hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非平衡状態にある非モデル生物の集団史の推定

生物進化を理解する上で、その生物種がどのような集団の構造を経てきたのかを理解することは欠かせない。本研究ではゲノム多様性データを利用して、先行する知見の限られた非モデル生物が経てきた集団の歴史を推定する方法について研究し、実際のデータ解析を行った。特に集団の分化を測るためにも用いられている統計量の性質について整理した。現在広く使われている指標は複数のグループに分けることができることを明らかにした。ゲノムデータを用いた集団モデル構築についての研究を行い、ゲノム多様性データから集団モデルを選択する方法について検討した。さらには温帯樹木種のゲノムデータ解析を行って集団史の推定を行った。第二世代シークエンサーを用いて得られた集団ゲノムデータが入手可能になったため、交付申請書に記載の研究計画とは順序を変更し、まずはデータ解析のためのパイプライン作成を行なった。参照配列が入手困難あるいは信頼性が低い種を念頭においているため、既存の変異抽出ルーチンよりも、マッピングおよび変異抽出プロセスを丁寧に検討した。現時点で入手可能なデータはFLXで解析されたデータであり、FLX独自のエラーの傾向を考慮してエラーを除去するアルゴリズムも検討した。結果として現在までに大量データから、各サンプルごとの、対象領域ごとの配列を再構築するパイプラインの概形がおおむね出来上がった。残りは各種統計量やスペクトラム解析用のルーチン、および本パイプラインにより構築された塩基配列のエラー率の確認である。また、第一世代シークエンサーを用いた別種のデータの解析に関わり、集団サイズの推定、分岐時間の推定等を行なった。さらに、集団構造推定の解析的研究に先立ち、サンプリングプロセスやタイピングプロセスに内在するバイアスの影響について考察を行なった。これは研究対象とするサンプル集団や配列解析領域、あるいは対象とする変異サイトを選択するという作業そのものが、偏りを生じうるという問題である。シミュレーションベースの研究を行い、既存の変異をタイピングによって検出する場合は、確かにバイアスが生じることを確認した。引き続き、集団構造がある場合のサンプル集団の選び方の影響等を確認中である。この研究によって、バイアスが生まれる状況の確認、影響の大きさの確認を行なっている。非モデル生物のゲノム多様性情報を解析する際に、第二世代シークエンサーのデータを既存の解析パイプラインをそのままあてはめて使うことは難しい。信頼できる参照配列の欠如が最大の原因である。解析対象領域の配列を一個体分だけ一度サンガーシークエンサーを用いて決定し、そこに集団のデータをマッピングすることによって多様性データを取得する方法と、第二世代データから直接多様性データを取得する方法について、その精度の検討と解析パイプライン構築を行なった。多様性データの精度に関してはマッピング法のほうが信頼できることを確認した。しかし第二世代データのde novoアセンブルもデータの厚みが充分であれば可能性があることもわかった。今回用いたデータはFLXのデータであり、厚みが不足していたため、マッピングからの解析を進める。集団構造やサイズの変化(以下集団史とする)の推定に関して、頻度分布をはじめとする各種要約等計量を用いて集団史モデルをある程度判別できることを確認した。他方で判別のつきにくいモデルの組み合わせや、必ずしも候補モデルを一意に決定できないことも明らかとなった。現在この研究に関して結果をまとめている。さらに集団史推定に用いるべきデータが満たすべき条件について、データ量(領域数や配列長)およびマーカータイプ(配列データとタイピングデータ)と推定精度の関係に着目しシミュレーションを行なった。この研究は現在継続して進行中である。本プロジェクトは次世代ゲノムデータの解析と集団史の推定に関する研究の二つの柱がある。ゲノムデータ解析に関しては樹木種のゲノムデータを利用して、バイオインフォマティックス解析を行なうパイプラインおよびスクリプトの構築を行なった。スクリプトに関してはゲノムリードデータから遺伝的変異データへの変換を行う操作と各種統計量の計算を行なうスクリプトのそれぞれを作製した。PERLおよびPythonを用いて記述しており、ゲノムデータおよびシミュレーションデータの両方に対応する。シミュレーションの開発としては伝統的な前向きシミュレーションプログラムおよび遺伝子系図理論に基づくプログラムの双方の開発を進めた。これらを統合することで集団の分岐、集団サイズの変動、遺伝子頻度の変化を取り込むことの出来るシミュレーションを走らせることが出来る。遺伝子系図シミュレーションおよび統計量計算用スクリプトを用いて、集団の分岐途中の集団間変異の増加について研究を行った。特にF_{ST}に注目した。F_{ST}は広く用いられている量であるが、用いる遺伝マーカーの違いなどに起因して数種類の計算方法が存在する。シミュレーションを行ない、同一の進化史の下で生じた多様性データを使用して各種F_{ST}を計算することで、計算方法の違いやマーカーの違いによるF_{ST}の数値の違いについて調べた。定義や想定するデータによって複数存在するF_{ST}であるが、その収束先に注目すると大きく二つの系統に分けることが出来ることを確認した。また値の分散の大きさやバイアスのあるデータの影響についても確認した。この結果は現在投稿準備中である。時間を制約される事象が生じたため、解析スクリプトの開発と次世代データ解析パイプラインの構築を行なうことは出来たものの、実際にシミュレーションを走らせた解析が遅れている。伝統的に生物集団についての研究は、平衡状態を仮定して行われてきた。これは主にデータに含まれる情報量が十分でなかったり、計算に要する時間がかかりすぎるという現実的な問題からきていた。本研究では、データ解析技術の発展や計算機能力の向上を背景に、非平衡状態にある生物集団について解析することを目的とするものである。

まず(1)本研究ではapproximate bayesian computationの方法を用いて、実際に得られたデータそのものから集団史モデルの候補を検討する方法について研究を行った。その結果、モデルの詳細まで言及することは難しいものの、集団構造の有無や集団構造の変化といったイベントを検出することは可能であることがわかった。また(2)集団が分化する過程において、その程度を測る指標には複数の種類が使われている。それらが取る値のパターンについてシミュレーションを用いて比較検討を行った。その結果、指標がいくつかのグループに分類されること、さらにいくつかは集団の分岐時間に対応した性質を持つという望ましい性質を持っているということを確認した。これらの研究については論文を作成している。さらに(3)集団構造が存在し、かつ自然選択が働いている場合の遺伝的変異データを作成するための遺伝子系図シミュレーションの開発を行った。これは遺伝子のある特定のサイトに自然選択が働いている時に、その領域及び周辺領域の遺伝的変異パターンを作成するというものであり、集団史推定及び適応部位の特定に利用されることを念頭に置いている。そして(4)実際のデータ解析については、Distylium属やCryptomeria属の樹木種を用いた次世代シークエンサーデータの解析を行い、その変異量を計算し、集団史の推定を行った。生物進化を理解する上で、その生物種がどのような集団の構造を経てきたのかを理解することは欠かせない。本研究ではゲノム多様性データを利用して、先行する知見の限られた非モデル生物が経てきた集団の歴史を推定する方法について研究し、実際のデータ解析を行った。特に集団の分化を測るためにも用いられている統計量の性質について整理した。現在広く使われている指標は複数のグループに分けることができることを明らかにした。ゲノムデータを用いた集団モデル構築についての研究を行い、ゲノム多様性データから集団モデルを選択する方法について検討した。さらには温帯樹木種のゲノムデータ解析を行って集団史の推定を行った。参照配列のない非モデル生物のゲノムデータ解析に時間がかかったため、シミュレーションベースの研究が当初予定よりも遅れている。集団史推定に用いるべきデータが満たすべき条件についての研究は、着手したばかりであり、今後重点的に進めたいこれまでF_{ST}の挙動を解析した。頻度スペクトルや連鎖不平衡を計算し、ABCの解析枠組を完成させる。次世代データ解析で得られた実データの解析を進める。
植物の機械刺激受容チャネルによる重力感知機構の生物物理学的研究

植物は重力方向を感受し、成長方向を制御する重力屈性反応を示す。重力感受過程において重力方向変化(重力刺激〉は細胞内シグナルに変換されると想定される。これまでに、Ca^<2+>レポータータンパク質であるエクオリンを導入したシロイヌナズナ(Arabidopsrs thaliana)を用いて、重力刺激が胚軸および葉柄で一過的な2つのピークをもつ[Ca^<2+>]_c(細胞質Ca^<2+>濃度)上昇を引き起こすことを明らかにした。これらの地上で行った実験結果を海外の科学雑誌に論文として投稿した。しかし、地上(1g)で観察される[Ca^<2+>]_c上昇は、重力ベクトルの変化と回転加速度による力および回転運動による遠心力を複合した反応の可能性があり、これらを分けて解析することが不可能であった。そこで微小重力(μg)環境下で植物を回転させることで重力ベクトルの変化と回転に伴う力を時間的に分離し、その時に起こる[Ca^<2+>]_c上昇を測定および解析を行った。地球上でμgを作るための方法の1つに航空機を用いた放物線飛行(parabolicflight:PF)があり、1回のPFで約20秒間のμgを作り出すことができる。そのPF実験の結果、1つ目の[Ca^<2+>]_cピークは植物の回転に対する反応であること、2つ目の[Ca^<2+>]_cピークは重力ベクトルの変化に対する反応であることを明らかにした。よって今後植物の重力感受機構を解き明かす上で、2つ目の[Ca^<2+>]_cピークが極めて重要な指針となる。現在、この微小重力実験の結果を論文にまとめている。植物には重力方向を感知し、成長方向を制御する重力屈性反応が顕著に見られる。多くの遺伝学的知見から、植物個体において重力感知は特化した細胞(茎では内皮細胞、根ではコルメラ細胞)内で行われると考えられている。これらの細胞内で重力刺激は何らかのシグナルに変換されると考えられているがその過程は未だ不明である。そこでCa^<2+>レポータータンパク質であるエクオリンを導入したシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いて、重力方向の変化にともなう[Ca^<2+>]_<cyt>(細胞内Ca^<2+>濃度)の変化を測定した。その結果、シロイヌナズナを重力方向に対して180度回転させた時、一過的に[Ca^<2+>]_<cyt>が上昇し、非常にゆっくりと減衰することを見出した(減衰時定数:60秒)。この[Ca^<2+>]_<cyt>増加量は回転角度に依存性を持つが、回転角速度に非依存であることが分かった。またCa^<2+>キレーターであるBAPTAで細胞外を処理した時に完全に消失し、機械刺激受容チャネルの阻害剤であるGd^<3+>処理で可逆的に抑制された。更に細胞骨格重合阻害剤処理による実験により、アクチンの関与が示唆された。また[Ca^<2+>]_<cyt>応答部位と特定するために、光子を蓄積して画像化するVIMカメラを用いた測定を行ったところ、内皮細胞が多く存在する胚軸および葉柄に強く見られた。これらの結果からシロイヌナズナの地上部(胚軸)における初期重力応答に[Ca^<2+>]_<cyt>の関与が示唆された。また[Ca^<2+>]_<cyt>応答は細胞膜上に存在する機械刺激受容チャネルを介して起こり、そのチャネル活性にアクチンの関与が示唆された。重力感受過程において重力方向変化(重力刺激)は細胞内シグナルに変換されると想定される。これまでに、Ca^<2+>レポータータンパク質であるエクオリンを導入したシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いて、重力刺激が胚軸および葉柄で一過的な[Ca^<2+>]_c(細胞質Ca^<2+>濃度)上昇を引き起こすことを明らかにした。これら一連の応答の分子機構を探るべく薬理学的および遺伝学的研究を試みた。重力刺激応答性[Ca^<2+>]_c上昇はCa^<2+>キレーター(BAPTA)、機械刺激受容チャネルの阻害剤(Gd^<3+>,La^<3+>)及び細胞内Ca^<2+>ストアの阻害剤(ruthenium red)処理で抑制された。よって重力刺激は細胞外からのCa^<2+>流入及びそれに伴う細胞内ストアからのCa^<2+>流出を引き起こすことが示唆された。過去の研究から細胞内の比重の大きいデンプン粒(アミロプラスト)が重力感受に関与することが提唱されてきた。そこでアミロプラストを欠損した変異体(eal1)における重力刺激応答性[Ca^<2+>]_c上昇を測定した。興味深いことに、eal1も野生型と同じ[Ca^<2+>]_c上昇を示すことが明らかになった。よって本研究で測定した[Ca^<2+>]_c上昇に正常なアミロプラストは必要ないことが示唆された。一方eal1はアミロプラストを欠損しているにも関らず弱い重力屈性反応を示す。これはアミロプラスト非依存的な重力屈性の存在を示唆する。

重力刺激応答性[Ca^<2+>]_c上昇と重力屈性の関係を探るべく、[Ca^<2+>]_c上昇を抑制するような薬理的条件下(BAPTA処理)でeal1の重力屈性を調べた結果、eal1の重力屈性はほぼ完全に抑制された。よって重力刺激応答性[Ca^<2+>]_c上昇はアミロプラスト非依存的な重力屈性に関与することが示唆された。植物は重力方向を感受し、成長方向を制御する重力屈性反応を示す。重力感受過程において重力方向変化(重力刺激〉は細胞内シグナルに変換されると想定される。これまでに、Ca^<2+>レポータータンパク質であるエクオリンを導入したシロイヌナズナ(Arabidopsrs thaliana)を用いて、重力刺激が胚軸および葉柄で一過的な2つのピークをもつ[Ca^<2+>]_c(細胞質Ca^<2+>濃度)上昇を引き起こすことを明らかにした。これらの地上で行った実験結果を海外の科学雑誌に論文として投稿した。しかし、地上(1g)で観察される[Ca^<2+>]_c上昇は、重力ベクトルの変化と回転加速度による力および回転運動による遠心力を複合した反応の可能性があり、これらを分けて解析することが不可能であった。そこで微小重力(μg)環境下で植物を回転させることで重力ベクトルの変化と回転に伴う力を時間的に分離し、その時に起こる[Ca^<2+>]_c上昇を測定および解析を行った。地球上でμgを作るための方法の1つに航空機を用いた放物線飛行(parabolicflight:PF)があり、1回のPFで約20秒間のμgを作り出すことができる。そのPF実験の結果、1つ目の[Ca^<2+>]_cピークは植物の回転に対する反応であること、2つ目の[Ca^<2+>]_cピークは重力ベクトルの変化に対する反応であることを明らかにした。よって今後植物の重力感受機構を解き明かす上で、2つ目の[Ca^<2+>]_cピークが極めて重要な指針となる。現在、この微小重力実験の結果を論文にまとめている。
二酸化塩素消毒の効率化に関する工学的研究

フミン質等の前駆物質を含む原水に塩素を添加するとクロロホルム等の発ガン物質が生成するという事実が明かにされて以来、塩素消毒に対する信頼感が揺らぎはじめている。水源の切り替えや原水の浄化という根本的な対策が当面難しい場合、塩素に代わる消毒剤の検討が必要となる。筆者は塩素と同等の消毒・残留効果を持ち、有害塩素化有機物を副生しないと言われている二酸化塩素に注目して検討を進め、以下の新たな知見を得た。1二酸化塩素の消毒特性・残留効果に影響を及ぼす因子について検討した結果、(1)水温の上昇は消毒効果を促進するが、その差異が生じるのは二酸化塩素添加直後の僅かな時間であって、浄水場における消毒工程の時間を考慮すると実用上水温の影響を問題にする必要はないといえる。(2)二酸化塩素と微生物の接触形態が消毒効果に及ぼす影響について、同一条件の消毒実験を靜置下と振盪下で実験したところ両者に顕著な差異は認められなかった。2二酸化塩素の残留効果を塩素と対比して実験したところ、塩素に劣らない残留効果を期待できることが明らかになった。しかし、同じ添加濃度で常に二酸化塩素の残留濃度が下回るので、二酸化塩素が失われたときに悪条件が重なると、各種細菌の爆発的な増殖の恐れがある。3二酸化塩素の消毒力低下の原因は揮発性の高さにあるので、効率的な消毒法は消毒槽やその後の配水施設を被圧下に置くことである。4二酸化塩素消毒のモニタリングに最も適切な指標細菌は、腸内細菌ではKlebsiellaであり、原虫やウィルスなど消毒剤抵抗性の高い病原微生物の消毒効果判定には有機栄養細菌が望ましいという結果が得られた。
資源制約下での持続可能で生態系と融和した人間の定住

本研究は,東京大学内の研究グループであるグローバルチェンジ研究会と研究交流をとりながら実施した。花木は、人間活動によって水需給が圧迫される地域において水資源への温暖化の影響が起きやすいことを示すと共に、諏訪湖及び天竜川流域を対象に気候変化の水文・水質への影響評価を実施した。松本は、中国の黄土高原をフィールドとして、いかにして砂漠化と土壌侵食を抑制しながら畑作や酪農を行うかを検討し、その中で社会的な要因が大きいことを示すと共に具体的に定住方法を農業技術的に検討して示した。太田は、人間が定住する際に圧力がかかりやすい森林をどのように持続可能なかたちで利用するかを森林の長期的な管理の立場から検討した。その際、長期的な森林サイクルを考慮した森林管理をどのように人間の定住活動と折り合わせるかという点に着目して検討した。玉井は、人間活動に伴って形成される都市がどのように気象変化に影響を与えるかをモデル解析を中心にして解析し、周辺の地形などの都市の立地条件によってヒートアイランドの形成程度が異なることを示した。石谷は人間の定住に不可欠なエネルギーを持続可能な形で利用できるような総合的な計画を立案する際に考えるべき基準、すなわちエネルギー利用の持続可能性評価指標を明らかにすると共にその規準にかかわる技術的な側面を検討した。山田は、具体的な再生可能エネルギー供給技術として太陽電池を取りあげ、とりわけ半乾燥地のような定住に不利な場所では有効にその技術が働きうることを示す一方で現在の問題点としてコストの問題があることを示した。鈴木は、そもそも人間活動が森林を通じて地球全体に与える影響を地球規模の炭素循環モデルによって評価すると共に、地球温暖化のもたらす影響を評価した。初年度である今年度は、東京大学内の研究グルーブであるグローバルチェンジ研究会と連携をとりながら研究打合会を行い、また大学内の公開の研究会を開催した。その一方で各分担者が研究を進めた。花木は、人間活動によって水需給が圧迫される地域において水資源への温暖化の影響が起きやすいことを示すと共に、いくつかの河川について、温度変化及び降水量変化に対する河川流量の応答を水文流出解析によって求めた。松本は、中国の黄土高原をフィールドとして、いかにして砂漠化と土壌侵食を抑制しながら畑作や酪農を行うかを検討し、その中で社会的な要因が大きいことを示すと共に具体的に定住方法を農業技術的に示しつつある。太田は、人間が定住する際に圧力がかかりやすい森林をどのように利用するかを森林の長期的な管理の立場から検討した。玉井は、人間活動に伴って形成される都市がどのように気象変化に影響を与えるかをモデル解析を中心にして解析し、周辺の地形などの都市の立地条件によってヒートアイランドの形成程度が異なることを示しつつある。石谷は人間の定住に不可欠はエネルギーを持続可能な形で利用できるような総合的な計画を立案する際に考えるべき基準を明らかにすると共にその規準にかかわる技術的な側面を検討している。山田は、具体的な再生可能エネルギー供給技術として太陽電池を取りあげ、とりわけ半乾燥地のような定住に不利な場所では有効にその技術が働きうることを示す一方で現在の問題点としてコストの問題があることを示している。鈴木は、植物の働きを取り込んだ地球規模の炭素循環モデルを構築しそれによって温暖化の影響を評価すると共に、人間定住が地球環境に与える影響を評価している。今年度は、昨年度の成果に基づいて各分担者が研究を進めた。なお、研究完了後に公開型のシンポジウムを開催し、学内外の研究者・学生へ研究成果を伝えると共に今後の研究の発展の糧にする予定にしている。花木は、引き続き水環境への温暖化の影響を検討したが、昨年度の水文流出という量的な検討に加えて、河川への水質への影響をモデルを用いて推定し、その結果を実データと比較した。

その結果は、温暖化により水環境の持続可能性が低下する恐れがあることを示唆している。松本は、中国の黄土高原をフィールドとして、いかにして砂漠化と土壌侵食を抑制しながら畑作や酪農を行うかを引き続き検討し、問題点を明らかにすると共に改善策を検討した。太田は、森林の利用について、持続可能性を判断する上で基本的に重要でありながら十分に把握できていない森林の存在量の評価を極力客観的に行うための研究を進めた。玉井は、持続可能なかたちでの河川管理の手法を検討し、人間が集中的に定住する都市の水収支を検討し、熱環境と共にその持続可能性を検討した。石谷は人間の定住に不可欠なエネルギーの持続可能な利用に向けて、ライフサイクル分析による検討を行い、特に電気自動車の可能性を検討した。山田は、人間定住のための持続可能なエネルギー源の供給を特に全体のシステムの面から検討した。鈴木は、地球全体を考えた場合の物質や二酸化炭素の動態とそのマネジメントについての検討を行った。これらの各分担者の研究成果は、それぞれの分野で技術として持続可能性を高めるとともに、社会のシステムとしての持続可能性の配慮も必要であることを示している。今後も更に研究協力を進めていくことが必要である。
ソフトストーリーを有する鉄筋コンクリート造架構の地震応答制御に関する研究

鉄筋コンクリート(RC)造ピロティ架構を対象として、地震時にソフトストーリーに変形が集中しやすいことを利用して、磁気粘性流体(MR)ダンパーにより地震応答制御を行った。曲げとせん断部材が混在するRC造架構を対象に、サブストラクチャ・オンライン実験を実施して、制御に必要となる地震時の最大応答変形を、エネルギー応答の視点から推定可能であることがわかった。ピロティ架構の地震時挙動を模擬した縮小曲げせん断型振動模型の振動台実験を実施して、ピロティ柱軸方向に設置したMRダンパーによるセミアクティブ制御が地震応答低減に有効であることがわかった。本研究は鉄筋コンクリート(RC)造ピロティ架構を対象として、地震時にソフトストーリーに変形が集中しやすいことを利用して、損傷集中制御を図ることを目的とする。平成25年度はせん断降伏が先行するRC造架構のサブストラクチャ・オンライン実験ならびに瞬間最大入力エネルギーに基づく最大応答値推定法の検討を行った。サブストラクチャ・オンライン実験では、せん断降伏部材を含むピロティ架構の地震応答性状を把握した。実験では、実験計画とおりせん断補強筋が降伏する地震応答となったが、想定していたせん断降伏後の架構耐力の低下を再現することができなかった。しかし、曲げ部材で構成されるRC造ピロティ架構を対象とした既往の研究知見と同様の性状を確認することができた。このことは、せん断降伏部材を含むRC造ピロティ架構においても、これまで研究代表者らがすすめてきた曲げ先行部材のピロティ架構を対象とした地震応答推定手法を、容易に応用可能であるを期待させるものと解釈できる。平成26年度以降は、せん断降伏後の耐力低下を再現させるために、実験計画と試験体設計の再検討を行う。瞬間最大入力エネルギーに基づく地震時最大応答推定手法の検討では、これまでの研究代表者らの研究知見を発展させて、応答推定に必要な架構の吸収エネルギーに直結する履歴モデルの拡張を行った結果、先のサブストラクチャ・オンライン実験結果も推定可能であることを確認した。ただし、本推定法について、架構に入力されるエネルギーのうち、ピロティ架構の損傷で吸収されるエネルギーの割合の設定方法などが問題点として改めて認識することができたため、今後検討を行っていく予定である。本研究は鉄筋コンクリート(RC)造ピロティ架構を対象として、地震時にソフトストーリーに変形がしやすいことを利用して損傷集中制御を図ることを目的とする。平成26年度は昨年度に実施した高層ピロティ架構のサブストラクチャ・オンライン実験結果に基づきエネルギー応答に着目した地震動応答推定法について検討を行い、推定精度の向上を目指した。また昨年度の実験ではせん断部材に特有のせん断降伏後の耐力低下が発現しなかったため、改めて試験体設計を見直して再度サブストラクチャ・オンライン実験を実施した結果、耐力低下が顕著な実験結果を得ることができた。せん断降伏による耐力低下が生じるRC造架構の地震応答性状について、特に本研究の制御の基本となるエネルギー応答に着目して実験データを分析している。またセミアクティブ制御に関しては、ピロティ架構の地震時全体曲げ変形挙動に着目し、小規模の曲げせん断型振動模型に対して、曲げ方向に小型MRダンパーを設置して、振動台加振による地震応答制御実験を実施した。曲げせん断型振動模型は片持ち柱を基本に、柱頭の曲げ回転変形を、鉛直バネにより適度に拘束し、高層ピロティ架構特有の全体曲げ変形挙動を再現している。減衰力をリアルタイムで制御できるMRダンパーをその鉛直バネと並列に設置し、減衰力を適切に制御することによって特に最大加速度応答が抑制され、さらに地震継続時間全体の振動応答もパッシブ制御と比較して効率よく抑制できることがわかった。本研究は鉄筋コンクリート(RC)造ピロティ架構を対象として、地震時にソフトストーリーに変形が集中しやすいことを利用して損傷集中制御を図ることを目的とする。研究期間の最終年度に当たる平成27年度は、前年度までの成果に基づき、最適なダンパーを決定するために必要となる地震時最大応答推定について、ピロティ柱がせん断降伏する場合を想定したサブストラクチャ・オンライン実験を実施した。またエネルギー吸収を図るダンパー部に関しては、ピロティ空間の利便性を鑑みて柱軸方向に磁気粘性流体(MR)ダンパーを設置した際の制御効果を数値解析によるパラメトリックスタディにより検討した。平成27年度は観測波5波、模擬地震波1波の計6波の地震応答を数値シミュレーションにより検討した。またMRダンパーに発揮させる減衰力をパラメータとして、最大応答を最小化する最適ダンパー力の検討を実施した。その結果、ダンパーを柱軸方向に設置した場合は、最大限のダンパー力を常に発揮させるパッシブ・オンの状態では加速度応答低減効果が著しく低く、これは架構の軸挙動を拘束することによる固有周期の短周期化によることが明らかになった。一方、架構の挙動に応じてダンパー力のオンとオフとを切り替える制御を行った場合は、短周期化傾向が現れず、ダンパー力の増大により減衰能の向上する結果となり、本提案の優位性が確認できた。ただし、ダンパー力をオンとする際に、過大なダンパー力を発揮させると、応答が偏る傾向があり応答低減効果が低下することが確認できた。以上より、ピロティ架構の全体曲げ変形挙動に着目して柱軸方向に可変ダンパーを設置することで、ピロティ空間の利便性を損なわない地震応答低減手法を提案することができたが、ピロティ柱がせん断降伏するような場合のダンパー力の設定方法については、地震時最大応答推定手法において課題が残された。

鉄筋コンクリート(RC)造ピロティ架構を対象として、地震時にソフトストーリーに変形が集中しやすいことを利用して、磁気粘性流体(MR)ダンパーにより地震応答制御を行った。曲げとせん断部材が混在するRC造架構を対象に、サブストラクチャ・オンライン実験を実施して、制御に必要となる地震時の最大応答変形を、エネルギー応答の視点から推定可能であることがわかった。ピロティ架構の地震時挙動を模擬した縮小曲げせん断型振動模型の振動台実験を実施して、ピロティ柱軸方向に設置したMRダンパーによるセミアクティブ制御が地震応答低減に有効であることがわかった。昨年度に課題として積み残されたサブストラクチャ・オンライン実験による耐力低下のある鉄筋コンクリート造ピロティ架構の地震応答性状の確認、ならびに地震応答推定手法の検討を行うことができた。また当初の計画どおり、セミアクティブ制御則の検討についても、ピロティ架構の全体曲げ変形挙動に着目することにより、合理的な地震応答制御則の開発に着手することができたため、本研究はおおむね計画どおり進展しているものと判断する。建築構造今後はさらに効率的な地震応答制御則を目指して検討をすすめていく。特に緊急地震速報による入力地震動情報による建物応答予測を積極的に制御則に反映させた検討を行っていく予定である。検討は数値解析によるパラメトリックスタディを基本とするが、最終的には曲げせん断振動模型による振動台実験によって最終検証を実施する。研究計画最終年度にあたる平成27年度は、これまでに知見を蓄えたRC造ピロティ架構の地震時挙動に対して、全体曲げ変形に着目したセミアクティブ地震応答制御を適用し、RC造のような非線形挙動を示す制御対象に対して地震応答制御効果について検証を行う予定である。当初の計画とおり、サブストラクチャ・オンライン実験の実施により、せん断降伏部材を含む鉄筋コンクリート造ピロティ架構の地震応答性状を確認することができた。今後の試験体設計を一部見直す必要が生じたが、おおむね計画とおり進展しているものと判断する。地震応答推定手法の検討で生じた問題点については、研究計画の時点で想定しており、研究計画に変更は生じていない。ピロティ架構の地震時挙動を模擬する試験体について検討を行った結果、本研究では全体曲げ崩壊形式に着目する方がより高い制御効果が得られることがわかったため、試験体の設計を再度見直すこととしたため次年度使用額が生じている。また、研究計画において最終検証を目的とした実験のための試験体製作であったため、研究期間最終年度に実験を実施する方がより高い成果が得られるものと判断している。前述「研究実績」で述べた試験体設計の見直しについては既に着手しており、今後は見直した設計案に基づき鉄筋コンクリート造ピロティ柱試験体を製作し、サブストラクチャ・オンライン実験を実施する予定である。また、当初の計画よりもやや前倒しで架構の履歴形状制御則の開発についても着手する予定である。これは、制御則に必要な地震応答推定手法が予定よりもやや先行して進められていることによる。
科学的な概念を学習方略として継続的に活用するためのカリキュラム開発と評価

本研究では、小学校理科と中学校理科において、「科学的概念を科学方略として継続的に活用するためのカリキュラムとその評価のあり方」を明らかにする。そのために次の3点に取り組む。1科学教育の目標と科学的な概念との関係を整理する。2学習方略の活用を促すための評価の観点を検討する。3継続的に学習方略を活用するための課題の選定および開発をする。1については,科学教育の目標と科学的な概念との関係について,新学習指導要領の「見方・考え方」も踏まえながら整理をおこなう。2については,集団の評価と個人の評価の両方に取り組む。3については,授業の目標と科学的な概念との関連を整理し,課題の選定・開発をおこなう。
生産―物流―販売環境が不確実な循環型サプライチェーンの数理解析と最適化

本研究では、資材調達、製品生産、製品販売、使用済み製品の回収とその再資源化、市場での売れ残り製品や返品製品の再販売に至る循環型サプライチェーン(SC)を研究対象とした。複数業者からなる循環型サプライチェーン(SC)での生産ー物流ー販売環境では、使用済み製品の回収量、製品の需要量や生産量をはじめ、循環型SC関連業者の取り得る戦略行動等において様々な不確実な状況が想定される。本研究では、不確実な状況下での循環型SCの最適運用方策および循環型SC関連業者間の最適連携戦略を数理解析および数値検証により明らかにした。平成25年度は,使用済み製品の再資源化、製品の市場販売後の売れ残り製品および顧客からの返品製品および天災や生産工程不具合による物品供給の乱れを考慮したサプライチェーン(SC)マネジメントを生産-物流-在庫-品質-販売面から研究開発を行った。本年度の研究成果は、国内学会5件、国際会議3件の研究成果発表を行い、海外学術論文誌に1件の論文が掲載された。本年度に得た研究成果を以下に要約する。(1)再資源化を行うグリーンSC(GSC)での製品需要について、(i)確率分布が事前に想定できる状況、(ii)期待値と分散のみがわかる状況を考え、製品発注量、使用済み製品の回収インセンティブと再生品質レベルの最適運用方策を数理解析により明らかにした。(2)SCでの製品発注機会を2回設ける場合に需要予測更新が製品発注、販売価格、販促費用や卸売価格調整の最適決定に与える有益性を数理解析により明らかにした。(3)回収業者による使用済み製品回収後の品質分類にエラーが生じる状況を想定し、回収業者からの使用済み製品の買取品質レベルの下限と部品需要量を過不足なく生産する再生産率の最適生産計画を数理解析により明らかにした。(4)小売業者と製造業者からなるGSCにおいて、小売業者のとる再資源化促進協力の行動戦略と製造業者のとる協力調査の行動戦略が互いに事前に想定できない場合に、各業者の取る行動戦略が定常的で安定した状態になり得るGSC運用条件を数理解析により明らかにした。(5)機械故障による生産工程不具合や天災による物品調達の乱れが複数の物品調達チャネルに生じる場合に各チャネルへの最適発注方策を数理解析により明らかにした。(6)小売業者と製造業者からなるE-コマースSC環境下で、各業者間で顧客の製品返品率の情報共有の有無が返品取扱いと売れ残り製品の買戻し契約に与える影響について数理解析により明らかにした。平成26年度は、平成25年度に研究成果が得られた生産-物流-在庫-品質-販売面から使用済み製品の再資源化、製品の市場販売後の売れ残り製品および顧客からの返品製品および天災や生産工程不具合による物品供給の乱れを考慮したサプライチェーン(SC)の最適運用方策につき国内学会で3件、国際会議で5件発表し、海外学術論文誌に5件の査読付き論文掲載となった。平成26年度に得た数理解析で明らかにした研究成果を以下に要約する。(1)再資源化を行うグリーンSC(GSC)での製品需要について、(i)確率分布が事前に想定できる状況、(ii)期待値と分散のみがわかる状況および外部機関による再資源化の報酬-罰則契約の有無のもとで、製品発注量、使用済み製品回収インセンティブと再生品質レベルの最適運用方策。(2)回収業者による使用済み製品回収後の品質分類にエラーが生じる状況を想定し、回収業者からの使用済み製品の買取り品質レベルの下限とその下限での再生産率の最適決定。(3)小売業者と製造業者からなるGSCにつき、小売業者のとる再資源化促進協力の行動戦略と製造業者のとる協力調査の行動戦略が互いに事前に想定できない場合に、定常的で安定した両業者の行動戦略を得るためのGSCでの運用条件。(4)SCでの製品発注機会を2回設ける場合に製品需要予測更新が製品の発注量、販売価格、販促費用の最適決定と卸売価格と買戻し価格のSC調整に与える影響。(5)SCやGSCが天災や生産工程不具合により物品供給に乱れが生じる場合の複数物品調達チャネル導入による有益性とその最適運用方策。(6)顧客の返品製品を小売業者が一般市場あるいは値引き市場で再販売を行い、各市場での売れ残り製品を製造業者が買戻すSCに対する最適販売方策と業者間での卸売価格と買戻し価格のSC調整。(7) Eコマース環境下のSC業者間での製品の顧客返品率の情報共有の有無が最適販売戦略とSC業者間での買戻し価格と卸売価格のSC調整。平成27年度は、平成25年度と平成26年度で得られた研究成果をもとに、生産ー物流ー在庫ー品質ー販売面から使用済み製品の再資源化、製品の市場販売後の売れ残り製品および顧客からの返品製品および天災や生産工程不具合による物品供給の乱れを考慮したサプライチェーン(SC)の最適運用方策につき、国内学会で5件した。国際会議で6件発表し、うち1本がBest Paper Awardを受賞、うち1本がBest Student Paper Awardを受賞した。いずれの賞も、研究代表者と研究協力者との共著論文である。海外学術論文誌に3件の査読付き論文掲載となった。平成27年度に得られた数理解析と数値検証で明らかにした研究成果を以下に要約する。(1) SCが天災や生産工程不具合により物品供給に乱れが生じる場合の複数物品調達チャネル導入による有益性と最適運用方策、(2) Eコマース環境下のSC業者間での製品の顧客

返品率の情報共有の有無が最適販売戦略とSC業者間での買戻し価格と卸売価格のSC調整、(3)外部機関と1つの製造業者が再資源化の報酬ー罰則契約を、1つの製造業者と1つの小売業者が使用済み製品回収契約を結ぶGSCの最適運用方策とその有益性、(4)再生産工程に不具合が生じる場合のGSCの最適運用方策、(5)製品需要量の不確実さのリスク分析とGSCの最適運用方策、(6)製品需要量と使用済み製品回収量が不確実な場合のGSCの最適運用方策、(7)検査方法を考慮したGSCの最適運用方策、(8) (3)の製造業者数を2業者とした場合のGSCの最適運用方策とその有益性。(9) Eコマース環境下のSCにつき、製品販売価格と製品需要量の不確実さとの関係と製品の返金額と顧客返品率の不確実さとの関係をともに考慮したリスク分析とその最適販売戦略。平成27年度に得られた研究成果を、国内外での学会で研究発表を行い、公表した。平成27年度で得た全ての研究成果を世界規模で公表するための査読付き海外学術論文誌への投稿準備を現在進めている。また、平成27年度の年度末に、【研究実績の概要】で既述の平成25年度、平成26年度および平成27年度前期で得られた本研究課題での研究成果に基づき、GSCとEコマース環境下でのSCに対し明らかにする必要があった以下の検討項目について数理解析と数値検証による新たな知見が得られた。生産ー物流ー在庫ー品質ー販売面から使用済み製品の再資源化を行うGSCにつき、以下の4つの研究成果が得られており、国内外の学会で未発表とあり、現在発表の準備を進めている。(1)製品需要量と使用済み製品回収量に不確実さと発注量に範囲を考慮したGSCの最適運用方策、(2)製品需要量と製品需要量の不確実さのリスク分析とGSCの最適運用方策、(3)顧客の購買嗜好を考慮したSC業者が競合・協業している場合の店頭販売-直販による並行販売での最適価格戦略、(4)1つの小売業者と1つの製造業者からなるGSCにつき、小売業者のとる再資源化促進協力(使用済み製品の回収促進、最大販促と最小販促)と製造業者のとる協力調査の有無の行動戦略が互いに事前に想定できない場合に、定常的で安定した両業者の行動戦略を得るためのGSCのシステム運用条件の提示。(5)製品ライフサイクルをもつ製品需要に値引きを考慮した最適販売戦略なお、本研究課題は平成25年度平成27年度の3年間の補助事業期間であったが、平成28年度までの補助事業期間延長申請を行った。その結果、平成28年度の補助事業期間延長申請の承認が得られている。平成28年度は、平成25年度平成27年度で得られた研究成果をもとに、生産ー物流ー在庫ー品質ー販売面から使用済み製品の再資源化のリスク分析、製品ライフサイクル、店頭ーオンラインによる並行販売での関連業者の協力ー競争戦略、関連業者の行動戦略の不確実さを考慮したサプライチェーン(SC)の最適運用方策につき、国内学会で2件発表した。国際会議で5件発表し、うち1本がBest Student Paper Awardを受賞した。論Jどである。海外学術論文誌に2件の査読付き論文掲載となった。いずれも研究代表者と研究協力者の共著である。また、平成27年度に得られた研究成果であるSCが天災や生産工程不具合により物品供給に乱れが生じる場合の複数物品調達チャネルによる有益性と最適運用方策について、分担執筆の著書として発刊した。
日本アニメーション産業草創期の文献資料に関する基礎的調査と研究

調査対象となるアニメーション専門誌のうち、徳間書店の『アニメージュ』誌については、個人蔵資料である81年分までを、編集スタッフからの示唆もあり、新たに入手した『BEST OFアニメージュ20TH』(1998年)の記事総覧をもとに精読した。東映動画の韓国企業への発注開始に関する記事をはじめ、多くのスタジオ史にまつわり資料を確認することができた。以降の号については、演劇博物館図書室所蔵資料を用いる予定であったが、同館所蔵分が利用者の少なさのため別置作業に入ってしまったことで、今年度は閲覧することができなかった。また、同じく個人蔵資料である、すばる書房およびブロンズ社の『月刊アニメーション』誌については、精読に加えて一部記事の一覧化に着手した。角川書店の『Newtype』誌については演劇博物館所蔵分を閲覧した。ほか、近代映画社『ジ・アニメ』、秋田書店『マイアニメ』、みのり書房『月刊OUT』、ラポート『アニメック』、ファントーシュ編集室の『ファントーシュ』の5誌について、古書市場を通して入手。研究補助者の協力を得て、精読と該当記事の一覧化を行った。『ジ・アニメ』誌は、1980年の創刊4号以降、85年11月号までチェックを行っている。ただし欠号が多いため、今後それを補う必要がある。『マイアニメ』誌は81年の創刊から84年までの数号に留まったが、各種スタッフインタビュー欄の存在を確認できている。『月刊OUT』誌は78年の創刊から84年分までのほぼすべての号の一覧化を行った。『アニメック』誌は、79年の創刊7号以降、87年の休刊まで、ほぼ全ての号の一覧化を果たした。また、『ファントーシュ』誌はすべての号を一覧化した。また、神戸映画資料館や京都国際マンガミュージアムで所蔵資料調査と関係者聞き取りを行ったほか、一部の成果に関して執筆した論文の英訳を行い、現在審査中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
２００８年米国発不況に対する戦略的対応：日米製造企業のケース

研究プロジェクトでの一つ目の目的は、不況勃発時に、企業が持っていた資源(例:スラック(余裕資源、資金)、競争力や社会的資本)が、不況勃発時と景気回復時により高い業績につながるかを調べることであった。殆どの研究論文で、資源(特に財務的スラック、技術革新能力、外部的社会資本)を持っていた企業が、不況勃発時には余り業績に関係無いが、景気回復時により高い業績を上げていた。2つ目の目的は、スラックを不況勃発後数ヶ月の間に使用することが景気回復時においてより高い業績を上げられるかを検証することであった。殆どの論文で、スラックを使用することによって、景気回復期により高い業績を上げていたことが分かった。2012年度の研究目的は、2011年度と2012年度春に収集したデータ(財務データとアンケート・データ)を用いて研究論文を書き上げ、なるべく多くの学会等で発表し、フィードバックをもとに、ジャーナルへの投稿論文を書くことでした。今年度は、順調に進み、研究発表論文数5本と雑誌出版論文数、1本であった。発表論文では国内学会が1本、国際学会が4本であった。研究論文のテーマは不況勃発直後に企業が持っていた競争力(主に差別化(Innovative)とスラック(余裕資源))の存在とその使用が、どう企業業績に影響するかを調査したものである。Atlantic City (USA)で発表した論文では、企業のInnovative競争力が不況勃発直後と半年後からの業績への影響を調べた。不況勃発直後では、影響が見られなかったが、半年後からの業績上昇には影響があった。Innovative競争力が高い企業ほど回復がはやかった。他の研究発表では主にスラック資源に関する調査をした。不況勃発直後に企業がスラック(余裕資源)を持っている場合、不況直後の業績ダウンには関係ないが、不況勃発半年後、または、1年後からの業績回復には影響していた。ただし、不況勃発直後のスラック資源の存在はあまり関係ないが、スラックを減少させる企業の方が業績をより高く回復させる傾向が見られた。これらの関係はスラックの種類(例:現金、流動比率、Absorbed)によって少し違うことが検証された。2013年度の研究目的は、2011年度と2012年度に収集したデータを用いて研究論文を仕上げ、なるべく多くの学会等で発表し、フィードバックをもとに、ジャーナルへの投稿論文を書くことだった。今年度も順調に進み、研究発表論文3本とジャーナル出版論文2本であった。発表論文で、国内学会が1本、国際学会が2本であった。研究論文のテーマは、不況勃発直後に企業が持っていたSocial capital(社会資本)やスラック(余裕資源)の存在とその使用がどのように企業業績に影響するかを調べたものである。また、経営者の不況による影響の大きさに関する認識が、スラックー業績関係にどのようにインパクトするかを調べた。デンバー(U.S.A.)で発表した論文では、スラック資源と不況下での業績の関係を調べた。サンプルは、日本電気小型企業で、経営者への質問紙でデータを収集したものを使っている。前年で使用した財務データを使った分析結果とだいたい同じようなスラックー業績の関係であった。名古屋で発表した論文は、外部的社会資本(External Social Capital)と不況下の企業業績の関係を調査したものである。興味深いことに、外部的社会資本も、スラックとほぼ同じようなインパクトを業績に与えていた。ここまでは、スラックや社会資本等の業績への直接的関係を見てきたが、もう一つの論文では、スラックー企業業績関係にModerating effectsを持つと思われる経営者の不況による影響の大きさに関する認識(Perception)を調べた。スラックー業績の関係は、不況による影響の大きさによって違った関係を持つことが分かった。次の2論文を経営行動科学学会の全国大会(2011年11月26ー27日、明治大学)で発表しました。(1)「不況環境下での財務的スラック資源と企業業績の関係:2008年米国発大不況と日本電気産業のケース」(2)「日米企業のリトレンチメント(再生)戦略と業績の関係:2008年米国発大不況のケース」第1番の論文は、財務的スラック資源がいかに不況に見舞われた企業の業績に影響するかを実証研究したものである。財務的スラックとは、企業が特定のアウトプットを生産するのに必要な最小限の資源よりも、多くある資源のことである。つまり、必要最小限以上の資源(例:現金、流動資産)がある経営に余裕のある企業である。この論文では、財務的スラックを大不況が始まる直前により多く持っていた企業の業績が、大不況が始まってどう変化するかを研究した。この研究で、財務的スラックをより多く持っていた企業は不況が始まった直後、より業績(ROA)は下がることが判明した。

また、不況突発後約半年後からの回復期間でも財務的スラックをより多く持っていた企業の業績は、持っていなかった企業の業績と余り変わりは無かった。第2番の論文は、2008年米国発大不況が起こり、業績不振に陥った日米電機企業のターンアラウンド戦略を研究した。特にターンアラウンド戦略の要といわれるリトレンチメント行動(コスト削減)と業績回復の関係を調べた。しかし、ターンアラウンド戦略が選択される環境は、不況環境とは異なる。ターンアラウンドが必要な企業は何らかの理由(例:需要低下、Poor経営)で数年間かけて業績不振に陥ったのであるから、経営資源に余裕が無い。その反面、不況が理由で業績が悪化した企業は余裕がある可能性が高い。となるとリトンレンチメントするよりは、宣伝費等の費用を増やして市場シェアを獲得するチャンスであるということがこの研究で検証された。概ね順調である。2011年度は計画通り、主にデータ収集に集中した。財務データの収集、と企業のトップにインタビューした。さらにアンケート調査を2012年春に実行している。それらのデータを使って論文を書き、発表し始めている。発表した論文以外に2本の研究論文を書き終えている。1つの論文「TheRole of Slack Reduction on Performance Turnaround during the Great Recession: The Case of Japanese Electronics Companies」は米国の経営関係の学会の大会で発表するつもりで投稿している。発表後は米国の経営関係のジャーナルに投稿する予定である。もう一つの論文、「不況環境下でのリトレンチメント(再生)戦略と企業業績の関係:2008年米国発大不況下の日米機械企業のケース」は立教大学経営学部出版の「立教ビジネスジャーナル」誌に2011年12月に投稿した。2011年度内に出版されるはずだったが、出版が遅れている。現在、2012年の半ばに出版される予定である。財務データの収集では、これまで主に電器産業と機械産業内の日米企業を対象にしてきた。両国、両産業とも1産業内で百社以上のサンプルが取れるからである。ランダムに選択した企業のサンプルも収集したが、分析はこれからである。財務データは主にCapitalIQとNikkei Needsから取っている。日本、米国以外の企業(例:アジア、ヨーロッパ)のランダム・サンプルを作っている。2012年度に予定していたデータを使っての研究論文を書き上げ、発表、または、出版できた。2013年度はさらに多くの研究論文を書き上げ、学会の大会で発表またはジャーナルに投稿する予定である。また、研究成果を広く報告するためにホームページを開設する。2011,2012年度に行った過去に行われた研究の調査や、企業トップとのインタビューから分かったことは、次の2つのことである。まずは、(1)不況勃発後の企業の戦略的対応によって企業業績が大きく影響されることである。
キュウリによる野菜の機能性(抗酸化能)低下作用とその調理的制御法の開発

1.キュウリホモジネ一トとトマトホモジネートの混合によるポリフェノール含有量の変化(1)実験目的:混合物から得られる抗酸化活性が低下したが、無くなったわけではなかった。ポリフェノール含有量を測定し、キュウリとの混合による変化をトレースすることで、低下作用への寄与を考察する。(2)実験方法:フォーリンチオカルト法を用いて測定した。(3)実験結果:混合する事でトマトに含まれるポリフェノール総量が28%減少した。残ったポリフェノールが混合後の抗酸化活性に影響を与えていると考えられる。2.キュウリとトマトの接触状態におけるDPPHラジカル捕捉活性(1)実験目的:キュウリとトマトは、カット後に接触した状態でそれぞれ摂取されることが一般的あるため、接触条件による抗酸化活性を経時的に測定し、日常に近い条件でのデータを明確にする。(2)実験方法: 1/8にカットしたトマトの断面に輪切りにしたキュウリを接触させ、5分後、30分後にトマトの抗酸化活性を測定した。対照区として湿らせたろ紙を接触させた。DPPHラジカル捕捉活性法を用いて測定した。(3)実験結果:接触による明確な抗酸化活性の低下は見られなかった。3.キュウリの加熱処理・酢添加条件によるDPPHラジカル捕捉活性の変化(1)実験目的:加熱処理、pH変化によるアスコルビン酸オキシダーゼ活性の抑制効果を検証し、抗酸化物質の損失の少ない条件を明確にする。(2)実験方法:袋に入れて煮沸したキュウリのホモジネート、および、キュウリホモジネートに酢を添加したものを試料とし、アスコルビン酸に加えて抗酸化活性を測定した。(3)実験結果:煮沸したキュウリを加えることで、アスコルビン酸のみのときより抗酸化活性が強くなった。酢添加では、加熱処理以上の抗酸化活性の強化が見られた。加熱処理、pH変化によってキュウリ自身の保有する抗酸化物質も得られることが示唆された。
アンドロゲンによる下垂体ゴナドトロピンの正のフィードバック調節に関する研究

ラット下垂体前葉細胞を用い、抗gonadotropinβ一subunit抗体を用いたchambercell immunoblot assay(CIBA)を確立した。下垂体単一細胞からのFSH分泌におよぼすアンドロゲンの影響を観察した。テストステロンの添加によりFSH分泌細胞の単一細胞あたりの分泌量は有意に増加したが、FSH分泌細胞の数は変化しなかった。分泌量による度数分布ではテスステロン添加によりFSH大量分泌細胞の増加が特徴的であった。単一細胞あたりのLH分泌量およびLH分泌細胞数はアンドロゲン投与により変化しなかった。以上、単一細胞レベルでアンドロゲンのFSH分泌に対する正のフィードバックを証明した。ラット下垂体前葉細胞をテストステロン添加群と非添加群とに分けて培養した。テストステロンを十分に洗浄除去した後、10nM LH-RH(luteinizing hormone-releasing hormone)を6時間作用させてゴナドトロピン分泌細胞よりLHを放出させた。テストステロン投与によりimmunoreactive LHの放出は有意に抑制された。すなわち負のフィードバックが認められた。一方成熟マウス精巣よりライディッヒ細胞を分離し、下垂体前葉の培養細胞より得たそれぞれのLH溶液をこのライディッヒ細胞浮遊液に添加した。3時間で分泌されるテストステロンをRIAにて定量し、LHの生物活性(bioactivity)を測定した。テストステロン添加下垂体前葉細胞より得られたLHによって、ライディッヒ細胞からのテストステロンの分泌量は、テストステロン非添加の下垂体前葉細胞より得られたLHによるテストステロン分泌量よりも有意に増加した。すなわちテストステロン存在下で下垂体前葉細胞を培養すると生物活性の高い(B/I ratioの高い)LHが生成されることが明かとなった。ラット下垂体前葉細胞の初代培養を行ない、アンドロゲンのFSH分泌に及ぼす影響をFSHをRIAにて測定して再認識した。テストステロンはFSH基礎分泌を促進し、FSHの下垂体細胞内での生合成を刺激した。FSH分泌細胞数は、下垂体前葉細胞総数の約4.1%であった。単一細胞あたりのFSH分泌量は11.88000fg/cell/hと細胞間の差が非常に大きかった。分泌量による度数分布ではテストステロン添加により5pg/cell/3h以上の大量分泌細胞の増加が特徴的であった。女性のLH(luteinizing hormone)に比較して男性のLHの生物学的活性が高いとの報告がある(J Clin Endocrinol Metab 42:958-969,1976)が、これがアンドロゲンの作用によるものか否かいまだ実証されていない。そこで本年度の研究ではLHの分泌あるいはその生理活性において、アンドロゲンによる正の調節機構が存在するか否か検索することを目的とした。成熟雄ラットの下垂体より前葉細胞を分離し、トリプシン処理により単層培養を行った。これをテストステロン10ng/ml添加群と非添加群の二群に分けて72時間培養した。一方成熟マウス精巣を摘出し、酵素処理によらず機械的にライディッヒ細胞を分離し、ライディッヒ細胞浮遊液を得た。下垂体前葉の培養細胞より得たそれぞれのLH溶液をライディッヒ細胞浮遊液に添加し、3時間後に分泌されるテストステロンRIAにて測定した。テストステロン添加群より得られたLHによりライディッヒ細胞からのテストステロン分泌は有意に増加した。