hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高エンタルピ衝撃風洞を用いた水素の超音速混合と燃焼

本研究では,将来型宇宙輸送機である完全再使用型宇宙往還機の推進システムと期待されるスクラムジェットエンジン(超音速燃焼ラムジェットエンジン)の極超音速飛行状態における性能予測と現象の把握を目的として,高エンタルピ衝撃風洞を用いた水素の超音速混合と燃焼について解明した.まず,スクラムジェットエンジンが作動する極超音速状態を,室蘭工業大学機械システム工学科航空基礎工学講座所有の小型高エンタルピ衝撃風洞(ノズル出口直径60mm)を改良して実現した.実現できた飛行状態はマッハ数7,高度30kmであり,約2MJ/kgのエンタルピーを持つ流れを約400μs維持できる.この飛行条件は,スクラムジェットエンジンの作動条件十分満たしている.次に,機体圧縮型のスクラムジェットエンジンモデルを製作した.流れの可視化から,機体圧縮は設計どおり行われ,マッハ約7の流れが,燃焼器内ではマッハ約1.7に減速され,静温約1,400K,圧力0.8気圧まで圧縮できることを確認した.この条件は水素の自発着火に条件を満たしている.上述の流れ条件の対して,燃焼器内に水素を噴射し,超音速混合と超音速燃焼試験を行った.超音速混合実験では主流に窒素を用いることで,非燃焼場を実現した.流れの可視化によれば,水素は十分速やかに混合していることが確認できた.一方,主流に空気を用いた燃焼試験では,燃焼器内に発光が観察された.さらに,燃焼器内の圧力測定と高速度ビデオによる紫外波長領域の観察を行った.その結果,1.風洞の作動時間内に紫外波長領域の発光があった.2.そのとき,燃焼器内の壁面静圧は上昇した.3.燃焼器内の壁面静圧の上昇は当量比が大きいほど高い.が判明した.このことは,本研究で用いたスクラムジェットエンジンモデルで超音速燃焼が実現していることを示している.航空宇宙技術研究所角田宇宙推進研究センターのHIESTを用いてサブスケールスクラムジェットエンジンモデルの燃焼試験が行われようとしているが,本研究グループが日本で最初に高エンタルピ衝撃風洞を用いたスクラムジェットエンジンモデルの燃焼試験に成功した.今後,本研究を発展させ,より効率的な超音速混合と燃焼を行うための燃焼器の改良やインテークと燃焼器の整合性がエンジン性能にいかに影響を及ぼすか,等について解明する.本研究では,将来型宇宙輸送機である完全再使用型宇宙往還機の推進システムと期待されるスクラムジェットエンジン(超音速燃焼ラムジェットエンジン)の極超音速飛行状態における性能予測と現象の把握を目的として,高エンタルピ衝撃風洞を用いた水素の超音速混合と燃焼について解明した.まず,スクラムジェットエンジンが作動する極超音速状態を,室蘭工業大学機械システム工学科航空基礎工学講座所有の小型高エンタルピ衝撃風洞(ノズル出口直径60mm)を改良して実現した.実現できた飛行状態はマッハ数7,高度30kmであり,約2MJ/kgのエンタルピーを持つ流れを約400μs維持できる.この飛行条件は,スクラムジェットエンジンの作動条件十分満たしている.次に,機体圧縮型のスクラムジェットエンジンモデルを製作した.流れの可視化から,機体圧縮は設計どおり行われ,マッハ約7の流れが,燃焼器内ではマッハ約1.7に減速され,静温約1,400K,圧力0.8気圧まで圧縮できることを確認した.この条件は水素の自発着火に条件を満たしている.上述の流れ条件の対して,燃焼器内に水素を噴射し,超音速混合と超音速燃焼試験を行った.超音速混合実験では主流に窒素を用いることで,非燃焼場を実現した.流れの可視化によれば,水素は十分速やかに混合していることが確認できた.一方,主流に空気を用いた燃焼試験では,燃焼器内に発光が観察された.さらに,燃焼器内の圧力測定と高速度ビデオによる紫外波長領域の観察を行った.その結果,1.風洞の作動時間内に紫外波長領域の発光があった.2.そのとき,燃焼器内の壁面静圧は上昇した.3.燃焼器内の壁面静圧の上昇は当量比が大きいほど高い.が判明した.このことは,本研究で用いたスクラムジェットエンジンモデルで超音速燃焼が実現していることを示している.航空宇宙技術研究所角田宇宙推進研究センターのHIESTを用いてサブスケールスクラムジェットエンジンモデルの燃焼試験が行われようとしているが,本研究グループが日本で最初に高エンタルピ衝撃風洞を用いたスクラムジェットエンジンモデルの燃焼試験に成功した.今後,本研究を発展させ,より効率的な超音速混合と燃焼を行うための燃焼器の改良やインテークと燃焼器の整合性がエンジン性能にいかに影響を及ぼすか,等について解明する.本年度は,衝撃波管の改良を行い,気流の持続時間の増大を図った。購入したデータロガーにより,高精度,高周波数のサンプリングが可能となった。次に,風洞内に新たに製作したスクラムジェットエンジンインテークモデルを挿入し,衝撃波による圧縮,減速を行った。その結果,設計したスクラムジェットエンジンインテークモデルは,当初の予定通り,高度30kmでマッハ7の飛行状態の条件で,その条件におけるインテーク性能が発揮できることが確認できた。燃焼器内部では,マッハ7の主流がマッハ1.8まで減速されることが分かった。ただし,流れの可視化のために燃焼器側壁が設けていないために,圧力は予測値より低くなった。しかし,燃焼器に側壁を設けることで,次年度には燃焼試験ができる見通しがついた。さらに,本年度は,本衝撃波管の衝撃波管部分を発射管に改良して,本装置が2段式軽ガス銃(バリスティックレンジ)に改造した。

その結果,秒速2.8km,マッハ8.2の飛行体を発射することがでさた。本装置を使用することで,衝撃波によって誘起されるデトネーションによる超音速燃焼の研究が可能となり,本研究課題を特段に進めることができよう。一方,超音速混合に関しては,触媒反応を用いた水素濃度測定プローブの開発を行った。超音速乱流混合場に本手法を適用して,その有効性を確認した。次年度は本手法によって,得られたデータを基に,燃焼器の製作を行う予定である。本年度は,昨年度の結果を受けて,燃焼器に透明な側壁を設け,高エンタルピー衝撃波管を用いた超音速燃焼試験を行った.燃焼試験を行うに先立ち,より高エンタルピーな流れを得るために高圧室の改良を行い,最高圧力5MPaまで設定できるようにした.つぎに,配管系を整備し,可燃性ガスを燃焼器内に噴射できるようにした.さらに,非燃焼試験が可能のように衝撃波管の被駆動ガス(主流の気体)を任意に選べるようにした.その結果,主流が空気の場合(燃焼試験)と窒素の場合(非燃焼試験)について比較できるようになった.試験条件は,高度約30kmをマッハ7で飛行する状態を模擬した.テストセクション内にはスクラムジェットエンジンモデル(2次元インテーク,燃焼器,ノズルを含む)を設置した.予備実験により,スクラムジェットエンジン燃焼器内はマッハ1.7の超音速流れで,静温1400K以上になることを確認した.これは水素自発着火温度より高い.次に燃焼器内に水素ガスを噴射し燃焼試験を行った.目視によれば燃焼器内で発光が観測された.つぎに,高速度カメラによる観察と燃焼器内壁面の静圧測定を行った.その結果,風洞の作動時間内に燃焼器内に紫外波長領域の発光が認められた.そのとき,壁面の静圧は,主流が窒素の場合(非燃焼試験)に比べて上昇した.このことは,超音速流れにおいて,流れに外部から熱が加えれたことを意味している.発光現象と考え合わせると,本実験で用いたスクラムジェットエンジンモデルで燃焼機内では超音速燃焼が実現していると考えることができる.このような高エンタルピー衝撃風洞を用いた超音速燃焼試験は本研究グループが日本では初めて実現した.今後,本装置を用いて,より効率的な超音速混合と燃焼を行うための燃焼器の改良やインテークと燃焼器の整合性が超音速燃焼にいかに影響を与えるか,等について解明する予定である.したっがて,本研究がさらに進めば,スクラムジェットエンジン開発の基礎資料を得ることができ,その開発に寄与できる.本研究に関連した成果は,研究発表の欄に示すように,日本航空宇宙学会,アメリカ航空宇宙学学会等で発表し,高い評価を受けている.さらに,本装置をバリスティックレンジに改良して,極超音速飛行体まわりに誘起される燃焼現象の解明も行った.その結果,斜めデトネーション波が飛行体まわりに定常に維持できる条件を明らかにした.このことは斜めデトネーションで保炎するスクラムジェットエンジン開発に希望をもたらし,スクラムジェットエンジンの作動マッハ数を高くすることができる可能性を示した.
心臓異常電気活動のサブセルラ-メカニズムとその制御に関する研究

本領域研究の研究者は、電気生理学的研究方法、生化学的研究方法等とそれぞれ、研究方法的には異りながらも、心臓異常電気活動の解明という点で、関心が一致しているので、本年度も計画班会議を、公募研究者をも含め、班員が一堂に会する形で、平成3年8月5日、6日の両日東京医科歯科大学1号館特別講堂で行った。心筋イオンチャンネルレベルの研究では、新規分子ツ-ル群の開発と応用により、ジヒドロピリジン系カルシウムチャンネルブロッカ-の、L型カルシウムチャンネルのα_1サブユニット内における結合部位が高度で同定され、ジヒドロピリジン系カルシウムチャンネルブロッカ-の電位依存性ブロックの性質について、説明の端緒が与えられたことなど各主要研究項目において数々の新知見が披露された。また、本年度も平成3年9月21日、東京女子医科大学弥生記念講堂において、総括班主催の公開シンポジウム「不整脈研究の最前線」を開催した。本年度は、シンポジウムのテ-マとして、心臓の興奮伝導、薬物によるイオンチャンネルの修飾、抗不整脈薬の作用機序とその有用性の3本の柱を立てたが、300名を超す参加者を得ることができた。本領域研究成果の社会への還元の実を一層計るために、公開シンポジウムの各演者に講演をミニレビュ-にまとめて貰い、雑誌「心臓」の1992年第24巻第2号に掲載した。本年度はニュ-スレタ-を3号発行したが、第2巻第1号にはアメリカ生理学会コンファレンスの話題を、第2号にはケンブリッジで行われた日英生理学会とそのサテライトシンポジウムの印象記を出席した本領域班員に寄稿して貫い、本領域における国外の研究への注目を喚起した。第3号は、本領域研究の泰斗であり、また生みの親でもある入沢宏班員が他界されたので、偉業を慕ぶ追悼号とした。本総括班として所有していた消耗品費は、心筋イオンチャンネルの分子生物学的研究を進めている班員に重点配分した。
現代日本語諸方言における連声規則の記述とそのデータベース化

今年度の研究実績は次の3点に集約される。(1)日本語連声データベース(以下「連声DB」)の作成:連声DBが広く活用される設計に関して、国際学会等で多くの助言を得た。また、同データベース用の資料を充実させるため、古典と漫画とを資料として、それぞれに見られる連声をデータ化した。漫画も資料とするのは、研究における利用のみならず、日本語教育における利用も視野に入れてのことである。漫画は、キャラクターを分かり易く性格付けるための要素として方言要素を(えてして無秩序に)取り入れており、日本語学習者が読むには必ずしも易しくない。漫画を通して日本語を学ぶ者は世界各地におり、その潜在数に至っては計り知れないものが有る。昨年度に引き続き、そのような学習者の手助けも企図し、連声DBのデータを漫画から集めた。(2)現代方言における連声の調査:連声の聞き取り調査を鹿児島県で行ない、連声DBに収録する資料を得た。(3)日本語の促音に見られる生起制約の解明:促音とは、日本語の音節末阻害音であり、いわゆる固有語においては、音節末鼻音たる撥音と相補分布している。促音は、現代方言の多くにおいて生起位置の制限を受けており、清音にしか先行しえない。ところが、中央(京都や東京)から離れた土地の方言においては、清音以外にも先行しうるのである。たとえば、九州西部方言では、濁音の直前にも生じうる。更に、この研究計画で調査を進めている薩摩方言においては、鼻音や接近音にも先行できるのである。今年度の研究実績は次の3点に集約される:(1)日本語連声データベース(以下「連声DB」)の設計:研究会等で本研究計画を紹介すると共に、同データベースが広く活用されるための設計に関して多くの助言を得た。また、同データベース用の資料を充実させるため、所属機関の学生をアルバイターとして雇い入れ、代表者が所有していた方言談話資料の文字起こしや連声データの入力を進めた。(2)北薩摩方言における連声の調査:同方言の聞き取り調査を、現地および所属機関で合計3回行ない、連声DBに収録する資料を得た。(3)日本語の阻害音における有声化と鼻音化との相関の解明:日本語の阻害音は「清音」と「濁音」とから成る。両者の対立は、多くの場合、有声性の有無に拠るが、鼻音性に拠ることも有る。日本の東北部および南西部に分布する方言においては、母音の直後で清音p, s, t, kは有声化し、濁音b, z, d, gは鼻音化する。一部の研究者は、こうした清濁対立の地理的変種を踏まえて、古代日本語において清音の有声化と濁音の鼻音化とが起こっていたと見做している。この説を発展させるため、清濁対立の地理的変種に関して、次に挙げるふたつの事実を指摘した。第一に、bおよび/ないしzの鼻音化は、d, gのそれを常に含意する。第二に、清音の有声化と濁音の鼻音化は、ほとんどの方言において清音が無声摩擦音化している、p:b・s:z対立におけるものの方が、一部の方言において清音が有声閉鎖音で実現する、t:d・k:g対立におけるそれより早く失われる。「研究実績の概要」に記したとおり、日本語連声データベースの作成に関する仕事も、連声を中心とする日本語音韻論の研究も進んでおり、電子テキスト、Excelデータ、論文等の形で成果も上がっているため。(1)日本語連声データベース(以下「連声DB」)の作成:連声DBが広く活用される設計に関して、研究会等で多くの助言を得た。今年度からは、そのような学習者の手助けも企図し、連声DBのデータを漫画から集めた。(2)現代方言における連声の調査:連声の聞き取り調査を青森県や鹿児島県で複数回行ない、連声DBに収録する資料を得た。「研究実績の概要」に記したとおり、連声DBの作成も、連声を中心とする日本語音韻論も進んでおり、電子テキスト、Excelデータ、研究発表等の形で成果も上がっている。ただし、工期の都合から、連声DBのデータは古典および漫画からのものに限定してしまった。音素の素性や自然音類に関する情報もまだ入力できていない。

(1)日本語連声データベース(以下「連声DB」)の作成:連声DBが広く活用される設計に関して、国際学会等で多くの助言を得た。また、同データベース用の資料を充実させるため、古典と漫画とを資料として、それぞれに見られる連声をデータ化した。漫画も資料とするのは、研究における利用のみならず、日本語教育における利用も視野に入れてのことである。漫画は、キャラクターを分かり易く性格付けるための要素として方言要素を(えてして無秩序に)取り入れており、日本語学習者が読むには必ずしも易しくない。漫画を通して日本語を学ぶ者は世界各地におり、その潜在数に至っては計り知れないものが有る。昨年度に引き続き、そのような学習者の手助けも企図し、連声DBのデータを漫画から集めた。(2)現代方言における連声の調査:連声の聞き取り調査を鹿児島県で行ない、連声DBに収録する資料を得た。(3)日本語の促音に見られる生起制約の解明:促音とは、日本語の音節末阻害音であり、いわゆる固有語においては、音節末鼻音たる撥音と相補分布している。促音は、現代方言の多くにおいて生起位置の制限を受けており、清音にしか先行しえない。ところが、中央(京都や東京)から離れた土地の方言においては、清音以外にも先行しうるのである。たとえば、九州西部方言では、濁音の直前にも生じうる。更に、この研究計画で調査を進めている薩摩方言においては、鼻音や接近音にも先行できるのである。平成29年度からは連声規則の記述に力点を移し、現地で実施する方言の聞き取り調査は疑問点や仮説の確認に留める。連声規則の記述にあたっては、分節音を素性単位まで分析する。ただし、日本語においてモーラ数を変える連声が稀有であることを考慮して、モーラ単位の交替も認める。最終年度末には研究成果の集大成たる連声DBをウェブ上で公開し、日本語歴史音韻論の発展に貢献する。本研究で作成する連声DBは、諸方言の連声を記すだけでなく、それに関与する音素の素性や連声が反映する自然音類も収録する予定である。古典資料の連声DBと漫画資料のそれとをおのおのウェブ上で公開し、日本語音韻論の発展および日本語教育に貢献する。更に、日本語促音の生起制約に見られる地域差を論文で解明する。(1)仕事の都合で調査出張が1回分減ってしまったことと、(2)年度末に行なった調査出張の旅費が翌年度の支払いに回ったことに拠る。調査出張(1)は、2018年度予算の範囲で実施する予定である。(2)の旅費は、2018年度に入り既に支出済みである。
1.5μm帯のシンチレータと光ファイバ増幅器による放射線検出に関する基礎研究

本研究では、まず、1.5μm帯の赤外光で発光するシンチレータの発光特性を求めることを最初の目標とし、シンチレータ冷却用のデュワ-などを用意し、光スペクトラムアナライザを用い、γ線、中性子線、X線などの照射中のZnS(Cu)シンチレータの発光の観察を行った。ところが、入手したZnS(Cu)シンチレータにおいては、光スペクトラムアナライザの感度が足りないこともあって、可視部分の発光が見られるのみであり、赤外線の発光を観察することはできなかった。そこで、赤外領域の波長に透明であるような他のシンチレーション結晶について、発光を調べることとした。その結果、CsI(Tl)シンチレータを液体窒素温度まで冷却した場合に、X線照射時に比較的強い1.5μm帯の赤外部の発光を発見し、その発光スペクトルを測定した。これは、これまでに報告されていないものであり、CsI(Tl)が赤外光に対して極めて高い透明度を有するため、大体積にして用いることが可能であり、光ファイバーにより、長距離伝送が可能であるなど、現在各研究機関で模索されている光による放射線計測に大きく寄与する可能性のあるものであると考えられる。赤外部の発光強度は可視部の約1/10であったが、これは、光子に換算すれば、可視部分の約1/3であり、光ファイバーレーザーなど、量子効率の高い良好な光子検出器を用いれば、可視部の発光を量子効率の低い光電子増倍管などで受けた場合に比較して殆ど同等となるものと考えられる。現在、通信分野を中心に広く用いられつつある光ファイバーレーザーであるエルビウムドープ光ファイバと、この赤外部の発光を組み合わせた放射線計測システムを構築中である。
衛星リモートセンシングを利用した農村環境における景域構造の広域的把握に関する研究

年度は衛星リモートセンシングによる竹林分布マップ作成に関して検討した。対象地域は兵庫県淡路島の北部・津名丘陵近辺とした。衛星データは、1980年代のものとして1987年6月27日観測のLandsat TMデータおよび、1985年6月5日観測のLandsat TMデータ、2000年以降のものとしては2004年5月26日に観測したSPOT5 HRGデータ、および2005年6月9日に観測したquickbirdデータを使用した。解析精度の検証用データとしては、上記の衛星データが観測された日と最も近い航空写真データを用いた。竹林の抽出は陸域部分の農地および市街地をマスク処理した画像を教師付最尤法分類することで行った。その結果、1980年代に観測された2シーンのLandsat TMデータでは判別割合が50%以下の不十分な結果しか得られなかった。一方、2004年5月26日に観測したSPOT5 HRGデータからは判別精度が80%程度となり、良好な解析精度となった。また、2005年6月9日に観測したQuickbirdデータでは判別精度は60%程度で十分ではなかった。これらの結果を以下のように考察した。当該地域は地形が急峻な農村地帯であり、竹林が小規模な場合が多いため、地上分解能が30mのLandsat TMデータでは十分な精度が得られなかったと考えられる。一方のSPOT HRGデータでは可視から近赤外では10m(中間赤外では20m)の解像度であるため、高い精度が得られたものと考えられる。さらに、空間解像度が2.4mのqickbirdでは中間赤外バンドが無く、竹林の特性がテクスチャ等に現れるため、十分な精度が得られなかったと考えられる。これらのことから、近年になってからの竹林分布マップは衛星データから作成できるが、1980年代など古い時代における竹林分布マップを衛星データのみから作成することは難しいと考えられる。本研究では、中山間地域における小規模水田利用の変化をモニタリングするために、高い空間解像度のIKONOSデータを基盤にLandsatTM/SPOT HRVIRデータの中間赤外域バンドを併用したアプローチについて検討した。(1)赤と近赤外の比を正規化した指数NDVI、および(2)赤と中間赤外の比を正規化した指数、の2つが大きく増大した領域(共にその差が0.25以上)を水田利用状況の変化と定義し、衛星データセットから抽出した。また、このような大きな変化を抽出するだけでは、一定頻度で管理を行っていることで植生量が少なくなっている耕作放棄水田や放棄されて間もない水田が抽出できないことが危惧される。そこで、新たな水田利用の変化がすでに放棄された水田に隣接した領域で起こりやすい傾向を考慮に入れて、前述の2つの指数の変化が0.25以上の領域から20mの範囲内は、2つの指数が0.1以上変化していれば水田利用の変化とみなすこととした。解析結果と現地調査データとの一致状況を見ると、おおよそ8割程度の一致率を達成した。これらのことより、IKONOSにSPOT HRVIRの中間赤外データを組み合わせ、かつ近接性に基づき閾値を調整するアプローチが小規模水田利用の変化を捉えるのに有効であることが示された。一方、地上調査では、不作付け水田あるいは耕作放棄水田であるにもかかわらず、衛星データ解析でそれらが探知できていない領域が散見されたが、それには大きく分けて2つのタイプがあった。1つ目は、1987年の衛星データ上ですでに草地に似通った分光反射特性を示している領域であり、これらは解析に用いた衛星データ観測の1987年以前に耕作放棄された水田であると考えられる。また、もう一方は平野部を中心とする地域に分布する草刈り等の管理が行われている不作付田であった。本年度は農村環境における竹林拡大の特徴を明らかにするために、植生図の空間解析を竹林とそれ以外の植生・土地利用との隣接部に適用し,その概況を把握した。調査地は陸域としての単位性が明確な島嶼生態系として淡路島を対象とした。地質,地形は北部と南部では大きく異なっているため、三原平野と洲本川を境界として淡路島北部と南部に区分し、竹林分布の概観を行った。調査方法は兵庫植生研究会が2001年に作成した5万分の1現存植生図(兵庫植生研究会2001)をベクターデータ化したものをラスター変換し、竹林およびその隣接する部分の抽出を行った。淡路島における竹林の現況を面積および総パッチ数により比較した結果、北部が南部を大きく上回っていた。また、竹林と隣接する植生はコナラ群落、水田、ウバメガシ-ハゼノキ群落、果樹園が多くを占めていた。これらの結果から水田や果樹園など農業活動の強弱が今後の竹林拡大に大きく影響している可能性が示唆され、前年度に衛星データ解析から明らかにした耕作放棄水田マップと竹林拡大マップの関連解析が必要であると考察された。また、次年度以降の詳細な解析に用いるために、高解像度商用衛星データ等の各種リモートセンシングデータを収集するとともに、その予備的解析を行った。その結果、竹林は春先5月6月にもっとも特徴的な分光反射特性を示すことが明らかになった。ここでは当該対象地域のQuickBirdやSPOTデータを収集しており、これらを利用して、竹林分布の時系列変動を詳細に把握し、その隣接関係や農業活動等との関連性を明らかにしていく予定である。

対象地域は兵庫県淡路島の北部・津名丘陵近辺とした。衛星データは、1980年代のものとして1987年6月27日観測のLandsat TMデータおよび、1985年6月5日観測のLandsat TMデータ、2000年以降のものとしては2004年5月26日に観測したSPOT5 HRGデータ、および2005年6月9日に観測したquickbirdデータを使用した。解析精度の検証用データとしては、上記の衛星データが観測された日と最も近い航空写真データを用いた。竹林の抽出は陸域部分の農地および市街地をマスク処理した画像を教師付最尤法分類することで行った。その結果、1980年代に観測された2シーンのLandsat TMデータでは判別割合が50%以下の不十分な結果しか得られなかった。一方、2004年5月26日に観測したSPOT5 HRGデータからは判別精度が80%程度となり、良好な解析精度となった。また、2005年6月9日に観測したQuickbirdデータでは判別精度は60%程度で十分ではなかった。これらの結果を以下のように考察した。当該地域は地形が急峻な農村地帯であり、竹林が小規模な場合が多いため、地上分解能が30mのLandsat TMデータでは十分な精度が得られなかったと考えられる。一方のSPOT HRGデータでは可視から近赤外では10m(中間赤外では20m)の解像度であるため、高い精度が得られたものと考えられる。さらに、空間解像度が2.4mのqickbirdでは中間赤外バンドが無く、竹林の特性がテクスチャ等に現れるため、十分な精度が得られなかったと考えられる。これらのことから、近年になってからの竹林分布マップは衛星データから作成できるが、1980年代など古い時代における竹林分布マップを衛星データのみから作成することは難しいと考えられる。
同位体分析による地球環境中における放射性核種の移行挙動に関する素過程の解明

放射性核種や希土類元素の移行挙動を解明することを目的として,電子プローブマイクロアナライザーならびに二次イオン質量分析計を用いて,鉱物レベルにおける元素存在度分析ならびに同位体分析を行った.本研究を遂行する上で,元素の濃集・拡散挙動の顕著であると考えられる,宇奈月地域ならびに韓国中部沃川帯を研究対象とした.両地域は中圧変成作用を受けており,地質現象に伴う元素の移行挙動を研究する上で,有用な地域であると考えられる.宇奈月地域では,流紋岩を原岩とする珪長質変成岩が捕獲岩として花崗岩中に存在している.両岩石から得られたジルコンU-Pb年代は,それぞれ258Maと253Maであり,中圧変成作用がこの5Maの期間に生じたことを示している.また,花崗岩に貫入もしくは花崗岩中の捕獲岩として存在している変斑レイ岩中は251Maという年代を示し,花崗岩質マグマと苦鉄質マグマが同時期に存在していたことを示唆する.変斑レイ岩の貫入部においてジルコンは変質しており,CaやFe,Alといった元素が取り込まれている.変質したジルコンは軽希土類元素に富み,正のEu異常を示す.変質作用を受けたジルコンのTh/U比は高く,変質作用の過程においてThを取り込んでいると推定される。一方,変斑レイ岩中のアルカリ長石中にはREEを富む鉱物が形成されており,接触変成部においてジルコンとアルカリ長石がREEとThを固定する主要な鉱物種であると考えられる.沃川帯北部に位置する片麻岩複合岩体のジルコンU-Pb年代は,片麻岩複合岩体が京畿地塊の一部であり,飛騨・隠岐テレーンに関連することを示唆する.変成作用によりるジルコン過成長部のU-Pb年代とモナズ石の年代は調和的であり,LREE・Th燐酸塩鉱物であるモナズ石の形成により軽希土類元素とThに枯渇したために,過成長部ではこれらの元素に乏しいと考えられる.自然界における放射性核種ならびに核分裂生成物の移行挙動を解明し,拡散・固定をもたらした地球化学的環境を推定することを目的とし,オクロ・バゴンベ鉱床周辺から採取した母岩試料を対象として,局所同位体分析ならびに分光分析を行った.電子プローブマイクロアナライザーならびに高感度高分解能イオンマイクロプローブを用いた詳細な観察から,ジルコンならびに楔石の変質過程において,主成分元素と置換してウランや希土類元素が鉱物中に固定されることが明らかになった.一方,アパタイトは変質作用を受けた痕跡が観察されず,化学的にも初期的な情報を保持していた.アパタイトの鉱物学的安定性,つまり溶解度は酸性環境下において高く,塩基性下において低い.楔石中のチタンの溶解度は強酸性下,もしくは強塩基性下において高くなることから,本試料中のジルコンや楔石は塩基性下で変質作用を受けたと考えたれる.バゴンベ鉱床の母岩からはジルコンを取り囲むようにウランに富む鉱物が形成されていることが明らかとなり,ウラン鉱物の風化作用に伴い拡散したウランの一部がジルコンの変質部位に固定されていると考えられる.ジルコンの変質過程を詳細に観察するために,ラマン分光分析を用いた結晶構造観察を行った.変質作用は結晶度の低い部位から進んでおり,結晶度の低下は結晶生成時にジルコンに取り込まれたウランやトリウムに起因していることが明らかとなった.さらに非変質なジルコンにおいて結晶度の低下した部位から鉛が失われており,U-Pb放射壊変系を用いたジルコンの地質年代の解釈に新たな情報を加えることに成功した.また,ウラン鉱物は主成分元素の濃度が多様であり,二次イオン質量分析計を用いた局所U-Pb年代測定は不可能であると報告されていたが,標準試料を含む測定方法を再検討し,複数種のウラン鉱物に関して高精度のU-Pb年代を得ることに成功した.地表環境における放射性核種ならびに希土類元素の拡散・固定のメカニズムに関する素過程の解明を目的とし,風化・変質作用に対する鉱物の安定性の評価,元素の移行挙動の見積もり,ならびに,風化・変質作用の地球化学的環境を推定を行った.オクロ・バゴンベ鉱床の母岩試料にはジルコン,楔石,燐灰石が含有されており,これらの鉱物はウランやトリウムを結晶構造内に取り込みやすく,アクチノイド元素のコンテナとして注目されている.ジルコンならびに楔石は低温の熱水変質作用を受け,主成分元素であるジルコニウムやチタンが散逸しており,それらの元素と置換して希土類元素や鉛がこれらの鉱物に固定されている.ウランは楔石から散逸しているが,ジルコンに濃集している.燐灰石は,変質作用の影響による元素の散逸・混入の痕跡が観察されず,ウランや希土類元素も結晶化時の情報を保持していた.燐灰石の溶解度は,酸性環境下において高く,pHが8以上では測定限界以下である.ジルコニウムやチタンは,一般的に変質作用では拡散し難い元素であるが,強塩基性環境下においては溶解度が大きくなる.したがって,本試料に影響を及ぼした変質作用は,塩基性(pH8以上)の低温の熱水であると結論付けられ,同様の地球化学的環境では燐灰石が安定なアクチノイド元素のコンテナであり,ジルコンはウランの固定に重要な役割を果たすことが明らかとなった.

また,地殻において希土類元素の主要なホスト鉱物である燐灰石とモナズ石に関して,二次イオン質量分析計を用いた希土類元素の局所同位体分析法の確立を目標とし,電子プローブマイクロアナライザー,誘導結合プラズマイオン源質量分析計,ラマン分光分析法を用い,標準試料の選定を行った.放射性核種や希土類元素の移行挙動を解明することを目的として,電子プローブマイクロアナライザーならびに二次イオン質量分析計を用いて,鉱物レベルにおける元素存在度分析ならびに同位体分析を行った.本研究を遂行する上で,元素の濃集・拡散挙動の顕著であると考えられる,宇奈月地域ならびに韓国中部沃川帯を研究対象とした.両地域は中圧変成作用を受けており,地質現象に伴う元素の移行挙動を研究する上で,有用な地域であると考えられる.宇奈月地域では,流紋岩を原岩とする珪長質変成岩が捕獲岩として花崗岩中に存在している.両岩石から得られたジルコンU-Pb年代は,それぞれ258Maと253Maであり,中圧変成作用がこの5Maの期間に生じたことを示している.また,花崗岩に貫入もしくは花崗岩中の捕獲岩として存在している変斑レイ岩中は251Maという年代を示し,花崗岩質マグマと苦鉄質マグマが同時期に存在していたことを示唆する.変斑レイ岩の貫入部においてジルコンは変質しており,CaやFe,Alといった元素が取り込まれている.変質したジルコンは軽希土類元素に富み,正のEu異常を示す.変質作用を受けたジルコンのTh/U比は高く,変質作用の過程においてThを取り込んでいると推定される。一方,変斑レイ岩中のアルカリ長石中にはREEを富む鉱物が形成されており,接触変成部においてジルコンとアルカリ長石がREEとThを固定する主要な鉱物種であると考えられる.沃川帯北部に位置する片麻岩複合岩体のジルコンU-Pb年代は,片麻岩複合岩体が京畿地塊の一部であり,飛騨・隠岐テレーンに関連することを示唆する.変成作用によりるジルコン過成長部のU-Pb年代とモナズ石の年代は調和的であり,LREE・Th燐酸塩鉱物であるモナズ石の形成により軽希土類元素とThに枯渇したために,過成長部ではこれらの元素に乏しいと考えられる.
グラム陽性菌とアグロバクテリアを連携使用する核酸注入技術

アグロバクテリアを用いる植物の遺伝子導入法の適用範囲は拡張されて、酵母・動物細胞・藻類や各種の菌類などにも及ぶ。この方法は、様々な生物種に適用できる利点に加えて、長いDNAを注入し核DNAに着実に組み込めるという点でも全ての遺伝子導入技術の中で際立っている。長大なDNAを容易に高頻度で受け取る能力が示されているのはいくつかのグラム陽性菌である。両者の細菌の特徴を組合せ連携使用することができれば、多くの生物へ自在に長いDNAを伝達することが可能になると期待される。本研究では、グラム陽性菌の広域伝達性接合プラスミドとアグロバクテリアのT-DNA輸送で可動なプラスミドを様々に組合せてモデル生物へ伝達することを目標としている。前年度には大腸菌へモデルT-DNAプラスミド輸送が可能であることを示した。一方、前年度にグラム陽性菌の広域接合伝達プラスミドをグラム陰性菌へ伝達することを試みたが安定な結果を得られなかったことから、本年度は伝達性(Mobilizable)プラスミドを基にして小型の人工プラスミドを作成した。即ち、グラム陽性菌の広域伝達性プラスミドにグラム陰性菌用の広域複製遺伝子、T-DNA輸送の伝達起点RBおよび酵母菌で機能する複製分配遺伝子と選抜マーカー遺伝子を付加した。このプラスミドはグラム陽性菌と陰性菌双方で安定に維持でき、アグロバクテリアから酵母菌への伝達が可能であった。これは長いDNAをアグロバクテリアから各種生物へ注入するためのモデルツールとなる。期間全体としてはこの他に、アグロバクテリアから大腸菌へモデルT-DNAプラスミドの輸送が可能であことをも示した。この成果はアグロバクテリのT-DNA輸送伝達域を拡張したに留まらず、T-DNA輸送機構の細菌接合装置起源とその後の分化研究の端緒となると共に、大腸菌の豊富な資源を利用した受容細胞側の分子機構解明を可能にした。長大なDNAを容易に高い頻度で受け取る能力が示されているのはいくつかのグラム陽性菌である。本研究では、グラム陽性菌の広域伝達性接合プラスミドとアグロバクテリアのT-DNA輸送で可動なプラスミドを様々に組合せてモデル生物への伝達を実施する。Agrobacteriumからプラスミド全体を伝達するためのプラスミド(モデルT-DNAプラスミド)を作成した。酵母菌、大腸菌およびAgrobacteriumへ輸送を試み、いずれも成功した。T-DNAに結合してDNA伝達を先導すると共に相手細胞内ではDNA末端を結合するVirD2タンパク質と同様な機能をもつMobタンパク質と比較対照する分析の結果、両者がそれぞれ効率的に形質転換する受容菌の種類が異なること、受容大腸菌がAgrobacteriumからモデルT-DNAプラスミドを効率的に受容するにはrecA遺伝子が正常に機能していることが重要であること等が明らかになった。一方、広域伝達性接合プラスミドpIP501のグラム陽性菌から陰性菌への伝達実験を実施したが結果が不安定であった。効率と品質を向上させるため、pIP501接合伝達機能で輸送可能であり、より小型な伝達性(Mobilizable)プラスミドの加工を行なった。グラム陽性菌接合プラスミドのグラム陰性菌への伝達は安定的な結果が得られなかった。接合プラスミド自体の伝達を検出する代わりに、より小型の伝達性(Mobilizable)プラスミドを同じ供与菌に持たせて後者の伝達を行なわせることで効率と品質を向上させる。

この成果はアグロバクテリのT-DNA輸送伝達域を拡張したに留まらず、T-DNA輸送機構の細菌接合装置起源とその後の分化研究の端緒となると共に、大腸菌の豊富な資源を利用した受容細胞側の分子機構解明を可能にした。接合プラスミドのグラム陰性菌への伝達は安定的な結果が得られなかった件については、接合プラスミド自体の伝達を検出する代わりに、より小型の伝達性(Mobilizable)プラスミドを同じ供与菌に持たせて後者の伝達を行なわせることで効率と品質を向上させる。モデルT-DNAプラスミドおよび新規プラスミドを含めて汎用的にも活用できるように加工する。年度末の謝金等支出の一部が翌年払いになるため
温度感受性に基づく代謝機能回復因子の網羅的探索と新規治療法の開発

ペルオキシソーム代謝異常症患者細胞における培養温度によりペルオキシソームの生合成や代謝機能が正常化または増悪する温度感受性現象をもとに、発熱や酸化ストレス、過食・飢餓などの外的要因が代謝機能に与える影響を細胞、個体レベルで検討した。細胞レベルでは、hypoxia inducible関連の遺伝子を抽出し、低酸素培養条件下での検討へ繋げている。個体レベルでは高脂肪食投与によるペルオキシソーム代謝機能を検討し、肥満モデルマウスではペルオキシソーム代謝機能が亢進していることを明らかにした。本研究は先天代謝異常症において発熱に伴い発症、重症化する現象のメカニズムを解明して、治療ならびに予防法を開発することを目的にしている。申請者は脂肪酸β酸化やコレステロール合成など脂質代謝を中心に生体に重要な代謝機能を有しているペルオキシソームの形成異常症患者細胞において、培養温度によりペルオキシソームの生合成や代謝機能が正常化する温度感受性現象を遺伝子レベルで明らかにしている。初年度はこの温度感受性現象を有する患者細胞を用いて、以下の研究成果を得ている。1.温度により代謝機能が回復する前後の遺伝子発現変化の網羅的解析低温下にて代謝機能が正常化する前後の細胞より抽出したRNAをCy3、Cy5でラベル化し、発現量が変動した転写産物を網羅的にマイクロアレイ解析にて抽出し、さらにコントロールの細胞でも温度変化により発現が同様に変動したプローブを除外した結果、低温下で代謝機能が回復することに伴いdownregulateした88個の遺伝子を抽出した。22年度は抽出した遺伝子の変動をリアルタイムPCRで確認するとともに、変動した各遺伝子の代謝パスウェイ上での関連について解析する。2.温度により代謝機能が回復する前後のタンパク発現変化の網羅的解析1と同様の条件にて抽出したタンパクを2次元電気泳動して比較解析することにより、代謝機能が回復することに伴い、2倍以上発現が低下した31個のスポットを特定した。22年度はこのうちの5つのスポットを切り出してMALDI-TOF MSにて同定し、1の遺伝子発現データと照合する。以上の解析結果をもとに温度感受性により代謝機能を回復させる複数の関連因子を特定し、患者細胞を用いて特定した遺伝子発現を調節することより病態解明から発病・進行度の診断バイオマーカーの開発、さらには治療用化合物のスクリーニングに繋げていく。本研究は先天代謝異常症において、発熱を契機に発症、重症化する現象のメカニズムを解明することにより治療ならびに予防法を開発することを目的にしている。申請者は脂肪酸β酸化やコレステロール合成など脂質代謝を中心に生体に重要な代謝機能を有しているペルオキシソーム形成異常症患者細胞において、培養温度によりペルオキシソームの生合成や代謝機能が正常化する温度感受性現象を遺伝子レベルで明らかにしている。2年目にあたる今年度はこの温度感受性現象を有する患者細胞を用いて、以下の研究成果を得ている。1.温度により代謝機能が回復する前後の遺伝子発現変化の解析1年目の網羅的解析により有意に変動を認めたhypoxia inducible関連を含めた複数の遺伝子においてリアルタイムPCRで確認するとともに、変動した各遺伝子の代謝パスウェイ上での関連について解析した。さらに実際に患者細胞において低酸素条件にて培養し、通常条件下での培養細胞とそのペルオキシソーム形成能を比較した。2.温度により代謝機能が回復する前後のタンパク発現変化の網羅的解析1年目のタンパク網羅的解析により、2倍以上発現が変動したスポットについて、1と同様に代謝パスウェイ上での関連について解析した。最終年度にあたる次年度は、上記の解析結果をもとに温度感受性に加えて、低酸素誘導関連因子のペルオキシソーム形成への関与についても検討し、病態解明から発病・進行度の診断バイオマーカーの開発、さらには治療用化合物のスクリーニングに繋げていく予定である。また今年度はサウジアラビア国立病院とのアラブ人におけるペルオキシソーム病診断協力により、10数例のペルオキシソーム病患者を診断し、報告している。本研究はペルオキシソーム代謝異常症患者細胞における培養温度によりペルオキシソームの生合成や代謝機能が正常化または増悪する温度感受性現象をもとに、発熱や酸化ストレス、過食・飢餓などの外的要因が代謝機能に与える影響を細胞、個体レベルで検討し、その機序を明らかにすることにより治療ならびに予防法を開発することを目的にしている。申請者は既に脂肪酸β酸化やコレステロール合成など脂質代謝を中心に生体に重要な代謝機能を有しているペルオキシソーム形成異常症患者細胞においてこの温度感受性現象を遺伝子レベルで明らかにしている。本研究では1、2年目において温度感受性現象を有する患者細胞を用いた網羅的遺伝子発現解析により、温度感受性により有意な変動が確認されたhypoxia inducible関連を含めた複数の遺伝子を抽出し、定量PCRにおいてもその変動を確認し、低酸素培養条件下での検討へと繋げている。さらに最終年にあたる今年度は、個体レベルでの取組みとして高脂肪食投与によるペルオキシソーム代謝機能の変動を検討し、以下の研究成果を得ている。

1.妊娠14日の母体から高脂肪食を投与により肥満モデルマウスを作製し、体重増加、血中レプチン値を確認するとともに、普通食投与群と比較した結果、ペルオキシソーム代謝産物である血中極長鎖脂肪酸の低下とプラスマローゲンの上昇を有意に認めた。2.1の結果を受けて生後20週齢時に肝臓におけるペルオキシソーム関連遺伝子産物を比較検討した結果、β酸化系をはじめとしたペルオキシソーム代謝機能が高脂肪食投与群で有意に増加しており、肥満によりペルオキシソーム代謝機能が亢進していることを明らかにした。一方でペルオキシソーム代謝異常症の診断研究として今年度、国内において30数症例の病因を遺伝子レベルで明らかにするとともに、サウジアラビア国立病院との共同研究で5症例、ベトナムハノイ小児病院との間でも6家系のペルオキシソーム病を遺伝子レベルで診断し、報告している。
移植心冠動脈硬化症に対するPCSK9阻害剤の安全性および有効性評価

本研究の目的は、心臓移植患者にPCSK9阻害薬であるエボロクマブを使用し、血清脂質値、移植心冠動脈病変(TCAV)の発症頻度、TCAVの進行予防および退縮効果を検討することであり、2019年4月末現在で症例登録は6例であり(男性5例、女性1例、原疾患:拡張型心筋症3例、虚血性心疾患1例、筋ジストロフィー2例)、説明・同意の上で全6例に対し継続的にPCSK9阻害剤の投与を実施している。そして、投与前後において、PCSK9を測定し(投与前、投与6ヶ月、投与12カ月)、その変化も追跡できている。これまでに1例を除き(経過中にCPK上昇あり、甲状腺機能低下症を発症)、5例において血清脂質値(LDL-C値)が管理目標値以下への有意な低下を認めており、副作用も認めず、経過は良好と判断している。また、6例中2例は投与開始してから1年以上が経過しており、冠動脈病変の追跡も実施でき、1例では血管内超音波上で有意なプラーク退縮が確認できた。既に動脈硬化性疾患に対しては、PCSK9阻害剤によるプラーク退縮が報告されているが、TCAVでは報告が少なく貴重な報告と考えられる(今後ケースレポート作成予定)。さらに登録6症例のうち2例は筋ジストロフィーが背景疾患であり、これら2例に対してもPCSK9阻害剤は特記すべき副作用を認めず、安全に使用でき、かつ管理目標値以下の血清脂質値を達成している。筋ジストロフィー症例では、ベースラインからCPK値が上昇しており、これまでに脂質に対する一般的な治療介入(スタチン投与)が困難であったが、本研究によって筋ジストロフィーに対するPCSK9阻害剤が有効な治療選択肢の一つとなり得る可能性もある。登録症例を10例程度を目標としているが、現時点で6例であること。この点については、今後登録数の増加は見込める予定である。移植心冠動脈病変のプラーク退縮については、最大内膜肥厚のみの評価であり、現時点で血管容積、プラーク体積、%プラーク体積、血管内宮容積の継続は未実施である。これらについては、今年度(2019年)に随時実施していく予定である。既にケースレポートによる報告ができる段階ではあるが、未実施である点。その他、症例が登録でき、PCSK9阻害剤の投与が始まれば、その後の研究(投与継続、採血、カテーテル検査などの冠動脈評価)は滞りなく進んでいている。現在の登録症例が6例であり、今年度(2019年度)で10例程度まで増加させる予定である。また、現在の6例中2例においてPCSK9阻害剤投与前後の冠動脈造影および血管内超音波検査によるプラーク退縮効果が実施できており、学会発表およびケースレポートの作成を今年度に行う予定である。さらに2例の筋ジストロフィー症例がいるため、筋ジストロフィー症例に対するPCSK9阻害剤の安全性と有効性についても、引き続き検討および報告を行っていきたいと考えている。特に筋ジストロフィーに対する脂質低下療法のPCSK9阻害剤の使用経験については希少と思われる。また、移植心冠動脈病変と血清脂質値の関連については、免疫抑制剤であるmTOR阻害剤であるエベロリムスが大きく関与している。当院では心臓移植後症例の約55%にエベロリムスを使用しているが、mTOR阻害剤(シロリムス)がPCSK9に影響を与えることが報告されているが、実臨床で用いられるエベロリムスとPCSK9の関連については明確となっていない。よって、エベロリムスを投与している症例と投与していない症例、さらにエベロリムスの導入予定である症例に対して、PCSK9を測定することで、その関与が明確になり、将来的なPCSK9阻害剤の有効性評価にも言及できる可能性があり、今後の課題としたい。

この点については、今後登録数の増加は見込める予定である。移植心冠動脈病変のプラーク退縮については、最大内膜肥厚のみの評価であり、現時点で血管容積、プラーク体積、%プラーク体積、血管内宮容積の継続は未実施である。これらについては、今年度(2019年)に随時実施していく予定である。既にケースレポートによる報告ができる段階ではあるが、未実施である点。その他、症例が登録でき、PCSK9阻害剤の投与が始まれば、その後の研究(投与継続、採血、カテーテル検査などの冠動脈評価)は滞りなく進んでいている。現在の登録症例が6例であり、今年度(2019年度)で10例程度まで増加させる予定である。また、現在の6例中2例においてPCSK9阻害剤投与前後の冠動脈造影および血管内超音波検査によるプラーク退縮効果が実施できており、学会発表およびケースレポートの作成を今年度に行う予定である。さらに2例の筋ジストロフィー症例がいるため、筋ジストロフィー症例に対するPCSK9阻害剤の安全性と有効性についても、引き続き検討および報告を行っていきたいと考えている。特に筋ジストロフィーに対する脂質低下療法のPCSK9阻害剤の使用経験については希少と思われる。また、移植心冠動脈病変と血清脂質値の関連については、免疫抑制剤であるmTOR阻害剤であるエベロリムスが大きく関与している。当院では心臓移植後症例の約55%にエベロリムスを使用しているが、mTOR阻害剤(シロリムス)がPCSK9に影響を与えることが報告されているが、実臨床で用いられるエベロリムスとPCSK9の関連については明確となっていない。よって、エベロリムスを投与している症例と投与していない症例、さらにエベロリムスの導入予定である症例に対して、PCSK9を測定することで、その関与が明確になり、将来的なPCSK9阻害剤の有効性評価にも言及できる可能性があり、今後の課題としたい。研究データの集計上、予定していた研究を次年度に引き継ぐため。
夜遅い食事は歯周病のリスクを上げるか？：食事の質と摂取時刻の比較研究

2018年度は、口腔内環境を良好に保つ働きを助ける機能性表示食品8020ヨーグルトの摂取有無と、食事内容や摂取時刻が歯肉の炎症に与える影響を検討した。被験者は2122歳の健康な女性10名とした。試験食は、2017年度と同様のバランス食と高脂肪低食物繊維食とし、乳製品の一部として8020ヨーグルトを摂取させた。これらを1日3回規則正しく食べる場合と、夕食を夜9時に食べる場合を組み合わせた4種類の食事と、8020ヨーグルトを摂取しないバランス食を規則正しく食べる群の計5種類について各1週間のクロスオーバー試験を行った。口腔状態の評価は、歯垢付着率(PCR)、歯肉の出血率(BOP)、歯周ポケットの深さ(PD)及び歯垢中の口腔細菌のDNA解析により行った。血液検査は、高感度CRP等を評価した。排便頻度は毎日記録させた。歯周の炎症状態を示すBOPと血中の高感度CRPの他、口腔内の細菌叢組成の結果においては、8020ヨーグルトの摂取有無や食事内容、摂取時刻の違いによる明らかな差はみられなかった。1週間の平均排便回数は、食事の栄養組成によって変化し、バランス食の規則的食事群では8020ヨーグルトを摂取しなかった群で8.7回、摂取した群で8.3回だったのに対し、高脂肪で規則的な食事群は5.3回、不規則な食事群は6.0回と有意に減少した。各食事群における糞便中の細菌叢組成は2019年度に分析予定であるため、この結果も踏まえてさらに検討を行う。2018年度の介入研究はほぼ予定どおり実施したが、採取したサンプルの内、腸内細菌叢の分析が終了できず、2019年度に持ち越しとなったため。2018年度の介入研究は、ほぼ予定どおり実施することができた。腸内細菌叢のDNA解析は、2019年度の夏までに終了予定である。すでに終了している研究結果の分析や考察、論文作成は随時進め、腸内細菌叢の結果も含めて2019年度中にまとめる予定である。歯周病は成人における歯の損失を招き、食べる機能を低下させる。また、歯肉の炎症部位から歯周病菌が血液中に流入することで糖尿病や動脈硬化などの全身性炎症を起こすことも知られており、生活習慣病の誘発や重症化に関与する疾患である。本研究は、食事の質と摂取時刻が歯周に与える影響を明らかにするため、日本人の食事摂取基準(2015版)で示されたバランスの良い食事(低脂肪・高食物繊維食)または国民健康・栄養調査で20歳代女性が平均的に摂取している食事(高脂肪・低食物繊維食)の2種類を1日3回規則正しく摂取する場合と夕食を夜遅い時刻に摂取する場合の2パターンで1週間ずつ摂取させ、歯周および全身の炎症状態や口腔内および腸内細菌叢に与える影響を評価した。歯周の炎症状態は、歯肉の出血率から評価し、全身の炎症状態は、血中の高感度CRPにより把握した。その結果、歯周および全身のどちらも食事介入による炎症状態の変化は認められなかった。口腔細菌叢の検査からは、歯周病菌の1つであるPrevotella intermediaの割合が、バランス食を規則正しく食べた群に比べ、高脂肪で夜おそい食事を食べた群の方が多い傾向があった。排便回数は、バランス食を規則的に摂った群では週に6.9回だったのに対し、高脂肪で夜遅い食事群は、週5.6回と有意に減少した。糞便中の細菌叢組成は、現在分析中であるため不明であるが、食事による何らかの影響が生じているものと予想している。今後は、同一の試験食と摂取時刻の組み合わせに、歯周病の予防効果があるとされるL8020菌を含んだヨーグルトを摂取させ、その予防効果について検証する予定である。13名の被験者に介入を実施し、最終的に9名の検体を分析した。糞便中の腸内細菌叢の分析については、作業が遅れているが現在遂行中である。2018年度の被験者募集も順調に行われている。

1週間の平均排便回数は、食事の栄養組成によって変化し、バランス食の規則的食事群では8020ヨーグルトを摂取しなかった群で8.7回、摂取した群で8.3回だったのに対し、高脂肪で規則的な食事群は5.3回、不規則な食事群は6.0回と有意に減少した。各食事群における糞便中の細菌叢組成は2019年度に分析予定であるため、この結果も踏まえてさらに検討を行う。2018年度の介入研究はほぼ予定どおり実施したが、採取したサンプルの内、腸内細菌叢の分析が終了できず、2019年度に持ち越しとなったため。2017年度は、ほぼ予定どおり研究を遂行することができたが、歯周の炎症を生じるほどの大きな影響は確認できなかった。被験者が20歳代の健康な若年女性であり、肥満者や生活習慣病を有する患者に比べて炎症を誘発しにくいものと考えられた。今後は、糞便中の細菌叢を分析し、炎症につながる可能性について検討を行う。また、食事の質と夜遅い夕食による歯周や全身への影響が8020ヨーグルト摂取によってどの程度軽減されるかについても、口腔および糞便中の細菌叢の変化に着目して検討する予定である。2018年度の介入研究は、ほぼ予定どおり実施することができた。腸内細菌叢のDNA解析は、2019年度の夏までに終了予定である。すでに終了している研究結果の分析や考察、論文作成は随時進め、腸内細菌叢の結果も含めて2019年度中にまとめる予定である。口腔内細菌叢の分析費用の一部を次年度の支出として持ち越したため。2018年度中に実施を予定していた腸内細菌叢の分析が完了しなかったため、次年度使用額が生じた。2019年度に腸内細菌叢分析のための試薬代として使用する予定である。