hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非晶質系における位相緩和機構の研究

非晶質系,特にポリマーにドープした色素,におけ位相緩和の研究を行った.この研究を進める上で新しい測定方法を開発する必要があった.ホールバーニング分光においては,空間変調法という極めて感度の高い方法を開発し,又フォトンエコー分光においては,ヘテロダイン型蓄積フォトンエコーを使って40フェムト秒の時間分解能を得ることができた.特に後者においては,コーリエ変換非線型分光法という新しいサイト選択分光法を実現することができた.この方法では極めてスペクトル幅の広いレーザーを使用するため,ホールバーニングの影響が少なく,広い波長範囲のサイトスペクトルを得ることができる.この方法を使い電子格子相互作用のポリマー依存性を詳細に調べた.その結果,ポリマーが分子量の大きな側鎖を持つ場合,フォノンサイドバンドの寄与が強くなることが判った.この結果の解釈としては,色素の励起状態の波動関数の広がりが側鎖の大きさと同程度の時電子格子相互作用が最も強くなると考えられる.側鎖の秤動がこの相互作用の原因になっている可能性がある.この結果の延長として,側鎖のないポリエチレンでの実験が興味あるところである.ファトンエコーの測定では,種々の量子ビートが観測され,ビートを与える準位の同定も行うことができた.この量子ビートは, 70k以上の温度で消失することから,高温ではエネルギー準位の幅が急速に拡がることが判った.理論的解析より蓄積フォトンエコーでは過渡的な二光子過程の信号は検出されないこと.すなわちサブレベルコヒーレンスによる信号は寄与しないことが判った.これは過渡的ポンプ・プローグ分光法が,二光子過程の信仰を与えることと対照的であり,基底状態に対する準位の幅を決める上では前者の分光法がより有効である.非晶質系,特にポリマーにドープした色素,におけ位相緩和の研究を行った.この研究を進める上で新しい測定方法を開発する必要があった.ホールバーニング分光においては,空間変調法という極めて感度の高い方法を開発し,又フォトンエコー分光においては,ヘテロダイン型蓄積フォトンエコーを使って40フェムト秒の時間分解能を得ることができた.特に後者においては,コーリエ変換非線型分光法という新しいサイト選択分光法を実現することができた.この方法では極めてスペクトル幅の広いレーザーを使用するため,ホールバーニングの影響が少なく,広い波長範囲のサイトスペクトルを得ることができる.この方法を使い電子格子相互作用のポリマー依存性を詳細に調べた.その結果,ポリマーが分子量の大きな側鎖を持つ場合,フォノンサイドバンドの寄与が強くなることが判った.この結果の解釈としては,色素の励起状態の波動関数の広がりが側鎖の大きさと同程度の時電子格子相互作用が最も強くなると考えられる.側鎖の秤動がこの相互作用の原因になっている可能性がある.この結果の延長として,側鎖のないポリエチレンでの実験が興味あるところである.ファトンエコーの測定では,種々の量子ビートが観測され,ビートを与える準位の同定も行うことができた.この量子ビートは, 70k以上の温度で消失することから,高温ではエネルギー準位の幅が急速に拡がることが判った.理論的解析より蓄積フォトンエコーでは過渡的な二光子過程の信号は検出されないこと.すなわちサブレベルコヒーレンスによる信号は寄与しないことが判った.これは過渡的ポンプ・プローグ分光法が,二光子過程の信仰を与えることと対照的であり,基底状態に対する準位の幅を決める上では前者の分光法がより有効である.
代数的位相幾何学の手法によるシューベルトカルキュラスの研究

本研究では、シューベルトカルキュラスにおけるいくつかの問題に対して,代数的位相幾何学で培われてきた強力な計算手法を用いて具体的な考察を行った。特に先行研究の少ない例外型旗多様体を含めて、そのコホモロジー環を統一的に扱う方法を与えた。また旗多様体の一つの一般化として、ある種のコンパクトリー群の作用をもつ多様体に対して、シューベルトカルキュラスのアナロジーを展開した。旗多様体と呼ばれる空間は、代数幾何学、幾何学、表現論、組合せ論の数学の諸分野みならず数理物理においても重要な役割をはたす対象である。この研究では、旗多様体の代表的な位相不変量であるコホモロジー環を、主に代数的位相幾何学の立場から考察した。旗多様体はリー群の等質空間として定義され、リー群の極大トーラスの作用による対称性をもつ。その情報は同変コホモロジーによって記述されるが、シューベルト多様体と呼ばれる幾何学的な基底により、その環構造を決定する事がシューベルトカリキュラスの主な目的である。本研究では旗多様体のトーラス同変コホモロジーに対して知られている・代数的位相幾何学の立場から、多項式環の剰余環による表示・同変トポロジー、及び、組合せ論の立場から、GKMグラフによる表示・代数幾何学の立場から、部分多様体(シューベルト多様体)による表示と3つの異なる表示について、その間の関係をワイル群の作用など付加的構造まで込めて考察した。この結果の応用として、例外G_2型旗多様体の同変コホモロジーを具体的に決定した。さらに、この関係を抽象化して、二重余不変式環という純代数的な対象に対して、同変シューベルトカリキュラスのアナロジーを展開した。これにより、旗多様体のシューベルトカリキュラスの代表的な結果である、シューベルト多項式に対するシュバレーの公式、直交性、差分商作用素、対称性などに、純代数的組合せ論的な扱いを与えると同時に、旗多様体という幾何的対象を離れ、一般の有限コクセター群に対して対応する結果を得た。旗多様体には自然にトーラスが作用しているが、この作用による同変コホモロジニーは、シューベルトカリキュラスの主テーマであり、様々な道具を用いて研究されている。それらの手法を、旗多様体を含む、より一般の多様体へと拡張することを本研究では考えた。トーラス作用を持つ多様体の同変トポロジーは、トーリック幾何、同変シンプレクティック幾何、シューベルトカルキュラス等、多くの分野において重要な研究対象である。本研究では、トーラス作用がリー群の作用へと持ち上がる場合を考察し、トーラス同変コホモロジーに誘導されるワイル群の作用を調べることで、その構造に関するいくつかの性質を導いた。特に旗多様体の場合には、同変コホモロジー環と二重不変式環の間の同型に明確な表示を与え、固定点への局所化が多項式の代入に対応するという事実に、統一的な証明を与えた。また、シューベルト多様体が同変コホモロジーにおいて表現する多項式を、リー群の型に依らず、統一的に与えた。これは、シューベルト多項式の一つの同変化と呼べる。さらにこの表示をもとに、Chevelley公式といったシューベルトカリキュラスにおける古典的な公式を、同変版へと拡張した。またこれらの結果は、数式処理ソフトウェアMaple上に実装し、代表者のwebページにおいて公開している。旗多様体の一般化としては、リー群の作用を持つ多様体であって、その作用のトーラスへの制限がGIKM条件と呼ばれるものを満たす場合を考えた。GKM多様体は、トーラス多様体や旗多様体を含む広いクラスであり、多様体のトポロジーをグラフ理論に結びつけることができるため、幾何と組み合わせ論の双方から盛んに研究されている対象である。本研究では、その様な多様体に対して、シューベルトカリキュラスの手法、特に、同変コホモロジー環における「性質の良い」基底の構成、差分商作用素とよばれる作用素の定義、GKMグララに対するワイル群の作用の記述を行った。本研究では、旗多様体およびその亜種のコホモロジー環を、幾何と組み合わせ論の両方の立場から研究するシューベルトカルキュラスの立場から、代数的位相幾何学で培われてきた手法を用いて計算する事を目標とした。リー群の放物部分群による等質空間として定義される旗多様体は、グラスマン多様体の一つの自然な一般化であり、豊かな幾何学的構造を持っている。その幾何学的な性質は、ワイル群やルート系から理解することができ、さらにそれらはヤング盤や多面体といった組み合わせ論の言葉で記述される。特に、ワイル群でパラメトライズされる、シューベルト多様体と呼ばれる部分多様体族の交叉積と、ワイル群の離散的性質との対応を見つけることはシューベルトカルキュラスの大きな目的である。本研究では、シューベルト多様体が代表する(トーラス同変)コホモロジーのクラスを、チャーン類の多項式で表す公式を与えた。これは(二重)シューベルト多項式の一般化と捉えることができる。その結果を用いて、特殊なシューベルト多様体の間の交叉積を計算するシュバレー公式の一般化などのトポロジーへの応用と、ワイル群の組合わせ論に関する応用を与えた。

また、旗多様体の一つの拡張として、GKM作用と呼ばれる良いトーラス作用を持つ多様体で、そのトーラス作用がコンパクトリー群に拡張する多様体のクラスに対して、シューベルトカルキュラスの一般化を考察した。特にそのコホモロジー環を組合わせ論的に計算する手法を与えた。幾何学や代数学、数理物理までの幅広い分野において重要な役割を果たしている旗多様体について、代数的位相幾何学の立場から、特にそのコホモロジー環の性質を調べる事を目的として研究を進めた。本年度は、旗多様体の同変コホモロジーにおいて、シューベルト類をチャーン類の多項式で表示する公式を与えた。これまではリー群のタイプごとに独立した結果しかえられていなかったが、統一した表示を与えるという点で新しいものである。また、旗多様体の拡張として、良いトーラス作用を持つGKM多様体について、それがさらにコンパクトリー群の作用を持つ場合について調べた。GKMグラフとよばれる組合わせ論的対象に、ワイル群の対称性を考えることで、シューベルトカルキュラスのいくつかの特異な性質が一般化されることが示された。7月には大阪市立大学にて、組織委員として準備を進めて来た国際研究集会「The 5th MSJ-SI ``Schubert calculus"」を開催し、国内外の多くの研究者と交流を深めた。内外の研究集会で成果を積極的に発表しているが、興味を持って聞いてもらえており、談話会やセミナーにも度々招聘された。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究成果の口頭発表により、様々なコメントを得ることができたが、論文作成が遅れている。今年度7月には、本研究課題のテーマであるシューベルトカリキュラスについて、代表者が組織委員を務める国際集会が開催される。国内外の専門家らと討議をし、現在の研究を推進し、新たな共同研究が生まれることが期待される。多くの口頭発表を行ったが、現状では論文化が遅れているので、次年度は論文執筆を進めたい。
NAFLD鉄過剰の網羅的遺伝子発現解析を用いた疾患メカニズムと治療標的分子の探索

これまで、高脂肪食摂餌により脂肪肝を誘導することでNAFLDの鉄恒常性破綻を確認している。さらに、長期間の高脂肪食負荷により肝内鉄沈着や肝線維化が進行し、脂肪肝からNASHに進展することを見出している。鉄代謝恒常性破綻の原因としてヘプシジン発現低下が関与することを指摘している。このメカニズムとしてBMPER発現亢進によるBMP-SMADシグナル抑制が関与していることを見出し、さらにヘプシジン産生に強く影響するBMP6のシグナルを類洞内皮細胞から産生されるBMPERが血清中で結合してシグナル抑制をすることを見出している。脂肪肝マウスの肝臓における網羅的遺伝子発現解析をみていくと、正常肝マウスと比較してGdf15およびエリスロポエチン受容体の発現が亢進していた。血清中のエリスロポエチン濃度も脂肪肝マウスで上昇していることから、脂肪肝マウスでは恒常的な低酸素への曝露があり、ヘプシジン発現に影響している可能性を指摘している。これらの結果からNAFLDの病態形成において鉄過剰症が関与し、体内の複雑な細胞関連間の一部を本研究で明らかにすることができた。肝臓内での肝細胞と類洞内皮細胞の連関は先に示したとおりだが、NAFLDの病態形成にBMPやGdf15などTGFβスーパーファミリーの関与が指摘された。これらの分子生物学的変化は、肝内のみならず全身を循環して他臓器とのクロストークを起こすメカニズムが考えられる。近年骨格筋の脆弱性で説明されるサルコペニアが注目されており、骨格筋の変化とNAFLDの病態に注目し、今後さらなる検討を実施していく予定である。NAFLDの鉄代謝恒常性破綻を確認するため、高脂肪食摂餌により脂肪肝を誘導したモデルマウスを用いて、マウス体内で鉄過剰状態を認めることを確認した。また、長期間の高脂肪食負荷を行うことで、肝内鉄沈着や肝組織中の線維化も進行し、脂肪肝からNASHに進展することを示した。これらのことにより、ウイルス性肝炎やアルコール性肝炎などのような明らかな肝炎を来す要因がなくても、長期間の脂肪肝の持続のみによって肝線維化進展が起こることを見出した。脂肪肝マウスにおける鉄代謝恒常性破綻のメカニズムについて、プレリミナリデータとして得ていたヘプシジンの発現低下とBMP-SMADシグナルの関連に着目し、脂肪肝マウスモデルの肝組織を用いて遺伝子発現解析を行った。その結果、脂肪肝マウスの肝組織においてBMPシグナルを抑制するBMPERの発現亢進があることがわかった。脂肪肝マウスにおける鉄過剰は、BMP-SMADシグナル抑制に伴うヘプシジン産生低下にあることを指摘し、脂肪肝マウスの鉄過剰にBMPER発現亢進に伴うHepcidin産生抑制が関係していると見出した。肝組織中でも初代培養肝細胞および初代培養類洞内皮細胞を採取することによって、特に類洞内皮細胞から産生されるBMPERがBMP6と結合することで、ヘプシジン産生を抑制することも見出した。研究実績に基づき、英文論文を1編公表している。さらに、当初の計画に基づき他の因子についても現在解析を進めているところである。細胞間連関についても、肝組織内の初代培養細胞を採取することによって一部検討が行えている。しかし、細胞連関については他臓器から肝細胞が調節を受ける可能性も考えられ、さらなる検討が必要である。マウスモデルの評価では、現在高脂肪食摂餌による脂肪肝マウスの検討にとどまっており、遺伝的過食マウスでの検討は十分には行えていない。さらに、他臓器との関係性についても今後検討が必要な部分であり、脂肪肝の病態進展と他臓器との連関を検討していく必要がある。これまで、高脂肪食摂餌により脂肪肝を誘導することで、NAFLDの鉄恒常性破綻を確認している。このメカニズムとしてBMPER発現亢進によるBMP-SMADシグナル抑制が関与していることを見出した。さらに、ヘプシジン産生に強く影響するBMP6のシグナルを類洞内皮細胞から産生されるBMPERが血清中で結合してシグナル抑制をすることを見出した。また、脂肪肝マウスの肝臓における網羅的遺伝子発現解析をみていくと、正常肝マウスと比較してGdf15およびエリスロポエチン受容体の発現が亢進していた。マウスモデルでの評価は高脂肪食摂餌による脂肪肝マウスの検討に留まっており、遺伝的過食マウスなどでの検討はまだ行えていない。さらに他臓器との関係性についてもin vivoな検討も必要であり、脂肪肝の病態進展との連関を検討する必要がある。このメカニズムとしてBMPER発現亢進によるBMP-SMAD

シグナル抑制が関与していることを見出し、さらにヘプシジン産生に強く影響するBMP6のシグナルを類洞内皮細胞から産生されるBMPERが血清中で結合してシグナル抑制をすることを見出している。脂肪肝マウスの肝臓における網羅的遺伝子発現解析をみていくと、正常肝マウスと比較してGdf15およびエリスロポエチン受容体の発現が亢進していた。血清中のエリスロポエチン濃度も脂肪肝マウスで上昇していることから、脂肪肝マウスでは恒常的な低酸素への曝露があり、ヘプシジン発現に影響している可能性を指摘している。これらの結果からNAFLDの病態形成において鉄過剰症が関与し、体内の複雑な細胞関連間の一部を本研究で明らかにすることができた。肝臓内での肝細胞と類洞内皮細胞の連関は先に示したとおりだが、NAFLDの病態形成にBMPやGdf15などTGFβスーパーファミリーの関与が指摘された。これらの分子生物学的変化は、肝内のみならず全身を循環して他臓器とのクロストークを起こすメカニズムが考えられる。近年骨格筋の脆弱性で説明されるサルコペニアが注目されており、骨格筋の変化とNAFLDの病態に注目し、今後さらなる検討を実施していく予定である。現在高脂肪食摂餌による脂肪肝モデルの検討がされているため、さらに遺伝的過食マウスについても遺伝子発現解析などを行っていく。これにより得られたデータと脂肪肝の病態進展に関して今までに得たデータとの相違を検討し、pre-NASHの病態に関わる因子の探索を行う。NAFLDの病態進展に鉄過剰以外にも腸内細菌叢の変動や筋力低下など他臓器が関連していることが報告されており、同様の高脂肪食摂餌モデルなどを用いることで、肝臓の病態進展と他臓器との連関、特に腸管や筋肉についての検討を進めていく。さらに、他臓器との関連については初代培養肝細胞を用いることで、他臓器細胞との共培養などによりその細胞間連関の検討も進めていく。現在のところ、高脂肪食摂餌による脂肪肝マウスモデルによる検討を行っているが、さらに遺伝的過食マウスについても遺伝子発現解析などを実施し、比較検討していく。これらによって得られたデータにより脂肪肝から肝線維化に至る病態進展のメカニズム解析を行う。脂肪肝の病態進展には鉄過剰以外にも、腸内細菌叢の変動やサルコペニアなど他臓器からの影響があることも指摘されている。同様の脂肪肝モデルマウスによって肝臓の病態進展と他臓器の連関についての検討を進めていく。また、他臓器連関については、初代培養肝細胞を用いることにより、in vitroでの細胞間連関の検討も並行して行う。使用した試薬およびマウス飼料の値引きにより、想定していたよりも安価に試薬・飼料が手に入ったため、次年度使用額が生じた。使用した試薬及びマウス資料の値引きなどによって、想定していたよりも安価に試薬・試料が手に入り、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、研究計画に基づきマウス飼料や遺伝子発現解析、蛋白発現解析などに使用する試薬に対して使用していく計画である。研究計画に基づき、遺伝子発現解析や蛋白発現解析に使用する試薬に対して、次年度使用額を使用していく。
大学生の味覚と自律神経機能に影響を及ぼす要因-食生活・心身ストレスとの関連

大学生を対象に自律神経系の指標として心迫変動、身体重心動揺および味覚感度の検査を行うとともに、ストレス、気分状態、不安状態と食生活習慣・食事摂取量、身体活動量について評価し、各指標間の関連性と不顕性の機能低下をもたらす因子について探索的に検討した。調査結果より、平衡機能や味覚感度の低下は、特定の交感神経および副交感神経調節の指標と相関する可能性が示され、さらに味覚感度は亜鉛などの栄養素摂取量や食生活習慣、身体活動量と関連することが認められた。若年期において自律神経機能や感覚機能を評価することにより、心身の不調とストレス状態を客観的に把握でき、食事や生活習慣の改善にも資すると思われる。初年度は、大学生の自律神経機能と平衡機能の評価を行い、相互の関連性と不顕性の機能低下をもたらす因子について調査・研究を行った。都内の某女子短大生67名(平均年齢19.6±1.1歳)を対象に、重心動揺計を用いて開眼・閉眼の順でそれぞれ60秒間の足底圧の垂直作用力を検出し、重心動揺面積、動揺総軌跡長、動揺速度を算定して平衡機能を評価した。また自律神経・加速度脈波測定器を用い、2分30秒間の心迫変動データをパワースペクトル解析により超低周波成分(VLF)、低周波成分(LF)、高周波成分(HF)に分け、対数変換したLn(LF/HF)を交感神経系の活動指標として解析を行った。検査同日に自記式質問票による健康・食生活習慣の調査および、気分・感情状態をPOMS(Profile of Mood States )、不安の程度をSTAI(The State-Trait Anxiety Inventory)質問票により評価し、各検査指標を比較し関連性を検討した。解析の結果、閉眼時動揺面積とLnVLFの間には正の相関関係が認められた。またLF/HFとHF間には負の相関があり、STAI状態不安が高いとLF/HFが低くなる傾向にあった。開眼時重心動揺面積を上位、中位、下位(n=22,23,22)の3群に分け、各心迫変動成分を比較したところ、上位(動揺大)群は下位(動揺小)群に比べ、LnVLFとLnLF/HFが高値であった。対象者の平均睡眠時間や運動・食生活習慣と各検査指標との間に関連性は認められなかったが、検査前日の各対象者の睡眠時間は、POMS疲労得点と負の相関関係があり、「毎日ぐっすり眠れる」と回答した者(22.4%)では、POMSの抑うつ・敵意・疲労・混乱得点が低く、活気得点が高かった。若年女性の一部でみられた平衡機能の低下は、特定の交感神経および副交感調節の指標と関連していることが示唆された。次年度はさらに対象者数を増やし、味覚感度を評価するとともに心身の不調が反映され得る指標について検討を行いたい。昨年度研究に引き続き、大学生の自律神経系機能と身体重心動揺の評価を行い、両者の関連性と不顕性の機能低下をもたらす因子を調べるため解析を行った。さらに、自律神経機能指標の各心拍変動成分や唾液中ストレス指標が、若年女性の日常の身体活動量と関連があるのかについて検討を行った。大学生の男女計86名を対象に、重心動揺計により開眼・閉眼時の平衡機能を計測し、また、自律神経・加速度脈波測定器により心迫変動データをパワースペクトル解析した。検査同日に気分・感情状態をPOMS、不安の程度をSTAI自記式質問票により評価したところ、POMS混乱(C)得点と副交感神経系の活動指標であるLnLF間に負の相関関係が認められた。また、閉眼時重心動揺面積を上・中・下位の3群に分け、各心迫変動成分を比較したところ、上位(動揺大)群は下位(動揺小)群に比べ、LnVLFとLn(LF/HF)が有意に高値であった。女子学生(n=67)に限ると、交感神経系の活動指標となるLn(LF/HF)とSTAI状態不安尺度との間に負の相関関係が認められた。女子学生のうち56名に活動量計を10日間連続で装着してもらい、平日・休日の消費エネルギー平均量を算定するとともに、超音波骨量測定装置により骨密度、および交感神経モニタにより唾液中のアミラーゼ活性値を測定した。その結果、平均身体活動量の高い学生では副交感神経系の活動指標であるLnHFが高く、またストレス状態の指標となる唾液中アミラーゼ活性は低値であり、有意な相関がみられた。他の検査指標間や骨密度、体脂肪率、BMI、エネルギーおよび栄養素摂取量との間に有意な関連性はみられなかった。運動量や生活活動度の高い若年女性では、安静時に副交感神経系が優位でストレス状態は比較的低いことが示唆された。大学生の味覚感度や自律神経機能への関連因子について検討を加え、以下の研究成果を得た。1)これまでの調査対象者249名のうち、調査当日の健康不良者を除き、繰り返し3回以上調査に参加できた女子学生84人を解析対象とし、総体的に評価した味覚感度と食習慣・栄養摂取量との関連性を調べた。濾紙ディスク法により判定した甘・塩・酸・苦味の各閾値のうち3味質以上で全対象者の最頻値区分より高閾値だった者を味覚感度低下群(n=24)、それ以外を味覚妥当群(n=60)として比較したところ、味覚感度低下群では味覚妥当群より亜鉛の平均摂取量が有意に少なく、飲酒やサプリメント摂取習慣のある者の割合およびマグネシウムと食塩の摂取量が有意に多かった。

2)追加調査への協力が得られた56名に対し、味覚検査とともに自律神経機能検査と身体活動量の計測を行ったところ、甘味と塩味に対する認知閾値は、休日の平均消費エネルギー量が多い者で低下しており、有意な負の相関関係がみられた。一方、酸味に対する閾値は、副交感神経系の活動指標LnHFとの間に負の相関関係が認められた。甘味の平均認知閾値の最頻値域を基準に、対象者を味覚感度低下群・妥当群・良好群の3群に分けて比較したところ、甘味感度低下群では休日の身体活動量が良好群に比べ有意に少なかった。酸味閾値に対する同様な比較において、LnHFに3群間で有意な差異が認められ、大学生の味覚感度は運動量や生活活動度の高い者が良好であり、自律神経の副交換系活動指標とも関連することが示唆された。3)同年齢層の男子学生109名を対象に各種質問票調査を追加で実施し、女子学生の集計結果と比較したところ、STAIによる不安状態には性差が見られなかったが、POMSによる抑うつ・怒りなどの気分プロフィールは、男子の方が良好であった。自律神経機能等の評価を行う際に性差も意識する必要があると思われた。平成27年度研究実績の概要(1)の成果に関しては、すでに国内の学術雑誌に投稿し、修正後に受理された(論文題目「若年女性の味覚感度低下と食生活習慣およびストレスとの関連性について」)。また唾液中ストレスマーカーを用いて味覚の変動を評価した解析結果については、「女子大学生の味覚感度の変動と気分状態および唾液中ストレス指標値との関連」という仮題で成果をまとめ、現在投稿の準備を進めている。なお平成27年度は、所属の学会にて2演題の成果発表を行った。これまでの調査研究実績に加え、本年度には以下のデータ再解析と追加調査を行った。自律神経バランスと不安性格傾向・気分プロフィールに関する男女間の差異について検討することを目的として、男子大学生120名、女子大学生116名の質問票調査結果(STAI、POMS、食事メニュー式栄養調査票(MMITQ))および、自律神経検査の同意が得られた計84名の心拍変動データについて再解析を行った。STAI特性不安、状態不安得点ともにPOMS緊張および抑うつ得点との間に男女とも高い正の相関がみられ、特に男子で特性不安と抑うつ得点の相関性がより強く認められた。自律神経機能検査を実施した学生では、交感神経系指標Ln(LF/HF)は男子に比べ女子が低値であり、Ln(LF/HF)とSTAI状態不安得点との間に女子でのみ負の相関関係が見られた。女子学生において不安状態が自律神経系バランスに鋭敏に影響するものと思われ、また食行動については夜食習慣のある者で特性不安値が女子において有意に高かったため、修飾・交絡因子となり得る身体活動量について追加調査を行った。女子大学生60名を対象に栄養調査とともに、小型活動量計常時装着による身体活動量調査(平均56±10日)を行い、毎時の平均メッツを平日と週末別に集計した。その結果、朝食欠食は30%、夜食習慣有りの者は18%の割合で認められ、同年齢男子学生と比べ有意差はなく、また平均身体活動量や食習慣・栄養摂取量は、アルバイトをしているか否かに影響されることが示唆された。自律神経や味覚の機能低下に影響を与え得る因子と転帰について今後も追跡を続ける予定であり、共同研究者らとフォローアップ調査およびその妥当性について協議した。大学生を対象に自律神経系の指標として心迫変動、身体重心動揺および味覚感度の検査を行うとともに、ストレス、気分状態、不安状態と食生活習慣・食事摂取量、身体活動量について評価し、各指標間の関連性と不顕性の機能低下をもたらす因子について探索的に検討した。
ガラス基板に塗布された液晶性色素液膜の乾燥に誘起される流動と構造変化の関係解明

本研究は液晶性色素を平面ガラス基板上に塗布するという簡便な方法により光学的・電気的異方性を発現する機能性薄膜を形成する新技術のための基礎研究である.塗布途中の流動状体や塗布直後の様子を観察できる装置を作製し,流動状態や光学異方性の発現を動画により解析した.この結果,塗布過程のせん断変形により分子配向が形成される様子や塗布装置から排出した直後の光学異方性の特性の時間変化を明らかにした.本研究は液晶性色素を平面ガラス基板上に塗布するという簡便な方法により光学的・電気的異方性を発現する機能性薄膜を形成する新技術のための基礎研究である.塗布途中の流動状体や塗布直後の様子を観察できる装置を作製し,流動状態や光学異方性の発現を動画により解析した.この結果,塗布過程のせん断変形により分子配向が形成される様子や塗布装置から排出した直後の光学異方性の特性の時間変化を明らかにした.本研究は液晶性色素をガラス基板上に薄く塗布することによって分子配向を発生させ,そのまま乾燥することにより光学異方性を有する機能性薄膜を製造する技術の開発を目指している.この目的のためには塗布・乾燥過程における液晶の流動配向,乾燥過程における液晶相変化,構造変化を明らかにする必要がある.本年度は液晶の塗布・乾燥による光学異方性薄膜を作製し,観察するための実験システムの構築を行った.液晶性流体を用いてガラス基板上に均一に塗布するためのアプリケータとしてガラス製のものを製作する予定であったが技術的な問題から金属製アプリケータにより実験システムの立ち上げを行った.試料としては比較可能な測定データが豊富であるHPC(ヒドロキシルプロピルセルロース)の50%水溶液を使用した.これは液晶性色素ではないが,塗布により複屈折膜を形成することができることを確認した.液晶性色素としてAcid redなど赤,オレンジ,紫系の染料について液晶性,ガラス面へのぬれ性などを確認し,測定の準備を行った.塗布直後から乾燥するまでの光学的な性質の変化を複屈折,二色性,小角散乱などの観察により行い,平成20年度に行う実験のための基礎データを蓄積した.塗布直後の流動過程における液晶の状態を詳細に観察するため,高速撮影可能なCCDカメラと高解像度のCCDカメラによる観察システムの設計,製作を行った.表面撮影用の接写レンズおよび分子配向観察用高倍率レンズにより塗布された駅膜表面のマクロ的な挙動および液晶相変化による顕微鏡オーダーの構造の形成過程を観察可能とする巣ステムである.高速度CCDカメラの不調によりシステム開発を現在も続けているが,塗布面の乾燥による変化が測定されている.本研究は剛直な棒状会合体を形成する色素の高濃度水溶液である液晶性色素を平面ガラス基板上に塗布するという簡便な方法により光学的・電気的異方性を発現する機能性薄膜を形成する新技術のための基礎研究である.非常に薄い液膜となるように塗布した液晶が乾燥する過程において示す流動,相変化,マクロ構造の形成を流体力学的手法およびレオ・オプティック手法により解明するものである.塗布過程を詳細に観察するためにガラス製のアプリケータを作成した.塗布部におけるアプリケータと塗布面のすき間は10ミクロンとした.このアプリケータにより液晶性色素を塗布し,液晶性色素がアプリケータの塗布面に流動するまでの過程,塗布面における流動過程をデジタルCCDカメラにより観察した.この際,流動場全体を観察する際にはマクロレンズを使用し,塗布面の微視的構造を観察するためには顕微鏡を利用した.この結果,アプリケータの塗布面に試料が導入される過程でまず未充填領域が形成され,その後に塗布面全体に試料が満たされた通常の塗布過程が生じることが見いだされた.未充填領域では自由表面の伸張が支配的でせん断効果は薄い.このため未充填領域において形成された塗布面では分子配向が不十分であることがわかった.また,塗布面の出口部近傍において光学異方性が発生することが見いだされた.さらに,塗布面における試料の流動パターンを動画として得ることができ,今後の解析に対して有用な情報を蓄積することができた.
アンポンドPCの単純はりの終局域挙動と連続はりの特性及びそれらの定量化

本研究では、アンポンドタイプのPCはり部材について、まず単純はりを対象としてフォーリングブランチ領域を含めた特に終局域での耐荷挙動を検討し、次いで連続はりを対象としてひび割れ発生以降から終局状態に到るまでの曲げモーメント再分配挙動を始めとした耐荷特性を実験的に検討するとともに、それらの定量化について検討した。本研究から得られた主要な結果を要約すると以下のとおりである。1.アンポンドPC単純はりでは、スパン・有効高さ比(L/d)が同一の時、せん断スパンが長くなると最大抵抗曲げモーメントが減少し、また最大曲げ耐力の低下はL/dが大きいほど顕著である。2.アンポンドPC単純はりの最大抵抗曲げモーメント時のPC鋼材応力に及ぼす載荷位置の影響はL/dが小さい場合に特に顕著である。3.アンポンドPC単純はりに最大抵抗曲げモーメントの75%の高荷重を後載荷時と著しく異なる短いせん断スパン長で前載荷し、かなりの損傷を与えた後でも終局域の耐力などの諸挙動には影響を与えない。4.アンポンドPCの連続はりでは、単純はりの場合と同様にポンドタイプに比べて、最大曲げ耐力が1020%低下すること、曲げひび割れ発生以降は部材剛性が低下し、また荷重の増大にともなうPC鋼材応力の増加量が著しく小さいこと、などが認められた。5.連続はりでは曲げひび割れ発生以降から曲げモーメントの再分配現象が認められたが、荷重-中間支点、載荷点モーメント関係の曲線形状にはPC鋼材付着の有無で特に顕著な差異はみられなかった。6.アンポンドタイプの単純はりのフォーリングブランチ域を含む挙動はスパン全長に対するPC鋼材とコンクリートとの変形適合条件を考慮した解析法で、また連続はりの終局域までの挙動はPC鋼材変形適合係数を用いた繰返し計算による非線形解析法でかなりよく算定できた。断面幅×全高×全長=15x20x200cm、10x16x330cmの長方形断面のアンボンドタイプ及び比較用のボンドタイプのPC単純はりにおいて、PC鋼材量を鋼材指数でq_D=p_Df_<Dy>/f′_c=0.15、0.25、0.35(p_D:鋼材比、f_<Dy>:鋼材降伏強度、f′_c:コンクリート圧縮強度)の3水準、f′_cを400、700kgf/cm^2の2水準、横拘束鉄筋比(閉合矩形スターラップ)をρ=0、1、2%の3水準選定し、2点集中荷重方式で載荷位置を変えて曲げ試験を実施した。それにより、最大耐力以降のフォーリングブランチ領域を含めた終局域耐荷挙動を明確にするとともに、鋼材や横拘束鉄筋を考慮したコンクリート等の応力-ひずみ関係式を用い、はり全長に対するアンボンドPC鋼材及びそれと同位置でのコンクリートの伸び量が等しいという変形適合条件を導入して数値解析を行い、定量化手法を検討した。その結果、アンボンドPCはりの耐力、PC鋼材応力、塑性変形特性など終局域の基本的耐荷性状に及ぼすコンクリート強度や横拘束鉄筋量の影響はボンドタイプの場合と比較して著しいこと、またPC鋼材指数や荷重載荷位置すなわち曲げモーメント分布の影響もかなり大きくなることなどが、載荷試験より明瞭に示された。さらに、アンボンドはりのフォーリングブランチ領域を含む終局域の耐荷性状に及ぼすこれらの諸要因の影響は、本研究で実施した数値解析によってかなり定量化することが可能であることが示された。

このように、当初の研究実施計画にほぼそって実験と解析を行い、アンボンドPCの基本部材である単純はりの終局域挙動に関する研究目的は十分に達成されたと考えている。本研究ではアンボンドPCはりを対象とし、単純はりのフォーリングブランチ域を含めた終局域の挙動ならびに連続はりの曲げひび割れ発生以降から終局状態に至るまでの曲げ耐荷特性を載荷試験で実験的に検討するとともに、それらの定量化について検討した。本研究から得られた主な結果を要約すると以下のとおりである。1.アンボンドPC単純はりでスパン・有効高比(L/d)が同じ時、せん断スパンが増大すると最大抵抗モーメントが減少し、また耐力の低下はL/dが大きいほど顕著である。2.アンボンドPC単純はりの最大抵抗曲げモーメント時のPC鋼材応力に及ぼす載荷位置の影響はL/dが小さい場合に特に顕著である。3.アンボンドPC単純はりに最大抵抗曲げモーメントの75%の高荷重を後載荷時と著しく異なる短いせん断スパン長で前載荷した後でも終局域の諸挙動は変化しない。4.アンボンドPCの連続はりでは、単純はりの場合と同様にボンドタイプに比べて、最大曲げ耐力が1020%低下すること、曲げひび割れ発生以降は部材剛性が低下し、また荷重の増大にともなうPC鋼材応力の増加量が著しく小さいこと、などが認められた。5.連続はりでは曲げひび割れ発生後からモーメント再分配が認められたが、荷重-中間支点、載荷点モーメントの曲線形状は鋼材付着の有無で顕著な差異はみられなかった。6.アンボンドPCの単純はりの最大耐力以降を含む挙動はスパン全長に対するPC鋼材とコンクリートの変形適合条件を考慮した解析法で、また連続はりの終局時までの挙動はPC鋼材変形適合係数を用いた繰返し計算による非線形解析でかなりよく算定できた。
多重対数関数と多重ゼータ値

多重対数関数・多重ゼータ値の調和積を,モジュライ空間M_<0,5>の上で定義された形式的KZ方程式の基本解の分解定理と変換理論を通して,モジュライ空間の幾何学的視点から自然に説明することに成功した.多重対数関数・多重ゼータ値の調和積を,モジュライ空間M_<0,5>の上で定義された形式的KZ方程式の基本解の分解定理と変換理論を通して,モジュライ空間の幾何学的視点から自然に説明することに成功した.今年度の前半は,2007年4月に刊行された「数理解析研究所講究録1549;多重ゼータ値の研究」に掲載された論文『2変数多重対数関数の接続問題と多重ゼータ値の複シャッフル関係式,及び,2重対数関数の5項関係式』と2006年度日本数学会秋季総合分科会における企画特別講演『多重ゼータ値と多重対数関数』の二つの成果を受けて,この結果を2次元共形場理論から見直すことを試みていた.目指すところは,副巾零な共形場理論の構築であり,その相関関数がみたすホロノミック系は形式的KZ方程式である.この試みは現在でも続けているが,まだ完成には至っていない.後半は,形式的なKZ方程式の具体的な表現がどれくらいあるのか,つまり,表現のモジュライについて考察を始めた.具体的に述べると,1変数の形式的KZ方程式の半単純な階数2の表現はガウスの超幾何徴分方程式で与えられる.つまり,このような表現のモジュライは3次元の複素多様体の構造が入るのである.それではガウスの超幾何微分方程式の階数3の2変数KZ方程式への延長はどれくらいあるのか?このような単純極まりない問題がこれまで考察されることなく放置されてきたことは驚くべきことである.今年度はこうした研究の進展に伴って,東京工業大学の三町勝久氏(07年4月21日),神戸大学の野海正俊氏(08年2月1日),山田泰彦氏(08年2月1日),苫小牧工業高専の三橋秀生氏(08年2月8日),小山工業高専の森田英章氏(08年2月8日),岡山大学の山田裕史氏(08年3月28日)らを招いて,可積分系,特殊関数,ヘッケ環・鏡映群,カッツ・ムーディ・リー環の表現論についての講演会を開催した.本年度は.当該研究の課題である「多重対数関数と多重ゼータ値」について大きな進展があった.すなわち,2変数(形式的)KZ方程式に対して以下の主張を示すことができた.(1)その基本解の分解定理(二通りの方法で,1変数形式的KZ方程式の基本解の積に分解できる)を示した.(2)それぞれの分解が,基本解の反復積分表示における積分路の分解に対応することを示した.(3)複素射影直線の5点配置空間のモジュライ空間に対する,無限小組紐リー環の普遍展開環U(X)と,対数微分形式による被約バー構成Bの双対性を示し,(2)における積分路の分解に対応する代数の分解定理を示した(4)基本解の分解の反復積分表示を,U(X)の分解に即して二通りの方法で展開することができる.その展開係数はhyperlogarithm(超対数関数,あるいは,一般化対数関数)で表すことができる.(5)二通りの分解を比較することで, hyperlogarithmの間の関数等式が得られる.これを「一般化された調和積関係式」と呼ぶ.(6)「一般化された調和積関係式」の特別な場合として,多重対数関数の調和積が得らる.それを特殊化すれば,多重ゼータ値の調和積になる。これらの成果は,2009/02/0302/06京大数理研短期共同研究「微分方程式のモノドロミーをめぐる諸問題」において『2変数KZ方程式の接続問題と多重対数関数の調和積』として発表し,また,日本数学会2009年年会(東大数理)無限可積分系セッションで『2変数形式的KZ方程式と多重対数関数の調和積』として発表した.(1)数理研研究集会「表現論と組合せ論」(研究代表者,森田英章(室蘭工大),2009年8月25日-28日,於北大)における招待講演(大井周氏との共同発表)(2)日本数学会秋季総合分科会於大阪大学2009年9月24日27日(無限可積分系セッション)一般講演(大井周氏との共同発表)『2変数KZ方程式の解の変換理論とdilogarithmの5項関係式』(1)においては,2変数KZ方程式がモジュライ空間\mathcal{M}_{0,5}の基本群のリー環\mathcal{X}から自然に決まることを述べた後,その基本解を反復積分表示するときに必要になる微分形式の代数がリー環\mathcal{X}の普遍展開環のホップ代数として双対になることを示した.これにより基本解の分解定理が微分形式のつくる代数の分解に還元できることがわかる.また,基本解の分解定理からは多重ゼータ値の調和積が自然に導かれることが証明できるので,以上より,多重ゼータ値の調和積がモジュライ空間\mathcal{M}_{0,5}の幾何学から説明されたことになる.(2)においては,2変数KZ方程式の基本解の接続問題からdilogarithmの5項関係式を導いた.
血液透析患者の自己効力感向上に貢献するリハビリテーション看護プログラムの検討

本研究の今年度の目的は、運動リハビリテーション介入による血液透析患者の自己効力感の変化および、介入への看護師の関わり方について検討することであった。協力の得られた対象者4名に対し、健康運動指導士により個別に計函された週23回の運動プログラムを実施した。その主な内容は、エクササイズボールを用いたストレッチング20分、自転車エルゴメータによる一定負荷運動1020分、トレッドミル上での歩行20分、トレーニングマシンを用いた腹筋および背筋運動各10回×3セットであった。計画された3ヶ月のリハビリテーションプログラムを遂行できたのは4名中2名であった。継続できなかった2名は、仕事などが主な理由であったが、リハビリテーションの実施を透析日以外に設定しており、一方継続できた2名は透析日にリハビリテーションを実施していた。3ヶ月間の運動リハビリテーション終了後、自己効力感の変化を検討したところ、2名に共通して向上した項目は、「休日でも運動する自信がある」「自分の体調を保つためにいろいろなことを自分からすすんでやっている」であった。また、2名のうち1名に対して、看護師が運動実践の意義の説明や継続に対する褒章を行い、さらに透析生活に伴う様々な困難などについて傾聴したところ、運動、食生活、透析管理、透析管理行動の主体性、透析生活の自己効力感合計51項目中12項目でリハビリテーション前よりも肯定的となり、看護師が関わりを持たなかった対象者の2項目よりも多いことが示された。このことから、透析日に運動を実施し、看護師が関わることで自己効力感の向上に貢献すると思われた。本研究は、血液透析患者の均己効力感を向上させるリハビリテーション看護プログラムや運動療法トレーニングについて検討することである。本年度は、透析患者の運動療法やトレーニングに対するニード、運動や食生活、透析管理についての自己効力感について検討した。先行研究を参考に、運動(5項目)、食生活(10項目)および透析管理(15項目)に対する自己効力感、透析管理行動の主体性、透析生活、身体症状尺度についての質問紙を作成し、都市部の病院において本研究への同意が得られた血液透析患者を対象にアンケート調査を実施した。調査対象者は男性29名女性13名の計42名で、その特性は、年齢2683才(平均63.7±13.2)、血液透析歴130年(8.9±7.5)であった。現在定期的な運動習慣がある人は約38%で、その内容の多くは散歩(ウォーキング)であった。適度な運動が必要だと感じている人の割合は全体の約93%と非常に高かったが、運動療法を実際に受けてみたいと考えている患者は約36%に留まった。また、運動に対する自己効力感と食生活に関する自己効力感は必ずしも一致しなかったが、透析生活の自己効力感が高い者は、運動に対する自己効力感も高かった(p<0.01)。本研究は、血液透析患者の自己効力感を向上させるリハビリテーション看護プログラムや運動療法トレーニングについて検討することであった。本年度は、運動リハビリテーション介入による生理学的指標についての慢性効果と血液透析患者の自己効力感が関連するかどうかを検討予定であったが、協力医院の施設改修等の影響により、予定していた実施時期および対象者を変更する必要が生じた。そのため、現時点では介入が終了しておらず、結果を報告する段階に至っていない。運動リハビリテーションの介入期間変更に伴い、日常生活の中で運動の実施可能な時間帯について予備的な聞き取り調査を行った。その結果、ある特定の時間帯に運動リハビリテーションプログラムを実施する以外に、透析中の時間を利用した方法についてのニードが確認された。運動を継続するためには対象者個々のニードに対応して導入されるのが望ましいと思われるが、聞き取り調査の結果から、対象者自身のニードについて明らかにしていく必要があると考えられた。
高純度^<28>Si同位体単結晶の成長と評価

シリコンの熱伝導は、混在する3種類の同位体による格子散乱と、不純物による散乱によって低減する。本申請では、単一同位体結晶を完成することにより同位体散乱を完全に排除したシリコン単結晶を完成し、不純物散乱の効果のみを純粋に測定することを目的としている。他グループの研究から、シリコンの同位体純度を99。985%に高めることによって、室温における熱伝導度が、天然のSiと比較して、60%も高いことが発表されている。平成13年度のわれわれの研究では99。92%の高純度同位体シリコンを作製することに成功し、その熱伝導度を測定したところ、従来の発表とは異なり、上昇はわずか20%程度であった。この結果が試料の低品質による可能性を疑い、平成14年度は試料作製と評価を根本から見直した。その結果、ドナーおよびアクセプタ濃度が10^1^5cm^<-3>以下、酸素および炭素濃度が10^<17>cm^<-3>以下、転移濃度が100cm^<-2>以下の高品質試料の作製に成功したが、それでもの熱伝導度の上昇は上昇はわずか20%程度であった。現在はこの結果の理論によるモデル化を行っている。シリコンの熱伝導は,混在する3種類の同位体による格子散乱と,不純物による散乱によって低減する.本中請では,単一同位体結晶を完成することにより同位体散乱を完全に排除したシリコン単結晶を完成し,不純物散乱の効果のみを純粋に測定することを目的としている.他グループの研究から,シリコンの同位体純度を99.985%に高めることによって,室温における熱伝導度が,天然のSiと比較して,60%も高いことが発表されている.今回のわれわれの研究では99.92%の高純度同位体シリコンを作成することに成功し,その熱伝導度を測定したところ,従来の発表とは異なり,上昇はわずか20%程度であった.この結果は,試料の品質によるものか,根本的な値なのかを確認することが必要であり,現在追試を行っている.この根本的な問題を解決した後に,O, C, P, B, Sbといった異なる不純物を系統的に添加して、濃度依存性と不純物種依存性を明らかにする予定でいる.シリコンの熱伝導は、混在する3種類の同位体による格子散乱と、不純物による散乱によって低減する。
白色腐朽菌およびルーメン微生物による放射性汚染バイオマスからのセシウム溶出・除去

1.イメージングプレート(IP)解析による稲ワラ中の放射性物質分布状況.2011年3月のフォールアウトの影響を直接受けた稲ワラと、2014年に収穫された稲ワラでは、放射能の分布状況が明らかに異なった。そのIP像から前者は、Adachiら(2013)が報告した、水に不溶のセシウム合金が付着している可能性が示唆された。2.2010年収穫稲ワラ(2011年のフォールアウトの影響を受けた稲ワラ)からのセシウム溶出.ナノサイズに粉砕した稲ワラを、水に浸漬すると、セシウム溶出率は12%であった。次に、白色腐朽菌による植物細胞壁の腐朽処理や、様々な溶媒による熱処理を行ったところ、最高で20%程度の放射性セシウムが溶出されたが、顕著な効果は得られなかった。3.2014年収穫稲ワラ(土壌からのCs吸収により汚染した稲ワラ)からのセシウム溶出.実用化を想定し、粉砕を行うことなく、稲ワラからの放射性セシウムの溶出を試みた。水に浸漬した稲ワラ(対照区)は、70%程度の溶出にとどまったが、複数の溶媒を試したところ、90%以上のセシウムが溶出される条件を見いだした。今後は、共同研究者が開発した磁性除染剤による放射性セシウムの回収を試みる。4.ルーメン液による植物細胞壁可溶化処理に寄与する細菌叢の解明.ルーメン液処理において植物細胞壁可溶化に寄与する細菌を推定するべく、経時的な菌叢解析を行った。これと、セルラーゼ、キシラナーゼおよびリグニン分解酵素活性の経時変化とを比較したところ、その推移が一致するものが複数検出された。今回検出されたこれらの細菌は、今後のルーメン液処理を進める上で、重要な指標微生物と成り得る。本年度は、日本生物工学会若手研究会にて、優秀ポスター賞を受賞し評価を受けた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本研究は、放射性セシウムで汚染されたバイオマスを、前処理(白色腐朽菌による腐朽処理もしくは温和な熱化学処理)したのち、と畜場廃棄物のウシルーメン液で植物細胞壁を可溶化することで、セシウムを液体中に溶出させ、除染剤により吸着・除去する技術の開発を目指すものである。平成26年度前半は、外部からの汚染バイオマスの入手手続きに時間がかかったため、研究計画後半部分の「ウシルーメン液による植物細胞壁可溶化において主要な役割を果たす微生物の特定」を汚染されていないバイオマスを使用することで、前倒しして行った。16SrRNAメタゲノム解析(次世代シーケンサーMiseq(イルミナ社)を使用)に取り組み、得られた結果に対して、植物細胞壁分解に寄与するエンド型セルラーゼおよびヘミセルラーゼ生産微生物を検索したところ、それぞれの酵素活性の増加とともに優占する種を、前者で2種、後者で3種見いだした。今後は、優占した微生物に適した培養条件を検討し、ルーメン液全体の植物細胞壁分解能の向上・安定化を目指す。汚染バイオマスの取り扱いが可能になった平成26年度後半からは、4県(岩手県、宮城県、福島県、栃木県)の放射性セシウムに汚染された稲ワラおよび牧草について、水や酸・アルカリ溶液へのセシウム溶出特性を調べた。その結果、2011年3月にフォールアウトの影響を直接受けたものは特に難溶出性(溶出率1%程度)であることが明らかとなった。難溶出性であった2011年度の稲ワラに対して、熱化学的前処理を行ったところ、セシウムの20.6%の溶出に成功した。この後に行うウシルーメン液による植物細胞壁可溶化処理で更なる溶出が期待される。本年度は、廃棄物資源循環学会春の研究発表会にて、最優秀ポスター賞を受賞し評価を受けた。4.ルーメン液による植物細胞壁可溶化処理に寄与する細菌叢の解明

.ルーメン液処理において植物細胞壁可溶化に寄与する細菌を推定するべく、経時的な菌叢解析を行った。これと、セルラーゼ、キシラナーゼおよびリグニン分解酵素活性の経時変化とを比較したところ、その推移が一致するものが複数検出された。今回検出されたこれらの細菌は、今後のルーメン液処理を進める上で、重要な指標微生物と成り得る。本年度は、日本生物工学会若手研究会にて、優秀ポスター賞を受賞し評価を受けた。3カ年の研究計画のうち、初年度で3分の1程度の進展があった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。放射性セシウムの溶出が特に難しい2011年度の稲ワラを材料とし、以下に取り組む。(1)本年度見いだしたセシウム溶出効果の高い触媒で熱化学的前処理を行ったのちに、ウシルーメン液による可溶化処理を行う。(2)ルーメン液中に溶出されたセシウムを除染剤で除去し、放射性汚染廃棄物の減溶化率を評価する。(3)ルーメン液による可溶化処理において、主要な役割を担う微生物候補の生理的性質を明らかにし、ルーメン液全体の植物細胞壁分解能の向上を目指す。
子宮体癌におけるフコシル化糖鎖発現異常の生物機能に関する研究

1.体癌由来培養細胞株SNG-IIのモクローナル抗体MSN-1認識抗原の有無による亜株への分別:マイクロセレクター及び限界希釈法を用いて、SNG-IIをMSN-1認識抗原(主としてLewis^b型糖鎖)を発現する細胞(SNG-S)と発現しない細胞(SNG-W)へ分別する事に成功した。2.分別細胞の生物学的特性の検討(2)形態学的特性:in vitro、in vivoにおける両者の形態には差がみられ、SNG-Sはより分化傾向を示す事が判明した。すなわち、複合糖質が分化度と関連を有する可能性が示唆され、現在検討中である。(3)組織接着能:ヒト及びヌードマウス各臓器のAMex包埋切片を用いたin situ adhesion assyaの結果、SNG-WはSNG-Sに比べ約10倍の高い接着能を有する事、しかもその接着にSNG-Wで強い発現が見られるMSN-1認識抗原の前駆糖鎖が強く関与する事が判明した。しかもこの糖鎖の発現はα1-4フコース転移酵素活性の支配を受けている事を明らかにした。(4)遠隔転移能:ヌードマウスを用いた分別細胞の尾静注モデル及び子宮正所性移植モデルにおける肺転移率を検討した結果、SNG-WはSNG-Sに比べいずれのモデルにおいても明らかに高い遠隔転移能を有する事が判明した。以上より子宮体癌の転移に、フコシル化糖鎖のひとつであるMSN-1認識抗原の前駆糖鎖が強く関与する事が示唆され、現在その構造及びリガンドの決定と、新たな転移抑制の可能性について検討中である。