hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動物細胞におけるアゴニスト依存性cAMP排出の重要性とその機構の解明

申請者はこれまで血小板や種々の培養動物細胞を用いて情報伝達経路に関わる蛋白質や脂質についての研究を行ってきた。この過程でアラキドン酸の代謝産物であるある脂質が培養繊維芽細胞においてアデニレートシクラーゼを強く抑制することを発見し、その作用機序を検討して行くうち、細胞が作ったcAMPがほとんど細胞外に出されていることに気付いた。そこでcAMPが粘菌以外の生物においても細胞外で何らかのシグナル伝達分子として機能しているのではないかという仮説をたて、「高等生物におけるcAMPの細胞外メッセンジャーとしての役割の解明」と言う課題で平成5年度の奨励研究(萌芽的研究)の交付を受けた。本研究ではこの課題のもとで前年度得られた成果をもとにして、さらに具体的にcAMPが細胞の外に積極的に排出され、異種の細胞に影響を与える過程について明らかにすることをこころみた。cAMPを介した異種細胞同士のコミュニケーションのモデルとして、間質組織における線維芽細胞とそこに浸潤してきた白血球との組み合わせに仮定し、実験を行った。まず培養線維芽細胞においてアゴニスト刺激によるcAMPの産生と排出がどのようにカップルしているかを、細胞内外のcAMP量をラジオイムノアッセイで測定して調べた。その結果線維芽細胞ではプロスタグランジンなどのアゴニストで産生したcAMPは大部分が細胞外に排出されることがわかった。これに対し、白血球系の癌細胞であるHL-60ではアゴニスト刺激によって産生したcAMPは半分以上細胞内にとどまるという意外な結果が得られた。白血球は刺激を受けるとロイコトリエンなどの生理活性脂質を作るが、このような物質が周りの線維芽細胞のcAMP排出に与える影響を見たところ、12-hydroxyeicosatetraenoic acid(12-HETE)が線維芽細胞からのアゴニスト依存性cAMP排出のみを特異的に抑制することがわかった。白血球が産生する生理活性脂質が細胞特異的なcAMP排出の抑制をすることは細胞間質での細胞間のクロストークにこれらの物質が関わっていること可能性を示唆している。
ダルタミン酸トランスポーターを標的とした神経保護薬の開発

グルタミン酸は中枢神経における主要な興奮性の神経伝達物質であるが、過剰に存在すると神経毒性を示す。グルタミン酸受容体拮抗薬はグルタミン酸毒性を軽減できるが、脳高次機能発揮に必要なグルタミン酸の神経伝達にも影響してしまう。本研究はシナプス可塑性に影響せずにグルタミン酸毒性のみを軽減する医薬品の開発を目指し、グリア細胞がもつグルタミン酸トランスポーターを作用点とした薬理学を展開することを目的とした。グルタミン酸トランスポーターの制御機構についても解析した。新生児ラットの大脳皮質および海馬からアストロサイトの培養細胞を調整し、グルタミン酸トランスポーターの機能解析に用いた。既に昨年度の研究において塩基性線維芽細胞成長因子がGLASTタイプのグルタミン酸トランスポーターの発現を増加させ、アストロサイトへのグルタミン酸取りこみを促進することを見出した。本年度はエンドセリンが単独作用は顕著では無いがdbcAMPにより増大した取りこみをETB受容体を介して抑制することを明らかにした。脳血管疾患との関連が示唆される。さらに、アミロイドβ蛋白質によってGLASTの発現が増加し、グルタミン酸取りこみも促進されることを見出した。これは従来の研究からは全く予想できない結果であり、アミロイドβ蛋白質の新たな特徴となる可能性がある。さらに追求する必要性がある。今後はトランスポーターのキネティクスに影響する薬物の発見・解析が課題である。グルタミン酸は中枢神経における主要な興奮性の神経伝違物質であるが、過剰に存在すると神経毒性を示す。本研究ではシナプス可塑性に影響せずにグルタミン酸毒性のみを軽減する医薬品の開発を目指し、グリア細胞がもつグルタミン酸トランスポーターを作用点とした薬理学を展開することを目的とする。グルタミン酸トランスポーターの制御機構についてはほとんど解明されていないので、その点についても解析する。新生児ラットの大脳皮質および海馬からアストロサイトの培養細胞を調整し、放射標識したグルタミン酸を用いてグルタミン酸取り込みに対する各種栄養因子の効果を解析した。その結果、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、上皮成長因子(EGF)、インスリン様成長因子(IGF)がグルタミン酸取り込みを促進することを見出した。この作用がグルタミン酸トランスポーターを介することを確認した。さらにノーザンブロットやウエスタンブロットによりbFGFがGLASTタイプのグルタミン酸トランスポーターの発現を増加させていることを明らかにした。培養アストロサイトではGLT-1タイプのトランスポーターはほとんど発現していなかった。これらの神経栄養因子の細胞内情報伝達機構を解析したところ、PI3キナーゼとRas-MAPキナーゼ系の関与が示唆された。また、IGFの作用機序がbFGFやEGFとは異なることが考えられた。今後はトランスポーターのキネティクスに影響する薬物の発見・解析を行っていく。既に昨年度の研究において塩基性線維芽細胞成長因子がGLASTタイプのグルタミン酸トランスポーターの発現を増加させ、アストロサイトへのグルタミン酸取り込みを促進することを見出した。

さらに、アミロイドβ蛋白質によってGLASTの発現が増加し、グルタミン酸取りこみも促進されることを見出した。これは従来の研究からは全く予想できない結果であり、アミロイドβ蛋白質の新たな特徴となる可能性がある。さらに追求する必要性がある。今後はトランスポーターのキネティクスに影響する薬物の発見・解析が課題となる。
子会社上場に関する新しい視点からの実証研究：企業文化を中心に

本研究の目的は、日本企業はなぜ子会社を上場させるのか、また、なぜ長期間にわたり、上場子会社と親会社は資本関係を維持するのか、そして、なぜ親会社の株主価値が向上できるのか、を解明することにある。そのため、本研究では、日米間における親会社と子会社との資本関係の違いに注目し、日本における子会社上場と親会社の株主価値向上の関連について、上場子会社の経営者と親会社の内部取締役を兼任する内部者間の競争が親会社の価値向上に貢献できる、という仮説を提示し検証を行う。
高圧下セレンおよびテルル結晶の構造相転移の理論的研究

VIb族のSeとTeは、常温常圧の下では二配位の共有結合をもつ半導体で、三方晶系に属しているが、高圧下では数回の構造相転移をするとともに金属化し、Teでは400GPa以上で超伝導を示すことが報告されている。特に複雑な中間圧力の構造での金属化と対称性の高い超高圧構造への変化は多価半導体が示す非常に興味ある現象であり、系統的な研究が望まれていた。本研究では、超高圧構造のβ-Po構造からBCC構造への相転移のメカニズムを局所密度近似による擬ポテンシャル-全エネルギー計算法に従い、Bachelet-Hamann-Schluter擬ポテンシャルとCeperley-Aldy交換・相関エネルギーを用いた平面波展開による、全エネルギー、詳細なバンド計算、状態密度の計算を行うことにより調べた。特に、β-Po構造に関しては軸比(c/a)について各体積での全エネルギーを最小にした。なお、軸化の決定においては計算精度を高めるためストレスの計算を併用した。1.β-Po構造とBCC構造について得られた状態方程式は、Se,Teとも実験結果と概ね一致している。2.特に、Seに対する軸比の体積依存在と転移点は良く合っており、Se,Teとも約0.75で転移することがバンド計算の結果から分かった。3.β-Po構造の安定化にはフェルミ面近傍のpバンドが重要であることが分かる。BCC構造ではフェルミレベルがN点上にありこれが状態密度にピークを与えるが、β-Po構造ではそれがA点(上)とX点(下)に分かれで安定化する。さらに、最隣接原子間のp軌道の結合と反結合の強さがBCC構造でより大きいことから、A軸上の分散が大きくなりバンド構造エネルギー的には不安定になる。4.さらに高圧になるとこのバンド構造エネルギーの利得より静電エネルギーの利得が支配的になりBCC構造が安定化する。
動作と文判断を媒介する'Body schema'に関する研究

手の動作が言語処理に影響を与えるという現象についての発達的差異を検証するために,以下2つの実験的研究を行った.1.定型発達男児と女児の比較研究動作をあらわす文(例:鏡をみる,ボタンをおす)の記憶に対して(a)実際に自分でその動作を行うこと,(b)他者がその動作をしているところを見ることの効果を,定型発達男児と女児で比較した.その結果,男児も女児も自己の動作の効果が見られ,他者の動作の効果は見られなかった.また,女児の方が男児よりも自己の動作の効果が強いことが確認された.動作と言語の関連の発達的な性差が確認された.2.自閉症と知的障害と定型発達の比較研究1と同様の比較を,自閉症と知的障害と定型発達で行った.その結果,知的障害と定型発達では自己の効果が他者の効果よりも強いこと,一方自閉症では自己の動作と他者の動作の差が見られないことが明らかになった.動作と言語の関連の障害による差異が確認された.これらの2つの実験の結果から,自己の動作の優位性は,定型発達女児が一番強く,知的障害・男児,自閉症の順で弱くなることが示唆された.本研究の結果は,自閉症では自己意識が希薄であるという先行研究の知見とあわせて考えると,(a)自己の動作が言語に与える効果は自己意識の発達と関連していること,(b)自閉症での自己意識の障害は自閉症というカテゴリ特有のものではなく,段階的な発達差にもとづくことが示唆された.手の動作が言語処理に影響を与えるという現象についての発達的差異を検証するために,以下2つの実験的研究を行った.1.定型発達男児と女児の比較研究動作をあらわす文(例:鏡をみる,ボタンをおす)の記憶に対して(a)実際に自分でその動作を行うこと,(b)他者がその動作をしているところを見ることの効果を,定型発達男児と女児で比較した.その結果,男児も女児も自己の動作の効果が見られ,他者の動作の効果は見られなかった.また,女児の方が男児よりも自己の動作の効果が強いことが確認された.動作と言語の関連の発達的な性差が確認された.2.自閉症と知的障害と定型発達の比較研究1と同様の比較を,自閉症と知的障害と定型発達で行った.その結果,知的障害と定型発達では自己の効果が他者の効果よりも強いこと,一方自閉症では自己の動作と他者の動作の差が見られないことが明らかになった.動作と言語の関連の障害による差異が確認された.これらの2つの実験の結果から,自己の動作の優位性は,定型発達女児が一番強く,知的障害・男児,自閉症の順で弱くなることが示唆された.本研究の結果は,自閉症では自己意識が希薄であるという先行研究の知見とあわせて考えると,(a)自己の動作が言語に与える効果は自己意識の発達と関連していること,(b)自閉症での自己意識の障害は自閉症というカテゴリ特有のものではなく,段階的な発達差にもとづくことが示唆された.
新皮質特異的遺伝子の同定と機能解析

マイクアレイとin situハイブリダイゼーション法を用いた解析の結果、マウス大脳新皮質特異的遺伝子として数種の遺伝子を同定した。本年度はそのうちジンクフィンガーモチーフを含有する遺伝子Fezについて解析を行った。Fezはアダルトマウスにおいて、ほぼ大脳新皮質特異的な発現パターンを示し、新皮質内では第5,6層の錐体細胞に特異的に発現していることを明らかにした。また発生段階を追った発現解析を行ったところ、Fezは胎生初期より成獣に至るまで一貫して第5,6層の錐体細胞に限局して発現が維持された。これらのことからFezは大脳新皮質第5,6層の錐体細胞の発生、成熟、また皮質下への軸索投射をはじめとするこれらの層固有の機能を研究する上で有益なマーカーとなるとともにFezの機能解析は層特異的な軸索伸展機構など層固有の性質獲得の分子メカニズムの解明につながる可能性が高いと考えられる。(Inoue, K et al.,投稿中)大脳新皮質の層構造が正常に形成されないリーラーマウスにおいては第5,6層の錐体細胞は特定の位置に配列せず全層に分布するが、逆行性標識を用いた研究や電気生理学的研究により皮質下への軸索投射は正常に保たれていることがわかっている。リーラーマウスにおいてFez陽性細胞は、リーラーマウスの脊髄、視床などの皮質下領域にトレーサーを注入したときの新皮質での逆行性標識細胞の分布と非常によく似た分布を示すことを明らかにした。この分布の一致はリーラーマウスにおいても細胞の配置パターンはくずれるもののFezが正常に発現することにより正常な軸索投射を誘導している可能性を示すものである。現在Fezが皮質下領域投射ニューロンに特異的に発現しているかを、逆行性トレーサーとFezの共局在を調べることにより確認している。DNAチップによる体系的な遺伝子発現プロファイリングとin situハイブリダイゼーション法によるスクリーニングの結果、アダルトマウスにおいて大脳皮質優位に発現する二つの遺伝子(#5,#15)を同定した。#5はZnフィンガーモチーフを含有する遺伝子、#15はアンキリンリピートを含有する新規の遺伝子であった。我々はまずこれら二つの遺伝子のマウス脳内における空間的、時間的な発現パターンの解析を行った。#5は脳特異的な分子であり、脳内では大脳皮質のV、VI層の錐体細胞に特異的に発現が認められた。また各発生段階における遺伝子発現解析の結果、#5は少なくとも胎生14.5日にはすでに大脳皮質に発現が認められた。マウスにおいてV、VI層の細胞は胎生13-16日にかけて形成されることを考え合わせると、#5はV、VI層の神経細胞の発生、発達において非常に初期段階から発現し、皮質下への軸索投射をはじめとするこれらの層の錐体細胞の固有な性質の獲得に寄与していると考えられる。#15は大脳皮質優位であるが、海馬や線条体、中隔など前脳領域に中等度の発現が認められた。胎生期より発現誘導される#5とは対照的に、#15は生後2週目から3週目にかけて発現誘導され、つまり大脳皮質神経細胞の突起伸展、シナプス形成の時間経過に一致して誘導され、成獣まで維持される。この空間的、時間的発現パターンはCalcium/Calmodulin-dependent protein kinase II αsubunit(CaMKIIα)の発現パターンと極めて酷似したものである。CaMKIIαはシナプス後部でAMPA型グルタミン酸受容体の活性上昇を介して長期増強の発現に寄与していると考えられている。#15のCaMKIIαとの時間、空間的発現分布の一致は、#15がCaMKIIαと同じく大脳皮質におけるシナプス機能の発現に関与する分子であることを示唆するものである。
C型肝炎患者肝細胞癌の転移機構解明を目的としたMTA-1発現に関する研究

MTA-1がHIF-1αを介して発現亢進させる転移に関与する血管新生因子VEGFの発現は、MTA-1の発現の無い腫瘍周囲でも亢進していた。C型肝炎ウイルス感染を背景にした肝細胞癌の肝内転移再発にMTA-1は強く関与していない。一方、VEGF発現領域には肝Kupffer細胞が高度に浸潤しておりTGFβの発現も高いことから、肝内転移再発に活性化肝Kupffer細胞からのcytokineが関与していることが解明された。今年度は、ヒト肝細胞癌組織における、癌部、非癌部でのMTA-1、HIF-1αならびにVEGFの発現を免疫組織学的に解析した。その結果、MTA-1は癌部で強発現されているが、非癌部ではほとんど発現していないことが明らかになった。一方HIF-1αは癌部、非癌部のいずれにも発現されているが、その発現強度には差は認められないものの、逆に非癌部での発現が強い傾向にあった。また、VEGFは癌部で発現は認められるものの、その分布は一定ではなく、特に結節の中心部に強い傾向が見られた。また、非癌部でも発現がみられたが、癌部に比較して強度は極めて弱かった。以上のことから結節内にはMAT-1が発現し、VEGFも発現しており、両蛋白が転移に関与している可能性が示唆されたが、HIF-1αの関与は重要ではないと推測された。一方、非癌部ではHIF-1αならびにVEGFの発現が顕著で、転移形成に関与すると考えるよりも、ウイルス慢性肝炎を背景にした発癌に大きく関与していることが示唆された。また、肝細胞癌結節はnodule in noduleの形態を示すことはよく知られているが、中心部に位置する分化度の低い結節がより転移に関連するVEGFを発現していることが明らかになった。これらの検討は、今年度は肝内転移症例を対象に行ったが、肝細胞癌は多中心性発生という特殊な病態をとることが知られており、同時に施行していたデータベース作成過程で予後が判明している肝外転移である、肺転移症例3例、リンパ節転移症例2例を対象に、来年度も同様の検討を加える予定である。この結果により肝内転移との差異が明らかになり、多中心性発生の病態解明にも寄与することが期待される。さらに来年度は、今年度の結果が蛋白レベルの検討であったことから、mRNA解析を行うことにより各蛋白間のカスケードを明らかにする予定である。肝細胞癌の肝内転移の抑制のために、新生血管の発生に関与すると考えられるMetastatic Tumor Antigen (MTA-1)蛋白が肝細胞癌でどのように発現されているかを、申請者の施設(山梨県は東日本で肝細胞癌の発生数が特段に多い)で過去に切除した肝細胞癌症例の腫瘍部パラフィン包埋切片を用いMTA-1をはじめとして血管新生に関与すると考えられるVEGF, VEGF-R, EGF, EGF-R, CD31, HIF-1αの免疫染色を施行した。その結果、多中心性発生と考えられる再発を呈した群と、血行性肝内転移と考えられる群との間で比較検討するとMTA-1蛋白の発現とCD31の発現が血行性肝内転移群で高い傾向にはあったが有意差はなかった。またMTA-1蛋白ならびにCD31以外のVEGF, VEGF-R, EGF, EGF-Rそれぞれの発現は多くの症例でばらつきが大きく、2群間でその発現頻度に有意な差は認められなかった。さらにMTA-1の発現とVEGF, VEGF-R, EGF, EGF-R, CD31の発現は相関せず、MTA-1はこれらの因子とは独立していると考えられた。また、HIF-1αの免疫染色では、HIF-1αは肝細胞癌の癌部には染色されず、非癌部肝細胞にわずかに染色されたが、多中心性発生と考えられる再発を呈した群と、血行性肝内転移と考えられる群との間で特に有意な差は認められなかった。しかしMTA-1蛋白の発現との間に有意な相関を見出すことはできなかったものの、MTA-1蛋白の発現が強いものにHIF-1αが強く発現されている傾向が認められた。しかしHIF-1αの発現とCD31を含めたVEGF, VEGF-R, EGF, EGF-R各因子との間に何らかの関係を見出すことはできなかった。今後、免疫染色での検索ではなくmRNAレベルの検討をする予定である。肝細胞癌におけるMTA-1の発現は、従来報告されているように腫瘍径、脈管浸潤、分化度とは我々の結果からは明らかな相関はみられなかった。したがってMTA-1は浸潤、転移に影響はあるものの、単独で強く関与している可能性は低いと考えられた。そこで、血管新生の程度を評価するためにCD31を、また同時に肝線維化を評価するためにα-SMAを免疫染色した。

その結果CD31の発現強度と無再発生存期間は負の相関を有し、CD31の発現強度とα-SMAの発現強度は正の相関を示した。しかしα-SMAの発現強度と無再発生存期間の間には相関をみられなかった。また、一方でmacrophage colony stimulatingfactor (MCSF)が腫瘍の血管新生を促進するとの報告がある。このことから、我々は血管新生が腫瘍の増殖進展に直接関与し、さらに肝レジデントマクロファージを介した肝線維化を誘導し、間接的に腫瘍増殖のための微小環境を形成するとの仮説を構築した。そこで次にこのマクロファージの動態を検索した。表面抗原としてCD68マクロファージの分布とともに、MCSFに誘導されるといわれている表面抗原としてCD163マクロファージの分布を検索した。その結果、CD68マクロファージの数ならびにCD163マクロファージの数は単独では、無再発生存期間との関係を見いだせなかった。しかし、CD163マクロファージ数とCD68マクロファージ数の比率(CD163/CD68)と無再発生存期間の関係を検討してみると、両者にはp=0.0048、r=-0.4718で負の相関がみられた。すなわちMCSFに誘導されるCD163マクロファージがマクロファージの比率として多くなると腫瘍の増殖に関与することが明らかとなった。
局所加熱温熱療法の微粉末インプラント材料の物性材料学的研究

悪性腫瘍が生体深部に在るときに、腫瘍に埋めこまれた感温磁性体(インプラント)に外部から高周波の交番磁界を印加してヒステレシス損により発熱を起こさせてインプラントの温度を上昇させ、腫瘍細胞を壊死させる局所的な温熱療法のための発熱量の大きい粉末インプラント材料の開発を行った。まず、ヒステレシス損の効果を最大限に取り出すための200ガウスの高周波発振コイルを作製した。また、新材料の開発のために、現有の単極スパッタリング装置に、新たに購入した電源を設置して、2極スパッタリング装置に改良した。本研究で用いられた試料はFe_3O_4、Fe_3C、Fe┣D23O┣D24┫D2にSrを添加した(Fe┣D21-x┫D2Srx)O┣D24┫D2、マグネトプランバイト型フェライトのSrO・6Fe┣D22┫D2O┣D23┫D2およびCaO・6Fe┣D22┫D2O┣D23┫D2にMgを添加した酸化物である。これらは焼結法によって、作製した。作製した試料について、X線結晶構造解析、ヒステレシテ損、キューリー温度、空気中およびラットの肝臓、膵臓、および大腿部筋肉中に注入した微粉末の温度上昇度を測定した。まず、材料の検討では、結論として、(Ca┣D21-x┫D2Mgx)O・6Fe┣D22┫D2O┣D23┫D2系のX=0.15の試料がキューリー温度(Tc)が最も低く、200ガウスまでのヒステレシス損が最も大きく、発熱量が最大であることが判明した。ラットの生体中での発熱実験では、粉末試料をデキストリン溶液10mlに0.1g2gまでを混合して、注射器で注入した。0.5gの場合、約5分間で、48°Cまでの温度上昇が観測された。従って、本研究で得られた(Ca┣D21-x┫D2Mgx)0.6Fe┣D22┫D2O┣D23┫D2は生体中でも充分な発熱量があることが判った。しかしなから、TcはX=0.15で385°Cであり、濃度の濃い場所では温度上昇が大き過ぎた。そこで粉末を歯科材料で固め濃度分布を均一にした棒状試料について調べたところ、最高温度を4060°Cの間で濃度調整出来ることが判った。
日本におけるマスコンクリートにおけるＤＥＦ膨張のリスクの検証

近年、フランス、米国のマスコンクリートの製造ガイドラインでは、セメントの水和熱に起因する断熱温度上昇を考慮したコンクリート最高温度を約70°Cと規定しているが、欧州や米国で懸念されているDEFによるマスコンクリートのひび割れ発生が、日本のマスコンクリートで発生する可能性があるかことを指摘した。マスコンクリートにおいても,DEFに対する何らかの対応策は取らざるを得ないと考える。DEFによるマスコンクリートのひび割れ発生が、日本のマスコンクリートで発生する可能性があるかどうかを明らかにすることを研究の目的として展開した。25年度の研究実績は、計画調書にある6つの項目の内、次の4つについて行った。1.欧米での事例の文献及び実地調査を含めた調査、2.日本におけるDEF関連事例の調査、3.日本と欧米での相違点の整理、4.マスコンクリートを模擬した温度履歴を与えたコンクリート配合での実験1.調査により、プレキャスト製品(コンクリート製品)にDEFは限定されるのではなく、フランス、イギリス、イタリア、米国及びアジア諸国(タイ、スリランカ)でフーチングや橋脚などのマスコンクリート構造物にDEFによるとおもわれるひび割れ事例がある。フランスでは特に、顕著で、事故事例が100近くになり、フランスLCPC土木研究所は勢力的に取り組みは参考になる。米国PCAの検討も同様である。2.調査の結果、DEFによる劣化事例と判定されたものは、工場で製造されたコンクリート製品に限られ、現場打ちコンクリートの事例は認められなかった。ともに、蒸気養生の温度が著しく高い養生槽の場所や設定温度が高い場合に限定されている。現場打ちコンクリートでの報告は現在においても見られていない。3.これまでの検討では、欧米と日本の違いは、セメント中の硫酸アルカリ量の違いも考えられる。日本は比較的アルカリ量の少ないフライアッシュを粘土代替として利用しているため、セメント中のアルカリ量(R2O)は0.65%以下と極めて低いレベルにある。これを切り口に、4.の実験に進める。4.現状のJIS R5211の規格内で最大の硫酸塩量を硫酸アルカリとして、添加した配合で、90°Cを最高養生温度として、市販の普通ポルトランドセメント及び高炉B種セメントを用い、コンクリートを作成し、DEFによる膨張が生起するかの検討を実施している。26年度の研究実績は、計画調書にある6つの項目の内、次の5つについて行った。5について、共同研究先の都合により1ー4の検討に替える。1調査により、プレキャスト製品(コンクリート製品)にDEFは限定されるのではなく、フランス、イギリス、イタリア、米国及びアジア諸国(タイ、スリランカ)でフーチングや橋脚などのマスコンクリート構造物にDEFよるとおもわれるひび割れ事例がある。フランスでは特に、顕著で、事故事例が100近くになり、フランスLCPC土木研究所は精力的に取り組みは参考になる。米国PCAの検討も同様であった。226年度調査の結果においても、DEFによる劣化事例と判定されたものは、工場で製造されたコンクリート製品に限られ、現場打ちコンクリートでの報告はすくないが、疑わしい事例も一部に見つかった。3これまでの検討では、欧米と日本の違いは、セメント中の硫酸アルカリ量の違いも考えられる。4日本は比較的アルカリ量の少ないフライアッシュを粘土代替として利用しているため、セメント中のアルカリ量(R2O)は0.65%以下と極めて低いレベルにある。これを切り口に、実験に進める。現状のJIS R5211の規格内で最大の硫酸塩量を硫酸アルカリとして、添加した配合で、90°Cを最高養生温度として、市販の普通ポルトランドセメント及び高炉B種セメントを用い、コンクリートを作成し、DEFによる膨張が生起するかの検討を実施している。6R2Oを添加した場合に、高温養生でDEF膨張がみられ、セメントの種類、R2O量、硫酸塩量などである程度の危険度が見積もれることがわかった。H24-27年度日本におけるマスコンクリートにおけるDEF膨張のリスクの検証(基盤研究C,課題番号:25420457)を通して、供用後に数年で生じるDEFによる膨張劣化の生起条件とメカニズムの検討を行い、今年度のマスコンクリートにおけるDEF危険性に関して次のような研究成果を得た。1)部材厚さの大きいマスコンクリートでも、セメントの水和熱による断熱下での温度上昇が70°C以上達した場合には、セメントの種類や配合に関わらず、内部のエトリンガイトが不安定になり分解する。その後、外部からの水分供給が十分ある場合には、エトリンガイトの再生成が起こる。2)エトリンガイトの再生成が起った場合でも、膨張にともなうひび割れが発生するケースと膨張が生じないケースがある。DEF膨張ひびわれにおいて、エトリンガイトの再生成は必要条件である。マスコンクリートにおいてもDEF膨張ひび割れが生起する可能性はある。3)エトリンガイトの再生成の時期と、膨張の開始時期には、タイムラグがあり、再生成後、15週間程度遅れて、膨張が発生する。エトリンガイトの再生成が停滞しても膨張は継続する。4)70°C以上の高温に曝されたコンクリートで、膨張ひび割れが生起するには、エトリンガイトの再生成は必要条件である、その中に小さなエリアとして、DEFによる膨張ひび割れが起こる領域がある。これについての十分条件には、コンクリート中のSO3量、C3A量、Na2O量などが関係している。

C3A量が高い普通セメント、早強セメントを使用した場合にではDEF膨張が生起しやすく、C3A量が少ない中庸熱セメント、高炉セメントなどの混合セメントでは膨張は発生しにくい。これらの知見をもとに、日本コンクリート工学会「マスコンクリートのひび割れ制御指針2008」の改訂版(2016予定)への基礎資料として集約した。近年、フランス、米国のマスコンクリートの製造ガイドラインでは、セメントの水和熱に起因する断熱温度上昇を考慮したコンクリート最高温度を約70°Cと規定しているが、欧州や米国で懸念されているDEFによるマスコンクリートのひび割れ発生が、日本のマスコンクリートで発生する可能性があるかことを指摘した。マスコンクリートにおいても,DEFに対する何らかの対応策は取らざるを得ないと考える。当初の予定の達成度を得ているが、123)4についての達成度は高い。1については、フランスLCPC土木研究所のDEF抑制指針の日本への適用した場合の素案作りを行った。2現場打ちコンクリートの日本のDEFと見なせる事例は、コンクリートの最高温度、早強セメントの使用など、製品の2例に限定される。3アルカリが共存した場合に、エトリンガイトが高温で分解しやすい傾向があり、セメント中の硫酸アルカリがDEFによる膨張を生起させる要因になっている。413を背景に、マスコンクリートで使用する市販されているセメントを対象に、実験を開始し、現在材齢500日超ところである。普通セメントで硫酸アルカリを添加した場合に膨張が起こる場合がある。普通セメントには、硫酸アルカリ量の上限が必要である。6これまでの研究結果をもとに、コンクリートの最高温度が70°C以上になったコンクリートでDEFによる膨張が生起したものについて、SO3量及びR2O量で整理を行った土木材料26年度の結果を推進し、最終年度であり、マスコンクリートのひび割れ指針(日本コンクリート工学会)のDEFの項目について取り込まれるよう、研究を展開したい。当初の予定の達成度を得ているが、1.についての達成度は高い。1.については、フランス土木研究所は、DEFによる事故事例を低減するための指針の作成に取り組んでいる。米国PCAでは、マスコンクリートの最高温度を規定しており、その一つの要因としてDEFを懸念している。エトリンガイトが不安定になる70°C以上にしなければ、DEFが起こらないとする対策を盛り込む傾向がある。2.土木研究所、鉄道総合研究所の調査でも、日本のDEFと見なせる事例は、製品の2例に限定され、今後も継続して調査を実施する。3.アルカリが共存した場合に、エトリンガイトが高温で分解しやすい傾向があり、セメント中の硫酸アルカリがDEFによる膨張を生起させる要因になっている。4. 1.3.を背景に、マスコンクリートで使用する市販されているセメントを対象に、実験を開始したが、現在材齢200日超であるが、顕著な膨張は認められない。25年度実施した4項目
速度論に基づく気液液系充てん上流塔のダイナミックシミュレータの開発

本研究は、熱および物質移動を考慮した気液液系蒸留塔のダイナミックシミュレータの開発を最終目的とするものである。初めに、規則充てん物を用いた気液液系すなわち不均一系蒸留実験を行い,熱および物質移動速度の測定を行った。この結果をもとに全還流蒸留に対する液側抵抗を考慮したシミュレータの開発を行い,計算値が実測値と良好に一致することを明らかにした。この結果については、学会誌に印刷済みである。さらに、1原料供給、塔頂と塔底からの製品抜き出し、油相のみの還流を操作仕様とした充填蒸留塔に対する定常状態シミュレーション法を開発し、分離性能に及ぼす操作因子の影響を検討した。この結果については、投稿準備中である。一方、非定常シミュレーション法を開発する前段階として、塔頂に貯留タンクを有する回分式充てん塔による回分蒸留実験を行い,液組成の動的挙動に及ぼす操作条件の影響を検討した。さらに,段塔に対する回分蒸留シミュレーション法による計算値と実測値を比較した。現在、熱および物質移動を考慮した回分蒸留シミュレーションの開発に取り組んでおり、これについては、今後も引き続き行う予定である。さらに、連続式気液液系充填蒸留塔のダイナミックシミュレーションの開発に取り組む予定である。本研究は、熱および物質移動速度に考慮した気液液系充填蒸留塔のダイナミックシミュレータの開発を目的とするものである。これを行うにあたり、定常状態における熱・物質移動速度に関する相関式を得る必要がある。そこで、初めに、規則充填物を充填した蒸留塔を用いてエタノール-ベンゼン-水系の全還流蒸留実験を1液相領域と2液相領域で行い、定常状態下における各成分の物質移動速度の測定を行った。その結果、1液相で得られたデータは、同一規則充填物を用いて気液系3成分系蒸留で得られた物質移動速度の相関式に良好に一致することを実験的に示した。また、2液相で得られたデータは前述の相関式とバラツキは大きいがおおむね一致したすることがわかった。この妥当性を検討するため、液側物質移動抵抗を考慮した充填塔に対する気液液系蒸留のシミュレーションプログラムを開発し、本シミュレーションプログラムによる濃度および還流液流量の推算結果が実測値と良好に一致することを示した。この結果については、現在投稿中である。一方、本研究では、スチルに原料を仕込み、全還流操作後、塔頂から沸点の低い成分から順に抜き出す方式の回分蒸留塔を試作することになっている。しかし、その後の検討により、塔の数カ所に液貯留槽を配置すると、効率のよい成分分離が期待できることがわかった。このような回分蒸留塔をマルチベセル型回分蒸留塔と呼ぶが、現在、マルチベセル型の蒸留塔の設計を、上述の物質移動速度の測定と並行して行っている。実験は、各貯留槽の貯留速度を変えることで非定常操作の条件を変える予定である。また、これに対応する基礎式の導出と、それを解くためのプログラミングを次年度に行う予定である。本研究は、熱および物質移動を考慮した気液液系充填蒸留塔のダイナミックシミュレータの開発を目的とするものである。これを行うにあたり、初めに気液液系充填蒸留塔の定常状態シミュレーションを開発する必要がある。そこで、液側抵抗を考慮した全還流蒸留に対するシミュレーションを行い、それが実測値と良好に一致することを確認した。さらに、1原料供給、塔頂と塔底からの製品抜き出し、油相のみの還流を操作仕様とした充填蒸留塔に対する定常状態シミュレーション法を開発し、与えられた分離仕様に対して必要な最小充填高さを得るための最適操作条件について検討した。一方、非定常シミュレーション法を開発する前段階として、マルチベセル型回分式充填塔の設計と製作を行った。最初に,塔頂に製品ベセルを有する条件で還流比と塔内の液ガス比を種々変えて実験を行い、これを段塔に対する回分蒸留シミュレーション法による計算値を比較した。
悪性脳腫瘍に対する養子免疫療法に関する基礎的研究

脳腫瘍患者のリンパ球にin vitroで抗腫瘍能を与え、再び患者の腫瘍内に移入することにより抗腫瘍効果が期待でき得るか否かを検討し、以下の結果を得た。悪性glioma患者リンパ球をrIL-2存在下で培養すると、natural killer活性は約35%,5種類のallogeneicなglioma細胞に対し20%前後,自己glioma細胞に対し15%位の、各々、killer活性の上昇が得られた。脳腫瘍内侵潤リンパ球を用いた同様の実験でも、natural killer活性は1015%,autoおよびalloのglioma細胞に対しても10%前後のkiller活性の増強が得られた。以上、悪性glioma患者リンパ球からも広い活性を示すLAK細胞の誘導が可能と判り、12例の悪性glioma患者に、LAK細胞とIL-2の局所注入療法を試みた。4例で腫瘍縮少効果,7例で臨床症状の改善を認めた。次に、Fisherラットに同系glioma細胞T9を脳内移植して作製した脳腫瘍モデルを用い、同様の検討を行ったところ、in vitroでのT9に対する殺細胞効果は3050%上昇し、脳腫瘍モデルに投与した場合、平均生存期間は、対照群の19.6日に比べ、局所投与群で23.3日,全身投与群で24.6日となり、生存期間の延長傾向を認めた。さらに、オートラジオグラフィーでの検討では、LAK細胞を全身投与しても、脳腫瘍内への到達は軽微であるが、局所投与では7mm近くも腫瘍内へ浸潤することが判明した。一方、治療無効群では、血清中にIL-2inhibitorの上昇を認め、その抑制活性は分子量約5万付近に活性のピークを認めた。さらに、悪性glioma患者のHLA抗原の検討では、HLA-B抗原のうち、BW61またはBW62のいずれかを有する者は、全患者の45.7%に認めた。HLA-DR抗原の検討ではDRW61は患者群の表現頻度0であり、対照群の0.75に比べ有意な低下を認めた。他のHLA抗原に関しては特別な傾向はみられなかった。今後、宿主の免疫抑制機構の排除等の工夫により、より有効なimmune transferの検討を進める予定である。
将来実験、観測に向けての標準模型を超える素粒子理論の解析及び構築

標準模型を超える新しい物理模型(New Physics模型)は高エネルギー加速器実験や宇宙論、天体物理などの多様な現象へ興味深い多くの影響を持つ。これらの多様な現象について、New Physics模型を主体に以下に挙げるような多岐にわたる多くの現象論研究を行った。将来の加速器実験への効果:将来実験であるLHC実験やその後のILC実験でNew Physics模型の検証可能性につて、いくつかの模型を題材としての研究を行った。また、ヒッグスボソンは将来実験でその存在が直接検証されるであろう。New Physics模型がヒッグスボソン質量へ与える理論的な制限に対する影響、あるいは、New Physics模型からのヒッグスボソン質量の予言値についての解析を行った。より現実的なSO(10)大統一理論の必要性や超対称性の破れの機構を自然に説明することなどNew Physics模型それ自体の発展が必要な部分がある。より満足の行くNew Physics模型の構築を試み、いくつかの新しい模型を提唱した。宇宙論:ダークマターの存在は、標準模型を超えるNew Physics模型の必要性を示唆している。いくつかのNew Physics模型含まれるダークマターの残存量の解析を行い、宇宙観測結果との整合性からNew Physics模型のパラメータへの制限を議論した。また、ダークマター対消滅により生成される宇宙線量を解析し、将来観測での検証可能性を議論した。超対称場の理論:上記の現象論研究と平行し、N=2超対称場の理論の非摂動効果まで含めた真空構造についての解析を行った。ここでは、自発的あるいは力学的な超対称性の破れを伴う系を考察し、その真空構造にmeta-stableな超対称性の破れた真空構造が存在することを見出した。この系は、現象論的な模型にも適応可能であるものであり、純粋な場の理論以上に興味深いものである。1.リトルヒッグス模型における暗黒物質の研究近年の宇宙観測において、暗黒物質の存在が確実なものとなった。観測から示唆される暗黒物質の候補は標準模型には存在しないため、この事実は、新しい物理の存在を強く示唆している。暗黒物質の候補となり得る粒子を含む新しい物理の模型はいくつか存在する。近年に提唱されたリトルヒッグス模型で、特にTパリティーと呼ばれる離散的対称性を持つ模型は暗黒物質の候補粒子が含まれている。この模型において、暗黒物質の候補粒子の初期宇宙での残存量を計算し、現在の観測から決められた暗黒物質量と合致するためのパラメーター領域を明らかにした。さらに、この暗黒物質が我々の銀河のハロー内で対消滅して生成する陽電子のフラックスを計算し、将来の宇宙線観測実験での観測可能性についての議論を行った。また、この模型における電弱精密測定の制限の再考察を行い、過去の論文で公表されている計算の誤りを正した。2.曲がった余次元模型についての研究高次元時空に基づく模型の中で、Randall-Sundrum(RS)模型と呼ばれるタイプの5次元模型は平坦な余次元理論とは大きく違う特徴を持ち、現象論的に興味深い。ここでは、RS模型に特徴的なワープ効果に基づき、低いスケールの重力による超対称の破れの媒介機構を持つ模型の構築を行った。これまで議論された4次元超重力模型とは大きく異なる性質を持つこと、これに関連して、超対称性を破る粒子の加速器実験における直検証可能性を指摘した。また、RS模型が予言するKaluza-Klein重力子のLHC実験での生成についての解析を行った。さらに、この粒子の崩壊によるトップクォーク対生成と生成されたトップクォークのスピン相関についても解析を行った。このスピン相関を測ることにより、この重力子と標準模型粒子との相互作用の形態を調べることが可能である。その他、RS模型に基づく超対称大統一模型の構築なども行った。

標準模型を超える新しい物理模型(New Physics模型)は高エネルギー加速器実験や宇宙論、天体物理などの多様な現象へ興味深い多くの影響を持つ。これらの多様な現象について、New Physics模型を主体に以下に挙げるような多岐にわたる多くの現象論研究を行った。将来の加速器実険への効果:今年より始まるLHC実験やその後のILC実験でNew Physics模型の検証可能性について、いくつかの模型を題材としての研究を行った。また、ヒッグスボソンは将来実験でその存在が直接検証されるであろう。New Physics模型がヒッグスボソン質量へ与える理論的な制限に対する影響、あるいは、New Physics模型からのヒッグスボソン質量の予言値についての解析を行った。より現実的なSO(10)大統一理論の必要性や超対称性の破れの機構を自然に説明することなど、New Physics模型それ自体の発展が必要な部分がある。より満足の行くNew Physics模型の構築を試み、いくつかの新しい模型を提唱した。宇宙論:ダークマターの存在は、標準模型を超えるNew Physics模型の必要性を示唆している。いくつかのNew Physics模型含まれるダークマターの残存量の解析を行い、宇宙観測結果との整合性からNew Physics模型のパラメータへの制限を議論した。超対称場の理論:上記の現象論研究と平行し、N=2超対称場の理論の非摂動効果まで念めた真空構造についての解析を行った。ここでは、自発的あるいは力学的な超対称性の破れを伴う系を考察し、その真空構造にmeta-stableな超対称性の破れた真空構造が存在することを見出した。この系は、現象論的な模型にも適応可能であるものであり、純粋な場の理論以上に興味深いものである。超対称模型、ブレーン・ワールドシナリオやリトルヒッグス模型など、様々な標準模型を超える新しい物理模型が提唱されている。これらの模型について、将来加速器実験、特にLHC実験やリニアコライダー実験における検証可能性とともに、模型の同定方法についての研究を行った。また、小さなニュートリノ質量を自然に説明するシーソー機構をもつ模型において、ヒッグス物理への影響、特に、ヒッグス質量への理論的な制限に対する効果について解析を行い、ヒッグス質量の理論制限が標準模型のそれと大きく変わることを示した。特に、シーソー機構の種類によって、質量値が大きくなる、あるいは小さくなることを見出した。一方で、新しい素粒子模型の構築も行った。ここでは5次元時空上での超対称大統一模型を構築し、4次元統一模型の問題点、triplet-doublet Higgs boson mass splitting問題や観測結果と矛盾する陽子の崩壊寿命問題などの解決を提唱した。さらに、この模型においてへ、超対称性の破れの伝達機構や宇宙論的な応用としてのインフレーション模型などの現象論的側面についての研究も行った。
高感度蛍光分析法による細胞内及び細胞外遺伝子損傷の検出

本研究が開始された平成元年度の時点で、われわれの研究室ではゲル電気泳動法によるDNA鎖切断検出をしていた。しかし本研究室の主題である蛍光光度計によるDNA鎖切断とクロスリンクの検出をアルバータ大学との共同研究により習得した現在では、この方法によって手軽にこれらのDNA損傷を検出するようになった。まず平成元年度には、本方法の開発者であるA.R.Morganを招聘し、岡山大学において解説を受けた。この時Dr.Morganが行なった実験で、ファージM13の突然変異をテトラニトロメタンは変異原性はあるがDNA鎖切断はないという知見を得た。さらに年度の終わり近くから平成2年度の初めにかけて、分担者平本一幸がアルバータ大学で実験を行ない、フォスゲンにDNAクロスリンク作用があることを見出した。この結果は現在さらにフォローアップしている。平成元年度には情報収集のための海外派遣として早津彦哉(代表研究者)がアメリカ合衆国の各地に行き、新しい遺伝子損傷物質とそれに対する阻害物質に関する多くの情報を得た。その成果は平成2年度に作成した単行本“Mutagens in FoodーDetection and Prevention"(Hayatsu,H.,ed.,CRC Press)に集約されている。平成2年度には、早津彦哉がアルバータ大学で研究を行ない、発がん性ニトロソアミン類をDNAと混ぜ、蛍光ランプをあてるとDNA鎖切断が起こることを見出した。それ以前にすでにわれわれは、ニトロソアミンと近紫外光の共同作用によってDNA鎖切断が起こることは見出していたが、蛍光ランプの光でも起こることはここで初めてわかった。しかしこの結果は短期間の実験で得られた予備的な観察であり、さらに確かめる必要があった。そこで岡山大学においてゲル電気泳動法、また後に取り入れて実行可能になった蛍光測定法によって詳しく実験を行なった結果、上記の観察の正しかったことが確認され、さらにこれがニトロソアミン類全般について認められる反応であることが明らかとなった。平成2年度の終り頃から平成3年度の初めにかけて、当研究室で蛍光分析ができるように、分担者根岸和雄と綿矢有佑が努力し、その結果アルバータ大学のシステムよりは能率が低いが、測定可能な機器設定をすることが出来た。これを用いてニトロソアミンに関するDNA鎖切断作用、また一方、8ーメトキシソラレンと近紫外光によるin vitroならびにin vivoのDNAクロスリンクの形成の研究を行なった。Nーニトロソジメチルアミン、Nーニトロソモルホリン、Nーニトロソプロリンを含む8種類のニトロソアミンを用いて超らせん環状2本鎖DNA(RFーI)の切断によるRFーII生成反応を追跡した。蛍光分析(エチディウムのインターカレイションを利用)と同時にゲル電気泳動も併用した。近紫外光(UVA)を照射するとDNA鎖切断が起こるが、照射しないときは全く切断が起こらなかった。また近紫外光照射のみでも切断は起こらなかった。光として、太陽光または蛍光ランプ光を用いても切断が起こった。これらの切断は光の照射量、ニトロソアミンの投与量に比例した。また切断はOHラジカルの捕捉剤であるギ酸やチオ尿素によって阻害された。またシステアミンも阻害効果があった。さらにスーパーオキサイドディスムターゼが切断を抑制した。これらの結果から。この切断は、ニトロソアミンと光の相互作用で生成した活性酸素種が原因であると推定された。ショウジョウバエの幼虫に8ーメトキシソラレン(8MOP)を餌に混ぜて与え、同時にUVAを照射すると、成虫になった後の羽の毛に変異が現われた。この時、幼虫DNAに損傷、とくにクロスリンクが起こっているかどうかを調べた。幼虫DNAを抽出し、in vitroで8MOP+UVAで処理すると蛍光分析により顕著なクロスリンクが認められた。しかし、幼虫全体を8MOP+UVAで処理してからDNAを抽出して調べると、クロスリンクは検出できなかった。このことから、この変異はクロスリンク以外の傷が原因となっていると考えられた。

しかしこの結果は短期間の実験で得られた予備的な観察であり、さらに確かめる必要があった。そこで岡山大学においてゲル電気泳動法、また後に取り入れて実行可能になった蛍光測定法によって詳しく実験を行なった結果、上記の観察の正しかったことが確認され、さらにこれがニトロソアミン類全般について認められる反応であることが明らかとなった。平成2年度の終り頃から平成3年度の初めにかけて、当研究室で蛍光分析ができるように、分担者根岸和雄と綿矢有佑が努力し、その結果アルバータ大学のシステムよりは能率が低いが、測定可能な機器設定をすることが出来た。これを用いてニトロソアミンに関するDNA鎖切断作用、また一方、8ーメトキシソラレンと近紫外光によるin vitroならびにin vivoのDNAクロスリンクの形成の研究を行なった。Nーニトロソジメチルアミン、Nーニトロソモルホリン、Nーニトロソプロリンを含む8種類のニトロソアミンを用いて超らせん環状2本鎖DNA(RFーI)の切断によるRFーII生成反応を追跡した。蛍光分析(エチディウムのインターカレイションを利用)と同時にゲル電気泳動も併用した。近紫外光(UVA)を照射するとDNA鎖切断が起こるが、照射しないときは全く切断が起こらなかった。また近紫外光照射のみでも切断は起こらなかった。光として、太陽光または蛍光ランプ光を用いても切断が起こった。これらの切断は光の照射量、ニトロソアミンの投与量に比例した。また切断はOHラジカルの捕捉剤であるギ酸やチオ尿素によって阻害された。またシステアミンも阻害効果があった。さらにスーパーオキサイドディスムターゼが切断を抑制した。これらの結果から。この切断は、ニトロソアミンと光の相互作用で生成した活性酸素種が原因であると推定された。ショウジョウバエの幼虫に8ーメトキシソラレン(8MOP)を餌に混ぜて与え、同時にUVAを照射すると、成虫になった後の羽の毛に変異が現われた。この時、幼虫DNAに損傷、とくにクロスリンクが起こっているかどうかを調べた。幼虫DNAを抽出し、in vitroで8MOP+UVAで処理すると蛍光分析により顕著なクロスリンクが認められた。しかし、幼虫全体を8MOP+UVAで処理してからDNAを抽出して調べると、クロスリンクは検出できなかった。このことから、この変異はクロスリンク以外の傷が原因となっていると考えられた。細胞外DNAに対する種々な薬物の損傷効果についての研究が進み、さらに細胞内DNAへの損傷について研究する態勢を作りつつある。具体的には次のような知見を得た。(1)フォスゲンによるDNA鎖間クロスリンクCOcl_2(フォスゲン)はその化学構造から推定して、biーfunctionalであると期待される。そこでPM2ーDNAを用いたin vitroDNA crosslinking、およびE.coliを用いにin vitro
伊勢湾・黒潮域における多糖類を中心とした高分子有機物の動態解明

海水中の有機物の起源や動態は、懸濁態有機物や溶存態有機物毎に、それぞれ個別的に炭素安定同位体やバイオマーカーを用いて研究されてきた。本研究では、同一海水中に含まれる懸濁態有機物や溶存態有機物について、陸源性及び海洋性有機物を分子レベルで明らかにし、伊勢湾-黒潮域を対象に、それらの動態を明らかにすることを目的とする。具体的には、濾紙上に捕集できる懸濁態有機物と共に、脱塩・濃縮が可能な溶存有機物高分子画分について、陸起源性高分子有機物、海洋性有機物を生産する動物、植物、細菌に由来する分子を区別しつつ、それらの動態を解明する。伊勢湾は、本州中央部に位置する閉鎖性内湾で、広大な集水域を有する木曽三川を中心に陸起源性有機物が負荷される一方、富栄養化による高い基礎生産による海起源性有機物の負荷も大きい。このような伊勢湾を南下すれば、そこには世界の海洋環境のなかで、最も貧栄養海域である黒潮海域が存在している。本研究が対象とする海域は、上記研究目的達成には理想的モデル海域と言える。9月23日25日、三重大学所属勢水丸の航海において、伊勢湾奥から伊勢湾口外部大王崎にいたる測線で、一般海洋観測を行い、淡水-海水混合状態や生物現存量、等を把握すると同時に懸濁態及び溶存態有機物試料を連続的に採集した。得られた試料については、炭水化物、アミノ酸・タンパク質及び蛍光・吸光物質等の全量分析を行った。濾紙上に捕集できる懸濁態有機物と共に、脱塩・濃縮が可能な溶存有機物高分子画分について、陸起源性高分子有機物、海洋性有機物を生産する動物、植物、細菌に由来する分子を区別しつつ、それらの動態を解明する。炭水化物を官能基にもつ糖脂質が比較的多く存在する沿岸海水中の全脂質について、プロトン核磁気共鳴法及びガスクロマトグラフィー質量分析計等により化学組成を決定し、同一試料の^<14>C年代を決定した。水深5mで得られた全脂質及び溶存有機炭素の^<14>C濃度(^<14>C年代)は、伊勢湾湾奥ではそれぞれ72.32±2.01pMC(2600 yr BP)及び93.48±2.03pMC(540 yr BP)、相模湾湾口ではそれぞれ41.31±1.64pMC(7100 yr BP)及び95.25±2.09pMC(390 yr BP)であった。いずれの試料についても全脂質の^<14>C濃度は全有機炭素のそれに比べて低い。この結果は、同一海水中の溶存有機物であっても成分により動態の時間スケールが異なっていることを示唆している。本研究では、同一海水中に含まれる懸濁態有機物や溶存態有機物について、陸源性及び海洋性有機物を分子レベルで明らかにし、伊勢湾-黒潮域を対象に、それらの動態を明らかにしうることを目的としている。具体的には、濾紙上に捕集できる懸濁態有機物と共に、脱塩・濃縮が可能な溶存有機物高分子画分について、陸起源性高分子有機物、海洋性有機物を生産する動物、植物、細菌に由来する分子を区別しつつ、それらの動態の解明を行っている。今年度は、三重大学所属勢水丸の航海において、伊勢湾奥から伊勢湾口外部大王崎にいたる測線で、一般海洋観測を行い、淡水-海水混合状態や生物現存量、等を把握した。同時に懸濁態及び溶存態有機物試料を連続的に採集を行った。得られた試料については、炭素安定同位体、炭水化物、アミノ酸・タンパク質及び蛍光・吸収物質等の全量分析を、また陸源有機物に特有なリグニンフェノールやセルローズ、海起源有機物と考えられるタンパク質、細菌起源と考えられる特定アミノ酸、更に動・植物の特徴を示すと予想されるオリゴ糖の検索・予備実験、等に関する研究を行っている。

本研究が対象とする海域は、上記研究目的達成には理想的モデル海域と言える。9月23日25日、三重大学所属勢水丸の航海において、伊勢湾奥から伊勢湾口外部大王崎にいたる測線で、一般海洋観測を行い、淡水-海水混合状態や生物現存量、等を把握すると同時に懸濁態及び溶存態有機物試料を連続的に採集した。得られた試料については、炭水化物、アミノ酸・タンパク質及び蛍光・吸光物質等の全量分析を行った。