の電極材料として利用することにより出力特性の向上法を検討する。さらに燃料電池の等価回路モデルを構築して実験と理論の両面より動作現象の物理的解明を行い、本研究の有用性を検討することを目的としている。本年度は、CNT以外のナノカーボン材料として形状が球形でサイズが異なるカーボンブラックとケッチェンブラックを新たに用いて酸素雰囲気中でのバリア放電を利用してオゾンを生成し、表面改質を行った(オゾン暴露法)。また、アミノ基導入を目的として窒素とアルゴンの混合ガス中でのバリア放電を利用してCNTの表面改質を行った(気層プラズマ暴露法)。さらに表面改質したナノカーボンをPEFCの電極材料として利用した。PEFC出力特性における表面改質の効果を検討するために燃料電池電極として両電極、酸素極、水素極に表面改質ナノカーボンを用いた電極および比較のために未表面改質ナノカーボンを用いた電極の合計4種類をそれぞれ作製し、PEFCの出力特性を調査した。その結果、オゾン暴露法では両電極に表面改質したケッチェンブラックを用いることでPEFCの出力電力をCNTの約3倍、カーボンブラックの約1.5倍に向上できることがわかった。一方、気層プラズマ暴露法では表面改質することで出力電力は低下した。以上の結果より、PEFCの出力向上法としてオゾン暴露法によるケッチェンブラックを両電極に用いることが効果的であることがわかった。
Jack B. Yeats とヴァナキュラー文化：大衆娯楽文化の表象に関する研究

本研究は、アイルランドの画家であり作家でもあるJackB. Yeats (1871-1957)制作の風刺漫画やブロードサイド・バラッド、絵画、演劇、小説などを対象とし、ヴァナキュラー文化がどのように表象されているか、学際的に考察してどのような意義を見出せるかを分析し検証するものである。具体的には、19世紀から20世紀前半のイングランド及びアイルランドにおける大衆娯楽文化、特にバラッド文化やサーカス、スポーツ、風刺演劇などをテーマとして、それらがどのように取り上げられているかを分析し、社会的・文化的コンテクストと照らし合わせて、その意義を考察・検証するものである。
酢酸の肥満抑制および2型糖尿病予防効果に関する研究

肝臓における脂肪合成酵素遺伝子の転写に関わり因子ChREBPの転写活性を阻害する栄養因子として、食事から摂取可能な酢酸に着目し、酢酸摂取が余剰脂肪の合成と蓄積を抑制し、2型糖尿病を改善するか調べた。その結果、酢酸は肝臓においてAMPキナーゼ(AMPK)を活性化し、ChREBPを不活性化することにより脂肪合成抑制、また耐糖能を改善することが示唆された。また骨格筋および脂肪組織へ作用して脂肪代謝を促進することが示唆された。増加し続ける生活習慣病やがんの予防を目的として、厚生省(現厚生労働省)は平成12年に「健康日本21」を策定した。その中で「肥満者の減少」を目標の一つとして設定したが、その割合は年々増加を続けている。肝臓は生理状態に応じて脂肪の分解や合成を行う中心的な臓器である。酢酸は、肝臓において脂肪合成に関わる遺伝子の転写を制御する因子ChREBPの転写活性を阻害する作用を有することがこれまで肝細胞を用いた研究で明らかにされている。本研究では、ChREBPの転写活性を阻害する栄養因子として食事から摂取可能な酢酸に着目し、肥満・2型糖尿病を自然発症する病態モデル動物OLETFラットを用いて、酢酸摂取が余剰脂肪の合成と蓄積を抑制し、2型糖尿病を改善するか詳細に調べた。OLETFラットに5.2mg/kg体重の酢酸を経口投与すると、OLETFラットの体重増加の有意な抑制、各生化学検査値の改善、さらにその耐糖能改善およびインスリン抵抗性改善効果が観察された。さらに脂肪組織における脂肪蓄積抑制、また肝臓の組織化学的な解析結果より、肝臓における脂肪滴蓄積の抑制が見られた。ノザンプロットによる解析の結果、酢酸投与したOLETFラットの肝臓において種々の脂肪合成酵素遺伝子の転写量の低下が見られた。またそれらの効果は摂取した酢酸の濃度に依存しており、小腸から血中への酢酸の吸収速度の違いがそれらの効果を左右することが判った。以上のことから酢酸を摂取すると肥満および耐糖能が改善されることが強く示唆された。昨年までの研究で酢酸には脂肪合成に関わる遺伝子の転写を制御する因子ChREBPの転写活性を阻害する作用があり、酢酸摂取が余剰脂肪の合成と蓄積を抑制し、2型糖尿病を改善することを明らかにした。本年度の研究では、酢酸摂取がKK-A^Yマウスにおいても、余剰脂肪の合成と蓄積を抑制するか調べると共に、脂肪組織や筋肉における酢酸の効果について検討した。KK-A^Yマウスに酢酸を11週間投与すると腹腔内脂肪量は低下の傾向を示した。また血中TGおよびコレステロールも低下の傾向であった。酢酸を摂取した動物の脂肪細胞は肥大化が抑制されていた。そこで内蔵脂肪細胞および3T3-L1細胞を用いて酢酸の脂肪細胞に対する影響について調べた結果、酢酸を添加した脂肪細胞においては、脂肪滴肥大化が抑制される傾向があった。次にL6筋芽/筋管細胞を用いて酢酸の作用について検討した。分化誘導後酢酸およびAICARを培養液に添加し細胞内のAMPKのリン酸化について解析を行った結果、AMPKのリン酸化のレベルは酢酸の添加後増加していた。AMPKのリン酸化の程度は酢酸の濃度に依存して増加した。酢酸は筋管細胞に取り込まれた後、その代謝過程においてAMPを生成し、AMPKを活性化すると示唆された。またそれらの変化に伴う細胞内でのミオグロビンおよびGLUT4の発現量の変化を調べた結果、酢酸添加後それらの発現量の増加が認められた。これより酢酸は血中に取り込まれると筋肉に直接作用し、ミオグロビンの発現増加を介して脂肪代謝を促進することが示唆された。また酢酸は骨格筋にも取り込まれ、AMPKを活性化すると共にミオグロビンおよびGLUT4の発現量を増加させることが示唆された。本年度の研究は、培養細胞を用いた、筋芽/筋管細胞および脂肪細胞における酢酸の影響についてそのメカニズムに焦点をあてて検討すること、さらに脂肪細胞における酢酸の影響について検討した。まず、酢酸によりAMPKのリン酸化が促進すると転写因子MEF2Aが活性化されるかどうかを調べたところ、添加した酢酸の濃度依存的に核内にMEF2Aが増加した。またゲルシフト分析によりMEF2AのDNA結合活性を測定すると、酢酸の添加により活性が増加した。さらに共焦点レーザー顕微鏡を用いてMEF2Aの細胞内局在を観察すると、酢酸添加によりMEF2Aの局在は核内に移行した。一方、AMPKのリン酸化に伴い、eNOSのリン酸化も促進していた。eNOSのリン酸化およびMEF2Aの活性化は共に、eNOS阻害剤であるL-NAMEにより阻害された。

筋管細胞における糖取り込み量、脂肪酸取り込み量および脂肪蓄積量を測定したところ、酢酸を添加した細胞では糖取り込みの増加、脂肪酸取り込みの増加および脂肪蓄積の低下が見られた。酢酸添加により脂肪燃焼や糖取り込み活性が増加していると考えられた。酢酸はAMPKの活性化を介してeNOSおよびMEF2Aを活性化させ、ミオグロビンやGLUT4の発現を増加、さらに脂肪代謝を促進すると示唆された。培養13日目の3T3-L1脂肪細胞に酢酸を添加すると酢酸の吸収が見られた。酢酸が吸収されると細胞内ではAMP/ATP比が増加したことから、脂肪細胞においても酢酸が吸収されAMPKが活性化されることが示唆された。細胞内では、IL6、iNOS、MCP-1、MCP-3など炎症性サイトカイン遺伝子の発現が低下していた。酢酸は脂肪細胞への作用を介して動脈硬化抑制効果をもたらすと示唆された。