hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
行動科学に基づく高学年児童への食育支援プログラムの検証

地元小学校の6年生に食育支援介入研究を実施した。6年生を対象に「みんな元気だ!朝食パワー」単元構想図(68時間完了)のうち、家庭科と学級活動の時間を使って、9時間を本研究に充当した。3回シリーズで朝食に地産地消を取り入れた出前授業やわが家の自慢の朝食レシピを完成させ、調理実習でスキルを習得させた。子どもたちは「私食べる人」から、「時には私作る人」へと改善した。このプログラムを通して、子から家族へと食生活が改善でき、その変容が継続していることが成果である。【目的】本研究は、稲沢市教育委員会、学校保健委員会と協働して、高学年児童に食育支援ならびに栄養アセスメントを実施し、食育支援プログラムの開発のための理論の枠組みを構築する。【方法】1.管理栄養士養成課程4年生が介入授業実施。子どもを通して母親への食行動変容をも目指した。2.4種類の調査とその栄養アセスメント{(1)身体計測、(2)食生活調査(アンケート調査)、(3)食事調査((1)秤量法による連続4日間の食事記録、(2)簡易版自記式食事歴法による調査10歳用)、(4)24時間蓄尿}を行った。3.e-LearningをWeb上で開設した。【結果】高学年児童への介入授業は、(1)なぜ、毎日食事を食べるのか、(2)好き嫌いをなくして何でも食べよう、(3)バイキング形式で自分にふさわしい食事を選ぼう、の各テーマで行った。その結果、朝食の栄養バランスがよくなった。子どもと真剣に向き合い料理をするようになり、子どものこころが落ち着いた。料理をよく手伝うようになった。など効果を確認した。食事記録から算出した水溶性ビタミン摂取量と尿中排泄量との関連性は、最近の数目間がよく反映されていた。行動変容段階モデルを応用した食生活調査を行った結果、「食生活で気をつけていることはあるか」という質問では、無関心期は31.5%、維持期は14.2%であった。「副菜は1日2回以上食べる日が何日ありますか」では、"毎日""ほとんどない"と回答したものは、無関心期で41%、18%、維持期で70%、5%であった。【考察】3か月間といった介入授業を通して、子どもの食に関する意識や家庭での食生活によい影響を及ぼした。行動変容段階モデルを応用した各ステージ別に食育支援のe-LearningをWeb上に開設し継続・習慣化を目指している。栄養アセスメントから咀嚼や睡眠が新たに浮上している。平成20年度は咬合性の調査を踏まえた科学的根拠を基に食育支援プログラムの実践的応用の検証を進めていきたいと考える。【目的】本研究は昨年同様稲沢市教育委員会、学校保健委員会と共同して、高学年児童に食育支援ならびに栄養アセスメントを実施し、食育支援プログラムの検証を試みた。【方法】1.管理栄養士養成課程4年生卒業演習科目の一貫から学生による介入授業(3回シリーズ)を実施した。今年もさらに子どもを通して保護者への食行動変容をも目指した。2.(1)連続4日間の秤量法による食事調査、(2)24時間蓄尿、(3)食生活調査を実施した。【結果】高学年児童への介入授業は、(1)地産地消について、(2)わが家の自慢の朝食レシピ、(3)私食べるヒトから作るヒトへ、の各テーマで行った。その結果、地元でとれる野菜を身近に感じ、地元でとれる食材を大切にし、安心・安全な食材を日常の食事の中に取り入れることができた。子どもたちが調理のスキルを身につけ、自ら家族に朝食を作ることができた。食べるヒトから作るヒトに変容したことで家族への感謝の気持ち、食べてもらう人への思いやり、食べ残しが少なくなった。なにより家族との会話が増えた。など保護者からのたくさんのコメントを頂き、食育支援が高く評価された。新聞、NHK、稲沢市"広報“に取り上げられた。高学年児童への食育支援プログラムは、地元の小学校のみならず愛知県下で多くの小学校から同様な支援を依頼されている。今後はさらにこのプログラムが誰でもできるよう標準化・システム化を進めたいと考えている。さらには秤量法による連続4日間の食事記録と24時間尿を採尿し、水溶性ビタミンの排泄量と摂取量との関連性を見出すことができた。それによるとビタミンB12を除く他の水溶性ビタミンに正の有意差がみられた。よって、水溶性ビタミン排泄量を用いて、水溶性ビタミン摂取量の栄養評価することが確認できた。この結果表を個々人にフィードバックし栄養教育を実施した。食生活の行動変容をもたらす一指標になり、現在論文を海外の雑誌に投稿する準備をしている。
イヌの熱産生分子UCP3の発現解析とその活性化による新しい肥満治療法の開発

イヌ腫瘍から樹立した細胞株はサイトケラチン、ビメンチン、デスミン陽性であり、骨格筋特異分子であるmyoD1およびmyogenin、UCP3のmRNA発現が確認された。この細胞株は横紋筋肉腫と結論され、CMS(Canine Myogenic Sarcoma)と命名された。この細胞をオレイン酸存在下で培養すると、UCP3の発現が増加した。UCP3は余剰エネルギーを熱に変えるので、肥満犬の食事療法では脂肪源としてオレイン酸を用いることが有効と考えられた。日本獣医生命科学大学付属動物医療センターで分離されたイヌ由来非上皮系悪性腫瘍から細胞株を樹立し、分子レベルでの性質を解析した。この細胞は病理組織学的に横紋筋肉腫が疑われており、インスリンの主な標的臓器が骨格筋であることからイヌの糖代謝をin vitroで研究するツールとしての可能性が期待された。培養開始から2ヶ月間は線維芽細胞の増殖が優位であったが、その後は紡錘形から円形の付着性細胞が優位となり、50回の継代後も安定した増殖を示した。この細胞株をCMS(Canine Myogenic Sarcoma)細胞と命名し、以下の解析を実施した。まず対数増殖期にある細胞を用いてアビジン・ビオチン法による免疫組織染色を行った。サイトケラチン、ビメンチン、デスミンの発現を確かめたところ、それぞれ陰性、強陽性、弱陽性という結果が得られた。これらの結果は横紋筋の性質と一致するが、平滑筋でも同様の染色態度を示すことが知られているので、さらに遺伝子レベルでの解析を行った。細胞からRNAを抽出し、逆転写反応によってcDNAを作製した。PCR法によって骨格筋特異分子であるmyoD1およびmyogenin、本研究の主なターゲット分子であるUCP3のmRNA発現を解析したところ、この細胞ではmyoD1とUCP3が発現していることが確認された。一方、myogeninの発現は確認されなかったが、これは横紋筋への分化段階の初期に発現するmyoD1とその後期に発現するmyogeninの発現時期の違いによるものと推定された。これらの結果から、CMS細胞は横紋筋分化の初期段階の特徴を備えた横紋筋肉腫細胞株であると結論された。ヒトUCP3において全UCP3発現量の約45%を占めるsplicing isoform(truncated type)が報告されたことを受け、イヌUCP3にsplicing isoformが存在するかどうか検討した。材料はイヌ骨格筋よりtotal RNAを抽出後、cDNAに合成したRT産物を用いた。次に1)イヌUCP3のfull length cDNAを増幅するため5' UTRと3' UTRに、また2)ヒトShort型の類似cDNA増幅するためにexon5とintron6にそれぞれプライマーを設定しRT-PCR法および塩基配列の解析を行なった。その結果、1)においては約950bp、約700bp、約500bpの3つバンドが検出されたが、サブクローニングの結果、約950bpのバンドはUCP3由来のfull length cDNAであったが、他の2本のバンドは非特異的な産物であった。一方2)においてはPCR産物の増幅は確認できなかった。以上のことからイヌUCP3においては少なくともエクソンスキッピングによるtruncated typeのisofromは検出されなかった。しかし、興味深いことに今回イヌUCP3 cDNAのクローニングによりこれまでの報告とは異なる非同義置換の存在が示唆された。今後、非同義置換の確認を含めた遺伝子頻度の算出さらには肥満との関連などさらに分子遺伝学的知見を集積する必要がある。イヌ横紋筋肉腫組織より株化・継代されたCMS細胞株を無処置で培養、または1μMのall-transレチノイン酸(RA)を加えて低栄養条件(0.5% FBS)下で分化誘導を行った。オレイン酸(OA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)、エイコサペンタエン酸(EPA)、カルバサイクリンを濃度を変えて添加して3時間または6時間培養し、それぞれの脂肪酸がUCP3の発現量に及ぼす影響を検討した。細胞からRNAを抽出してcDNAを作製し、定量PCR法でUCP3の発現量を調べた。RA、脂肪酸を共に添加していないときの発現量を1として各条件と比較したところ、DHA、EPA刺激では分化条件下でも変化しないかまたはわずかな変動だけが見られた。一方、オレイン酸を添加したところ、UCP3の発現には大きな増加が見られ、この効果は分化条件下よりも未分化なものの方が高かった。従って、他の動物種で、DHAやEPAの有効性が高いと報告されているのとは異なり、犬ではOAが骨格筋のUCP3を効率よく増加させる可能性が示された。今回得られた結果は、これまであまり注目されることのなかったn-9系列の脂肪酸がイヌの骨格筋に強い作用を持つ可能性を示唆するものである。

UCP3は余剰エネルギーを熱に変えることによって抗肥満効果を発揮することが齧歯類で実証されているので、イヌの肥満治療における食事療法の脂肪源としてオレイン酸を用いることが有効であると考えられた。また、今回得られた知見は、ヒトにおいて脂肪酸が代謝に及ぼす効果を調べる上でもn-9脂肪酸をこれまで以上に重視すべきであることを示唆するものであり、臨床栄養学的見地から重要である。
金属-セラミックス単結晶傾斜機能膜の作製とその電気・磁気的性質の解明

本研究では超高真空同時蒸着法を用いて、セラミックス(MgO、CaF_2、Al_2O_3)の単結晶マトリックス中に、金属及び半導体クラスターをその体積比、結晶方位、粒径及び形状を傾斜パラメータとして変化させて埋め込んだ新しいタイプの傾斜機能複合膜を作製し、その傾斜性が反映されたマクロ物性及び局所物性の研究を行った。この金属-セラミックス単結晶傾斜複合膜は当研究者の独自のものであり、諸外国でも例を見ない。本複合膜は蒸着量や速度が十分制御できるMBE法と特殊スリットを用いて製膜するため、単結晶でかつ内包のクラスターとして種々の傾斜機能をもつ複合膜材料が実現でき新しい材料創製の研究が期待できる。本年度は、まず傾斜機能をもった金属-セラミックス複合膜の作製のため超高真空チャンバーを整備し、試験的にAu-MgOおよびFe-MgO傾斜複合膜を作製し、蒸着量傾斜性の電子顕微鏡による評価と、Fe-MgO複合膜の磁性へのこの傾斜性の影響の研究を行った。複合膜の作製と構造の評価については、これまでの研究の蓄積があるためFe-MgO複合膜の磁性変化とその蒸着量傾斜性との関連の解明に成功した。また、副産物としてγ-Feの成長を確認し蒸着量傾斜性との関連での今後の研究の糸口を見つけることができた。平成9年度はもう一つの研究課題である電気的性質と傾斜性の関連を、通常の電気伝導率測定法によるマクロ的アプローチの他に、走査トンネル顕微鏡(STM)を駆使したミクロ的測定も合わせて研究してゆく予定である。
スピルオーバーを考慮した交通インフラ整備：九州をモデルケースとした実証的研究

本研究はネットワーク性という特徴を有している産業基盤型社会資本である交通インフラに焦点を当て、ネットワークの形成状況とスピルオーバーとの関係性を明らかにすることで、交通インフラ整備の財源調達や広域行政などのあり方を提示することを目的としている。研究2年度目にあたる平成30年度は、平成29年度に行った文献研究や構築した実証モデル(プロトタイプ)をベースに、九州地域の高規格道路である「東九州自動車道」に焦点を当て、1東九州自動車道の整備状況に関するデータベースを作成し、2整備状況に応じて「最寄りとなる新規開通区間のインターチェンジまでの時間距離」というアクセシビリティ指標のデータを作成し、3ヘドニック・アプローチをベースとした地価関数にアクセシビリティ指標等のデータを用いて実証分析を行うことで、交通インフラ整備が企業活動に及ぼす経済効果の量的規模と空間的広がりについて検証した。その結果、1交通インフラが整備されたことによる業務環境改善の効果は、空間全体に一律に広がっているわけではないこと、2交通インフラが整備された当初のように、ネットワークが十分に形成されていない時点では効果が現れないこと、3ネットワークが形成されるにつれ、業務環境改善の効果が大きくなることが明らかになった。以上の検証結果は、高速道路をはじめとする交通インフラを整備する場合、発生する経済効果の空間的広がりや、ネットワーク形成過程と経済効果との関係性を十分に考慮しながら整備計画を立てることの重要性を示唆している。研究初年度にあたる平成29年度は、これまであまり行われてこなかった地価への帰着の程度や範囲を詳細に分析できる実証モデルの構築、実証分析に必要となるデータの収集・加工に時間を要したことから、研究計画からやや遅れた状況となった。しかしながら研究2年度目にあたる平成30年度は、平成29年度に時間をかけて行った基礎作りがベースにあることから、研究実施計画に沿った形で概ね順調に進展した。今後の研究では、当初の計画通り、平成30年度までの研究から得られた交通インフラ整備効果の空間的広がりに関する決定要因分析を行うとともに、決定要因分析の結果を踏まえ、交通インフラ整備の財源調達や広域行政のあり方を提示する。具体的には、1交通インフラ整備効果の規模と地理的範囲について時系列比較を行うとともに、整備効果の決定要因を分析する。2九州地域の道路整備計画をもとに効果の将来予測を行う。3交通インフラ整備の財源調達、広域行政等の政策的意味合いをまとめる。以上の通り研究を進めることで、最終的には交通インフラ整備の財源調達や広域行政などのあり方について、研究成果を提示する予定である。研究初年度である平成29年度は、1文献研究、2文献研究をもとにしたモデルの構築、3実証分析の際に必要となるデータの収集と加工を中心に研究を進めた。1文献研究では、交通インフラ変数を組み込んだヘドニック理論モデル構築のため、Pereiraa and Roca-Sagales(2003)、OECD(2007)など、交通インフラと地域経済に関して記述している文献を中心に文献研究を進めた。また、実証モデルを開発できるよう、高速道路の整備効果をヘドニック・アプローチによって検証しているIacono and Levinson(2009)、Beenstock et al.(2015)などの文献研究を行った。2モデルの構築では、上記の文献を参考にし、わが国の先行研究で行われているDID(Difference in Differences)推定を前提とした実証モデルではなく、地価への帰着の程度や範囲を詳細に分析可能な実証モデル(プロトタイプ)の開発を進めた。3データの収集と加工では、国土交通省『道路交通センサス自動車起終点調査』から法人所有自動車の移動量、GISから都市間の移動距離、出発地と目的地の経済活動規模などのデータを収集し、Lee and Goulias(1996)などを参考に、交通インフラを実証モデルに組み込むためのアクセシビリティ指標の開発を試みた。当初の研究計画では、九州地域の高規格道路を対象に、1プロトタイプの実証モデルを用いた実証分析を行い、2実証分析結果を検証することで必要に応じて実証モデルを修正し、3実証モデルを確定する段階まで研究を進める予定であった。しかしながら、これまであまり行われてこなかった地価への帰着の程度や範囲を詳細に分析できる実証モデルの構築、実証分析に必要となるデータの収集・加工に時間を要したことから、研究計画からやや遅れた状況となっている。

その結果、1交通インフラが整備されたことによる業務環境改善の効果は、空間全体に一律に広がっているわけではないこと、2交通インフラが整備された当初のように、ネットワークが十分に形成されていない時点では効果が現れないこと、3ネットワークが形成されるにつれ、業務環境改善の効果が大きくなることが明らかになった。以上の検証結果は、高速道路をはじめとする交通インフラを整備する場合、発生する経済効果の空間的広がりや、ネットワーク形成過程と経済効果との関係性を十分に考慮しながら整備計画を立てることの重要性を示唆している。研究初年度にあたる平成29年度は、これまであまり行われてこなかった地価への帰着の程度や範囲を詳細に分析できる実証モデルの構築、実証分析に必要となるデータの収集・加工に時間を要したことから、研究計画からやや遅れた状況となった。しかしながら研究2年度目にあたる平成30年度は、平成29年度に時間をかけて行った基礎作りがベースにあることから、研究実施計画に沿った形で概ね順調に進展した。今後の研究では、まず始めに、平成29年度の残された課題である「実証モデルの確定」を行う予定である。そして、当初の研究計画通り、研究2年目となる平成30年度は、九州地域の高規格道路を事例として交通インフラ整備が地域経済に与える効果をスピルオーバーの地理的範囲とともに推定する。具体的には、1九州地域における高規格道路の整備状況に応じたネットワークの形成とスピルオーバーとの関係を時系列で推定するために、高規格道路の整備状況に関するデータベースを作成し、マッピングを行う。2整備状況に合わせて、アクセシビリティ指標、その他のコントロール変数についてデータを作成する。3整備状況を複数期間に区切り、期間ごとに実証分析を行い、ネットワーク形成とスピルオーバー(正と負)の関係を推定する。4スピルオーバーの地理的範囲を特定し、交通インフラの地域経済に与える効果を計測する。以上の通り研究を進めることで、最終年度となる平成31年度には、交通インフラ整備の財源調達や広域行政などのあり方について、研究成果を提示する予定である。今後の研究では、当初の計画通り、平成30年度までの研究から得られた交通インフラ整備効果の空間的広がりに関する決定要因分析を行うとともに、決定要因分析の結果を踏まえ、交通インフラ整備の財源調達や広域行政のあり方を提示する。具体的には、1交通インフラ整備効果の規模と地理的範囲について時系列比較を行うとともに、整備効果の決定要因を分析する。2九州地域の道路整備計画をもとに効果の将来予測を行う。3交通インフラ整備の財源調達、広域行政等の政策的意味合いをまとめる。以上の通り研究を進めることで、最終的には交通インフラ整備の財源調達や広域行政などのあり方について、研究成果を提示する予定である。平成30年度の使用計画として、海外の先進地域における聴き取り調査・資料収集旅費を計上していた。2019年3月にイギリス(ロンドン)において聴き取り調査・資料収集を行ったが、年度末であったため平成30年度の実支出額に反映されていないことから、次年度使用額が生じている。
東エルベ農村社会とドイツ農村・都市関係史とりわけ都市近郊農村史の実証的比較研究

「東エルベ農村社会とドイツ農村・都市関係史とりわけ都市近郊農村史の実証的比較研究」に関する研究経過と成果は、およそ以下とおりである。(1)図書整備については、とりわけ「ベルリン圏の都市近郊農村史」に着目して、エッシャーのブランデンブルク史論、あるいは、ホーフマンの自治体論に関する新刊書や基本文献の収集と整理に努めた。(2)文書館・図書館調査は、計画どおり、主としてポツダム・アルヒーフとベルリン国立図書館を中心に行った。アルヒーフ調査に際しては、「ドイツ学術交流会」の財政的援助も得ることができた。(3)研究発表としては、平成12年6月4日、「プロイセン都市近郊農村史とベルリン」をテーマとして、「ドイツ資本主義研究会」で報告するとともに、翌平成13年5月12日には、「ベルリン圏の都市化と近郊農村の地方自治」と題する学会発表を、「土地制度史学会中四国部会研究会」において行った。(4)研究論文の主要な成果としては、「プロイセン都市近郊農村史とベルリン-テルトウ郡の鉄道建設と世襲財産所領」(『土地制度史学』第172号所収)を公表することができた。また、新稿「ベルリン圏の都市化と近郊ゲマインデの自治-19世紀末20世紀初頭期テルトウ郡の実態に即して」の『社会経済史学』第68巻第1号への掲載が、決定している。平成2年刊の拙著『ドイツ世襲財産と帝国主義-プロイセン農業・土地問題の史的考察』以降、10年有余の間、積み重ねてきた成果の一つの集成として、現在、新著『都市史と農村史のあいだ-ドイツ都市近郊農村史論序説』(仮題)の出版を計画している。同書は、前編ドイツ大土地所有の歴史的役割、そして、本研究の主要な成果が系統的に展開される後編ドイツ都市近郊農村の史的個性、の2編構成をとる予定である。平成十年度の研究実績は、およそ以下のとおりである。(1)図書整備については、東エルベ農村社会史・ドイツ農業史関連の基礎文献を幅広く収集する、ここ数年来の作業を継続し、いっそうの整備と拡充に努めた。(2)図書館調査は、日本の国会図書館を中心に計二度実行し、また、ベルリン工科大学のハインツ・ライフ教授ならびにフンボルト大学のローター・バール教授から、本研究遂行上必要なレビューを受けた。その際、ベルリン・Teltow郡史研究の必須文献といってよいErnst Fidicinの1857年刊の古典的著作と、Liese1ott Enders編のOrtslexikon、そして、Felix Escherのベルリン「都市近郊農村」史論等等の重要図書の所在に関する教示を得、さらには、ドイツ・ベルリンとイギリス・ロンドンを比較史的に検討ずる必要性の教示をも得たことは、今後の研究に生かしうる貴重な成果の一つであった。(3)口頭発表としては、経済史研究会第三回研究大会(京都大学)において、「ドイツ農村・都市関係史研究に向けて-世襲財産から都市近郊農村へ-」と題する研究報告を行った。そこで、平成十一年度の研究計画であるが、今のところ、以下の二点を予定している。(1)「ドイツ農村・都市関係史とりわけ都市近郊農村史」に関する実証の厚味をまし加えて、当該の研究を本格化させるために、ポツダム文書館BrandenburgischesLandeshauptarchivを中心とした調査による未公刊一次史料の発掘・収集とその利用化を図る。(2)該研究のさしあたっての到達点を示す中間報告として、本年十月開催の土地制度史学会の自由論題報告で口頭発表できるよう、その準備にいそしむ。以上である。上記の課題に関する平成十一年度の研究実績は、およそ以下のとおりである。

(1)図書整備については、プロイセン都市近郊農村史、とりわけ、ベルリン・テルトウ郡関連の重要文献を重点的に収集するここ数年来の系統的作業を継続した。(2)図書館調査は、日本の国会図書館とベルリンの国立図書館を中心に計三度実行し、また、ベルリン・フンボルト大学のローター・バール教授から、本研究遂行のために必要なレビューを受けた。その際、ドイツ都市・農村連続体史研究の必読文献と言って良いE. Bohmの古典的著作やC. Wilkeの最新作、ならびにK. Adamy・K. Hubener・M. Leps編著の近作等の諸研究が持つ重要性について貴重な教示を得た。さらには、ポツダム文書館Brandenburgisches Landeshauptarchivが所蔵する未公刊一次史料に的を絞った文書館調査の必要性をあらためて痛感させられたことも、有益な成果の一つであった。(3)平成十一年度には、また、これに加えて、同年五月からの三か月間、ドイツ学術交流会(DAAD)の支援を受けて行った、先のポツダム文書館での調査・研究の時に発掘しえた原資料のマイクロ・フィルムを、当該科学研究費の交付によって、コピー化することができた。そこで、平成十二年度の研究計画としては、さしあたり、次のことを必須の課題としたい。すなわち、同年六月開催予定の「ドイツ資本主義研究会」において、「プロイセン都市近郊農村史とベルリン・・・ブランデンブルク・テルトウ郡の実態に即して・・・」と題する口頭発表を行い、成果を問うた上で、同タイトルの論考とこれに続く連続論文をまとめることが、それである。当該の課題に関する平成12年度の研究実績は、およそ以下のとおりである。(1)図書整備については、都市農村連続体、とりわけ、ベルリン・テルトウ郡に着目したプロイセン都市近郊農村史関連の重要文献を、可能な限り重点的に収集する数年来の系統的作業を本年も継続した。(2)図書館調査は、フランクフルト・ゲーテ大学付属図書館とベルリンの国立図書館を中心に実行し、さらに、フランクフルト・ゲーテ大学のヨアヒム・ヘニング博士ならびにベルリン・フンボルト大学のローター・バール教授から、本研究遂行のために必要な集中的レビューを受けた。その際、ドイツ都市・農村史研究、なかんずく、いわゆるペンドラーの歴史的実態に関するKノーアクやCh.グラーベ、さらには、D.ランゲヴィーシェらの必読文献の所在について貴重な教示を得た。(3)研究報告としては、同年6月京都大学で開催された「ドイツ資本主義研究会」において、「プロイセン都市近郊農村史とベルリン-ブランデンブルク・テルトウ郡の実態に即して-」と題する口頭発表を行って批判を仰いだ。(4)さらに、当該の報告を基礎にして、「プロイセン都市近郊農村史とベルリン-テルトウ郡の鉄道建設と世襲財産所領-」をタイトルとする論文をまとめ、これを「土地制度史学」に投稿し、編集委員会の審査を経て、同誌への掲載が決定された。そこで、平成13年度の研究計画としては、さしあたり、次のことを必須の課題としたい。すなわち、本年5月開催予定の「土地制度史学会中四国部会研究会」で、「プロイセン史におけるゲマインデ自由とその意義-テルトウ郡の都市近郊農村の実態に即して-」と題する報告を行って、同タイトルの論考をまとめることが、それである。当該の課題に関する平成13年度の研究実績は、およそ以下のとおりである。
触媒金属ナノ粒子及びそのナノ構造に依存した硫黄被毒回復反応に関する研究

まず、昨年度に作製と立上げ調製を行ったRh蒸着源および試料トランスファシステムを用い、Al_2O_3/NiAl(100)上にRhを蒸着したRhモデル触媒基板の作製を行った。作製したモデル触媒表面に対し原子間力顕微鏡(AFM)測定を行い、作製時の加熱温度による表面構造の変化を調べた。その結果、Al_2O_3薄膜上に蒸着されたRhはナノメーターサイズのクラスターを形成しており、加熱温度上昇に伴ってRh粒径の成長、Rhの基板中への固溶が起こることを明らかにした。次に、加熱温度を制御して作製したRhモデル触媒基板の表面に含硫黄分子(硫化ジメチル)を吸着させ、分光学的手法により解離反応を調べることで基板表面の解離活性を評価した。その結果、硫化ジメチルの解離反応に対しRhが活性点となること、およびRh粒径の変化に伴って解離活性も変化することが明らかとなった。本研究では更に、硫化ジメチル分子の解離の後、Rhモデル触媒表面に残留した原子状硫黄の除去についても検討した。この結果からは、Al_2O_3薄膜上に担持されたRhに吸着した硫黄は、Rh単結晶表面に吸着したものに比べて表面からの除去が困難になることが分かった。このような解離活性、および硫黄とRhの結合力の向上はRhがナノ構造化されることによる高活性な吸着サイトの形成(例えば、step-edge構造など)によるものと推測された。以上得られた結果は、硫黄被毒とその回復のメカニズムを解明するための知見として、また触媒金属のナノ構造化による反応コントロールの可能性を見出した点で重要である。第一として、含硫黄分子と酸素・水の共吸着反応について明らかにした。触媒金属が実際に硫黄被毒を受ける環境は酸素や水を含んだ排気ガス中であり、それらを含んだ環境下での被毒メカニズムを明らかにする必要がある。また、硫黄被毒を受けたRh表面の被毒回復には、酸素吸着種と含硫黄分子との相互作用が重要であることがわかっている。そこで、酸素吸着種として自動車排気ガス中に多く含まれる酸素(O_2)および水(H_2O)と硫化ジメチル:(CH_3)2_Sの共吸着反応とその温度依存性を明らかにした。研究結果として、これらの酸素吸着種は硫化ジメチルの解離反応に大きな影響を与えることがわかった。特に、水は硫化ジメチルの昇温に伴う解離反応を大きく促し、被毒を促進させることが明らかとなった。第二として、Rhナノ構造試料の作製の為に用いるRh蒸着源の設計、立上、調整を行った。また、本研究では、Rhナノ構造試料の作製(真空蒸着法)、試料表面で起こる分子吸着反応(XPS)、試料表面の形状の観察(原子間力顕微鏡:AFM)という一連の実験を速やかに行う必要があるため、プレパレーションチャンバからXPS測定チャンバへの試料の輸送、試料の冷却・加熱、試料表面の温度測定が同時に行えるように試料ホルダめ改良を行った。これらのシステムを用い、自動車排気ガス浄化触媒への応用の観点から、アルミナ:A1_2O_3表面上へのRhナノ構造の作製を試みた。今後は、その表面で起こる分子吸着反応について明らかにし、研究成果発表を行う予定である。
広汎性発達障害児の人工内耳両耳聴における中枢機構

広汎性発達障害合併先天性高度感音難聴に対する両側人工内耳では12番目の人工内耳装用を嫌がるが1番目の人工内耳を先に装用すると使用装用可能となる、21側人工内耳では言語表出に乏しいが両側人工内耳後に急激に発達、最終的にキャッチアップする、という特徴を認めた。人工内耳装用言語習得後失聴成人では「語音」と「合成音」が行動実験・聴性誘発電位計測いずれにおいても区別されていなかった。言語習得前失聴児童では、不十分ではあるものの、「語音」と「合成音」の区別が能であった。聴性誘発電位計測においては、健聴者のN1P2複合体と同様に、P2N2複合体は「語音」にくらべて「合成音」で大きい反応を示した。平成25年度は聴性誘発反応の計測システムの樹立を行った。人工内耳埋め込み患者で最も多く使用されているコクレア社のシステムが平成26年に新機種が導入されることが決まったため、人工内耳両耳刺激の専用装置の作成は平成26年度以降に行うこととし、既存の機器を用いて計測系の樹立に専念した。計測機器は日本光電のMEB-2200とMEB-2300(以下MEB)を用い、これらと汎用PCのパラレルポートを接続するケーブルを作成した。NeurobehavioralsystemsのPresentationからトリガーと語音・複合音を同時に出力、語音・複合音は通常のスピーカーもしくはヘッドホンから提示、トリガーはMEBに送信した。Presentationから提示した語音・複合音に対する反応をMEBで加算平均した。その結果、音刺激後約100 ms以降に生じるN1-P2複合体と呼ばれる反応が計測できた。しかしながら、詳細に反応を調べると、人工内耳術後早期の患者では人工内耳によるノイズが大きくそのままでは反応を見ることが困難であった。これは刺激間隔が短い条件と長いも条件の2つを計測し、その差分を取ることにより除去することができる。しかしながらこの場合は反応の大きさに影響が出る可能性があり、反応の大きさではなく潜時を解析対象とすべきと思われる。また、音刺激の方法においてもスピーカーよりもヘッドホンから提示したほうが大きな反応を認めた。いずれにせよアナログ刺激によるノイズの混入は問題とはならなかった。人工内耳両耳刺激の専用装置を作成することによりさらにクリアに刺激を提示できるため、平成26年度以降はこの系を用いて計測を行う予定である。平成27年度は小児において人工内耳埋め込み患者での聴性誘発電位の計測を開始した。昨年度までに構築した人工内耳刺激システムを使用、聴性誘発反応の計測を行った。昨年度に主任研究者が京都大学から岩手医科大学に転勤となったが、岩手医科大学で刺激音とトリガーを同時に音信号に変換して記録したところ、刺激音がトリガーより50 ms遅れていることが判明し、潜時の校正が必要であることが判明した。あらたに校正したシステムを用いて、人工内耳埋め込み患者5名で聴性誘発反応を計測した。5名の内訳は言語習得後失聴成人2名、言語習得前失聴小児3名である。日本語母音「あ」(以下「語音」)と、周波数分布を合わせた複合音(以下「非語音」)を交互に提示、その反応を調べた。特に小児では人工内耳のアーチファクトが大きく、FriesenとPicton(Friesen and Picton, 2010)の方法に準じて刺激間隔を2000 msと500 msの条件で計測、減算することでアーチファクトを除去した。正常被験者ではN1P2複合体は非語音で反応が大きく潜時が短縮するが、言語習得後失聴成人では大きさ・潜時とも両者で差が無いことが分かった。また聴覚心理学的にも語音と非語音の区別ができず、両方とも雑音と認識することが分かった。言語習得前失聴小児でも同様にN1P2複合体の大きさ・潜時とも、語音と非語音で差が無かったものの、言語習得前失聴小児に特徴的なN2では非語音で語音に比べて大きな反応を認めた。聴覚心理学的には語音と非語音の区別はある程度可能ではあるものの、両方とも語音と認識する傾向があった。本研究により、人工内耳患者では語音と非語音の区別がつきづらく、特に言語習得後失聴成人では語音と認識しづらい傾向を認めた。言語習得前失聴小児では正常被験者やに言語習得後失聴成人とは異なった反応を示しており、語音のカテゴリー化機序が異なっている可能性が示唆された。耳鼻咽喉科学研究の目的に関しては、平成25年度は当初の目的どおり複合音を用いた聴性誘発反応の計測系を確立することができた。

しかしながら人工内耳の新機種が発売されることが報告されたため新機種の詳細が判明するまで両耳刺激装置の開発は繰り越しとし、ヘッドホンやスピーカーからの刺激での研究を行った。この点が当初の計画とは異なっている。しかしながら、ヘッドホンやスピーカーから刺激する方法でもある程度の反応が得られることが判明したため、研究全体としては遅延が無い。ただし小児患者においてヘッドホンを用いる場合には体動等で人工内耳装置が外れてしまう可能性があり、平成26年度には当初の予定どおり両耳刺激装置を作成し、これを用いる予定である。平成26年度は当初の計画通り両耳刺激装置を作成し、小児期に手術を行った患者での計測を開始する。聴覚機能検査や発達検査は既に測定を行っており、これも継続していく。小児の場合は頭部のサイズも小さく安静を保つことも難しいため、今後は機械的な計測系のみならず、小児が安定して計測を受けることができる短時間かつ不快感の少ない刺激系を開発する。人工内耳埋め込み患者で最も多く使用されているコクレア社のシステムが平成26年に新機種が導入されることが決まったため、人工内耳両耳刺激の専用装置の作成は平成26年度以降に行うこととし、既存の機器を用いて計測系の樹立に専念した。そのため刺激装置の作成費用を次年度使用とした。本年度は当初の計画に従い、人工内耳両耳刺激の専用装置を作成する。幸い仕様上は新機種も接続ケーブルの追加で従来と同様の装置が使用できることが予想されるため、最終的には当初の計画通りの進行となる。
ＸＡＦＳ法を駆使した硫酸エアロゾルの生成過程と地球寒冷化への影響の解明

本研究では、硫酸エアロゾルなど、大気中に存在する強酸の生成過程について研究を進めており、2018年度は主に、環境中に存在する過塩素酸に関する研究を進めた。通常、環境中の過塩素酸は、大気中の紫外線の影響で塩化物が酸化を受けて生成する。硝酸も同様のプロセスで生成すると考えられているため、多くの研究で環境中の硝酸イオンと過塩素酸イオンの濃度比は類似している。本研究では、火星の表層環境のアナログとしても注目される砂漠中の過塩素酸について研究を進めた。特に中国・タクラマカン砂漠周辺の砂漠の砂、河川堆積物、氷河堆積物などについて、過塩素酸濃度、塩化物や硝酸イオンとの濃度比、およびX線吸収微細構造(XAFS)法による塩素化学種の同定を行った。その結果、上記の試料のうち、砂漠砂試料や河川堆積物に比べて、氷河堆積物中で過塩素酸の絶対濃度および硝酸塩に対する過塩素酸の比が著しく高いことが分かった。タクラマカン砂漠は、世界の他の砂漠と比べて毎年100 mm程度の降雨があり、過塩素酸が沈着しても容易に溶解し還元する可能性があるため、アタカマ砂漠などと比べて砂漠中の濃度が低い原因として、こうした降雨が考えられる。そのため、火星表層環境などでの過塩素酸の存在は、長い期間、強い乾燥状態が維持されてきたことを示唆する。一方、氷河堆積物試料中で過塩素酸濃度が高く、特に硝酸塩に対する比が高いことは、大気中での紫外線による生成過程以外に、別の過塩素酸の生成プロセスがあることを示す。氷床中にトラップされていた線化物が紫外線により酸化されるプロセスが報告されているが、氷河堆積物中の過塩素酸の存在は、このようなプロセスにより生成した可能性がある。2018年度は、当初の大気中の硫酸の研究に加えて、過塩素酸に関する研究を進めた。この研究は非常に新規性が高く、特に大気中の紫外線による酸化以外にも過塩素酸の生成過程があることが示唆される結果が得られたため、火星の表層環境のアナログとしても重要で、本研究の進展が大いに期待される。過塩素酸の環境中での生成プロセスについて、さらに研究を進める。特に実際の氷床を昇華させて生成するエアロゾル成分について、XAFS分析などを行うことで、過塩素酸の同定と、硝酸に対する比を調べる。その結果により、過塩素酸の生成プロセスとして、大気中の紫外線による増加以外に、氷床中の生成過程があることを示せる可能性がある。またXAFS法の適用により、過塩素酸の対陽イオンを明らかにする。特に溶解度の低いカリウム塩が主要であれば、過塩素酸の生成にカリウムの存在が重要であることを示すことができる。エアロゾル中の様々な元素の化学種解析を進めている。硫酸イオンについては、対陽イオンをX線吸収微細構造法(XAFS法)で決定する方法を開発し、様々な試料への応用を進めている。その結果、黄砂時には硫酸イオン化学種に占める石膏(CaSO4・2H2O)の割合が増加するが、それ以外の季節では硫酸アンモニウムが卓越することが分かった。硫酸アンモニウムは吸湿性が高く、雲生成による地球寒冷化効果を持つが、黄砂などの鉱物粒子の存在は、硫酸を石膏のような不溶性の塩に変化させるため、雲生成効果は持たないと考えられる。硫酸や類似の挙動を示すセレン酸について、沈着後の挙動を調べるために、土壌中のセレン酸の化学種を調べた。セレンは土壌中では亜セレン酸として存在する場合が殆どであるが、水抽出されるのは主にセレン酸であることが分かった。これは、セレン酸イオンと亜セレン酸イオンの水和イオンの安定性の違いによると考えられる。さらに塩素の化学種について検討した。特に火星表面などで過塩素酸がみつかっていることに着目し、タクラマカン砂漠やチベット高原の砂試料などで、塩素化学種として過塩素酸がないかどうかを調べた。まずイオンクロマトグラフィーで過塩素酸を定量する方法を確立し、塩素化学種に適用した。その結果、全塩素中の数%が過塩素酸塩となっている試料が見出された。これらは、紫外線の照射などによって塩化ナトリウムが過塩素酸塩化したものと推定された。さらにこの反応素過程を明らかにするために、マイクロXRF法で砂試料中の塩素の分布状態を調べると共に、塩素の局所化学状態をマイクロXAFSで調べた。その結果、過塩素酸塩はX線により容易に還元されるため、その特定がXAFS法では困難であることが示唆された。試料の採取及び分析が順調に進んでいる。

タクラマカン砂漠は、世界の他の砂漠と比べて毎年100 mm程度の降雨があり、過塩素酸が沈着しても容易に溶解し還元する可能性があるため、アタカマ砂漠などと比べて砂漠中の濃度が低い原因として、こうした降雨が考えられる。そのため、火星表層環境などでの過塩素酸の存在は、長い期間、強い乾燥状態が維持されてきたことを示唆する。一方、氷河堆積物試料中で過塩素酸濃度が高く、特に硝酸塩に対する比が高いことは、大気中での紫外線による生成過程以外に、別の過塩素酸の生成プロセスがあることを示す。氷床中にトラップされていた線化物が紫外線により酸化されるプロセスが報告されているが、氷河堆積物中の過塩素酸の存在は、このようなプロセスにより生成した可能性がある。2018年度は、当初の大気中の硫酸の研究に加えて、過塩素酸に関する研究を進めた。この研究は非常に新規性が高く、特に大気中の紫外線による酸化以外にも過塩素酸の生成過程があることが示唆される結果が得られたため、火星の表層環境のアナログとしても重要で、本研究の進展が大いに期待される。エアロゾル中および砂漠の砂試料中の過塩素酸の分析については、興味深いテーマなので、継続して推進していきたい。過塩素酸塩は、塩化ナトリウムに紫外線が照射され酸化・生成すると考えられ、より高地の試料では紫外線量が強いので、そのような試料を採取する。現在、チリの試料を取りよせ中で、この試料を用いた研究を進める計画である。過塩素酸の環境中での生成プロセスについて、さらに研究を進める。特に実際の氷床を昇華させて生成するエアロゾル成分について、XAFS分析などを行うことで、過塩素酸の同定と、硝酸に対する比を調べる。その結果により、過塩素酸の生成プロセスとして、大気中の紫外線による増加以外に、氷床中の生成過程があることを示せる可能性がある。またXAFS法の適用により、過塩素酸の対陽イオンを明らかにする。特に溶解度の低いカリウム塩が主要であれば、過塩素酸の生成にカリウムの存在が重要であることを示すことができる。
適時構造変化による適時機能変化型触媒の創製

適時構造変化による適時機能変化型触媒というテーマに対して触媒の溶解性を制御することによって触媒機能を制御できないかと考えて取り組んだ。昨年度ヘテロキラル凝集現象を起こす骨格を持ったジアミド分子内に光異性化するアゾベンゼンを導入することで、異性化により凝集体の水素結合ネットワークに影響を与え、ヘテロキラル凝集を光制御することを目指し、適切な位置にアゾベンゼンを導入すると、アミドのR体S体混合物は、アゾベンゼンがトランス型の時はヘテロキラル凝集を起こし、紫外光照射によるシス型への光異性化により凝集体は解離し溶解することを見出した。また続いて可視光照射により再びトランス型へ異性化させると凝集体を与ることがわかり、この凝集/解離のサイクルは繰り返し再現可能であった。そこで昨年度見出した分子骨格を基に触媒活性部位を分子構造に取り込むことで溶解性を自在に変化させることができる触媒の開発に取り組んだ。触媒活性部位として求核性をもつξリジン基を有する触媒を合成したところ、その化合物自体がヘテロキラル凝集現象に関係なく光によって可逆的に溶解性が変化することが分かった。合成した触媒を用いてモデル反応としてフェノールのBoc化を行ったところ、触媒の溶解性によって反応性に有意な差が得られることを見出しました。この触媒は他の反応に用いる際も触媒の溶解性を変えることで触媒活性を制御できることが分かった。また、詳細な解析の結果、触媒の溶解性と反応性とは強い相関があることがわかり触媒の溶解性を制御することによる反応性制御が有効な手法であることが示された。自在に触媒機能を調整することのできる触媒の開発を目指し、溶解性の制御というアプローチで触媒の活性を制御できたという点で評価できる。今後はこのアイデアを発展させて、実用的な触媒の開発を目指す。私は、複数のコンフォメーションの随意制御が可能な不斉触媒を設計し、適時機能変化能を有する不斉触媒の開発を目指して研究に取り組んでいる。本年度私は希土類金属ノアミド配位子触媒系に用いていたジアミド型配位子のR体、S体それぞれの塩化メチレン溶液を混合すると、瞬時に1:1ヘテロキラル凝集体を形成し沈殿するという興味深い分子認識能があることに着目し独自の凝集解離の制御を利用した機能変化触媒への展開をできないかを検討した。X線結晶構造解析の結果、塩化メチレンより得られた結晶はR体S体が交互に配列した強固な水素結合ネットワークを形成しており、本溶媒中での極めて低い溶解度を示すことがわかった。その結果をもとに、可逆的な光異性化を起こすアゾベンゼン基をジアミド型配位子に組み込むことで、光制御により分子間相互作用の変化を引き起こし、パッキングパターンの相違に基づく凝集と解離の随意コントロールが可能になると考え研究に着手した。ヘテロキラル凝集が起こるためには二つのフェノール部位、アミド部位による水素結合が重要である。水素結合には直接関与しない部位にアゾベンゼン基を導入したジアミドを合成し、ヘテロキラル凝集現象が見られるかを検討したところ、アゾベンゼン基を導入したジアミドがアゾベンゼンの光異性化により凝集と解離が可逆的に起こることを見出した。現在は、反応活性部位を導入して凝集、解離により反応性の違いがどの程度でるかを検討している。現在は溶解性を制御することによって機能を調整することのできる触媒開発を目指している。昨年度、アゾベンゼン基を導入したジアミドがアゾベンゼンの光異性化により凝集と解離が可逆的に起こることを見出した。アゾベンゼンがトランス体の時に凝集現象が見られ、シス体の時に溶解することがわかっていた。今年度、トランス体の時に得られた凝集体の単結晶のX線構造解析に成功し、凝集の際にジアミド部位が水素結合ネットワークを形成しているのに加えて、アゾベンゼン同士のπ-π相互作用が安定化に重要な寄与を示していることが分かった。この結果から、トランス体の時はπ-π相互作用により凝集し、シス体では、π-π相互作用による安定化効果がなくなるために凝集現象が見られなくなっていると推測された。また、凝集現象において沈殿の割合をHPLC分析によって解析することによって繰り返し凝集/解離を繰り返すサイクルにおいて定量的な評価をすることが可能になり論文投稿することができた。また、ジアミド体にピリジン部位を導入することによって光によって自在に溶解性をコントロールできる窒素を求核的な触媒の合成に成功した。触媒をフェノールのBo c化反応において評価したところ不溶性の触媒と、溶解している触媒では優位に反応速度の違いが見られることを見出した。

また続いて可視光照射により再びトランス型へ異性化させると凝集体を与ることがわかり、この凝集/解離のサイクルは繰り返し再現可能であった。そこで昨年度見出した分子骨格を基に触媒活性部位を分子構造に取り込むことで溶解性を自在に変化させることができる触媒の開発に取り組んだ。触媒活性部位として求核性をもつξリジン基を有する触媒を合成したところ、その化合物自体がヘテロキラル凝集現象に関係なく光によって可逆的に溶解性が変化することが分かった。合成した触媒を用いてモデル反応としてフェノールのBoc化を行ったところ、触媒の溶解性によって反応性に有意な差が得られることを見出しました。この触媒は他の反応に用いる際も触媒の溶解性を変えることで触媒活性を制御できることが分かった。また、詳細な解析の結果、触媒の溶解性と反応性とは強い相関があることがわかり触媒の溶解性を制御することによる反応性制御が有効な手法であることが示された。現在、溶解性によって触媒反応性を制御するという独自の反応機構制御能を獲得に成功した。この結果は、研究の目的を達成するための大変重要な一歩となった。自在に触媒機能を調整することのできる触媒の開発を目指し、溶解性の制御というアプローチで触媒の活性を制御できたという点で評価できる。現在、触媒の反応性を、溶解性を制御することで触媒機能をON/OFFすることが可能になった。現在は溶解性を変化させるシステムを拡張して、全く異なる触媒機能を自在に制御し発揮することのできる触媒の開発を目指している。今後はこのアイデアを発展させて、実用的な触媒の開発を目指す。
土壌と古土壌中の有機物と微量元素

当研究の目的は,従来から行ってきた古土壌の研究をさらに発展させ,風化作用における微量元素の挙動,有機物の挙動を明らかにするとともにそれに及ぼす生物活動の役割を明らかにすることである.当該研究期間において次の点が明らかになった:1.カナダ,オンタリオ州プロントの花崗岩上に発達した古土壌について(1)顕微鏡観察,主要元素および微量元素の挙動は,カナダ,オンタリオ州プロントの古土壌がその場で生成した土壌であることを示す,(2)primaryREE phosphateの風化によりsecondaly REE phosphateが形成されているが,微量元素も含む全岩の化学分析およびEPMAによる分析から,それが鉄の酸化物と密接に関連している可能性が不唆される,(3)Tauntonら(2000)により,現在の風化におけるREEの挙動は生物活動によりコントロールされていると報告されていることから,現在の花崗岩の風化,特にapatiteの風化における元素の挙動と生物活動の役割を明らかにし,プロントの古土壌と詳細に比較検討することは,25億年前の風化における鉄,リンおよび希土類元素の挙動と生物活動との関わりを明らかにすると考えられる.2.西オーストラリア,ピルバラ地方に27.7億年前に噴出したMount Ree玄武岩中にみられる変質帯は,従来古土壌と考えられ,当時の還元的な大気環境の有力な証拠とされてきたが(1)EPMAによる変質鉱物の分析や元素分布を含む当該研究で得られた新たなデータは,これが玄武岩の噴出と同時に起こった還元的な熱水活動による変質物であることへの新たな証拠を与える,(2)またこの変質帯から抽出された有機物の炭素安定同位体比はメタン生成細菌の存在を示唆し,メタンを含む還元的な熱水とメタン生成細菌の関連が今後の興味深い研究課題である.本研究の目的は,現在の風化作用に及ぼす生物活動の役割を明らかにし,併せて,古土壌との比較対照から,地球史における大気環境の変遷と生物活動とのかかわりを解明することである。本年度は鹿児島県頴娃地区の玄武岩上と市来地区の石英安山岩上の土壌を取り上げ,日本道路公団の協力の元で極めて"新鮮"な土壌を採集した。これらの試料の中から20個を厳選し,主要元素,REEを含む微量元素,有機炭素,それに硫黄など60余元素について分析を行った。その結果,風化に伴ってMg,Na,K,Siの溶脱やREEの増加等,大局的には期待される結果が得られた。データの解析のためにコンピュータおよび熱力学のソフトを購入し現在シミレーション解析の準備中である。成果は次年度以降になる。一方,太古代の還元大気環境の根拠とされてきたオーストラリア,ハマスレー地域のいわゆるMt.Rae"古土壌"についても研究した。我々のデータはこれが熱水変質帯であることを示した。熱水性のquartz中の流体包有物をLaser-Ramanにより測定した結果,メタンが確認され,グラファイト存在の可能性が示唆された。また,二酸化炭素ガスは存在しないことも確認した。ノースポール等近隣の熱水活動と対照しても,また二酸化炭素ガスが多かったと言われている太古代大気を考えても非常に興味深い。炭素の生物起源の可能性も高い。また流体包有物の塩濃度は海水のそれの2 4倍もあり,brine poolがあった可能性も高い。これらの研究成果については,地球惑星関連学会(2000年6月,東京)およびGSA(2000年10月,Nevada)で発表し,現在投稿準備中である。また熱水活動の年代をvein中のアパタイトを使って求める準備を進めている。当研究の目的は,従来から行ってきた古土壌の研究をさらに発展させ,風化作用における微量元素の挙動,有機物の挙動を明らかにするとともにそれに及ぼす生物活動の役割を明らかにすることである.当該研究期間において次の点が明らかになった:1.カナダ,オンタリオ州プロントの花崗岩上に発達した古土壌について(1)顕微鏡観察,主要元素および微量元素の挙動は,カナダ,オンタリオ州プロントの古土壌がその場で生成した土壌であることを示す,(2)primaryREE phosphateの風化によりsecondaly REE phosphateが形成されているが,微量元素も含む全岩の化学分析およびEPMAによる分析から,それが鉄の酸化物と密接に関連している可能性が不唆される,(3)Tauntonら(2000)により,現在の風化におけるREEの挙動は生物活動によりコントロールされていると報告されていることから,現在の花崗岩の風化,特にapatiteの風化における元素の挙動と生物活動の役割を明らかにし,プロントの古土壌と詳細に比較検討することは,25億年前の風化における鉄,リンおよび希土類元素の挙動と生物活動との関わりを明らかにすると考えられる.2.西オーストラリア,ピルバラ地方に27.7億年前に噴出したMount Ree玄武岩中にみられる変質帯は,従来古土壌と考えられ,当時の還元的な大気環境の有力な証拠とされてきたが(1)EPMAによる変質鉱物の分析や元素分布を含む当該研究で得られた新たなデータは,これが玄武岩の噴出と同時に起こった還元的な熱水活動による変質物であることへの新たな証拠を与える,(2)またこの変質帯から抽出された有機物の炭素安定同位体比はメタン生成細菌の存在を示唆し,メタンを含む還元的な熱水とメタン生成細菌の関連が今後の興味深い研究課題である.

本研究の目的は,現在の風化作用に及ぼす生物活動の役割を明らかにし,併せて,古土壌との比較対照から,地球史における大気環境の変遷と生物活動とのかかわりを解明することである.カナダ,プロント地区の古土壌について全岩分析を行った結果,風化によりREEは,saplolite zoneに濃集していた.さらに,EPMAによるミクロな分析を行った結果,REEは原岩構成鉱物から風化生成物中へと異動し二次的なREE鉱物を形成すること,多くの場合この二次的な鉱物は鉄の酸化物と密接に関与していることがわかった.現世の数種のバクテリアはFe2+,Mn2+を酸化して細胞表面にFe, Mn鉱物をつくることが明らかにされているが,これらバイオミネラリゼーションとの関連の有無などさらに研究を進める予定である.太古代の還元大気環境の根拠とされてきたオーストラリア,ハマスレー地域のMt.Roe"古土壌"について,昨年度,我々のデータはこれが熱水変質帯であること,熱水性のquartz中の流体包有物にメタンが確認されグラファイト存在の可能性が示唆されることを報告した.今年度,熱水脈中および玄武岩流の間にある砂岩からみつかった有機炭素の安定同位体比を測定し-30‰-40‰の値をを得た.これらはメタン生成細菌およびメタン酸化細菌の存在を示唆している.次年度は,流体包有物中のメタンの安定同位体比を測定する予定である.熱水脈中のapatiteの年代をSHRIMPにより測定し,2.57±0.25Gaの年代が得られている.これらの研究成果については,資源地質学会(2001、東京),GSA-GSL Earth System Processcs Meeting (2001,Edinburgh)およびLunar Planet Sci. Conf.(2002年10月,Texas)で発表し,現在投稿準備中である.本研究の目的は,現在の風化作用に及ぼす生物活動の役割を明らかにし,併せて,古土壌との比較対照から,地球史における大気環境の変遷と生物活動とのかかわりを解明することである.カナダ,プロント地区の古土壌について,風化によりREEは原岩構成鉱物から風化生成物中へと異動し二次的なREE鉱物を形成するが,多くの場合この二次的な鉱物は鉄の酸化物と密接に関与していることを明らかにしてきたが,現在の風化におけるREEの挙動が生物活動によりコントロールされているという報告があることから(Taunton, et al.,2000)),現在の花崗岩の風化,特にアパタイトの風化に関与するバクテリアの採取と培養を進めている.太古代の還元大気環境の根拠とされてきたオーストラリア,ハマスレー地域のMt. Roe"古土壌"について,我々はこれが熱水変質帯であること,熱水脈中および玄武岩流の間にある砂岩からみつかった有機炭素の安定同位体比が-30‰-40‰の値を示すことを明らかにしてきたが,今年度は,新たに入手したサンプルのデータを加えるととももにEPMAによる変質鉱物の分析や元素分布などを行った.Kotokuら(2002)は,熱水脈中のapatiteの年代をSHRIMPによりさらに詳細に測定し,2824+/-235Maの値を得た.これらにより,Mt. Roe変質帯は"古土壌"ではなく,玄武岩の噴出と同時に起こった還元的な熱水活動によるものであることをより一層明らかにした.これらの研究成果については,地球惑星科学関連学会合同大会(2002),GSA (Denver,2002)などで発表した.