hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
処罰の早期化の国際的潮流に対応した刑事立法の基礎原理に関する比較法的・統合的研究

本研究課題は、「理論的かつ実践的な刑事立法論」の構築をめざして、1大陸法圏、コモンロー圏にまたがる刑事立法論の到達点を明らかにすること、2ドイツとイギリスの刑罰制度・制裁制度を総体として分析することを通じて、刑罰が犯罪予防において果たすべき役割およびその他の制裁との本質的な差異を示すこと、3以上の調査結果を統合して、普遍的な刑事立法の基礎原理を提示することを目的として開始した。しかし、平成29年度の研究成果により、1の作業を包括的に行うことは困難であることが明らかとなったことから、平成30年度は、日本・ドイツで用いられる犯罪化制約原理である法益論と、これと対比される危害原理との比較研究に絞って研究を行った。その結果、法益論・危害原理は、ドイツでも英米圏でも、それ単体では立法批判機能を果たすことができないと認識されていること、それに代わる枠組として憲法判断の枠組に基づいた刑事立法分析の手法が発展していることを明らかにした。ここから刑事立法の分析枠組として、1)立法者を直接拘束し、違反している場合には当該法律を無効とすることのできる憲法判断に基づく「外側の限界」と、2)合憲性は肯定した上で、その内部でより良き立法をめざしての刑法学の側からの提案・批判のフェーズである「内側の討議」からなる2段階構造を示した。その成果は、論文として掲載が決定している。また、2の作業と関連して、ドイツにおける刑罰とその他の制裁をめぐる議論の主戦場である法人処罰に関して、イギリスとの比較と、上述の2段階構造を踏まえた分析を行った。その結果、法人処罰を認めないドイツの通説に抗して、ドイツ法においても理論上は法人処罰が可能であることを明らかにした。その成果は、ドイツ語論文として投稿した。法益論・危害原理に関する研究は、平成30年度中に大幅に進めることができ、論文投稿につなげることができた。そこで得られた成果は、刑事立法分析の2段階構造としてモデル化されており、刑法学・刑事立法論に新たな知見を付け加えることができたと考えている。平成29年度には作業の遅れが生じていた部分ではあるが、本年度の作業により、その遅れは取り戻せたと評価している。本研究課題中、刑罰論とその他の制裁の関係に関する作業から派生して、イギリスとドイツにおける法人処罰の議論をフォローする作業を行った。そこから、「刑罰は最も峻厳な制裁であり、特別な要件のもとでのみ課すことができる」とするドイツの議論は、必ずしも普遍性を有しないことを認識した。本研究課題全体との関係では、刑事立法分析の2段階構造を前提に、刑罰の固有性をどこまで取り込むかという「制裁論と原理論の統合」の作業が残っている。しかしこれは、全体の計画の中での最終段階の作業であり、平成31年度に完成させるべき課題である。以上より、本研究課題を「(2)概ね順調に進展している。」と評価した。最終年度にあたる平成31年度は、平成30年度に構築した「刑事立法分析の2段階構造」をもとに、「立法にあたり、罰則を用いてはならない場面とはどのようなものか」を刑罰論の知見を踏まえて明らかにする作業を行う。具体的には、日本の刑罰論を規定してきたドイツの刑罰論の理解を相対化するべく、平成29年度に収集・整理していた英米圏における刑罰論の文献を再調査し、「2段階構造」モデルとの接合を図る。具体的には、立法にあたり、憲法上罰則を用いてはならない場面というものがありうるか、を大きなリサーチ・クエスチョンとし、他の制裁と刑罰(犯罪化)とで基本権侵害の程度が異なりうるか、他の制裁にはなく刑罰であるがゆえにより強い正当化が求められるのはいかなる実質的根拠によるものかというサブ・クエスチョンに即して分析を行う予定である。本研究課題は、「理論的かつ実践的な刑事立法論」の構築をめざして、1大陸法圏、コモンロー圏にまたがる刑事立法論の到達点を明らかにすること、2ドイツとイギリスの刑罰制度・制裁制度を総体として分析することを通じて、刑罰が犯罪予防において果たすべき役割およびその他の制裁との本質的な差異を示すこと、3以上の調査結果を統合して、普遍的な刑事立法の基礎原理を提示することを目的とする。平成29年度はこのうち、1の作業および2の準備作業を実施した。研究代表者は、平成29年8月までイギリス・オックスフォード大学に滞在して研究を行った。文献調査として、英米法圏における犯罪化論の集中的調査と、刑罰制度・制裁制度の全体像を把握するための調査を行った。並行して、受入教員にインタビューを依頼し、疑問点を解消するとともにイギリスの法意識に踏み込んだ理解を得ることができた。以上の作業から、(a)ドイツとは異なり、英米法圏においては、何らかの根本的原理を探求した上で刑事立法の限界を論じるというアプローチはメジャーではなく、犯罪化論も各研究者の問題意識に応じて様々な形態をとりうること、(b)刑罰を特に苛烈な制裁ととらえるドイツ・日本的理解はイギリスにはないことが明らかとなった。上記(a)の知見は、英米法における犯罪化論を理解する上で必要となる前提的状況を、(b)の知見は、ドイツとは決定的に異なるイギリスの法意識を示すものであり、今後の研究遂行にあたって重要な知見を得たと考えている。もっとも、上記(a)の知見から、1の作業として当初予定していた「コモンロー圏における刑事立法論を網羅的に整理する作業」は困難であることを認識した。

そのため、1の分析範囲を、日本・ドイツ・イギリスに共通する犯罪化制約原理である法益論・他害原理の比較研究に絞ることとし、文献の比較調査を進めているところである。イギリスでの調査は、受入教員の協力も得て、順調に推移したと考えている。遅れが生じたのは、アプローチ切り替えによる作業内容の変更と、本研究課題についての中間報告が延期となったことに起因する。研究方法として当初は、イギリスの文献調査を踏まえて、英米およびドイツの刑事立法論を網羅的・客観的に紹介・整理する作業を想定していた。しかしイギリス滞在調査により、特に英米法圏において、その作業を行うことは困難であることを認識した。そのため、法益論に絞った分析に切り替えるという作業内容の切り替えを行った。これにより当初予定したよりも作業に遅れが生じている。また、平成30年1月に、研究会において、本研究課題についての中間報告を行う予定であったが、同報告が延期となったため、論文としてまとめる作業に遅れが生じている。一方で文献収集や議論の概要把握は順調に進んだと考える。特に英米の刑罰論については、インタビュー調査を踏まえて理解が大きく進展したため、平成30年度中に必要な作業を相当程度先取りできている。以上より、平成29年度の進捗は当初予定より「やや遅れている」ものと評価している。本研究課題は、「理論的かつ実践的な刑事立法論」の構築をめざして、1大陸法圏、コモンロー圏にまたがる刑事立法論の到達点を明らかにすること、2ドイツとイギリスの刑罰制度・制裁制度を総体として分析することを通じて、刑罰が犯罪予防において果たすべき役割およびその他の制裁との本質的な差異を示すこと、3以上の調査結果を統合して、普遍的な刑事立法の基礎原理を提示することを目的として開始した。しかし、平成29年度の研究成果により、1の作業を包括的に行うことは困難であることが明らかとなったことから、平成30年度は、日本・ドイツで用いられる犯罪化制約原理である法益論と、これと対比される危害原理との比較研究に絞って研究を行った。その結果、法益論・危害原理は、ドイツでも英米圏でも、それ単体では立法批判機能を果たすことができないと認識されていること、それに代わる枠組として憲法判断の枠組に基づいた刑事立法分析の手法が発展していることを明らかにした。ここから刑事立法の分析枠組として、1)立法者を直接拘束し、違反している場合には当該法律を無効とすることのできる憲法判断に基づく「外側の限界」と、2)合憲性は肯定した上で、その内部でより良き立法をめざしての刑法学の側からの提案・批判のフェーズである「内側の討議」からなる2段階構造を示した。その成果は、論文として掲載が決定している。また、2の作業と関連して、ドイツにおける刑罰とその他の制裁をめぐる議論の主戦場である法人処罰に関して、イギリスとの比較と、上述の2段階構造を踏まえた分析を行った。その結果、法人処罰を認めないドイツの通説に抗して、ドイツ法においても理論上は法人処罰が可能であることを明らかにした。その成果は、ドイツ語論文として投稿した。法益論・危害原理に関する研究は、平成30年度中に大幅に進めることができ、論文投稿につなげることができた。そこで得られた成果は、刑事立法分析の2段階構造としてモデル化されており、刑法学・刑事立法論に新たな知見を付け加えることができたと考えている。平成29年度には作業の遅れが生じていた部分ではあるが、本年度の作業により、その遅れは取り戻せたと評価している。
犯罪被害者の支援に関する臨床心理学的研究:PTSD、CISに視点をあてて

平成20年度から継続している犯罪被害者(PTSD)36事例(延べ64回の心理療法)への支援や、警察官のCISについて分析した。その結果、通常の心理療法では悪化の可能性があり、PTSDの専門的な心理療法が求められていることが明らかになった。それらの結果をガイドラインとして作成し、関係機関へ配布し、犯罪被害者支援システムの構築を試みた。平成20年度は、1.PTSDの症状を呈している犯罪被害者に対する臨床心理学的アプローチについて、終結ケースや継続ケースの心理療法の回復過程を分析するとともに、国内外の情報収集をし、文化による症状や回復プロセスの違いや共通性、臨床心理学的アプローチの現状について把握する。2.犯罪被害者へのアンケート調査を実施し、症状の把握と、犯罪被害者が求めている支援内容等について明らかにする。3.県警察本部被害者支援室の協力を得て、2006年に回収した、犯罪被害者支援に携わった警察官へのアンケート調査について、そのストレス状況(CIS、二次受傷:STSなど)とその予防とストレス緩和要因について臨床心理学的視点からデータ分析を行う。といった目的、研究実施計画のもと、研究を行った。その結果、犯罪被害者(性被害、殺人、強盗、暴行、脅迫等)22名へのアセスメント(PTSD)と臨床心理学的アプローチを延べ32回行った。また、症状を煽る危険性から、本人から直接きくことができない事件現場の撮影できる準備が整った。犯罪被害者の症状として、特に「再体験」「神経過敏」症状が明らかになり、加えてその家族の傷の深さ(PTSDと同様の症状)が明らかになった。さらに、児童虐待を受けた40名に対してロールシャッハ・テストを実施し、その心理的状況の把握(共通性と相違点について統計処理を行った)と今後の支援のありようについて考察を行った。学会発表等においては、警察官に視点をあて、STS (Secondary Traumatic Stress)の現状について発表した結果、その反響は大きく、全国からの関心を集めるとともに、情報交換を行うことができた。犯罪被害者支援の先進国(英国の大学:UCLやトラウマティック・ストレス・クリニック等やチェコのカレル大学や犯罪被害者シエンセンター(BKB)における犯罪被害者への臨床心理学的アプローチやその予後、予防等について情報交換(基調講演、学術発表、学術交流)をし、わが国独自のアプローチのありようを検討した。これらを実行するため、海外の情報収集をし、国内外の研究機関や学術機関との交流について歴史ある「(株)国際治療教育研究所」を通して、英国、チェコスロバキア等の大学やクリニック、犯罪被害者センター等に依頼した。チェコ・カレル大学の基調講演では、研究代表者が「Trend on Support for Victims in Japan(PTSD)」をテーマに講演し、研究分担者の関山徹氏が「Counseling in School in Japan」を発表した。チェコでは、犯罪被害者支援センター(BKB)のボランティアが現職の専門家であること、カレル大学での発表では、チェコの犯罪被害者の状況や尋問によるトラウマ等の情報を得ることができた。英国でのUniversity College London : UCL/トラウマティック・ストレス・クリニックでは、研究代表者による発表に加え、研究分担者の餅原尚子氏が、「Characteristics of Victim Support Activities in Japan」等について発表した。英国側からは、DVや難民を含む犯罪被害者支援組織やクリニックでの臨床例等を通した支援のありようについての情報を得ることができた。1.平成21年度に情報収集した海外(チェコ/英国)のデータ等が「臨床心理学」第10巻第5号(金剛出版)に掲載された。2.平成20年度から継続している犯罪被害者(PTSD)36事例(延べ64回の心理療法)への支援について、当人が求めている支援等について把握し、その経過と結果を分析した。その結果、通常の心理療法では悪化の可能性があり、PTSDの専門的心理療法が求められていることが明らかになった。また、犯罪被害者のみならず、彼らをとりまくキー・パーソン(家族、友人、警察官等)への心理療法、サイコ・エデュケーション(症状の意味とその後の経過について)は、必要不可欠であり、可能なかぎり心理療法は複数で担当することが望ましいことが見出された。つまり、一人は、犯罪被害者本人の心理療法を実施し、出来事については、本人からは聴取しない。相手を尊重し、少しでも気持ちが安らぐことを目的にかかわる。もう一人は、キー・パーソンへの心理療法等(周囲が健康で、最大の味方になることが回復力を促進する)を実施する。3.1.2.の結果および、犯罪被害者へ携わる警察官のCISについて統計処理をした結果についてガイドラインを作成し、犯罪被害者支援者の要請と、関係機関(警察、行政、弁護士会等)へ配布し、犯罪被害者支援システムの構築を試みた。4.以上の研究成果についての報告書を作成し、関係機関へ配布した。
窒素－窒素結合の特性を活用するヘテロ環合成

アミドは、天然物をはじめ多くの生物活性化合物に含まれる重要な部分構造の一つである。そのため、アミド構築法は有機合成化学において重要な反応である。そこで、芳香族アミド類の新たな構築法の開発を目的として、最近我々が開発したクロロホルムをホスゲン等価体とするアシル化を利用したアミン類と芳香族化合物とのアミノカルボニル化反応を検討した。テトラヒドロキノリンおよび1-メチルインドールを空気存在下、クロロホルム中、ジメチル亜鉛を用いたアミノカルボニル化反応を検討した。本反応では、まずテトラヒドロキノリンが、系中で生成するホスゲンによってアシル化され、カルバモイルクロリドが生成する。続いて、1-メチルインドールとの分子間Friedel-Crafts型カルバモイル化反応が、インドール環の3位に位置選択的に進行し、インドールカルバモイル化体が高収率で得られた。次に、本反応の基質適用範囲について検討するため、種々のアミン類およびインドール類またはピロール類を用いてFriedel-Crafts型カルバモイル化反応を行ったところ、すべての場合において目的のカルバモイル化体が得られ、本反応が基質一般性に優れていることが明らかとなった。さらに、本手法を天然物および生物活性化合物合成に応用するため、ピペラジン類とインドール類を用いたカルバモイル化反応を検討した。その結果、ピペラジン類も本反応に適応可能であることが明らかとなった。また、本反応の応用として、1-(2-メトキシフェニル)ピペラジンおよび1-メチルインドールを用いた分子間アミノカルボニル化反応により、ヒトメラノーマ細胞株A375への細胞毒性を有するインドールアルカロイドを1工程22%の収率で得ることに成功した。また、ドパミンD4受容体アゴニスト活性を有する化合物やp38αMAPキナーゼ阻害活性を有する化合物の合成にも成功した。含窒素ヘテロ環を合成する目的で研究を行ってきたが、本年度は基礎段階の研究を重点的に行ってきたため、含窒素ヘテロ環の分子変換にとどまってしまった。当初の予定通り、来年度以降は含窒素ヘテロ環の新規構築法の確立を目指す。まずは、単環性ヘテロ環であるピロール類やピラゾール類の新規合成法を開発する予定である。次年度使用額が生じた理由:初年度であるため、節約しながら研究を進めた結果、次年度使用額が生じた。使用計画:主に、試薬や溶媒の購入に利用する予定である。また、成果発表のための旅費としても利用する。
超音波可視化・スペクトル解析ハイブリッド法によるOHラジカルの生成条件の最適化

(1)ルミノール発光(∝ラジカル生成)観察と(2)音場の可視化及び(3)発光スペクトル解析の物理的3手法を同時に用いてキャビテーションとラジカルの発生機構の基礎的な解明を目的としている.(1)及び(2)の像と比較すると音圧の腹における発光が確認できた.(3)によるOHラジカルピーク強度と(1)によるルミノール発光強度には強い相関が得られなかった.(3)の手法を改良することにより,ラジカル生成量の空間的な定量化が待たれる状態である.(1)ルミノール発光(∝ラジカル生成)観察と(2)音場の可視化及び(3)発光スペクトル解析の物理的3手法を同時に用いてキャビテーションとラジカルの発生機構の基礎的な解明を目的としている.(1)及び(2)の像と比較すると音圧の腹における発光が確認できた.(3)によるOHラジカルピーク強度と(1)によるルミノール発光強度には強い相関が得られなかった.(3)の手法を改良することにより,ラジカル生成量の空間的な定量化が待たれる状態である.超音波によるキャビテーションによる力学的作用(衝撃波,ずり),化学的作用(ラジカルの発生)及び熱的作用(高温・高圧場)の積極的な利用面に注目が集まる一方で,物理的立場から音響化学効果を詳細に研究した例は少ない.特に,高分子の分解・合成に深く関与していると考えられているラジカルに関しては,キャビテーションの発生条件を含めて未解明な部分が多い.本研究は,(1)ルミノール発光(∝ラジカル生成)観察と(2)音場の可視化及び(3)発光スペクトル解析の物理的3手法を同時に用いてキャビテーションとラジカルの発生機構の基礎的な解明を目指し,高分子分解等の応用面に新たな可能性を見出すことを目的している.本年度は,ルミノール発光と可視化実験を安定した条件で行うために,独自の超音波発生系の開発を行った。任意波形出力装置からの正弦波をバイポーラアンプで増幅し,各周波数の超音波振動子へ印加するシステムを構築した.駆動周波数に対するインピーダンスの完全な整合作業を行うことによって,大出力超音波を安定して発生させことが可能となった.超音波洗浄器等の既製品を購入して行う実験とは大きく異なり,周波数や超音波出力,振動子の形状等を任意に変更することが可能となった.これらシステム構築の結果,キャビテーションが生じている音場をフレネル回折法によって光学的に可視化することに成功した.液面のゆれやキャビテーションによる散乱の影響で,振動子面上方に限り安定した波面が観察できた.ルミノール発光実験において強く発光する箇所と相関があることが分かった超音波による微小気泡発生(キャビテーション)による力学的作用(衝撃波,ずり),化学的作用(ラジカルの発生)及び熱的作用(高温・高圧場)の積極的な利用面に注目が集まる一方で,物理的立場から音響化学効果を詳細に研究した例は少ない.特に,高分子の分解・合成に深く関与していると考えられているOHラジカルに関しては,キャビテーションの発生条件を含めて未解明な部分が多い.本研究は,(1)ルミノール発光(∝ラジカル生成)観察と(2)音場の可視化及び(3)発光スペクトル解析の物理的3手法を同時に用いてキャビテーションとラジカルの発生機構の基礎的な解明を目指し,高分子分解等の応用面に新たな可能性を見出すことを目的とする.平成23年度は,(2)手法による光学的な音場分布の可視化に重点を置き研究を行った.音場の可視化にはFresnel法を採用し,気泡分布の可視化には前方散乱光を用いた.また,OHラジカルの酸化作用によるルミノール発光分布を高感度カメラで撮影し,3つの可視化画像の比較からいくつかの情報が得られた.Fresnel回折の理論より,波面の可視化像の明線は音圧の腹,暗線は音圧の節に相当している.超音波周波数400kHzにおける気泡の共振半径は約8μmであるが,直径約30μm程度の成長した気泡が音圧の節にトラップされていることを確認できた.また,音圧の腹と発光箇所が一致していることが判明した.可視化実験で想定する音圧の定在波中における共振半径以下の気泡は,音場から第一次Bjerknes forceを受け,音圧の腹に向かう.また,共振半径以上の気泡は反対に音圧の節に向かう力を受ける.可視化像の比較から,本システムの感度の範囲ではあるが,観察できる大きさの気泡は,ソノケミルミネッセンスに寄与せず,数十数μm程度と予想される気泡が発光に寄与していると言える.また,本システムの分解能では,気泡,波面及び発光に大きな位相ずれが見られなかった.超音波によるキャビテーションによる力学的作用(衝撃波,ずり)や化学的作用(ラジカルの発生)の積極的な利用面に注目が集まる一方で,物理的立場から音響化学効果を詳細に研究した例は少ない.特に,高分子の分解・合成に深く関与していると考えられているラジカルに関しては,キャビテーションの発生条件を含めて未解明な部分が多い.本研究は,1ルミノール発光(∝ラジカル生成)観察と2音場の可視化及び3発光スペクトル解析の物理的3手法を同時に用いてキャビテーションとラジカルの発生機構の基礎的な解明を目指し,高分子分解等の応用面に新たな可能性を見出すことを目的している.

本年度は,周波数400 kHzの超音波に対して1及び2手法によって撮影した画像を解析し,次の点が明らかにされた.実験的にも理論的考察からも2による音圧可視化像の明線は定在波の腹であり,キャビテーションバブルの可視化像と比較すると,発光に寄与しない直径数十μmの気泡は音圧の節に存在することが確認できた.また,共振半径程度又は以下の気泡は音圧の腹にあると予想され,1の像と比較すると音圧の腹における発光が確認できた.また,定在波を形成するための反射条件を変えると,液面反射では液面付近における発光が強く,OHラジカルの生成が盛んであると考えられる.金属板による反射を利用すると,振動子付近の発光が強い結果を得た.しかし,3によるOHラジカルピーク強度と1によるルミノール発光強度には強い相関が得られず,一般的に利用されることの多い「ルミノール発光∝ラジカル生成」の関係に疑問を投げかける結果を得た.今後,3の手法を改良することにより,ラジカル生成量の空間的な定量化が可能となる.手法(1)及び(2)による音場,気泡及びルミノール発光分布の比較実験は,予定通り進んでいる.今までの定説を裏付ける結果及び興味ある結果が得られた.(3)による発光スペクトルの解析に関しては,キャビテーション発光を観察するガラスセルの設計及び作成が遅れたため,(1)及び(2)手法と比較し,検討する段階には至っていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,OHラジカル由来の紫外域スペクトル観察を主に行うため,現在まで使用していたガラスセルのBK7をすべて石英へと変更する.分光においてレンズ系を用いることにより,観察領域全体の発光強度ではなく,ある程度狭い領域の強度測定を目指す.これにより,超音波キャビテーションによるOHラジカル発生量の場所依存性を計測する.また,実験の再現性を高めるため,温度,溶存酸素量及び音響パワーの計測及び管理をさらに精確に行う.複数回の実験を行い,データのエラーを極力抑える.24年度が最終年度であるため、記入しない。
TEOS-CVDプロセスにおけるイオン化成膜技術の確立

微粒子汚染の無いCVD成膜プロセスを開発するため、原料ガスをイオン化し、反応器中で発電界により基板上に強制的に沈着させる全く新しいCVD技術を提案した。イオン化CVDと名付けた本法の基礎データを得るため、TEOS/O_3を用いた常圧CVDシステムに応用した。初年度は、イオン化CVD成膜装置を作成し、炉内で発生するナノメータ超微粒子の粒度分布および帯電量を測定し、膜形成に必要な電荷を持った気相中間体の生成条件を調べた。さらに、イオン化CVD成膜装置の改良を行ない、ナノメータクラスターのイオン化率の改善を行なった。その結果、炉内で生成したナノクラスター粒子の90%が電荷を持つようになった。二年度(最終年度)は、成膜実験とナノメータ超微粒子の組成分析を行なった。反応炉温度300°Cで、成膜電極の電圧を0kV,1.25kV,2.5kV,5kVと変えて成膜速度を測定したところ、成膜速度は電圧に比例し増加した。また、反応炉内のオゾン流量を上げ、全体の流速を、2倍にしたところ成膜速度は二分の一になった。これらの結果は、TEOS蒸気分子のイオン化による成膜促進が起こっていることを示している。また、このようにして作成した薄膜のFT-IRの吸収スペクトルは、TEOS/O_3CVD膜特有のプロファイルを示し、かつ、Si-OHおよびSi-OR基に起因する吸収ピークは比較的小さかった。このことは、イオン化CVD法で作成した膜は、絶縁性の良い膜であることを意味する。さらに、溝幅0.3μm,深さ0.4μmのトレンチ構造をもつSi基板への成膜とナノ超微粒子捕集を同時に行ない、膜形状のSEM観察、微粒子の組成分析を行なった。高流動性膜が形成されるときに発生したナノ超微粒子の構造解析から、高流動性薄膜を形成する気相中間体はエトキシ基を大量に含むことが明らかになった。本研究所の初年度である今年は、イオン化成膜法の基礎データを得るため、まず、TEOS蒸気発生器、TEOS蒸気をイオン化するalpha線源(^<241>Am)を用いたイオナイザー、赤外線加熱炉を用いた石英製CVD反応炉から構成される試験装置を作成した。ヘリウムガスで搬送したTEOS蒸気を、イオライザーでイオン化した後、酸素と混合し、CVD炉に導入した。この装置を用いて、酸素濃度を20vo1%で一定にし、反応温度、反応時間、TEOS濃度、イオン濃度を種々に変えたときに発生するクラスターイオンの個数濃度と粒度分布を微分型モビリティアナライザーと高性能凝縮核カウンターを用いた静電粒径測定法により測定した。粒径数60nm以下の超微粒子が反応炉温度300°Cから発生し、その個数濃度は反応温度とともに急激に増加し、400°Cで一定濃度に到達した(J of Materials Scienceに投稿中)。この超微粒子は、反応温度300°Cでは、イオン濃度の増加とともに発生濃度が増加し、その大部分は添加したイオンと同じ極性の電荷を持っていた。このことは、300°Cでは超微粒子が、TEOS蒸気のイオン化により発生したことを意味する。しかし、400°C以上では、イオン濃度に依存せず、粒子の大部分は電気的な中性であった。したがって、400°C以上では酸素によるTEOSの酸化反応が、微粒子生成の主な発生機構になっていると考えられる。

また、超微粒子の大きさおよび濃度は、反応温度、反応時間、TEOS蒸気量が増えるにしたがい増加した。この実験で得られた平均粒径を反応時間に対してプロットし、その結果を外挿したところ、薄膜形成に寄与すると思われる粒径2-3nmのクラスターイオンは、反応時間23秒で生成していることが明らかになった。(化学工学会94年秋季大会で発表予定)本年は、まず、イオン化CVD成膜システムの改良を行ない、ナノメータクラスター粒子のイオン化率の改善を行なった。その結果、炉内で生成したナノクラスター粒子の90%が電荷を持つようになった。反応炉温度300°Cで、成膜電極の電圧を0kV,1.25kV,2.5kV,5kVと変えて成膜速度を測定したところ、成膜速度は電圧に比例し増加した。また、反応炉内のオゾン流量を上げ、全体の流速を、2倍にしたところ成膜速度は二分の一になった。これらの結果は、TEOS蒸気分子のイオン化による成膜促進が起こっていることを示している。また、このようにして作成した薄膜のFT-IRの吸収スペクトルは、TEOS/O_3CVD膜特有のプロファイルを示し、かつ、Si-OHおよびSi-OR基に起因する吸収ピークは比較的小さい。これは、イオン化CVD法で作成した膜は、絶縁性が良いことを意味する。次に、TEOS蒸気のキャリアーガスをヘリウムからα線の電離率が高い窒素、アルゴンに変えて成膜実験を行なった。その結果、窒素およびアルゴン中で作成した膜の成長速度は、ヘリウム中での成長速度よりも速かった。このことから、キャリアガス分子がまずイオン化し、その電荷移動によりTEOS分子が電荷を持つことがわかった。(第42回応用物理学会関係連合講演会で発表)さらに溝幅0.3μm,深さ0.4μmのトレンチ構造をもつSi基板への成膜を行ない、その形状をSEM観察した。その結果、高オゾン/TEOS濃度比で作成した膜が高流動性を示すことがわかった。高流動性膜が形成されるときに発生しているナノクラスターの構造解析から、高流動性薄膜を形成する気相中間体はエトキシ基を大量に含むことが明らかになった。
ＰＷＳにおける食欲亢進および性格異常の原因分子機構の解明

マウスES細胞ゲノム上のMBII-52 snoRNA遺伝子クラスターを改変するため、1回の相同組換えにより標的領域両端への2つのlox配列因子の挿入を試みた。しかしながら、期待される組換えを生じたES細胞クローンは得られなかった。これは、2つの挿入部位間の距離が約100kbと長大であるため、一般的な手法による相同組換えが困難だったためと考えられた。今後は、2つのターゲティングベクターを個別にES細胞ゲノムに作用させ、目的とする相同組換えを生じたクローンを作製する。さらに、MBII-52遺伝子の反復回数を変更した複数種の変異マウスを作製し、行動学的および生化学的解析を実施する予定である。昨年度に引き続き、MBII-52 snoRNA部位ターゲティングベクターをマウスES細胞に導入し、標的相同組換えによる変異受容細胞(アクセプター細胞)の取得を目指した。標的とするゲノムDNA領域が約100kbと長大であり、単一のターゲティングベクターを用いた一般的な手法では組換えが困難であったため、ターゲティングベクターの設計を変更した。標的部位の上流側および下流側で個別に標的組換えを施すため、ネオマイシン耐性遺伝子をもつ上流側用ターゲティングベクターおよびハイグロマイシン耐性遺伝子を含む下流側用ターゲティングベクターを構築した。標的組換えの工程では、マウスES細胞に上記2種のベクターを共導入し,2種の抗生物質に耐性をもつ細胞クローンを複数単離した。得られたクローンについて、PCRおよびサザンブロット解析により選別を行ったが、期待される組換えをもつクローンは得られなかった。現在、2種のベクターを順次導入する方法を試みている。一方、アクセプター細胞が得られた後にMBII-52遺伝子に変異導入するための変異カセットの構築のため、MBII-52遺伝子クラスターを含むBACクローンから15および30個の遺伝子を欠失した変異遺伝子の作製をPCRにより試みた。しかし、目的とするDNA断片の増幅が難航している。これは類似の塩基配列が高度に反復されているためと考えられ、現在PCRの条件を検討中である。以前に構築したMBII-52 snoRNA部位ターゲティングベクターをマウスES細胞に導入し、標的相同組換えによる変異受容細胞(アクセプター細胞)の取得を目指した。5回の試行にも関わらず、標的とするMBII-52遺伝子部位に適切な組換えが起きた細胞クローンは得られなかった。これは、標的とするゲノムDNA領域が約100kbと長大であるため、単一のターゲティングベクターを用いた一般的な手法では組換えが困難であることを反映していると考えられた。そこで、標的部位上流側と下流側に個別の標的組換えを施すため、ネオマイシン耐性遺伝子をもつ上流側用ターゲティングベクターおよびハイグロマイシン耐性遺伝子を含む下流側用ターゲティングベクターを作製し、順次組換えることによりアクセプター細胞を得る方針に変更した。現在、これらの新たなターゲティングベクターの構築を進めている。一方、アクセプター細胞のMBII-52遺伝子に変異導入するための変異カセットの構築のため、マウスゲノムライブラリーよりMBII-52遺伝子断片のクローニングを検索した。その結果、47個のMBII-52遺伝子のクラスターから成る約100kbのDNA断片を含むBACクローンを取得した。このMBII-52遺伝子クラスターのうち15および30個の遺伝子を欠失した変異遺伝子の作製をPCRにより試みたが、目的とするDNA断片の増幅は困難であった。(1)マウスES細胞ゲノム上のMBII52遺伝子座の標的組換え昨年度に引き続き、構築したターゲティングベクターをマウスES細胞に導入し、相同組換えクローンの単離を試みた。同一条件による3回の試行にも関わらず、相同組換えクローンの単離には至らなかった。これは、標的とするゲノム領域が約100kbと長大であり、それを跨いで設計した2つの標的組換えアームでは同時に適切な相同組換えを起こすことが困難であったためと考えられた。この解決のためには、2つのベクターを用いた個別の標的組換えにより標的ゲノム領域の上流側と下流側にそれぞれlox配列を導入し、その間をCre/lox組換えにより変異カセットと置換する方法が有効と考えられた。現在、この変法のためのベクター構築等の準備を進めている。MBII52は、相補的塩基対形成によりセロトニン2C型受容体(HTR2C)と相互作用し、特定部位のヌクレオチドをリボース2'-O-メチル化を媒介する可能性が示されている。そこで、マウス脳より抽出したRNA試料についてこの標的部位におけるメチル化の有無によりHTR2C mRNAを分離し、各々におけるA-to-I RNA編集の比較を行った。

その結果、メチル化修飾を受けた分子では特定部位におけるRNA編集が著しく抑制されていることが明らかとなった。今後は(1)の課題克服によりMBII52遺伝子のコピー数を変更した複数種のノックインマウスを作出し、それらにおけるHTR2C mRNAの編集の特徴を明らかにするとともに、行動解析結果との関連について研究を進める計画である。生物化学(1)標的組換えの対象と想定しているゲノム領域が約100 kbと非常に長大であり、従来の標的組換え手法が適用できないことが明らかとなった。(2)変異導入に用いるベクターの構築ではsnoRNA遺伝子クラスターをクローニングしその部分断片を得る必要があるが、高度な反復配列を含むため、標的とする配列領域をPCRにより正確に増幅することが困難であった。次の2点が計画より大幅に遅れている。(1)マウスES細胞を用いたMBII-52遺伝子変異アクセプター細胞の構築が、初年度に達成できなかった。これは、標的とするゲノムDNA領域が約100kbと長大であるため、単一のターゲティングベクターを用いた一般的な手法では組換えが困難であることを反映していると考えられた。標的部位の上下流2か所をそれぞれ標的とした2つのターゲティングベクターを用いて順次相同組換えを行う必要があると考えられる。(2)変異導入に用いるMBII-52遺伝子クラスターの欠失変異体の構築が、予想に反して難航している。これは、遺伝子クラスター断片が高度な反復配列で構成されているため、一般的なPCRによる部分断片の構築が困難であるためと考えられる。PCRの条件検討により克服可能と考えられる。(1)計画していた技術では、100 kb程度のゲノム領域を一括して標的組換えすることは困難と思われた。そのため、ターゲティングベクターを標的領域の上流側用および下流側用の2つに分割し、それらを順次ES細胞へ導入することにより標的組換え細胞を確実に得ることを目指した実験を実施している。(2)変異導入に用いるためにsnoRNA遺伝子クラスターの部分断片を得る必要があるが、PCRでは期待された断片を増幅することが不可能であった。そこで、超音波やエンドヌクレアーゼを用いたランダムな切断により種々の部分断片を作成し、それらの中から目的に適した断片を選別する実験を計画中である。(1)MBII-52遺伝子への容易な変異導入を可能にするための変異アクセプター細胞の早期樹立を目指す。このため、マウスES細胞の相同組換え操作の際に、2種のターゲティングベクターの順次導入による方法とともに、一括導入による効率的な相同組換えを目指す。(2)MBII-52遺伝子クラスター断片への変異(欠失)導入のため、PCRの酵素・反応条件などの変更を試みる。それでも困難な場合には、エクソヌクレアーゼを用いた欠失導入法を試みる計画である。上記の遂行により、次段階の変異マウス作製への早期着手を目指す。変異マウス作製までの工程が遅れているため、次年度はマウス飼育および動物実験委託のための人件費は不要と考えられる。
HVJリポゾームによる生体における正常消化管組織および癌組織への遺伝子導入

Hemagglutinating Virus of Japan(HVJ)-liposome法はHVJの膜融合能を利用した遺伝子導入法であり、本研究はこの方法を動物モデルに用い生体での消化管への遺伝子導入法を確立するとともに、消化管難治性疾患に対する新しい治療法としての遺伝子治療の可能性について基礎的研究を行った。我々はまず、HVJ-liposome法による正常ラット消化管組織での遺伝子導入及び発現形態について検討した。HVJ-liposomeを作製しFITCでラベルしたオリゴデオキシヌクレオチド(FITC-ODN)及び情報遺伝子としてβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)遺伝子を用い成熟ラット消化管へ導入した。導入経路は、経直腸及び経腸間膜動脈の2経路を用いた。経直腸には遺伝子導入に先駆けプロナーゼによる前処置を行い粘液除去を行った。経腸間膜にはHVJの膜融合能を高める為流入路、流出路ともに遮断した。我々の行った導入法では、2経路とも導入された遺伝子は消化管上皮細胞ではなく、粘膜固有層及び筋層で発現することを確認した。次に、我々は炎症性腸疾患(IBD)を対象とし、マウスを用い2,4,6-trinitrobenzen sulfonic acid(TNB)を使った慢性の腸炎モデル(IBDモデル)を作製した。導入に先駆け遺伝子治療の対象となるべきサイトカイ(IL-12、IL-18、INF-γ、TNFα)の発現を解析し、またIL-18中和抗体やノックアウトマウスを用い腸炎の発生機序について検討した。本腸炎モデルでは、INF-γ、INF-αが関与することがわっかた。さらに、このモデルに対しヒトHGF遺伝子を導入し腸炎抑制効果を認めた。このメカニズムに関しては現在解析中である。また、放射線腸炎に対しても同様に遺伝子治療を検討しており、現在モデルを作製中である。消化管組織に対するin vivoにおける遺伝子導入法の開発を目的として、1)経血管的導入および2)経消化管内腔導入、の2方法を検討した。ベクターとしてはセンダイウイルスの膜融合能を利用したHVJ-リポソームを用いた。1)経血管的導入:68週齢ラットを用い、大動脈、腸間膜動脈を露出し、一時的に大動脈血流を遮断し、腸間膜動脈に選択的にオリゴヌクレオチド、またはヒトhepatocyte growthfactor(h-HGF)遺伝子をHVJ-リポソームを用いて導入した。蛍光色素をラベルしたFITCオリゴヌクレオチドは蛍光顕微鏡下で粘膜組織および筋肉組織に集積が認められた。h-HGF遺伝子はヒト特異的遺伝子配列を認識するプライマーを用いたRT-PCR法にてh-HGF遺伝子のm-RNAの発現を確認した。2)経消化管内腔導入:68週齢ラットを用い,小腸に対しては開腹下に小腸内腔に注射、大腸に対しては経肛門的にバルーンカテーテルにてFITCオリゴヌクレオチドを導入した。FITCオリゴヌクレオチドは蛍光顕微鏡下で粘膜組織に集積が認められたが、筋肉組織には集積は認められなかった。以上の結果を踏まえ、FITCオリゴの詳細な集積部位を細胞レベルで検討中である。またm-RNAの発現はRT-PCRレベルで確認されたが、導入遺伝子の蛋白レベルでの発現をウエスタンブロット法・ELISA法・免疫組織染色法を用い、検討中である。なお、本研究の内容は遺伝子医療公開シンポジウム(平成9年3月1日、大阪)にて発表した。本年度は昨年度の結果に基づき、HVJ-リポソーム法で導入した遺伝子の正常消化管組織での集積部位の検討をFITC-オリゴヌクレオチド、及びリポーター遺伝子であるβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)を用い検討した。

又、炎症性腸疾患モデル(IBDモデル)を作成し、遺伝子治療のターゲットとなるべきサイトカインの発現を解析した。1、方法:ウィスターラットを用い、FITC-オリゴ及びβ-gal遺伝子を正常消化管に経直腸的及び経血管的に導入した。(1)経直腸的には、HVJ-リポソームの膜融合能の効率を上げる目的で非特異的蛋白分解酵素であるプロナーゼを用い消化管の粘液を除去し注腸法により導入を行った。前処置を行うプロナーゼの至適濃度及び時間は400U/mlで15分であることを粘液染色で確認した。(2)経血管的には、外科的手技を用い大動脈及び腸管膜動脈の血流を遮断し直接HVJ-リポソームを注入した。経直腸的注入の際と同様、導入効率を上げる為血流遮断時間を検討したが約5分が適当であった。(3)ハプテンであるTNBSとエタノールを注腸し、IBDモデルをマウス(BALB/c)で作成した。2、結果:導入されたFITC-オリゴヌクレオチドは導入24時間後に粘膜固有層及び固有筋層の細胞に導入されていることが蛍光顕微鏡下で確認された。又、β-gal遺伝子は導入3日後同様に粘膜固有層で発現していることがX-gal染色により確認された。更に、β-gal遺伝子のm-RNAレベルでの発現をRT-PCR法にて確認することができた。本研究成果は平正10年2月関西遺伝子治療研究会、4月日本外科学会に採択され発表予定である。又IBDモデルはヒト.クローン病に類似した腸病変が形成された。現在IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、INF-γの発現を解析中であり、今後はそれらのアンチセンス療法を予定している。Hemmgglutinating Virus of Japan(HVJ)-lipome法はHVJの膜融合能を利用した遺伝子導入法であり、本研究はこの方法を動物モデルに用い生体での消化管への遺伝子導入法を確立するとともに、消化管難治性疾患に対する新しい治療法としての遺伝子治療の可能性について基礎的研究を行った。我々はまず、HVJ-liposome法による正常ラット消化管組織での遺伝子導入及び発現形態について検討した。HVJ-liposomeを作製しFITCでラベルしたオリゴデオキシヌクレオチド(FITC-ODN)及び情報遺伝子としてβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)遺伝子を用い成熟ラット消化管へ導入した。導入経路は、経直腸及び経腸間膜動脈の2経路を用いた。経直腸には遺伝子導入に先駆けプロナーゼによる前処置を行い粘液除去を行った。経腸間膜にはHVJの膜融合能を高める為流入路、流出路ともに遮断した。我々の行った導入法では、2経路とも導入された遺伝子は消化管上皮細胞ではなく、粘膜固有層及び筋層で発現することを確認した。次に、我々は炎症性腸疾患(IBD)を対象とし、マウスを用い2,4,6-trinitrobenzen sulfonic acid(TNB)を使った慢性の腸炎モデル(IBDモデル)を作製した。導入に先駆け遺伝子治療の対象となるべきサイトカイ(IL-12、IL
ショウジョウバエを用いた，オミクス解析でみつかるヒト男性不妊候補遺伝子の検証

今、不妊は世界共通の大きな公衆衛生課題となっている.そのうち半数は男性側の障害によるが,原因不明なケースが3割を超える.一方で、データベースには865の遺伝子が男性の不妊候補遺伝子として登録されている.しかし、これらは男性不妊との関連が予想されるということに過ぎず、モデル生物をつかった実験検証が待たれている.実際,候補遺伝子のうちマウス、ショウジョウバエのいずれでもオス不妊遺伝子として同定されていない遺伝子は600を超える.そこで、これらの候補遺伝子が実際にオスの妊性へ関与するのか、ショウジョウバエをモデルに検証する.これによりオス不妊遺伝子リストを充実させ、ヒト男性の不妊の理解を深める.今、不妊は世界共通の大きな公衆衛生課題となっている.そのうち半数は男性側の障害によるが,原因不明なケースが3割を超える.一方で、データベースには865の遺伝子が男性の不妊候補遺伝子として登録されている.しかし、これらは男性不妊との関連が予想されるということに過ぎず、モデル生物をつかった実験検証が待たれている.実際,候補遺伝子のうちマウス、ショウジョウバエのいずれでもオス不妊遺伝子として同定されていない遺伝子は600を超える.そこで、これらの候補遺伝子が実際にオスの妊性へ関与するのか、ショウジョウバエをモデルに検証する.これによりオス不妊遺伝子リストを充実させ、ヒト男性の不妊の理解を深める.
亜臨界水を用いた有機性廃棄物の溶解処理における副反応の抑制に関する研究

1.研究目的本研究グループでは、有機性廃棄物(下水汚泥や生ごみ等)を亜臨界水により加水分解して溶解し、この溶解液中の溶出リンを析出させて回収し、次に有機物をメタン発酵によりバイオガスに変換する技術開発を行っている。ところが、亜臨界水中では、目的とする加水分解に加えて、副反応である熱分解も同時進行し、ガス状物質や炭化物質・タール状物質を生成し、亜臨界水装置の閉塞の原因となる。本研究では、(1)亜臨界水における固形有機物の熱分解の機構を解明し、その抑制法の確立、(2)熱分解を抑制する安価で操作性のよい添加剤の開発、及び(3)本技術を事業化するための亜臨界装置の最適設計と運転指針の作成を試みたところ、以下の研究成果が得られた。2.研究成果(1)モデル物質を用い実験結果より、有機物の熱分解機構の概要を明らかにした。熱分解の抑制法として水酸化ナトリム添加法が効果的であった。(2)下水汚泥及び生ごみに水酸化ナトリムを添加しで、その添加量と操作温度から熱分解抑制の最適操作条件を決定した。(3)有機性廃棄物からエネルギー・リン資源を回収するプラントの基本設計および運転指針の作成を行った。(4)資源の回収効率およびプラント建設・運転コストを試算し、他の資源化技術との性能および経済性を総合的に評価したところ、本技術の事業化が可能であることが検証できた。3.今後の課題と計画国内の環境関連プラントメーカーと共同し、亜臨界水を中核技術とする本有機性廃棄物のエネルギー・リン回収技術の実用化とその普及を目指す。1.研究目的本研究グループでは、有機廃棄物を亜臨界により加水分解・溶解し、溶出リンを析出させて回収するとともに、溶解した有機物を高速メタン発酵によりバイオガスに変換する有機廃棄物の資源化技術の開発を行っている。ところが、亜臨界水中では、目的反応である加水分解に加えて、副反応である熱分解も同時に進行する。熱分解反応が起こると、ガス状物質・炭化物質・タール状物質及び難溶解性塩を生成し、リンやメタンの回収率を低下させるだけでなく、スケール付着による亜臨界水装置の閉塞の原因となる。本研究の目的は、亜臨界水反応における固形有機物の熱分解機構を解明し、その抑制法を確立することである。2.研究成果連続式亜臨界水装置の設計・製作:本装置(最大温度350°C、最大圧力40MPa、処理能力20mL/分)を設計・製作した。本装置は、内部配管を簡単に分解して付着したスケール量を測定できる構造とした。モデル物質を用いた有機物の熱分解機構の解明とその抑制:有機物のモデル物質として砂糖及びCa(II)-EDTA錯体の水溶液を用い、亜臨界水装置に導入して、熱分解の生成物量並びに本装置の鋼管内壁へのスケール付着状況を定量的に調べた。その結果、モデル物質について熱分解機構の概要が明らかになった。次に、副反応及びスケール析出の抑制法を検討したところ、水酸化ナトリム添加法が効果的であることが判明したので、その添加量の最適化を行った。3.今後の課題実際の有機性廃棄物として下水汚泥及び生ごみを亜臨界水装置へ導入し、副反応生成物であるガス物質・炭化物質・タール物質及びスケールの生成量を定量的に測定するとともに、アルカリ添加による副反応の抑制とスケールの抑制法の最適化を行って本技術の実用化を目指す。1.研究の目的本研究グループでは、有機性廃棄物を亜臨界水により加水分解して溶解し、この溶解液中の溶出リンを析出させて回収し、次に有機物をメタン発酵によりバイオガスに変換する技術開発を行っている。ところが、亜臨界水中では、加水分解に加えて、副反応である熱分解も同時進行し、ガス状物質や炭化物質・タール状物質を生成し、亜臨界水装置の閉塞の原因となる。

本研究の目的は、(1)亜臨界水における固形有機物の熱分解の機構を解明し、その抑制法を確立すること、(2)熱分解を抑制する安価で操作性のよい添加剤の開発すること、及び(3)本技術を事業化するための亜臨界装置の最適設計と運転指針の作成することである。2.研究の成果(1)有機性廃棄物の熱分解とその抑制:下水汚泥及び生ごみを亜臨界水装置で処理し、過熱部・反応部・冷却部の鋼管内壁への不溶性塩及び炭化物質・タール状物質の付着状況を定量的に把握した。下水汚泥及び生ごみにアルカリ等を添加して、添加量と操作温度から熱分解抑制の最適操作条件を決定した。(2)有機性廃棄物からのリン溶出最適化:下水汚泥及び生ごみに熱分解抑制剤を添加し、亜臨界水装置内壁への不溶性塩スケールの抑制効果を定量的に把握し、リン溶出の最適化を行った。(3)油脂の加水分解とその促進:下水汚泥及び生ごみに加水分解促進剤を添加して亜臨界水処理し、油脂の加水分解率に対する操作温度と促進剤添加量との相関から最適加水分解条件を決定した。(4)有機性廃棄物の亜臨界水処理における最適操作条件:(1)(3)の結果を総合的に評価して、熱分解を最大に抑制する亜臨界水処理の最適設計・操作条件を決定した。3.今後の課題最適操作条件において、下水汚泥及び生ごみを連続投入して連続式亜臨界装置を稼動し、スケール対策フリーの連続稼動日数を確定すること。下水汚泥及び生ごみのエネルギー・リン資源の回収効率及びプラント建設・運転コストを試算し、他の資源化技術との性能及び経済性を総合的に評価すること。1.研究目的本研究グループでは、有機性廃棄物(下水汚泥や生ごみ等)を亜臨界水により加水分解して溶解し、この溶解液中の溶出リンを析出させて回収し、次に有機物をメタン発酵によりバイオガスに変換する技術開発を行っている。ところが、亜臨界水中では、加水分解に加えて、副反応である熱分解も同時進行し、ガス状物質や炭化物質・タール状物質を生成し、亜臨界水装置の閉塞の原因となる。本研究の目的は、(1)亜臨界水における固形有機物の熱分解の機構を解明し、その抑制法の確立、(2)熱分解を抑制する安価で操作性のよい添加剤の開発、及び(3)本技術を事業化するための亜臨界装置の最適設計と運転指針の作成である。本研究の初年度(16年度)でのモデル物質及び次年度(17年度)での実試料(汚泥及び生ごみ)を用いた亜臨界水反応における副反応の解明及びその抑制法の研究成果に基づき、最終年度である18年度において上記課題について検討し、次のような研究成果が得られた。2.研究成果(1)スケール対策フリーの連続運転:最適操作条件で有機性廃棄物を連続投入して連続式亜臨界装置を稼動し、スケール対策フリーの連続稼動日数を実験的に設定した。(2)有機性廃棄物の亜臨界水溶解液からのリン回収:亜臨界水により溶出した正リン酸イオンをMAP法により晶析・回収し、汚泥及び生ごみ中リンのそれぞれの回収率を決定した。(3)有機性廃棄物の亜臨界水溶解液のメタン発酵:熱分解抑制を満足する最適操作条件で有機性廃棄物の亜臨界水溶解液をメタン発酵して、発酵日数及びバイオガスへの変換率を確定し、プラント設計の基本指針を策定した。(4)有機性廃棄物の資源化と経済性の総合評価:有機性廃棄物のエネルギー・リン資源の回収効率及びプラント建設・運転コストを試算し、他の資源化技術との性能及び経済性を総合的に評価したところ、本技術の事業化が可能であることが検証できた。
ルーメン発酵改善作用をもつ新ペプチド,アイベリンの作用機作

[1]15種の代表的なルーメンバクテリアを供試し、各菌の増殖に対するアイベリンの影響を調べた結果、H_2およびギ酸を生成する菌は12.5μg/mlでわずかに、25μg/mlで大きく阻害されたが、メタン菌は50μg/mlでも殆ど阻害されなかった。また、プロピオン酸を生成する菌では50μg/mlでも増殖阻害が認められなかった。ここで用いた15種のバクテリアを同時に接種した混合培養において、12.5μg/mlのアイベリンによりメタンが減少し、プロピオン酸が増加した。以上の結果から、以前の実験でルーメン微生物混合系において12.525μg/mlのアイベリンによりメタン生成が減少し、プロピオン酸生成が増加したのは、H_2とギ酸を生成する菌の増殖速度が低下した結果として、競争に勝ったプロピオン酸生成菌が増加したためと考えられる。[2]卵黄由来のフォスファチジルコリンを用いてリポソームを調製し、その調製時にリポソーム内に蛍光物質のカルセイン(3,3′-bis〈N, N′-bis・carboxymethyl・aminomethyl〉-fouorescein)を封入した後、そのカルセインの漏出を測定することにより膜透過性を調べたところ、25μg/mlのアイベリンの存在下で20分インキュベートした場合に、7080%のカルセインが漏出した。アイベリン無添加の場合はほぼ0%であったので、アイベリンは膜透過性を明らかに高めると考えられ、その作用は類似物質のアラメシシンとほぼ同質であり、グラミシジンSよりもはるかに大きかった。カルセインはかなり大きな分子であり、Na^+やK^+などのイオンの透過がどうなるかは今後の問題であるが、少なくともアイベリンが膜透過に与えることは確認できたと言える。