hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中等教育開発から見たカンボディアの人的資源開発と社会経済発展

本研究の目的は、カンボディアにおける中等教育開発計画に焦点を当て、この視点から同国の人材育成の在り方を究明することにある。1990年、「万人のための教育」(EFA)世界会議において、2000年までの基礎教育普遍化が宣言され、カンボディアは初等教育の普遍化に力を注いできた。しかしEFA最終年の2000年時点で見ると、その成果は計画目標と程遠い。この点に関する分析は、若林満・加藤徳夫(2001)論文にまとめられている。カンボディアは長い内戦の中で、高度専門人材はおろか、中堅実務人材すら育成することができなかったが、2001年以降の課題として、初等教育における万人の教育と、同時に中等レベルでの教育の普遍化を達成する困難な課題に直面している。本年度の研究では、1)2001年から始まる第2次5ヵ年計画の中での中等教育開発の位置付けの歴史的検討、2)教育省を中心とした中等教育開発計画と教育行政のあり方の検討を行うことにあった。そこで今年度は研究テーマを「カンボディアの経済社会開発計画(第2次5ヵ年計画)における基礎教育開発」、特に中等教育開発の位置付けの検討に置き、中等教育の拡充について行政制度面からの問題点の解明が行われた。また、人口、教育統計,労働力統計からの人的資源ストックの分析も進められた。これらの目的のため、平成12年12月15日から同23日まで、若林満教授がカンボディアを訪問し、首都プノンペンでの教育省教育省関係者(計画局、普通教育局、地方教育行政関係者等)を対象として資料集集、タケオ州での学校関係者からの聞き取り調査を行った。一方、岡田亜弥助教授は平成13年2月22日より3月7日まで、カンダール州、コンポンチャム州において、農村女子教育の現状について調査を行った。いずれの調査活動においても、本研究の海外共同研究者であるプノンペン大学教授ネット・バロン博士、及びカンボディア教育省教員用政局ナット・ブンロン博士が現地で協力した。研究代表者の調査においては、2001年からのカンボディア中等教育の開発計画と、それに関連した現在までの統計資料の収集が中心となった。この調査の結果は、若林満・加藤徳夫共著の「カンボディア教育開発の優先課題」にまとめられている。またカンボディア中等教育の戦略的開発計画の在り方を探るため、ネット・バロン教授との共同論文として、中等理数科教育充実へむけての開発プランをテーマとした論文執筆が行われた(公表論文一覧参照)。一方岡田助教授は、カンボディア教育省を中心に、女性省及び農村開発省、国際NGOを訪問し、農村教育と農村開発をテーマとした聞き取り調査を行った。中心関心は農村女子の識字教育の現状分析であり、政府関係資料の収集と聞き取り調査が行われた。加えて、農村部での識字教室の視察が精力的に行われ、今後調査の対象とすべき問題点の絞り込みに努力が傾注された。本研究は、カンボディアにおける中等教育開発計画に関連して、同国の人材育成の在り方を実証的に明らかにすることを目的としている。カンボディアは「万人のための教育」(EFA)世界会議での宣言に呼応して、2000年までに基礎教育普遍化を達成することを教育計画の中心的課題としてきた。しかし昨年度の報告書で述べた通り、EFA最終年の2000年時点で見ると、その成果は当初の計画目標値とかなりかけ離れた結果となっている。中等教育は、長い内戦で消失した、中堅実務人材を育成することに向けられているが、2001年から始まった第2段階のEFAでは、上記の結果を踏まえ、初等教育の量から質への向上に加えて、中等教育(特に前期中等教育)の充実が唱われている。平成13年度においては、中等教育人材育成の鍵となる教育内容(カリキュラム)と教授法及び教員養成・訓練システムに関する実態調査研究が行なわれた。調査のテーマとして、理数科の教科を中心に中等教育カリキュラム及び教授法についてのデータ収集を行なうことが設定され、中等教員養成プログラムの問題点について、高等学校教員養成校及び地方中等教員養成学校を対象に、アンケート及び聞き取りによる調査が行われた。この調査のため、研究代表者は平成13年7月-8月にかけ、カンボディア教育省、教育研究所、高等師範学校(FOP)を訪問し、中等教育カリキュラムの考え方、カリキュラム及びシラバスと教科書内容、カリキュラムに沿った教師訓練等に関し、関連資料の収集と聞き取りを行なった。これらのマクロの教育目標の達成状況、及び教育政策レベル分析結果は、若林満・加藤徳夫(2001)論文にまとめられた。また同様な論文は英文論文(2002)としても執筆された。また、カンボディア中等教育の戦略的開発計画の在り方を探るため、ネット・バロン教授との協力を得て、高等師範学校での中等理数科教育充実に向けての調査がおこなわれた。調査の結果については現在集計と分析が行われている。この調査には、大塚豊教授も参加し実質的な指揮をとった。一方、研究代表者は岡田助教授とともに、カンボディア教育省を中心に、女性省及び農村開発省、国際NGOを訪問し、農村教育と農村開発をテーマとした聞き取り調査を行った(平成13年7月)。調査の中心的な関心は農村女子の識字教育の現状分析であり、政府関係資料の収集と聞き取り調査が行われた。加えて、農村部での識字教室の調査とその生徒(農村女性)を対象とした識字調査が実施された。

この調査には大学院生も研究の一貫として参加し、現在彼等の協力を得てデータの分析が行われている。更に、カンボディア教育省Sam Sereyrath教育局長が、別プログラムで本大学院を10月に訪問した際に、この期を捉えて本研究テーマに関し共同研究を行い、英文による論文を執筆することができた。本研究は平成12年度-14年度の3年計画で実施され、カンボディアにおける中等教育開発計画に焦点を当て、同国の人材育成の在り方を究明することを目的としている。1990年、「万人のための教育」(EFA)世界会議において、2000年までの基礎教育普遍化が宣言され、カンボディアは基礎教育の普遍化に力を注いできた。しかしEFA最終年の2000年時点で見ると、その成果は計画目標と程遠い。そのため2001年以降の課題として、初等教育における万人の教育と、同時に中等レベルでの教育の普遍化を達成する困難な課題に直面していた。平成12年度、この現状を調査するため若林満教授がカンボディアを訪問し、首都プノンペンでの教育省関係者(計画局、普通教育局、地方教育行政関係者等)を対象に資料収集と、タケオ州での学校関係者からの聞き取り調査を行なった。本研究の海外共同研究者であるプノンペン大学教授ネット・バロン博士、及びカンボディア教育省教員養成局ナット・ブンロン博士が現地で協力した。平成13年度においては、中等教育人材育成の鍵となるカリキュラム、教授法及び教員養成・訓練システムに関する実態調査研究が行なわれた。高等学校教育養成校及び地方中等教員養成学校を対象に、アンケート及び聞き取りによる調査が行なわれ、若林満・大塚豊教授は平成13年7月カンボディア教育省、教育研究所、高等師範学校(FOP)を訪問し調査を行った。加えて、若林教授は岡田助教授とともに、タケオ州と協力し農村識字教育について、アンケート及び聞き取り調査を行った。最終年度の平成14年度においては、中等理数科教育を中心に、今後のカンボディア教育行政の課題が検討された。この目的のため、カンボディア教育省教育計画局の協力を得て、セクター・ワイド方式による「教育セクター支援プラン(ESSP)」、及び「優先行動計画(PAP)」の内容について検討が行われた。また、成人識字教育調査も継続して行われ、代表者:若林、分担者:大塚、岡田及び海外共同研究者Neth Barom教授がタケオ州での調査に参加した。前年度識字調査の報告書が完成し、カンボディア関係者に対し現地報告会が開催された。
カーボンナノチューブとカーボン60ナノ結晶の複合化による新しい力学特性の発現

本研究はカーボンナノチューブの力学的性質に関し詳細な検討を行うとともに、これを強化繊維材料としてカーボン60ナノ結晶体の複合することによってそれぞれの持つ力学的性質を巨視的な材料特性として発現させることを目的とした。カーボンナノチューブは一種のひげ結晶と見なすことができるが、極度の加工を施すと座屈を伴う特異な様式の塑性変形を起こすことが明らかとなった。変形部の構造解析を行った結果、ナノチューブの変形は曲げによる弾性的な変形とそれに続くsp^2からsp^3への結合状態変化によってもたらされた塑性変形であると考えられた。電子顕微鏡観察によって得られた組織学的知見は、これまで計算で予測されていたナノチューブの力学特性を覆し、ナノチューブは座屈を伴う特異な様式の塑性変形能を備えた新世代の繊維材料となりうることを示した。ナノチューブは決して脆い物質ではないことが明らかであるので、これを強化繊維として用いると、カーボン60結晶の変形能を生かし、脆弱さを補う材料づくりができると考えられる。硬くて脆いという従来の炭素材料の常識を破り、塑性変形能を備えた新しい炭素系複合材料の創製が期待された。本研究では引抜き加工によってナノチューブ/カーボン60ナノ結晶複合体を作製した。引抜き加工によっても破断したナノチューブの組織は観察されず、ナノチューブが長軸方向に良く配向した組織が得られた。熱処理を施した複合体ではマトリックスであるカーボン60ナノ結晶集合体の組織変化をもたらし、カーボン60結晶とグラファイト的な構造とが混在した組織となっていた。熱処理を施した複合体は約20MPaの破断強度と10%程度の歪みを記録し、塑性変形能を備えた新しい炭素材料を製造できる可能性を見出した。
日本における現生および古代イノシシ属の分子遺伝学的解析による古環境の復元

本研究では、日本列島全域の古代遺跡から出土するイノシシ骨の遺伝的性質を検討し、アジア地域に生息する現生イノシシ・ブタの遺伝的データベースとの比較から、その由来を明らかにすることを目的としている。また、日本在来のイノシシ亜種であるニホンイノシシとリュウキュウイノシシの祖先集団の検索についても試みている。本年度は以下の点について調査・研究をおこなった。1.現生イノシシ・ブタデータベースの拡充ニホンイノシシの自然集団についてミトコンドリアDNA(mtDNA)コントロール領域の塩基配列情報をもちいて系統地理学的な解析をおこなっている。また、ヴェトナムのイノシシ、在来ブタから体毛などを採取し解析をすすめている。これまでのところ次のことが明らかとなった。(1)ニホンイノシシ集団は分布パターンの異なる複数の遺伝的グループからなる可能性がある。(2)ヴェトナムに生息する大型のイノシシはリュウキュウイノシシと比較的近縁であり、小型のイノシシは再野生化したブタである可能性が高い。これらは、現在のニホンイノシシ集団の成立過程やリュウキュウイノシシの祖先集団に関して、重要な示唆を与える知見である。2.日本列島内の先史および近世遺跡から出土するイノシシ骨のAncient DNA解析現在ニホンイノシシが生息していない佐渡・伊豆諸島といった島嶼域の縄文・弥生時代の遺跡からはイノシシの骨が多数出土している。これらのイノシシ類の由来は先史時代の人々とイノシシの関わりを考える上でも興味が持たれる。また江戸時代・薩摩藩邸跡からは形態的に非常に多様なイノシシ類に骨が出土している。そこで、それらの遺跡資料についてAncient DNA分析をおこなったところ、次のことが明らかとなった。(1)佐渡の資料から、ニホンイノシシと近縁ではあるが、明らかに異なる配列群が検出された。(2)薩摩藩邸跡の資料にはニホンイノシシと多様なアジア系家畜ブタが含まれていた。これらは、佐渡にはニホンイノシシから遺伝的に分岐した、固有の自然集団が生息していた可能性を示唆している。また、江戸時代・薩摩藩邸ではアジアの様々な地域に由来する家畜ブタが消費されていたことを示唆している。1.現生イノシシ・ブタデータベースの拡充ニホンイノシシの自然集団、約180個体についてミトコンドリアDNA(mtDNA)コントロール領域の塩基配列情報をもちいて系統地理学的な解析をおこなっている。また、ヴェトナムのイノシシ25個体、在来ブタ44個体から体毛などを採取し解析をすすめている。2.日本列島・島嶼域の先史遺跡から出土するイノシシ骨のAncient DNA解析北海道や佐渡・伊豆諸島といった島嶼域には、現在ニホンイノシシが生息していないが、同地域の縄文・弥生時代の遺跡からはイノシシの骨が多数出土している。そこで、北海道、佐渡、伊豆諸島、本州の13遺跡から計190点のイノシシ骨のAncient DNA分析をおこない、その結果、次のことが明らかとなった。(1)北海道・伊豆諸島の縄文・弥生時代の資料から得られたmtDNAコントロール領域の塩基配列はニホンイノシシと同一、あるいは非常に近縁なものであった。(2)佐渡の資料から、ニホンイノシシと近縁ではあるが、明らかに異なる配列群が検出された。これらは、北海道・伊豆諸島へは縄文時代から人によりニホンイノシシが持ち込まれていたことを示している。また佐渡には、ニホンイノシシから遺伝的に分岐した、固有の自然集団が生息していた可能性を示唆している。

2.日本列島内の先史および近世遺跡から出土するイノシシ骨のAncient DNA解析現在ニホンイノシシが生息していない佐渡・伊豆諸島といった島嶼域の縄文・弥生時代の遺跡からはイノシシの骨が多数出土している。これらのイノシシ類の由来は先史時代の人々とイノシシの関わりを考える上でも興味が持たれる。また江戸時代・薩摩藩邸跡からは形態的に非常に多様なイノシシ類に骨が出土している。そこで、それらの遺跡資料についてAncient DNA分析をおこなったところ、次のことが明らかとなった。(1)佐渡の資料から、ニホンイノシシと近縁ではあるが、明らかに異なる配列群が検出された。(2)薩摩藩邸跡の資料にはニホンイノシシと多様なアジア系家畜ブタが含まれていた。これらは、佐渡にはニホンイノシシから遺伝的に分岐した、固有の自然集団が生息していた可能性を示唆している。また、江戸時代・薩摩藩邸ではアジアの様々な地域に由来する家畜ブタが消費されていたことを示唆している。
フェノールの環境調和型直接合成法の開発

本研究では、ベンゼンと水から直接フェノールを合成する環境調和型合成プロセスを開発することを目的とした。具体的には、水中または水存在下におけるベンゼンの電解酸化によって“一旦"生成するフェノールをその場で分離する手法の開発を目的とし、フェノールと固体塩基の酸塩基反応の利用および親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFEの反発作用の利用について検討を行った。しかしながら、何れもフェノールを十分に分離することは出来なかった。一方、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール中でベンゼンの電解酸化を行うと、ポリパラフェニレンが生成することが明らかになった。フェノールは樹脂原料として工業的に必要不可欠であり、さらに医農薬、抗酸化剤、染料など、多くの分野で利用される最も重要な工業原料の1つである。現在、フェノールはベンゼンを原料とするクメン法によってその多くが製造されている。しかしながらクメン法は、1多段階(3段階)反応、2過酸化物中間体を経由、3濃硫酸の使用、4低収率、5低エネルギー効率、6アセトンの副生など、環境調和型プロセスを指向する上で多くの課題を有している。これに対し、本研究では水中および水存在下におけるベンゼンの電解酸化によって“一旦"生成するフェノールをその場で分離する手法を開発し、ベンゼンと水から直接フェノールを合成することを目的とした。本目的を達成するために、平成25年度は以下の検討を行った。(1)親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFEの反発作用に基づくフェノールの電気二重層からの分離平成24年度の研究において、親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFE間に反発作用が働くこと(原理的妥当性)は確認されていたが、それをマクロ電解に応用することは困難であることが明らかになった。(2)HFIP中でのベンゼンの電解酸化ベンゼンの酸化電位は比較的高いため、ベンゼンの酸化を優先して進行させるために耐酸化性の溶媒であるHFIP中でベンゼンの電解酸化について検討を行った。その結果、水存在下においてもベンゼンの電解酸化がスムーズに進行するものの、対応するフェノールは生成せず、電極表面にポリフェニレンが生成することが明らかになった。これに対し、本研究では水中または水存在下におけるベンゼンの電解酸化によって“一旦"生成するフェノールをその場で分離する手法を開発し、ベンゼンと水から直接フェノールを合成することを目的とした。本目的を達成するために、平成24年度は以下の検討を行った。1フェノールと固体塩基の酸塩基反応に基づくフェノールの電気二重層からの分離フェノールと固体塩基であるシリカゲルに固定化した1,3,5-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene(Si-TBD)の酸塩基反応について検討を行った。その結果、アセトニトリル(MeCN)を溶媒とした場合には酸塩基反応によりフェノールをSi-TBDに固定化することで、フェノールをMeCNから分離可能であることを明らかにした。しかしながら、水を溶媒とした場合にはフェノールを分離することは困難であった。2親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFEの反発作用に基づくフェノールの電気二重層からの分離親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFE間に反発作用が働くこと(原理的妥当性)を検証した。平成24年度当初の計画は、1フェノールと固体塩基の酸塩基反応に基づくフェノールの電気二重層からの分離と2親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFEの反発作用に基づくフェノールの電気二重層からの分離について検討を行うことであった。これに対し、1については原理的に困難であること、2については原理的妥当性が見出せたことから、おおむね順調に進展していると判断する。ベンゼンとフェノールの水への溶解度はそれぞれ1.8 g/Lと83 g/Lである。これらの水への溶解度の大きな違いはフェノールの親水性水酸基に由来する。そこで、ベンゼンの電解酸化により生成するフェノールの再酸化を防ぐため、陽極近傍に疎水性のPTFEファイバーを配置することで、“一旦"生成した親水性水酸基を有するフェノールを疎水性PTFEファイバーとの反発作用により、陽極表面に形成される「電気二重層」から分離する手法を開発する予定である。なお、親水性水酸基を有するフェノールと疎水性PTFE間に反発作用が働くこと(原理的妥当性)は平成24年度に検証済みである。
グラフェン/SiC界面への水素侵入のその場観察による機構解明

本研究はグラフェン/SiC界面への水素侵入の機構解明の研究を遂行した。本研究で用いる熱放射光学顕微鏡を実際に研究を実施する原子力研究開発機構に移設した。また、SiC試料を加熱するための試料ホルダーを作製し、SiC表面とグラフェンの界面に存在する共有結合が水素侵入によって切断されグラフェンが形成する過程のその場観察を行った。水素雰囲気下で加熱中のSiC試料の表面を反射光を用いて観察したところ、SiCのステップに由来するコントラストが観察されたことから、試料ホルダー及び光学系は問題なく構築できたことがわかった。また、グラフェンが形成する間に熱放射光のコントラストが得られなかったことを確認した。これは観察に用いたCMOSカメラの観察波長がバッファ層のバンドギャップである1eVの熱放射光に対応していないためであり、当初の研究計画の通り、近赤外線カメラの導入が必要であることがわかった。更に、本研究の対照実験としてAu基板上にグラフェンを作製しグラフェン/Au界面と水素の相互作用についても研究を行った。その結果、特にAu(100)表面においてHex-Au(100)の再構成を生じた場合にグラフェンのバンド構造が変調を受けグラフェンの熱放射強度が低下することが示唆された。この結果は、グラフェンの熱放射光強度がバンド構造の変化に敏感であることを示しており、グラフェン/SiCの系においても水素侵入に伴う構造変化が1eV以下のエネルギー領域においてバンド構造を変調させれば、近赤外線カメラによってコントラストの変化が観察可能であることを示唆している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
拡散/ドリフト領域におけるHanle効果を用いたスピン注入・伝導の評価

本研究課題では,Siスピンデバイスの基盤技術を確立することを最終的な目的として,Siチャネルへのスピン注入技術と,MOS反転層チャネル内のスピンダイナミクスを評価できるデバイス技術を開発した.まず,種々のトンネル障壁を有するスピン注入源を用いて,Siへのスピン注入を詳細に検証して,Siチャネルへ直接スピン注入可能なスピン注入源に必要な要件を明らかにした.次いで,MOS反転層における実効移動度のユニバーサリティを用いて,スピンダイナミクスを散乱過程ごとに分離して評価できるボトムゲート構造の電界アシスト4端子Hanle効果MOSデバイスの解析を行い,このデバイスの設計方法を確立した.スピン機能とCMOSをデバイスレベルで融合するためには,Siへのスピン注入技術の確立が必須である.本研究課題では,スピン蓄積法や非局所法におけるHanle効果の正確な定式化・モデリングを行い,スピン注入を定量的に評価・解析できる方法を開発する.従来の解析方法はスピン偏極キャリアの拡散伝導に基づいているが,本研究課題では,ドリフト伝導下のスピン偏極キャリアに拡張する.本年度は,電界によるスピン偏極キャリアのドリフト加速を利用した電界アシスト4端子非局所法の提案を行い,その定式化・解析を行った.通常の非局所法ではHanle効果特有の振動構造を観測することは困難であるが,この方法を用いることで,Hanle効果の振動構造を強い強度で観測できることがわかった.また,この提案の方法では,電界強度を適切に選ぶことによって,デバイスの電極幅によるdephaseの影響を実質的に無視できることもわかった.正確にHanle効果の周期構造を評価できるデバイスの設計法(電界強度,チャネル長,電極幅)についても確立した.さらに,本デバイスを実現するため,Siチャネルへのスピン注入についても検討を行った.ラジカル酸化とラジカル酸素アニールによって高品質CoFe/MgO/Siトンネル接合の作製を実現した.このトンネル接合をスピン注入源とする3端子スピン蓄積デバイスの作製を行い,スピン蓄積信号の観測に成功した.得られた信号をSチャネルへのスピン注入成分とトラップによる成分とに分離する方法を開発し,今回,得られた結果から,Siチャネルへのスピン注入を実証した.スピン機能とCMOSをデバイスレベルで融合するためには,Siへのスピン注入技術の確立が必須である.本研究課題では,スピン蓄積法や非局所法などを用いたスピン注入・伝導評価デバイスの正確なモデリング・定式化を行い,スピン注入を定量的に評価・解析できる方法を開発する.従来の解析方法はスピン偏極キャリアの拡散伝導に基づいているが,本研究課題では,ドリフト伝導下のスピン偏極キャリアに拡張する.本年度は,電界によるスピン偏極キャリアのドリフト加速を利用した電界アシスト4端子非局所法の解析を進め,電子ビーム露光を用いるような微細加工を駆使したデバイスでなくても,正確にスピン伝導の評価が可能な,電界アシスト4端子非局所デバイスの設計法を確立した.さらに,本デバイスを実現するため,Siチャネルへのスピン注入についても検討を行った.ラジカル酸化とラジカル酸素アニールによって高品質CoFe/MgO/Siトンネル接合の作製条件を詳細に検討して,このトンネル接合をスピン注入源とする3端子スピン蓄積デバイスの評価から,チェネルへのスピン注入効率を大幅に増大させることに成功した.また,TiO2をバリアとする新型のスピン注入源を提案して,このスピン注入源によるSiチャネルへのスピン注入を実現した.電界アシスト4端子非局所法によるスピン伝導を解析し,微細加工を用いることなく正確にHanle効果を観測できる設計法を確立した.また,このデバイスの実現をめざし,高品質CoFe/MgO/Siスピン注入源の実現し,高効率のSiチャネルへのスピン注入に成功した.したがって,当初の予定通りに研究計画を進めることができたと結論できる.スピン機能とCMOSをデバイスレベルで融合するためには,Siへのスピン注入技術の確立が必要となる.本研究課題では,まず,Siへ高効率のスピン注入が期待できるスピン注入源の構造を明らかにした.次いで,スピン蓄積やスピン伝導を用いたスピン注入・伝導評価デバイスのモデリング・設計方法を確立し,スピン注入を定量的に評価・解析できる方法を開発した.スピン注入源については,昨年度開発したラジカル酸化とラジカル酸素アニールによって作製した高品質CoFe/MgO/Siトンネル接合について,詳細に解析を行った.特に,トラップスピンに対するチャネルスピンの注入割合が,バイアス電圧の減少とともに増大して,チャネルスピンのみ観測されるバイアス条件が存在することを明らかにした.トンネル電流を用いた界面順位の算出方法を新たに開発して,界面順位密度のバイアス依存性がこの原因である可能性を示した.また,ラジカル酸化によって作製したHfO2をバリアとする新型のスピン注入源を提案して,このスピン注入源によるSiチャネルへのスピン注入を実現した.以上の結果から,ラジカル酸化を用いて高品質の界面構造を有する強磁性金属/トンネルバリアを構成することで,シリコンチャネルへの高効率のスピン注入が実現できることを示した.スピン注入の評価デバイスのモデリング・設計については,これまでに開発してきた電界アシスト4端子法を応用したクロス配置Hanle効果デバイスについて検討を行った.Hanle効果によって生じる磁場に対する振動信号の包絡線からスピン緩和時間を正確に求めることが可能なデバイスの設計方法を開発した.この評価デバイスに,先に述べたスピン注入源を用いることで,シリコンチャネル内のスピンダイナミクスの詳細な評価が可能となる.本研究課題では,Siスピンデバイスの基盤技術を確立することを最終的な目的として,Siチャネルへのスピン注入技術と,MOS反転層チャネル内のスピンダイナミクスを評価できるデバイス技術を開発した.

まず,種々のトンネル障壁を有するスピン注入源を用いて,Siへのスピン注入を詳細に検証して,Siチャネルへ直接スピン注入可能なスピン注入源に必要な要件を明らかにした.次いで,MOS反転層における実効移動度のユニバーサリティを用いて,スピンダイナミクスを散乱過程ごとに分離して評価できるボトムゲート構造の電界アシスト4端子Hanle効果MOSデバイスの解析を行い,このデバイスの設計方法を確立した.電界アシスト4端子非局所法によるスピン伝導を解析し,本デバイスの設計指針を確立した.また,高品質CoFe/MgO/Siスピン注入源の実現し,Siチャネルへ注入したスピンのHanle効果の観測に成功した.さらに,観測したHnale効果信号の解析法を確立し,Siチャネルへのスピン注入を実証した.本年度開発した高品質CoFe/MgO/Siスピン注入源を電界アシスト4端子非局所デバイスに導入するためのプロセス開発を行い,実証実験を行う.チャネルにはバルク構造とMOS構造を用いる.以上の実証課題については,シミュレーションによる詳細な解析も合わせて行う.電子デバイス,集積回路,スピントロニクス新材料の導入による強磁性電極の仕事関数制御とトンネルバリア高さ制御を行い,次いで,これらの結果を踏まえて,スピン蓄積デバイスや電界アシスト4端子デバイスの設計と作製する.作製したデバイスの評価から,スピン注入・伝導の評価を行う.
婦人科悪性腫瘍の発育と進展における血管新生の関連に関する研究

当科に収集された子宮体癌症例のHE標本を全て再検鏡して組織型、分化型、核異型度、浸潤の深さ、脈管侵襲の有無について検討した。対象症例で代表切片を選択し新たに組織切片の作成を行った。子宮体癌85例について第VIII因子関連抗原の免疫染色を行い血管内皮を染色して微小血管を同定し、200倍1視野当たりの微小血管数および微小血管密度を算出した。微小血管密度と腫瘍分化度、筋層浸潤の深さおよび脈管侵襲との間に有意に関連があること、さらに微小血管密度と生存率および無病生存率とが有意に関連しており、多変量解析を行い微小血管密度が独立した予後因子であることを明らかにし誌上に発表した(Kaku T,et al.Cancer 1997;80:741-747)。子宮内膜増殖症の有無で子宮内膜癌が大きく2つのタイプに分けれることが明らかにしてきたが、さらに2群の性格を明確にするため免疫組織学的に微小血管密度と癌抑制遺伝子P53について染色を施行し、微小血管密度と癌抑制遺伝子P53の発現が内膜増殖症非合併群では合併群に比して有意に高いことを明らかにした(Kaku T,et al.Gynecol Oncol 1999;72:51-55)。子宮頸部腺癌においても多変量解析を行い微小血管密度が独立した予後因子であることを明らかにし誌上に発表した(KakuT,etal.Cancer 1998;83:1384-1390)。子宮頸部扁平上皮癌および卵巣癌でもCD34抗原を用いて血管新生の免疫染色を行い、微小血管数および微小血管密度を算出し、微小血管数および微小血管密度とリンパ筋転移の有無ならびに生存率との関連を解析した。また多変量解析を行ない血管新生が独立した予後因子であるか否かの検討を行って、これらの腫瘍でも血管新生が発育、進展に関連していることが明らかになり、この成果を投稿中である。子宮体癌症例のHE標本を全て再検鏡して、病理組織学的に組織型、分化度、核異型度、浸潤の深さ、脈管侵襲の有無などについても詳細に検討した。子宮体癌85例について第VIII因子関連抗原の免疫染色を行い血管内皮を染色して微小血管を同定し、200倍1視野当たりの微小血管数および微小血管密度を算出し、微小血管数および微小血管密度とリンパ節転移の有無ならびに生存率との関連を解析した。また他の臨床病理学的パラメーターと合わせて多変量解析を行ない血管新生が独立した予後因子であるかの検討を行った。これらの検討で微小血管密度と腫瘍分化度、筋層浸潤の深さおよび脈管侵襲との間に有意に関連があること、さらに微小血管密度と生存率および無病生存率とが有意に関連しており、多変量解析を行い微小血管密度が独立した予後因子であることを明らかにし誌上に発表した(Kaku T,et al.Angiogenesis in endometrial carcinoma.Cancer 1997;80:741-747)。

子宮頚部扁平上皮癌および子宮頚部腺癌、卵巣癌でもCD34抗原を用いて血管新生の免疫染色を行い血管内皮を染色して微小血管を同定し、微小血管数および微小血管密度を算出し、微小血管数および微小血管密度とリンパ節転移の有無ならびに生存率との関連を解析した。また他の臨床病理学的パラメーターと合わせて多変量解析を行ない血管新生が独立した予後因子であるか否かの検討を行っており、これらの腫瘍でも血管新生が発育、進展に関連していることが明らかなり、これらの成果を投稿中である。子宮内膜増殖症の有無で子宮内膜癌が大きく2つのタイプに分けれることが明らかにしてきたが、さらに2群の性格を明確にするため免疫組織学的に微小血管密度と癌抑制遺伝子P53の発現について検討した。当科に収集された子宮体癌症例のHE標本を再検鏡して、子宮内膜増殖症の有無を確認し、病理組織学的に組織型、分化度、核異型度、浸潤の深さ、脈管侵襲の有無ついて検討した。子宮体癌70例について代表切片で第VIII因子関連抗原の免疫染色を行い血管内皮を染色して微小血管を同定し、200倍1視野当たりの微小血管数および微小血管密度を算出し、微小血管密度が内膜増殖症非合併群では合併群に比して有意に高いことを明らかにした。また癌抑制遺伝子P53の発現が非合併群では合併群に比して有意に高いことを明らかにした(Kaku T,et al.Endometrial carcinoma associated with hyperplasia-Immunohistochemical study of angiogenesis and p53 expression.Gynecol Oncol 1999;72:51-55)。子宮頸部肩平上皮癌および卵巣癌でもCD34抗原を用いて血管新生の免疫染色を行い、微小血管数および微小血管密度を算出し、微小血管数および微小血管密度とリンパ節転移の有無ならびに生存率との関連を解析した。また多変量解析を行ない血管新生が独立した予後因子であるか否かの検討を行って、これらの腫瘍でも血管新生が発育、進展に関連していることが明らかなり、この成果を投稿中である。
変革期における社会運動の研究-19世紀日本の農民運動を通して-

本研究の目的は,19世紀日本の農民運動に関して,従来通説といわれてきた諸理論の妥当性をシステマティックに検証すること,さらにこの作業を通して当該農民運動ひいては変革期における社会運動のメカニズムを探ることであった。研究は,データ収集からデータ整理・分析とほぼ研究実施計画にそって進められ,当初の研究目的を達成することができた。本研究によって得られた主要な知見は以下のとおりである。1,日本の農民運動研究の伝統的枠組である階級闘争論的な理解は,実際に起こった農民運動に適合的なものではない。さらに,現在の社会運動理論で注目されている政治過程モデルを下敷きにした政治的機会構造論も適合的ではない。2,19世紀日本の農民運動ひいては変革期における社会運動は,運動主体の歴史的政治社会構造上の位置と運動主体のもつイデオロギーを考慮に入れた「構造システムアプローチ」によって,より整合的に理解できる。3,総じて,変革期における社会運動は,新たなる権利主張型のものではなく,むしろ旧来の政治社会のなかで人々が持っていた既存権利保守型のものとして起こることが多い。これらの知見は,従来の憶測的な議論とは異なり,データを通して一般化された結論として主張することができるという点も強調しておきたい。また,以上の主要な知見に加えて,19世紀日本の農民運動に関するデータの精緻化,特に時系列データの精緻化とその分析に大きな進展が得られたことも本研究の重要な成果として併記しておきたい。これらのデータは,研究蓄積として新たなる視点からの再分析がいくらでも可能である。将来的には,地方レベルのデータを更に充実させることを企図してゆきたい。本年度の研究は、1996年の10月より始まった。本年度の研究目標は、主にデータ分析の手法の確定と着手、さらに新たなる史資料の入手であったが、研究は概ね実施計画どおりに進んだ。現在まで以下のような研究結果を見た。1)既入手統計データの分析手法の確定1996年12月より1997年3月まで、すでに手元にある時系列データとクロスセクションデータの分析方法について、他大学の先生方と数回の討論を重ねることができた。その結果、新たなる分析技法(下記4)を参照)を時系列データ分析に取り入れることと、クロスセクションデータを新しくクラスタリングし直し、旧来の技法を用いて再分析を行なう、というおおよそ二通りのデータ分析の見通しを立てることができた。2)ケーススタディの対象地である幕末明治期の長野県下伊那郡の農民運動に関する新たなる資料の収集と整理長野県飯田市に出向き、19世紀下伊那の農民運動に関する新たなるデータ・書籍・論文・史資料を入手することができた。既入手史資料および新規入手史資料の整理既存史資料と新規入手史資料が相当量に上り、今後本研究を進めていく上で再整理が必要であったが、その分類整理をすることができた。これにより、今後の史資料を利用しての研究の省時間化と円滑化が図れることとなった。4)時系列データの再分析1997年3月より、ブール代数分析という新しい分析手法を用いて時系列データの再分析を行なっている。分析は、概ね1997年3月いっぱいで終了する予定である。本研究の目的は、19世紀日本の農民運動に関して、従来通説といわれてきた諸理論の妥当性をシステマティックに検証すること、さらにこの作業を通じて当該農民運動ひいては変革期における社会運動のメカニズムを探ることであった。研究は、データ収集からデータ整理・分析とほぼ研究実施計画にそって進められ、当初の研究目的を達成することができた。1.日本の農民運動研究の伝統的枠組みである階級闘争論的な理解は、実際に起こった農民運動に適合的なものではない。

さらに、現在の社会運動理論で注目されている政治過程モデルを下敷きにした政治的機会構造論も適合的ではない。2.19世紀日本の農民運動ひいては変革期における社会運動は、運動主体の歴史的政治社会構造上の位置と運動主体のもつイデオロギーを考慮に入れた「構造システムアプローチ」によって、より整合的に理解できる。3.総じて、変革期における社会運動は、新たなる権利主張型のものではなく、むしろ旧来の政治社会のなかで人々が持っていた既存権利保守型のものとして起こることが多い。これらの知見は、従来の憶測的な議論とは異なり、データを通して一般化された結論として主張することができるという点も強調しておきたい。また、以上の主要な知見に加えて、19世紀日本の農民運動に関するデータの精緻化、特に時系列データの精緻化とその分析に大きな進展が得られたことも本研究の重要な成果として併記しておきたい。これらのデータは、研究蓄積として新たなる視点からの再分析がいくらでも可能である。将来的には、地方レベルのデータを更に充実させることを企図してゆきたい。
プロモータートラップを用いたT細胞活性化に伴って誘導される遺伝子の検索

<背景と目的>T細胞抗原受容体(TCR)は抗原の微妙な差異を認識して多様なT細胞応答を惹起するが、その分子機構、特に核内におけるイベントは明らかでない。本研究は、レトロウイルスを用いて、GFPをマーカーとしたプロモータートラップT細胞ライブラリーを樹立し、T細胞刺激によって誘導される遺伝子群を網羅的に探索することを目的としたものである。<検討結果>ハトチトクロームC(PCC)抗原特異的T細胞ハイブリドーマ(2B4.PT)にプロモーター活性を欠損したレトロウイルスを利用したトラップベクターを感染させ、プロモータートラップ細胞ライブラリーを構築した。恒常的にGFPを発現する細胞をソーティングで除去後、固相化抗TCR抗体でトラップ細胞ライブラリーを刺激し、GFPが誘導される細胞集団を精製した(図2)。この集団より、実際に刺激に伴ってGFPの発現が誘導される複数のクローンを得た。同様に、β-GAL-blasticidin-S耐性遺伝子融合タンパク質をレポーターとしたベクターを用い、TCR刺激後薬剤選択によって目的細胞を選択した。この場合も刺激に応答してβ-GAL活性が増強するクローンが得られた(図4)。回収した細胞クローンのトラップ遺伝子の塩基配列は5'RACE法によって同定した。その結果、これまでTCRによって誘導されることが知られていなかった遺伝子が6種類単離され、そのうち2つは新規遺伝子であった。<考察>本法で用いたトラップベクターを用いることで、これまでTCR刺激による誘導が報告されていな遺伝子、特に転写、翻訳に関わる因子を効率よく同定できることが判明した。今後このトラップ細胞ライブラリーのサイズを拡大し、刺激の差異によって発現が変化する遺伝子を網羅的に探索していく予定である。
アモキシシリン耐性ヘリコバクター・ピロリ菌の耐性機構解明とその診断・治療法の開発

アモキシリン(AMOX)耐性ピロリ菌の耐性機構を世界ではじめて詳細に解明できた。すなわち、アモキシリンをアビジンラベルして菌体成分中のアモキシリンと結合する分子を同定した結果、そのアモキシリン耐性は、アミノ酸変異を起こしたペニシリン結合タンパク1(PBP1)によって引き起されるごとが分かった。世界でAMOX耐性ピロリ菌の分離は極めて少数で、日本全国をネットする大学病院と主要病院に呼びかけ40以上の施設の協力を得てAMOX耐性ピロリ菌研究のコンソーシアムを組織した結果、全国から数十の耐性株候補が山口大学に集積された。我々はこれらの菌株のAMOX最小増殖阻止濃度(MIC)などの薬剤耐性検定やペニシリン結合蛋白群のうち既に解明している耐性原因遺伝子でAMOX親和結合の主体であるPBP1遺伝子の塩基配列全長を解読して、耐性特異的変異アミノ酸を確定し、さらに同耐性遺伝子を感受性株に導入後耐性への形質転換を確認した。その結果、これまで少数の耐性株の解析に基づいて判明していた変異箇所をより限定化でき、PCR配列解析と感受性株の耐性転換による耐性診断率の上昇、診断の簡便化と迅速化に対応できる成果につながった。開発した診断法の対象患者は背景に示したように膨大である。我々は既にこの診断対象となる遺伝子配列とそれを利用した診断法の考案の特許を出願中で、優位性は確保されている。この耐性診断方法に関連した製品は皆無で、本成果は新製品や新技術に直結し、商品化された場合の優位性は極めて高い。既出の特許内容を追加し、協力企業と商品化を検討中である。また、耐性遺伝子産物を利用した治療薬の合成とスクリーニングも実施し、薬剤耐性菌に感受性のアモキシリン誘導体も数種類探索し得た。慢性胃炎、消化性潰瘍の原因菌Helicobacter pylori(H. Pylori)の除菌療法は、アモキシシリンを用いる3剤併用療法が主流であるが、近年、薬剤耐性H. Pyloriの存在が問題となってきている。今回、我々は韓国で分離されたアモキシシリン耐性株の耐性化機序について明らかにすべく、ペニシリン系抗生物質の作用部位であるPenicillin Binding Protein(PBP)に注目し、耐性獲得にその変異が関与するかについて研究を行った。材料菌株は、韓国で分離されたアモキシシリン耐性株2株と、韓国、日本、欧米で分離されたアモキシシリン感受性株9株である。対数増殖期の膜画分蛋白をビオチン化アンピシリン(BIO-AMP)で処理後、SDS-PAGEで分離しPBPを可視化した。既知の塩基配列をもとにPCR法にて感受性株あるいは耐性株のpbp1遺伝子をクローニングし、塩基配列決定や形質転換に用いた。形質転換にはnatural transformation法を用いた。いずれの株でも2種のPBP(PBP1、PBP2、PBP3)が検出された。耐性菌由来ゲノムDNAを用いた感受性株の形質転換により耐性クローンを作製し、それらのPBPを比較した。PBPの数、発現量に差はなかったが、耐性導入クローンでは感受性親株に比しPBP1のアモキシシリンに対する親和性が著しく低下していることが明らかになった。さらに、pbp1遺伝子の塩基配列を調べたところ、耐性導入クローンの塩基配列は、感受性親株のものではなく耐性株のものと同一であった。これらpbp1遺伝子から推定されるアミノ酸配列は、この感受性株と耐性株間で5残基で変異しており、そのうち1残基はPBP1結合領域と想定されるに部位あった。また、耐性株から得たpbp1遺伝子の全長PCR産物あるいはC末側断片のみで感受性菌に耐性を導入することができた。このことからPBP1の変異がアモキシシリン耐性獲得に重要であることが明らかになった。本研究で得られた知見は今後、同耐性菌の新たな除菌治療薬の開発、分子生物学的耐性診断法の開発に役立つものと考えられる。

この耐性診断方法に関連した製品は皆無で、本成果は新製品や新技術に直結し、商品化された場合の優位性は極めて高い。既出の特許内容を追加し、協力企業と商品化を検討中である。また、耐性遺伝子産物を利用した治療薬の合成とスクリーニングも実施し、薬剤耐性菌に感受性のアモキシリン誘導体も数種類探索し得た。
帯状疱疹患者の免疫反応

帯状疱疹の発症頻度は加齢に伴い高くなるので,本邦のような高齢化社会では重要な問題になってきている.私どもは急性期帯状疱疹痛に対する神経ブロック療法の期間は,年齢よりも帯状疱疹そのものの重症度により高い相関を示すことを明かにし,帯状疱疹の重症度は水痘・帯状疱疹ウイルスに対する最高の補体結合抗体価により客観的に,しかも定量的に定義されることを明らかにした.今回は補体結合抗体価よりもより連続的な指標であるenzymeーlinked immunosorbentassay(ELISA)により水痘・帯状疱疹ウイルスに対するIgG抗体価とIgM抗体価を測定し,急性期帯状疱疹痛に対する神経ブロックの治療期間との関係を検討した.【対象と方法】帯状疱疹発症10日以内に急性期帯状疱疹痛に対して交感神経ブロック療法を開始し,基礎疾患を有していなかった60例(軽症12例,中等症30例,重症18例について検討した.交感神経ブロック以外の治療法としてアシクロビル(500mg/日)またはビダラビン(600mg/日,5日間)を併用した.水痘・帯状疱疹ウイルス対する抗体価は初診時,その後は1週毎に採血し,ELISAで測定した.抗体価と治療期間との関係は治療期間の対数処理を行い,相関関係を求めた.【結果】重症度別に年齢ならびに初診までの期間に3群間で有意の違いは認めなかった.神経ブロックの治療期間は軽症群では10^<1.45>±^<0.10>,中等症群では10^<1.78>±^<0.07>,重症群では10^<1.94>±^<0.10>であり中毒症は軽症に比べ(P〈0.05),重症は中等症に比べ(P〈0.05)有意に長期の治療を必要としていた.全例においてIgG抗体価の著増が認められたが,IgM抗体の明かな増加が認められたのは軽症例の5例,中等症例の18例,重症例では13例と,帯状疱疹の重症度がますほどその頻度は高くなっていた.しかし,最高のIgM抗体価と治療期間との相関はr=0.183で,有意の相関は認められなかった.帯状疱疹の発症頻度は加齢に伴い高くなるので,本邦のような高齢化社会では重要な問題になってきている.私どもは急性期帯状疱疹痛に対する神経ブロック療法の期間は,年齢よりも帯状疱疹そのものの重症度により高い相関を示すことを明かにし,帯状疱疹の重症度は水痘・帯状疱疹ウイルスに対する最高の補体結合抗体価により客観的に,しかも定量的に定義されることを明らかにした.今回は補体結合抗体価よりもより連続的な指標であるenzymeーlinked immunosorbentassay(ELISA)により水痘・帯状疱疹ウイルスに対するIgG抗体価とIgM抗体価を測定し,急性期帯状疱疹痛に対する神経ブロックの治療期間との関係を検討した.【対象と方法】帯状疱疹発症10日以内に急性期帯状疱疹痛に対して交感神経ブロック療法を開始し,基礎疾患を有していなかった60例(軽症12例,中等症30例,重症18例について検討した.交感神経ブロック以外の治療法としてアシクロビル(500mg/日)またはビダラビン(600mg/日,5日間)を併用した.水痘・帯状疱疹ウイルス対する抗体価は初診時,その後は1週毎に採血し,ELISAで測定した.抗体価と治療期間との関係は治療期間の対数処理を行い,相関関係を求めた.【結果】重症度別に年齢ならびに初診までの期間に3群間で有意の違いは認めなかった.神経ブロックの治療期間は軽症群では10^<1.45>±^<0.10>,中等症群では10^<1.78>±^<0.07>,重症群では10^<1.94>±^<0.10>であり中毒症は軽症に比べ(P〈0.05),重症は中等症に比べ(P〈0.05)有意に長期の治療を必要としていた.全例においてIgG抗体価の著増が認められたが,IgM抗体の明かな増加が認められたのは軽症例の5例,中等症例の18例,重症例では13例と,帯状疱疹の重症度がますほどその頻度は高くなっていた.しかし,最高のIgM抗体価と治療期間との相関はr=0.183で,有意の相関は認められなかった.
ESRを活用した食品の新たな機能性評価法の確立

電子スピン共鳴分光法により、ヒドロキシラジカル、スーパーオキシドラジカル、アルコキシラジカルなどの活性酸素種に対する捕捉活性を計測した。実験室での合成に成功したラジカル剤CYPMPO(2-(5,5- dimethyl-2-oxo-2λ5-[1,3,2]dioxaphosphinan-2-yl)-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole 1-oxide)は活性酸素種を捕捉し安定な物質を形成、明瞭なESR信号として検出できた。この分析法を食品試料に応用し、得られた捕捉活性値を抗酸化成分含有量、ORAC値、DPPHラジカル捕捉活性値と比較し、食品の機能性を包括的に評価できた。電子スピン共鳴分光法(以下、ESR法)を活用し、複数の異なる活性酸素種に対応した抗酸化評価法を確立し、食品の新たな機能性評価法に繋げること目的とし、平成26年度は活性酸素種の発生系の検討を厳密に行った。ヒドロキシラジカルの発生系については過酸化水素にUVを照射する条件を検討した。スーパーオキシドラジカルの発生系についてはヒポキサンチン・キサンチンオキシダーゼを用いた酵素系を検討した。酵素系ではブランクのアダクト信号の強度が必ずしも安定しないことが明らかになった。そこで、UV照射でのスーパーオキシドラジカルの発生系をリボフラビンを用いる条件で詳細に検討した。食品分析に応用できるラジカル発生系の確立について基礎的な知見を得ることが出来た。ラジカルトラップ剤としてCYPMPOを用いることにより再現性の高いスピントラップ法が可能になる。市販のCYPMPOは大変高価なので、実験室でのCYPMPOの新たな合成方法を検討した。精製度は低いが比較的多量のCYPMPOを合成する方法を見出した。精製度をあげ、更に大量に合成できる方法を目指している。ESR測定条件の検討を詳細に行い、アダクト信号が明瞭に観測できる条件を測定パラメーターを変えて検討し、最適条件の確立ができた。ESR法はラジカルを直接計測できる精密分析法である。しかし、食品分析への導入は限られている。本研究によりESR法が新たな機能性評価法として活用できることは大変意義深い。機能性評価法には多くの方法が報告されているが、厳密な方法はない。ESR法を導入する事で活性酸素種毎に捕捉活性を計測できるので、機能性評価法として非常に重要である電子スピン共鳴分光法(以下、ESR法)を活用し、複数の異なる活性酸素種に対応した食品の抗酸化能評価法を確立し、食品の新たな機能性評価法に繋げることを目的とする。平成26年度は活性酸素種の発生系の検討を厳密に行い、ヒドロキシラジカルやスーパーオキシドラジカルの発生系について基礎的な知見を得た。平成27年度は発生系について継続して検討しUV照射による系を確立することができた。各活性酸素種を特異的に消去する物質を、各々の抗酸化能力を表す標準物質として選択することもできた。本手法で食品を計測し、抗酸化成分含有量、ORAC値、DPPHラジカル捕捉活性値との関連から、食品の機能性を総合的に評価することができた。再現性の高いESRスピントラップ法を可能にする新たなラジカルトラップ剤として実験室での合成に成功した。CYPMPOの精製度をさらに上げ、比較的多量に合成できる方法を継続して検討した。スピントラップ剤CYPMPOを食品分析に耐える量での合成、さらに精製度の向上について検討に多くの時間を要した。また、アルコキシラジカル、一重項酸素、過酸化ラジカルの発生系については基礎的な知見の獲得に留まっている。電子スピン共鳴分光法(以下、ESR法)を活用し、複数の異なる活性酸素種に対応した食品の抗酸化能評価法を確立し、食品の新たな機能性評価法に繋げることを目的とする。活性酸素種の発生系の検討を厳密に行った。UV照射による系において、ヒドロキシラジカル、スーパーオキシドラジカル、アルコキシラジカル、一重項酸素などの発生系について基礎的な知見を得ることができた。ラジカルトラップ剤として実験室での合成に成功したCYPMPO(2-(5,5- dimethyl-2-oxo-2λ5-[1,3,2]dioxaphosphinan-2-yl)-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole 1-oxide)を用いることによって、ESRアダクト信号は安定でESR計測に耐えることが示された。異なる活性酸素種によって、得られるESRアダクト信号の形状が異なることから、捕捉したラジカルを明瞭に、かつ区別して示すことができた。活性酸素種を特異的に消去する物質を、各々の抗酸化能力を表す標準物質として選択することもできた。本手法で抗酸化性が高く機能性食品と称される煎茶、紅茶、きのこなどの食品を計測した。抗酸化成分含有量、ORAC値、DPPHラジカル捕捉活性値などと比較検討し、相互の関連性を検討した。これらの計測値をレーダーチャートで表示し、その面積で評価する方法により、食品の機能性を総合的に評価することができた。再現性の高いESRスピントラップ法を可能にした新たなラジカルトラップ剤として実験室での合成に成功したCYPMPOの精製度をさらに上げ、比較的多量に合成できる方法を確立できた。

実験室での合成に成功したラジカル剤CYPMPO(2-(5,5- dimethyl-2-oxo-2λ5-[1,3,2]dioxaphosphinan-2-yl)-2-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrrole 1-oxide)は活性酸素種を捕捉し安定な物質を形成、明瞭なESR信号として検出できた。この分析法を食品試料に応用し、得られた捕捉活性値を抗酸化成分含有量、ORAC値、DPPHラジカル捕捉活性値と比較し、食品の機能性を包括的に評価できた。スピントラップ剤CYPMPOの合成について、食品分析に応用できるよう、大量合成を検討した。精製に多くの時間を要してしまった。スピントラップ剤CYPMPOは市販されているが大変高価である。実験室で簡単に大量合成できるようにすることは大変重要である。アルコキシラジカル、一重項酸素、過酸化ラジカルの発生系について詳細に検討するとともに、CYPMPOの大量合成を目指し、食品の新たな機能性評価法として利用できるようにする。食品学活性酸素種の発生系を検討し、ヒドロキシラジカルやスーパーオキシドラジカルだけでなく、計測できるラジカルの種類をふやす。スピントラップ剤CYPMPOの合成を継続して検討する。予定していたアルコキシラジカル、一重項酸素、過酸化ラジカルの発生系についての検討ができなかったことによる。実験計画が予定したように進まなかったことによる。アルコキシラジカル、一重項酸素、過酸化ラジカルの発生系について検討するとともに、スピントラップ剤を大量に合成できるよう合成手法の改良を行う。実験に用いる試薬類や器具類類などの物品費、及び謝金は次年度である平成27年度に使用する。