hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多環性天然有機化合物の効率的全合成法の開発

多官能基化された多環式テルペノイドの効率的な不斉全合成経路の開発について研究を行う.まずyonarolide (1)に関しては,Diels-Alder反応と可逆的分子内アルドール反応,さらにCope転位を駆使して不斉全合成を目指す.次にcallilongisin B (2)は立体選択的1,4-付加反応と分子内アルドール反応,agallochaexcoerin D (3)は立体選択的1,4-付加反応と分子内アルドール反応,さらにClaisen転位を鍵反応として不斉全合成を目指す.基本的に古典的分子内カルボニル縮合反応やDiels-Alder反応を基軸とした環形成を行い,極力保護基を用いない,効率的かつ短工程での全合成経路を確立する.多官能基化された多環式テルペノイドの効率的な不斉全合成経路の開発について研究を行う.まずyonarolide (1)に関しては,Diels-Alder反応と可逆的分子内アルドール反応,さらにCope転位を駆使して不斉全合成を目指す.次にcallilongisin B (2)は立体選択的1,4-付加反応と分子内アルドール反応,agallochaexcoerin D (3)は立体選択的1,4-付加反応と分子内アルドール反応,さらにClaisen転位を鍵反応として不斉全合成を目指す.基本的に古典的分子内カルボニル縮合反応やDiels-Alder反応を基軸とした環形成を行い,極力保護基を用いない,効率的かつ短工程での全合成経路を確立する.
金属錯体ユニットの合理的組み替えとキラリティーの自在制御

本研究では、チオラト基のほかにカルボキシル基やアミノ基をもつ単核および多核錯体の合成、これらのチオラト錯体と各種金属イオンとの反応による異種金属多核錯体や錯体ポリマーの合成、ならびに単核ユニットの組み替えによる構造変換について検討した。その結果、L-システインをN,S-二座で配位したコバルト(III)単核錯体([Co(L-cys-N,S)(en)_2]^+)と銀(I)およびマンガン(II)イオンとの段階的反応から梯子状構造をもつCo^<III>_4Mn^<II>_3Ag^I_2錯体ポリマーを、金(I)およびマンガン(II)イオンとの段階的反応からディスクリートなCo^<III>_2Mn^<II>Au^I四核錯体および鎖状構造をもつCo^<III>_2Mn^<II>Ag^I錯体ポリマーを、さらには銅(I)およびカドミウム(II)イオンとの段階的反応から2次元ハニカム構造をもつCo^<III>_3Cd^<II>_3Cu^I錯体ポリマーを得た。これにより、[Co(L-cys-N,S)(en)_2]^+が配位チオラト基およびフリーのカルボキシル基を用いて性質の異なる金属イオンに配位するキラルな錯体配位子として機能することが示された。一方、D-ペニシラミンを硫黄単座で2分子配位した金(I)酸錯体([Au(D-pen-S)_2]^<3->)とニッケル(II)イオンとの反応からは、反応モル比やpHを変えることにより、互いに構造変換可能な、しかも性質(色、磁性、キラリティー)の異なる4種の多核錯体が形成されることを見出した。これにより、[Au(D-pen-S)_2]^<3->が柔軟に配位座を変えうる多座の錯体配位子として機能することが示された。本研究では、アミノチオレート型配位子をもつチオラト単核錯体ど金属イオンとの反応を制御することにより、更なる金属イオンや金属錯体と結合可能なサイトを有するキラルな多核金属錯体の合成を目指した。また、このようにして得られる多核錯体を新規のビルディングブロックとして用いることにより、高次のキラル錯分子集合体の合理的構築についても検討した。その結果、(N)_2(S)_2-四座のアミノチオレート配位子(L)を配位した平面型のニッケル(II)単核錯体[Ni(L)]の銀(I)イオンによる集合化、および3分子の2-アミノエタンチオレート(aet)を配位したコバルト(III)単核錯体fac(S)-[Co(aet)_3]やロジウム(III)単核錯体fac(S)[Rh(aet)_3]の平面型および直線形金属イオンによる段階的集合化に成功した。これにより、前駆体の幾何異性の違いにより、錯分子集合体のキラル構造を制御できることが示された。また、D-ベニシラミン(D-H_2pen)を硫黄単座で2分子配位した金(I)酸錯体[Au(D-pen-S)_2]^<3->に銀(I)イオンと銅(II)イオンを段階的に反応させることにより、Au^IAg^ICu^<II>三種混合型の金属超分子の構築にも成功した。この化合物においては、構造の中心にCl^-原子を包摂した20核のAu^I_6Ag^I_8Cu^<II>_6カチオンケージと21核のAu^I_6Ag^I_9Cu^<II>_6アニオンケージが、配位結合および水素結合により交互に連結しあい、前例のない巨大な岩塩型格子構造を形成していることが判明した。これにより、[Au(D-per-S)_2]^<3->がキラルな多座の錯体配位子として機能することが示された。

一方、D-ペニシラミンを硫黄単座で2分子配位した金(I)酸錯体([Au(D-pen-S)_2]^<3->)とニッケル(II)イオンとの反応からは、反応モル比やpHを変えることにより、互いに構造変換可能な、しかも性質(色、磁性、キラリティー)の異なる4種の多核錯体が形成されることを見出した。これにより、[Au(D-pen-S)_2]^<3->が柔軟に配位座を変えうる多座の錯体配位子として機能することが示された。
細胞壁多糖を標的とした抗ニューモシスチス・カリニ薬の開発

昨年度我々はβ-1,3-glucan合成阻害薬アクレアシンAがラットにおける実験的ニューモシスチス・カリニ肺炎に対し著明な発症予防効果を示し,副作用も極めて軽微であることを明らかにした。アクレアシンにはその側鎖が異なる様々な誘導体が知られている。本年度はこれらの誘導体のうち、Candidaなど真菌に対する増殖抑制効果がアクレアシンAより勝るアクレアシンDにつき、SCIDマウスモデルを用いて、ニューモシスチス・カリニ肺炎に対する薬効を比較検討した。結果はCandidaに対するin vitro増殖抑制効果の強さとは逆に、アクレアシンDよりもアクレアシンAの方が強いニューモシスチス・カリニ肺炎発症予防効果を示した。更に本肺炎に著効を示すが、副作用が強いため問題となっているサルファメトキサゾール・トリメトプリム合剤とアクレアシンAとの併用試験をラットモデルを用いて行った。両者の併用による相乗効果は認められなかったものの各薬剤の投与量を軽減させることができた。次にアクレアシン類薬剤による本肺炎発症予防効果の機序を明らかにする目的で、ラットにステロイド剤を投与することによりニューモシスチス・カリニ肺炎を発症させ、その後アクレアシンAを投与した。感染肺を透過型電子顕微鏡により観察したところ、内部に娘細胞を有する嚢子型と思われる虫体は観察されたものの、嚢子壁の特徴である低電子密度のβ-1,3-glucan層の形成阻害が認められた。また、脱嚢後の嚢子、小型の若い栄養型が観察されなかったことから嚢子壁の形成阻害のみならず、増殖も抑制されていると考えられた。また、β-1,3-glucan以外の細胞壁構成多糖を知る目的で、種々の多糖溶解酵素を用いその感受性を検討したところ、細胞壁におけるマンナンの存在が示唆された。宿主には存在しない多糖を標的とすることにより、副作用の少ない、新しいニューモシスチス・カリニ肺炎治療薬の開発に大きく道が開かれたと考えられる。プレドニン(20mg/kg)を週2回の割合で、5週間以上皮下注射することによりラットにニューモシスチス・カリニ(Pc)肺炎を発症させることができる。プレドニン投与開始と同時に、或は5週間以上経過し軽度の肺炎を発症した時期から、様々な用量のアクレアシンAを連日腹腔内投与し、その予防或は治療効果を検討した。結果の判定は我々が開発した嚢子定量法、免疫学的検査及び病理組織学検査により行った。また併せて薬剤投与による副作用を病理組織学に検索した。その結果,アクレアシンA(2mg/kg)連日投与による著明な治療および発症予防効果が明らかとなり、副作用も極めて軽微であることが示された。次にPc肺炎治療薬としてすでにその効果が知られているST(サルファメトキサゾール・トリメトプリム)合剤との併用効果を検索したが、明らかな相乗効果は認められないものの、併用により各々の投薬量を減ずることは可能であると考えられた。一方、先天的免疫不全動物であるスキッド(SCID)マウスにPcを経鼻接種し、接種と同時にアクレアシンAの投与を開始することによりPc肺炎発症予防効果を検討した。SCIDマウス・モデルにおいてもアクレアシンA(2mg/kg)連日腹腔内投与により、顕著な発症予防効果が得られた。本実験ではまたPc遺伝子特異的プライマーを用いたPCR法を応用することにより、薬剤効果の判定が簡便に行えることを示すことができた。アクレアシンにはその側鎖の違いにより、様々な誘導体が知られている。

これらの誘導体のうち、真菌に対するin vitro増殖抑制効果がアクレアシンAより勝るアクレアシンDにつき、Pc肺炎に対する薬効をSCIDマウスモデルを用いて検討した。結果は、真菌に対する効果の強さとは逆に、アクレアシンAの方がDよりも強いPc肺炎発症予防効果を示した。昨年度我々はβ-1,3-glucan合成阻害薬アクレアシンAがラットにおける実験的ニューモシスチス・カリニ肺炎に対し著明な発症予防効果を示し、副作用も極めて軽微であることを明らかにした。アクレアシンにはその側鎖が異なる様々な誘導体が知られている。本年度はこれらの誘導体のうち、Candidaなど真菌に対する増殖抑制効果がアクレアシンAより勝るアクレアシンDにつき、SCIDマウスモデルを用いて、ニューモシスチフ・カリニ肺炎に対する薬効を比較検討した。結果はCandidaに対するin virto増殖抑制効果の強さとは逆に、アクレアシンDよりもアクレアシンAの方が強いニューモシスチス・カリニ肺炎発症予防効果を示した。更に本肺炎に著効を示すが、副作用が強いため問題となっているサルファメトキサゾール・トリメトプリム合剤とアクレアシンAとの併用試験をラットモデルを用いて行った。両者の併用による相乗効果は認められなかったものの各薬剤の投与量を軽減させることができた。次にアクレアシン類薬剤による本肺炎発症予防効果の機序を明らかにする目的で、ラットにステロイド剤を投与することによりニューモシスチス・カリニ肺炎を発症させ、その後アクレアシンAを投与した。感染肺を透過型電子顕微鏡により観察したところ、内部に娘細胞を有する嚢子型と思われる虫体は観察されたものの、嚢子壁の特徴である低電子密度のβ-1,3-glucan層の形成阻害が認められた。また、脱嚢後の嚢子、小型の若い栄養型が観察されなかったことから嚢子壁の形成阻害のみならず、増殖も抑制されていると考えられた。また、β-1,3-glucan以外の細胞壁構成多糖を知る目的で、種々の多糖溶解酵素を用いその感受性を検討したところ、細胞壁におけるマンナンの存在が示唆された。宿主には存在しない多糖を標的とすることにより、副作用の少ない、新しいニューモシスチス・カリニ肺炎治療薬の開発に大きく道が開かれたと考えられる。
電磁波レーダの高性能化とコンクリート診断への適用

ここでは,電磁波を利用した非破壊検査が議論されている。研究内容は以下の4つに大別される。すなわち(1)市販のコンクリートレーダを利用した鉄筋のかぶりと半径およびコンクリートの比誘電率の同時推定の検討、(2)フレッシュコンクリートの水、セメント、細骨材の配合比並びに塩分含有量の診断方法の確立、(3)遺伝的アルゴリズムを利用した並列鉄筋、垂直2鉄筋の検出、(4)電磁波逆散乱問題の解法の一つであるFBTS法を用いたコンクリート中の空洞探査、である。平成20年度に得られた研究成果を列挙する.1.送受信機一体型電磁波レーダによる鉄筋探査の高性能化市販のレーダを一部改良して直達波および表面反射波を推定し,これまでと比較して若干ではあるが鉄筋の探査性能を向上することができた.2.送受信器分離型電磁波レーダによるコンクリート構造の内部診断技術の開発ビバルディアンテナを用いた送信機および受信機の最適な設計を行い,最大放射方向にオフセットを持たせることにより,埋設物探査をより効率的に行うことができることを確認した.また,直達波,表面反射波,多重反射等の不要波を除去するために,送信機(受信機)内における最適な電波吸収体配置を明らかにした.これにより目標物からの反射波をより精度良く求めることが確認できた.3.フレッシュコンクリートの評価フレッシュコンクリートを入れる容器の形状に依存するものの,1.5GHz2.OGHzの間で塩分濃度の違いによる変化を確認でき,マイクロ波を利用して塩分濃度の推定ができる可能性を示した.4.コンクリートの比誘電率分布の測定コンクリートの表面からの比誘電率分布を簡易的に測定し,深くなるにつれて比誘電率が大きくなることを確認した.平成21年度に得られた研究成果を列挙する.1.送受信機一体型電磁波レーダによる鉄筋探査の高性能化従来の鉄筋の位置推定アルゴリズムに鉄筋の半径の影響を導入し,鉄筋位置推定の精度を向上させた.2.送受信器分離型電磁波レーダによるコンクリート構造の内部診断技術の開発実数型遺伝的アルゴリズム(Real GA)を離散型RealGAに改良し,大幅な推定速度の改善を得た.実験室モデルではあるが垂直2鉄筋,コンクリートの充填不足を確認できた.また,アンテナのアレイ化による受信波形の影響について基礎情報を得た.3.フレッシュコンクリートの評価電磁波を用いてフレッシュコンクリートの成分を評価するため最適な容器の形状について検討した.1.0GHz3.0GHzの間で塩分濃度,水分量,細骨材の量による周波数応答の違いを確認できた.容器とアンテナを一体型にするためのアンテナ開発を行った.平成22年度に得られた研究成果を列挙する1.送受信機一体型電磁波レーダによる鉄筋探査の高性能化複数の試験体に対して推定を行い,鉄筋の位置推定,半径,コンクリートの比誘電率の同じ推定アルゴリズムの検証を行った.同じ型番のレーダの複数の装置に対して装置のばらつきによる推定誤差について検証した.2.送受信器分離型電磁波レーダによるコンクリート構造の内部診断技術の開発離散型Real-Coded GAに対して収束の評価方法を新たに提案した.これによって,局所解を削除し,安定な推定ができるようになった.3.フレッシュコンクリートの評価前年度の結果に基づいてアクリルを用いた均質な容器を作成した.実験の再現性を高めるために実験方法を再検討した.その結果,水,セメント,細骨材の比に対する伝搬係数の関係を推定し,減衰率と水分に対する近似曲線を求めた.さらなるデータの収集によりフレッシュコンクリートの組成の評価が可能であることを示した.4.逆解析による空洞の推定FBTS法を利用しコンクリート中の空洞推定について解析し,使用パルスの周波数帯や形状によって大幅に推定精度が向上できることを示した.
解析学におけるR;emann-Hilbert問題の代数的・幾何学的研究

研究課題「リーマン・ヒルベルト問題の研究」について今回の研究実はまずp-hyponormal作用素にputnamの不等式を導いた論文「Putnam's inequality for p-hyponormal operators」をProc. Amer. Math. Soc.より発表し広く配布しました.また,p-hyponormal作用素にangullar cuttingを導入することができ,論文「On the angullar cutting for p-hyponormal operator」としてまとめActa Sci. Math. (Azeged)より発表しました.次にp-hyponormal作用素に新しいgeneral polar symbolを導入することができ,スペクトル分解定理を得ることがでましたので,これは「On spectra of p-hyponormal operator」としてまとめIntegral Equations and Operator Theoryより発表しました.最後にcompletely p-hyponormal作用素のスペクトルの性質を研究し論文「Spectra of completely p-hyponormal operators」としてまとめGlasnik Mat.より発表しました.引き続きp-hyponormal作用素はWeylの定理が成り立つことを証明し,論文「Weyl's theorem holds for p-hyponormal operators.」としてまとめ現在論文を投稿中であります.p-hyponormal作用素に対してsingular integral modelを作ることもほぼ完成したと言えます.これによりRiemann-Hilbert問題をp-hyponormal作用素に拡張することが近々できるものと考えます.これらの結果は11月の北大での研究集会で「p-hyponormal作用素のスペクトル理論」として講演をおこなった。
子どもの体力向上推進事業実施地域の総合型地域スポーツクラブの社会的機能と成果評価

本研究では、平成16年度から文部科学省で実施されている「子どもの体力向上推進事業」指定市町村における、学校の体育活動と総合型地域スポーツクラブ連携プログラム実施地域とそうでない地域による子供の運動実施頻度と活動量、運動種目や活動形態など、スポーツ行動的側面からの運動習慣と生活習慣の促進への成果と課題について、諸外国の事例を参考に評価することを目的としている。今年度は、国際学会(ヨーロッパスポーツ社会学会:ドイツミュンスター開催)での研究動向調査及び成果発表を実施した。各国とも子どものレジャー参加や運動・スポーツ参加の減少傾向が共通の関心事となっている。昨年度の研究結果については、日本体育学会、日本生涯スポーツ学会等で発表を行った。今年度は、研究計画の最終年次であり、2005年と2006年に実施してきた鹿児島県和泊町4小学校154名分の質問紙による子どもの生活時間調査とライフコーダーによる身体活動量測定に関する児童生徒男女154名分のデータ分析を総合的観点から実施した。本地域では、総合型地域スポーツクラブ参加者は、全体の6割近くを占め、その成果として友人獲得や体力向上への効果があったと答えている。地域スポーツクラブ参加と非参加群での比較によれば、家遊びやテレビゲームなどの時間、全体的な身体活動量などにおいてもスポーツクラブ参加群の方がより活動的な生活をしていた。そして、保護者側からの調査では、学校よりも総合型地域スポーツクラブへの体力、スポーツ技術面への効果に期待する保護者が多くみられた。全国146の総合型地域スポーツクラブに対して、クラブの子供の体力向上プログラムや学校との連携状況について質問紙調査を行なった結果、現在の子供の体力低下の現状認識はあるものの、学校との連携や指導者間の協力体制は十分では無かった。今年度実施した連携プログラムがあるという38クラブに対する事例調査では,活動範囲は1中学校区を主体としているクラブが多かった.そのプログラムについて,「部活動」,「指導者派遣」,「学校体育施設利用」,「教室・イベント実施」などで連携を図っているクラフ見られた。事業終了後のモデル地域での活動状況では、地域や学校の関係者の連携システムの構築と継続性が重要な課題としてある。この3年間の研究の詳しいまとめは報告書を参照願いたい。本研究では、平成16年度から文部科学省で実施されている「子どもの体力向上推進事業」指市町村における、学校の体育活動と総合型地域スポーツクラブ連携プログラム実施地域とそうでない地域による子供の運動実施頻度と活動量、運動種目や活動形態など、スポーツ行動的側面からの運動習慣と生活習慣の促進への成果と課題について、諸外国の事例を参考に評価することを目的としている。今年度は、国際学会(第4回国際青少年スポーツ会議:デンバー開催と第3回世界スポーツ社会学会:アルゼンチン開催)での研究動向を調査し、多くの国において子どもの運動・スポーツ参加減少と体力低下が大きな研究の関心事となっている。特に、子どものスポーツ集団指導における指導者の専門的知識や技術の向上への方法論が重要な課題となっていた。日本のスポーツ政策の評価と子どもの運動スポーツ参加に関した国内調査データの一部はICHPER・SD世界会議(イスタンブール)のスポーツ・フォア・オールシンポジウムで発表した。

また、国内の「子どもの体力向上推進事業」指定市町村における質問紙による子どもの生活時間調査とライフコーダーによる身体活動量測定は、鹿児島県和泊町4小学校で事前に調査・測定についてのインフォームド・コンセントを実施し、保護者から研究協力への承諾が得られた児童生徒男女79名を対象に実施した。調査結果から地域スポーツ集団参加と非参加群での比較によれば、家での遊びやテレビゲームなどの時間、全体的な身体活動量などにおいてもスポーツ集団参加群の方がより活動的な生活をしていた。今年度の研究内容の詳細な分析を進め、来年度は、さらに指定市町村のうち、総合型地域スポーツクラブとの連携プログラムが実施されている地域における質問紙調査と身体活動量調査を実施する予定である。本研究では、平成16年度から文部科学省で実施されている「子どもの体力向上推進事業」指定市町村における、学校の体育活動と総合型地域スポーツクラブ連携プログラム実施地域とそうでない地域による子供の運動実施頻度と活動量、運動種目や活動形態など、スポーツ行動的側面からの運動習慣と生活習慣の促進への成果と課題について、諸外国の事例を参考に評価することを目的としている。今年度は、国際学会(世界レジャー会議:中国杭州開催)での研究動向調査及び成果発表を実施した。各国とも子どものレジャー参加や運動・スポーツ参加の減少傾向が共通の関心事となっている。昨年度の研究結果については、日本体育学会、日本生涯スポーツ学会等で発表を行った。また、国内の「子どもの体力向上推進事業」指定市町村における質問紙による子どもの生活時間調査とライフコーダーによる身体活動量測定は、昨年度に引き続き今年度も鹿児島県和泊町4小学校で事前に調査・測定についてのインフォームド・コンセントを実施し、保護者から研究協力への承諾が得られた児童生徒男女78名を対象に実施した。調査結果から総合型地域スポーツクラブ参加者は、全体の59%であり、友人獲得や体力向上への効果があったと答えている。地域スポーツクラブ参加と非参加群での比較によれば、昨年同様、家遊びやテレビゲームなどの時間、全体的な身体活動量などにおいてもスポーツクラブ参加群の方がより活動的な生活をしていた。そして、今年度は保護者への調査も実施し、そこでは、親側からは、学校よりも総合型地域スポーツクラブへの体力、スポーツ技術面への効果に期待する保護者が多くみられた。全国146の総合型地域スポーツクラブに対して、クラブの子供の体力向上プログラムや学校との連携状況について質問紙調査を行なった結果、現在の子供の体力低下の現状認識はあるものの、学校との連携や指導者間の協力体制は十分ではなかった。来年度は、総合型地域スポーツクラブとの連携プログラムが実施されているクラブのフォローアップ調査を実施するとともに、3年間の研究の総合的なまとめを報告書として発刊する。
超音波パルスドップラー法を応用した船体周り気泡挙動モニタリングシステムの開発

超音波パルスドップラー法を応用し船舶海洋工学分野における新たな気泡挙動モニタリング手法を提供するための研究を行った。まず、広帯域計測を実現するためのトランスデューサ開発を行い、さらに、計測利便性を向上するための特殊な機構を考案し、その利用が実用上影響がないことを示した。また、最新の技術を用いて遅延のないリアルタイム計測が出来る計測システムを構築した。信号処理手法についても再検討を行い、オイラー的手法に加えてラグランジュ的手法を提案し、その性能評価および計測領域等についても検討を行った。これらを組み合わせたシステムで実船環境を踏まえた適用性の検討を行い、本来の目的に対して妥当な結果を得た。初年度となる平成28年度では、水中音響の基礎評価および、計測システムの構築および信号処理手法の検討を中心に行った。ハイドロフォンを用いた水中音響の基礎評価を行った結果、プロペラ近傍の音響信号としてはプロペラの回転に起因する信号成分と駆動系の振動に起因する成分が大きいことが分かった。得られた知見を基に計算シミュレーションにより、複周波数同時励起型トランスデューサの設計を行った。基礎的な信号処理システムの構築を行った。信号処理システムは任意波形発生装置、パワーアンプと受信回路、AD変換器、信号処理ソフトウェアから構成されている。信号処理システムはPC上から制御可能な様にしており、操作性・利便性に配慮している。また、National Instruments社のプログラミング言語LabVIEWを用いたフルデジタルによる信号処理システムを構築した。このことにより、多様な信号処理手法の検討を迅速に行えるようにした。計測システムを用いて、任意波形を送信できることを確認した。また、気泡流の計測に関する信号処理手法について多方面より検討を行った。その結果、振幅フィルタを用いた気泡データの抽出方法と複トランスデューサを用いたトラッキング手法について見いだした。前者の振幅フィルタは気泡起因の信号が背景信号に比べて強度が大きいことを利用し、統計的に気泡データを抽出する方法である。後者のトラッキング手法は気泡の時空間同一性を利用し、トラッキングを行う事で、ラグランジュ的に気泡信号を処理する手法である。当初の年度計画についてはおおむね順調に進展している。プロペラ周囲の音響雑音についても概ね系統的な評価を行い、トランスデューサ設計に役立つデータを得た。ただし、予算及び製作上の都合から、複周波数同時励起型トランスデューサの設計については数値計算を中心とした評価を進めており、平成29年度において実際の製作を行うこととした。信号処理について当初の予定を前倒しして平成28年度において評価を行い、気泡流の特徴を利用した信号処理について見通しを得た。また、平成29年度に行う予定の実船を用いた実験の準備を進めており、実験室での較正と並行して実船における実験を進められるようにしている。最終年度となる平成29年度では、本研究を通じて構築した計測システムの検証および性能評価を中心に行った。気泡流の計測に関してラグランジュ的な処理を考案し、その計測結果を同時計測した画像処理結果と比較することで、実際の計測精度について評価を行った。また、超音波流速分布計において懸念であった計測範囲についても、定量的な計測を行った。これらの知見を基に、本研究で目指す計測システムの性能が計測トランスデューサの設計を主として決定される事が分かった。また、プロペラ近傍の気泡挙動を実験流路にて行った実験で計測・評価し、気泡挙動と負荷変動の相関関係を明らかにした。負荷変動の検知ではプロペラ駆動系モータの出力信号を時間領域で処理することで、動的な変動を抽出することに成功した。また、画像処理においても計測体系に由来する変動成分と現象由来の成分を周波数領域で分離することに成功した。また、その上で実験船を用いた計測を行う事により、実船環境特有の課題を提示した。初年度の成果を踏まえ、複周波数同時励起型トランスデューサの製作、計測システムの高度化、計測システムの較正、実船における計測実験を行う予定である。複周波数同時励起型トランスデューサの製作においては、初年度において得られた知見を踏まえ設計を行い、計測分解能と計測距離に関する合理的な性能を達成することを目標とし、その客観的な評価を行う。現在の基礎的な計測システムを基にして、将来的な応用も考えた汎用性を確保しながら高精度な計測が出来る様にハードウェアおよびソフトウェアの両面から高度化を進める。計測結果の実験室体系における較正と実船における計測実験を繰り返し、信頼性の高い妥当な結果を得られるための手法を超音波の励起方法と信号処理手法を中心に検討し、本研究の最終目標を達成させる。29年度が最終年度であるため、記入しない。実験流体力学29年度が最終年度であるため、記入しない。
扁平上皮細胞特異的新規分泌型サイトカインを用いた分化誘導と抗腫瘍効果の基礎的研究

扁平上皮細胞分泌型サイトカインであるdermokineの扁平上皮細胞における分化誘導と扁平上皮癌細胞に対する抗腫瘍効果の解析が、本研究の目的である。「平成18年度の研究実施計画とその結果」1.食道癌手術検体の採取...20症例でRNA抽出と初代培養用に食道扁平上皮癌組織・非癌部組織を採取した。3.食道扁平上皮癌組織の初代培養...2次元培養に関しては問題なく行えたために、3次元培養を行う前にrecombinant dermokine-βによる細胞形態の変化を解析した。目的;扁平上皮細胞分泌型cytokineとして世界で初めて同定されたDermokine-α,-βが扁平上皮細胞の分化および扁平上皮癌細胞に対して、どのような細胞生物学的作用を果たすのか?特に表在型扁平上皮癌細胞(上皮内癌)に対する分化誘導療法(非癌化)の臨床応用のための基礎研究を行っている。方法;Dermokineは-α,-βの2つのisoformを持ち、Dermokineと供にゲノム上でクラスターを形成するKdap・suprabasinなどとともに扁平上皮細胞特異的な分泌型ペプチドである。Dermokineを含めたこれらの分子群(SSC : stratified epithelium secreted peptides complex)の扁平上皮細胞および扁平上皮癌細胞に対する作用を3次元培養で解析することにより、扁平上皮細胞の分化機構の解明が期待される。結果;分子構造的にはDermokineは既知のcytokineとの共通点が多く、組織における局在は扁平上皮における分化過程の重要な場所に一致していることから、重層扁平上皮における分化過程に関与しているcytokineではないかと推測されるため、細胞分化過程において、分化マーカーというよりは分化決定因子として働いている可能性がある。実際に、食道扁平上皮(非癌上皮)・表在癌・進行癌のうち角化傾向の異なるものに対してDermokineに対するprimerを用いたreal time PCR法で発現を解析したところ、非癌上皮や角化傾向の強い扁平上皮癌においてDermokineの発現が高かった。また、上皮内癌においてはDermokineの発現は非癌上皮と進行癌の中間レベルであった。現在、肺癌・食道癌・皮膚癌・子宮頸部癌などのcell lineに対して3次元培養を行い、Dermokineによる影響を検討している段階である。3.食道扁平上皮癌組織の初代培養...2次元培養に関しては問題なく行えたために、3次元培養を行う前にrecombinantdermokine-βによる細胞形態の変化を解析した。
顎関節内障発症に関する有限要素法を用いた生体力学的シュミレーション

種々の条件下においての顎関節部応力測定のため、有限要素法ソフトウエアMARC,MENTATを用いて、要素数671個、接点数760個の2次元の歯を含む下顎骨・側頭骨モデルを作成した。骨、歯、関節円板、結合組織の材料特性値を設定し、咬筋、側頭筋、内側翼突筋を最大筋力で設定した。解析モデルの種類として、咬合支持数を減少させたモデル、関節円板前方転位モデル、関節円板を転位させ、かつ下顎頭を扁平化させたモデル、咬筋、側頭筋の筋力の比率を変えたモデルを作成した。コントロールとして全ての歯咬合支持させ、各筋の最大筋力で作用させたモデルで解析を行った。このモデルでは下顎頭前方部、関節円板中央狭窄部、関節結節後方斜面部に応力の集中が認められた。解剖学部にこれらの部分は軟骨が厚く出来ており、機能圧に対する反応と考えられているが、解析結果はこれを支持するものとなった。咬合支持数を減少させたモデルでは数の減少に伴い、顎関節各部に発生する応力値は増加し、特に、第1、第2大臼歯の咬合支持のないものは、最大の応力値を示し、顎関節症発症の一誘因であることが示唆された。関節円板前方転位モデルでは顎関節各部に発生する応力は、コントロールモデルより増加傾向を示したが、円板転位を起こした状態で下顎頭を扁平化させると、応力値は減少した。臨床的に骨の形態変化を示す症例は、大部分が関節円板の前方転位を伴っており、このことより関節円板が転位した状態での、骨の形態変化は、応力減少のために必要な合目的な反応と考えられた。筋力の比率を変えたモデルでは、咬筋の筋力変化は、直接的に顎関節各部の応力発生に影響を与えたが、側頭筋では、筋力の変化に伴う応力値の変化は小さなものであった。従って、同じ咀嚼に大きな役割を持つ2つの筋ではあるが、どちらかといえば咬筋の機能不全が、顎関節症発症に関わりがあることが考えられた。
抗生物質流出による水圏微生物群集の応答解析および腐食食物網への影響評価

抗生物質流出による水圏生態系へのリスク「抗生物質による腐食食物網の機能低下」を定量的に把握することを目的とした.実験解析の結果,抗生物質の添加によって,環境細菌群集の増殖速度の低下および群集構造の変化が起きることを明らかにした.また,微小生態系実験を用いた操作実験の結果,抗生物質の添加は,細菌群集構造の違いにかかわらず,細菌群集の呼吸量の低下および有機物利用特性の変化を引き起こすことが明らかになった.本研究では,細菌群集の応答を定量化できる汎用的な微小生態系実験系を確立し,抗生物質流出による水圏生態系機能低下リスクを定量的に把握することを可能にした.抗生物質流出による水圏生態系へのリスク「抗生物質による腐食食物網の機能低下」を定量的に把握することを目的とした.実験解析の結果,抗生物質の添加によって,環境細菌群集の増殖速度の低下および群集構造の変化が起きることを明らかにした.また,微小生態系実験を用いた操作実験の結果,抗生物質の添加は,細菌群集構造の違いにかかわらず,細菌群集の呼吸量の低下および有機物利用特性の変化を引き起こすことが明らかになった.本研究では,細菌群集の応答を定量化できる汎用的な微小生態系実験系を確立し,抗生物質流出による水圏生態系機能低下リスクを定量的に把握することを可能にした.本研究は,抗生物質流出による水圏生態系機能低下リスクを定量的に把握することを目的としている.抗生物質が細菌群集の活性に与える影響,抗生物質の種類および濃度変化に対する細菌群集の応答を解析する.さらに,細菌群の応答による捕食者との相互作用の変化を解析する.本研究の成果として,水圏生態系の健全性を維持する管理指針の提言を目指している.具体的には,抗生物質流出による水圏生態系へのリスク「抗生物質による腐食食物網の機能低下」を定量的に把握することを目指す.実際には,「腐食食物網の生態系機能の低下」を「腐食食物網を介した有機物転送量の低下」として捉えて,次の3つの作業仮説の検証を微生物生態学的手法を適用し実施している.作業仮説:日本沿岸環境において現在報告されている抗生物質種および抗生物質濃度(pptppb濃度レベル)に暴露された際;1)環境細菌群集の有機物分解活性と呼吸活性は低下し,その生物量が減る.2)環境細菌生物量の低下に伴い,細菌捕食者への有機物転送量が低下する.3)微生物群集の構造変化に起因して,腐食食物網を介する有機物転送量が低下する平成25年度の研究における成果は次の2点である.1)自然海水を用いた培養実験を実施し,抗生物質添加によって細菌増殖速度の低下,細菌群集構造の変化が起きる事を明らかにした.2)環境応答の結果として起こる細菌群集の代謝多様性の変化を観察および解析する方法を確立した.本研究は,抗生物質流出による水圏生態系機能低下リスクを定量的に把握することを目的とした.抗生物質が細菌群集活性に与える影響,抗生物質の種類および濃度変化に対する細菌群集の応答を解析する.本研究のゴールとして,水圏生態系の健全性を維持する管理指針の提言を目指した.具体的には,抗生物質流出による水圏生態系へのリスク「抗生物質による腐食食物網の機能低下」を定量的に把握することを目指す.実際には,「腐食食物網の生態系機能の低下」を「腐食食物網を介した有機物転送量の低下」として捉えて,次の2つの作業仮説の検証を微生物生態学的手法を適用し実施した.作業仮説:日本沿岸環境において現在報告されている抗生物質種および抗生物質濃度(pptからppb濃度レベル)に暴露された際,1)環境細菌群集の有機物分解活性と呼吸活性は低下し,その生物量が減る.2)環境細菌生物量の低下にともない,細菌捕食者への有機物転送量が低下する.検証の結果,自然海水を用いた培養実験では,抗生物質の添加によって細菌増殖速度の低下,細菌群集構造の変化が起きることを明らかにした.また,昨年度に確立した,抗生物質添加に対応して起こる細菌群集の代謝多様性の変化および呼吸量の変化を定量化する微小生態系実験を用いた実験の結果,抗生物質の添加は,細菌群集組成の違いにかかわらず,細菌群集の増殖率,呼吸量および有機物利用速度の低下を引き起こし,さらに,有機物の利用パターンにも変化がおきることが明らかになった.本研究では,様々な環境応答に対する細菌群集の応答を定量化できる汎用的な微小生態系実験系を確立し,抗生物質流出による水圏生態系機能低下リスクを定量的に把握することが可能になった。.微生物生態学平成25年度の研究によって,3つの作業仮説(研究実績の概要参照)の内の第1仮説の検証を終えることができた.さらに,市販の微生物基質利用多様性評価キットを用いて,環境変化(ここでは抗生物質負荷)に対する水圏細菌群集の代謝能および代謝多様性の変化を観測および解析する方法を確立した.このキットの利用と解析方法の確立により,水圏生態系の健全性を維持するための「抗生物質による腐食食物網への影響評価」の適用がより簡便に迅速に行う事が可能になった.上記のとおり,研究計画が予定通り実施され成果が出ていることから,本研究を「おおむね順調に進展している」と評価した.今年度は,申請書に記載した3つの作業仮説(研究実績の概要参照)の内の第2,第3作業仮説の検証を実施する.すなわち,2)環境細菌生物量の低下に伴い,細菌捕食者への有機物転送量が低下する.

3)微生物群集の構造変化に起因して,腐食食物網を介する有機物転送量が低下する.の検証の為の実験系を構築する.実際には,細菌群集および細菌捕食微生物が存在するように調整した自然環境海水を培養し,2者間の関係が抗生物質の有無によってどのように変化するかを解析する.また今年度は本研究の成果を国際学会で発表することおよび論文発表を予定している.
動的陽解法による流体・構造連成問題シミュレーションに関する研究

本研究では、最初にフレーム構造物に対して有限要素法による仮想仕事率の原理に基づいて動的陽解法の定式化を行い、座屈や飛び移りなどの急激な大変位を伴う問題について数値解析を行った。動的陽解法は、時間増分ステップごとの繰り返し計算を伴わないことと、各自由度に関して独立に変位や速度を計算することができるので、そのために計算のアルゴリズムが単純であることや大行列に伴う大きなメモリー空間を使用する必要がないという利点を有しているが、その一方で、計算が発散しやすく時間増分をかなり小さくする必要がありステップ数が膨大になりがちである。そこで、本研究では時間増分制御の方法を提案してその有効性を示した。この方法では、マススケーリング法や動的緩和法などのような仮想質量や仮想減衰を使用していないので、より実挙動に忠実なシミュレーションを行うことができる。次に板シェル要素を用いた大変形弾塑性解析のための動的陽解法のプログラムを作成し超大変形の問題について実験結果と比較してその有効性を示した。さらに動的陽解法の自由度ごとに独立であることを生かして、並列計算が生かせる可能性があるのでパラレルコンピューティングについて検討を行った。特に最近有望化されているクラスタコンピュータによる手法について研究を行った。複数台のコンピュータをネットワークで接続して、並列計算ライブラリーMPIなどを使用して並列計算を実施しできるシステムを構築した。数千自由度の構造解析を並列計算で行うときのメモリー使用量およびCPU時間の推定式を作成しその妥当性を確認した。そして大規模な構造解析においては領域分割型共役勾配法が有効であることを示した。最後にメガフロートの波浪中流力弾性問題に対して、並列計算のための定式化を行った。今年度は、まず、骨組構造物の座屈解析を行い、飛び移り座屈解析と梁の弾性座屈および座屈後解析を動的陽解法有限要素法を用いて行った。骨組構造物の大変形解析では飛び移り後に振動を発生するため、時間増分間隔が影響を与え釣り合い経路が異なってしまう。このような振動の発生に起因する問題を解決するためにはマススケーリング法や動的緩和法等の手法があるが、れらは故意に質量や減衰を大きくするために静的強度を求めるためには、役立つが、不安定現象を伴う動的挙動とは異なる結果となる。時間増分を小さくすることでこれらの方法を使用することなく現象をシミュレーションすることができるが膨大な計算量となり非現実的である。そこで、本研究では急激な大変位を伴う状態では時間増分を小さくし、変位が緩やかな場合は時間増分を緩やかに大きくしてゆく新しい時間増分制御スキームを提案した。さらに梁の弾性座屈では荷重速度が動的挙動に及ぼす影響について検討をおこなった。次に数値計算においては計算の高速化をはかるために、2台のパーソナルコンピュータをネットワークを用いて連結し、「パラレルコンピュータ」と呼ばれるコンピュータシステムを構築した。パラレルコンピュータの構築には、いくつかのhard wareとoperation systemからの選択が可能である。それらの選択肢にはそれぞれに特徴があるが、「同一のhard ware上で動作し、処理が高速」なものと「異なるhard ware上でも動作するが,処理は低速」なものに大別される。そこで本研究では過去に構築されたさまざまなパラレルコンピュータについての、調査を行い将来的に解析を行うモデル等も考慮して最適と思われるパラレルコンピュータシステムを構築した。さらに数値計算プログラムを開発するためには、実際の計算速度も重要なファクターであるが、プログラムを開発するために必要とされる時間も重要である。そこで本研究では、これらの問題も考慮してシステムの構築を行った。そして簡単なモデルを用いて並列計算ができることを確認し、計算時間の並列化による効率化を調べた。

平成11年度は、骨組構造に関して動的陽解法による有限要素法を適用し、調査したのに対して本年度は、板・シェル構造物の弾塑性解析のための数値解析コードを、動的陽解法による有限要素法を適用して開発した。超大変形の弾塑性挙動に対しても、この数値計算により精度良くシミュレーションすることができることがわかった。動的陽解法は、各時間ステップにおいては各節点の自由度ごとに独立な方程式を解く。従って大きなマトリックス方程式を解く必要が無く、並列化計算に適している。しかし、前ステップで各有限要素毎の応力が周辺の節点の速度ベクトルから計算される。このときに節点間で情報のやりとりが行われる。従って荷重が加わると応力や変形が伝播する形で解かれていくので時間増分が小さくなければならない。従って動的陽解法は、時間増分をある値以下にすると確実に発散する性質があり、かなり小さな時間増分で計算する必要がある。この原因は、弾性波の伝播速度と関係がある上、時間増分ごとに荷重を階段状に与えるために、時間増分ごとにステップ荷重を与えることになり振動が発生することが計算を発散させる1要因になっていることがわかった。そこで、複数のPCをネットワークで連結して並列計算を行うクラスタシステムを構築し、並列計算のためのアルゴリズムに関する研究を行い、線形弾性構造物に対しては、領域を分割してその領域間の力学的および運動学的適合を満たすように反復計算を行う領域分割法に共役勾配法を応用した「領域分割型共役勾配法」を適用して検討した。その結果、メモリおよび計算時間の面でかなり有効であることがわかった。その結果を踏まえて、大規模流力弾性問題の1例として、大規模柔軟浮体構造物の波浪による流力弾性挙動の解析にこの領域分割型共役勾配法を適用する定式化を行い、そのアルゴリズムを開発した。以上の研究結果により、動的陽解法の特性、領域分割型共役勾配法の有効性が明らかになるとともに構造流体連成問題への適用の発展が期待できる。
外部磁場による気相反応の制御

外部磁場による気相反応の制御を目ざし、本年度は以下のことに着手した。1.NOのB^2化励起状態をAr準安定イオンとN_2Oの反応より生成し、その磁場効果を測定した。V'=0からの発光は、窒素と酸素のマイクロ波放電より生成するV'=0の場合と同様の大きな磁場効果が測定されたが、V'=2,4からの発光には磁場効果は観測されなかった。これらの事実は、NOB^2化状態の磁場効果の機構の解明に寄与する。2.CNの励起状態からの発光の外部磁場効果の検討を行なった。CNの発光に磁場効果があることを実験的に確かめた。今後、LIF法を利用して、磁場効果の動的側面からの検討を行ない。この場合の磁場効果の機構を確立する予定である。分光器はそのためのものである。3.オゾンO_3は地球環境ともからんで興味ある対象である、詳しい検討を行なった。その結果、オゾンの光分解過程に磁場効果が期待される。光分解で生成する^1△酸素を光イオン化法で測定するため、現在装置の製作にとりかかっている。4.この他に、NH、N_2O等についても実験的に外部磁場効果の検討が行なわれた。しかし、いずれも磁場効果は測定することができなかった。以上のように、いくつかの気相反応系についての外部磁場効果の検討を進めている。
19世紀半〜20世紀初めのドイツにおける科学論と経済学方法論の現代的意義

本研究の目的は、19世紀半20世紀初のドイツで展開された科学論と経済学方法論との関係が現代に対してもつ意義の探究にあった。当時のドイツ経済学界で注目を集めたのは、いわゆる方法論争だが、同時期の哲学者は、人文社会科学が科学であることの根拠に関心を向けていた。西南学派(ヴィンデルバンドやリッカート)は、科学は、普遍的知識を目指す法則定立的科学と、個性的事実に関する個性記述的科学に分けられ、価値関係においでなされる歴史的科学は後者に属し、その普遍性は普遍的価値の追求に基づくとした。ディルタイは、人文社会科学(精神科学)において我々は、人間の生を、自らのうちに追構成することで理解するとした。人間の生の共同性は客観性を獲得し、世界が一定の秩序の下にあることを明らかにする。ウェーバーは、リッカートの超越主義から価値の相対主義へと進んだ。彼の「理想型」は、我々が、価値理念から複雑な現実を思考の上で整除し、その本質と文化意義を認識するための手段である。それは、経験によって検証されないが、現実にありそうと判断される主観的概念構成である。歴史的科学は、自然科学と異なり、理想型を手段として事実を客観的に確定する経験科学であるとされた。当時の議論が我々に語るのは、諸個人の活動は恒に変遷する特殊歴史的諸条件の下にあるという自明のことを考慮したときに、人間現象における普遍的一般理論化には限界のあること、人間の営みでもあるこの科学が何に価値を置いているのかを反省することの必要である。経済学は法則的知識の追究を重んじてきたが、それが自己目的化されてはならないことを語るものでもあった。なお、本研究の成果は、学術雑誌または関連学会において公表する予定である。本年度は、1880年前後1920年代を中心に、研究課題に関連する哲学、科学論、歴史学、社会科学論について、当時のドイツにおける著作・論文、ならびに、当時の学問状況に関する近年の研究文献を収集・整理した。また、19世紀末から20世紀初めにかけてのドイツとオーストリアの経済学界における、メンガーとシュモラーとの間で始まったいわゆる方法論争についても関連資料を収集した。本年度とくに成果の得た作業は、19世紀半1920年代のドイツにおける社会科学全般にわたる著作を数多く所蔵するゾンバルト文庫・福田徳三文庫(いずれも大阪市立大学)の調査(昨年12月実施)である。この作業からは、方法論争に刺激されてか、当時の中堅・若手の経済学者による経済学方法論に関する文献の多くあることが確かめられた。学説史研究の通説では、方法論争は、メンガーに始まる精密学派とシュモラー等の歴史学派との間の議論の激しさにもかかわらず、大きな成果を見出しえないままに立ち消えたとされている。しかし、収集した諸資料から明らかとなったのは、当時の若い研究者の中には既に、両学派の対立は決定的なものではないこと、むしろ問題は経済現象の認識論にあることを指摘する者達がいたことである。これに関してはM.ヴェーバーの業績が有名だが、それ以前にも社会科学の認識論に関する著書・論文はいくつか発表されており、研究担当者は現在、それらを分析中である。なお、当初、本研究の中間的成果の確認と資料収集のために外国(ドイツ)出張を予定していたが、本務の都合と研究の進展具合を鑑みてこれを見合わせ、本年度中は資料の収集・整理・分析に集中することとした。研究期間最後の年である本年度は、19世紀後半第一次大戦期、なかでも世紀転換期における経済学・社会学を中心に、社会科学方法論に関する著作・文献などの資料収集・分析を行なった。

社会科学論に関しては、当時のドイツにおける学問状況を考慮して、歴史学・歴史哲学における方法論、価値論等に配慮した。世紀転換期における経済学方法論に関する議論は、ウィーン学派と歴史学派との間のいわゆる方法論争と、M.ヴェーバーの発言をきっかけとする価値判断論争の二つに代表されるが、本研究でも焦点はこれらに絞られることになった。注目された点は、ヴェーバーの「価値自由論」それ自体は、19世紀を通じた社会科学方法論とりわけ経済学方法論の展開において、必ずしも斬新なものであったわけではなく(ex.同様の問題を論じたJ.S.ミルの著作は、当時のドイツでもよく知られていた)、問題はむしろ、当時のドイツの知的状況が、マルクス主義と実証主義の影響の増大にみられるように、社会科学の自然主義的・科学主義的な構成が強まる中で、一方における科学の専門化・主知主義化、他方におけるこれらの因果論的・決定論的な性格に対する批判との相克の中にあったことである。これは、実証主義的な現代経済学主流への方法論的疑義の高まりや、科学における「形而上学的なもの」の存在を認める科学論の近年の傾向と符合する。しかし、当時の議論と重ねたときに明らかとなるのは、歴史的現象としてある経済現象の理解について、現代の経済学は人間の価値や関心事との関連を見失いつつあるといわざるをえないのではないか。これが、本研究において得た研究担当者の知見である。なお、当初予定した外国出張は、研究の進展状況ならびに本務との関係で実施できなかったが、本研究の成果については、近い将来において現地のレビューを受けたいと考えている。
排水処理における臭気物質の生成および低減と水環境中に残留する臭気

下水処理水に含まれる臭気は,下水臭とは異なり,かび臭が支配的となる場合が多い。これまで水環境で注目されてきたジオスミンや2-メチルイソボルネオールに加え,本研究では,2,4,6-トリクロロアニソールが下水処理水の臭気に深く関係していることを定量分析やにおい嗅ぎガスクロマトグラフ分析で示した。処理場の立地条件別では,大都市の覆蓋のある排気処理を行っている処理場でかび臭が強く,地方の処理場やコミュニティープラントでは,糞便臭,汗臭,硫黄系臭気の臭いが主体となった。また,修景利用のための通常のオゾン注入率では,下水処理水の高度処理での臭気物質が十分でないが,活性炭処理は臭気物質除去に有効であった。実下水処理場の処理水中のカビ臭物質Geosmin, 2,4,6-TCAの濃度を調査したところ,調査対象の東京近郊の大規模な処理施設のすべての放流水から採水場所平均で1244 ng/LのGeosmin,6.924 ng/Lの2,4,6-TCAを検出した。しかし,大学の生活系排水を処理する活性汚泥処理施設の処理水からは,塩素消毒前も塩素消毒後もこれらの物質の検出濃度は低く,これらのカビ臭物質は,生物処理を行えば必ず生じるものではないことがわかった。放流水中の2,4,6-TCA濃度の高い処理場の流入水にも2,4,6-TCAは微量しか含まれておらず,また,活性汚泥上澄水には,処理水と同じレベルで含まれていることから,処理水の塩素消毒前の生物反応タンクにおいて2,4,6-TCAが生成していると考えられた。また,2,4,6-TCA以外に2塩素化アニソールの存在を検討したところ,2,4-DCA,2,5-DCAと2,6-DCAの生成が確認されたが,2,3-DCA、3,4-DCA、3,5-DCAは検出されなかった。次に,実験室内でのコントロールされた条件下での2,4,6-TCAの生成を検討したところ,活性汚泥を嫌気条件に暴露すると最大200 ng/LのGeosminが生成した。また,廃糖蜜と塩素を反応させたあと,微生物による反応をさせることで2,4,6-TCAが5.0 ng/L程度生成した。グルコースに塩素を反応させた後に生物反応をさせた場合やフェノールに塩素を反応させたあと同じ処理をしたサンプルではともに2,4,6-TCAの生成は認められなかった。また,活性汚泥に直接塩素を加えたサンプルにおいても2,4,6-TCAの生成が認められた。平成27年度は,下水処理水に含まれる臭気成分の確認と各種処理における低減効果について調べた。まず,GC-MS(ガスクロマトグラフ質量分析計)とGC-O(におい嗅ぎガスクロマトグラフ)とを組み合わせた装置の調整を行い,下水処理水に含まれる臭気成分をマイクロ固相抽出法によって装置に導入した。その結果,敏感な被験者がにおい嗅ぎをおこなった場合,約10の異なるリテンションタイムの位置に臭気成分が存在することがわかり,そのうちのひとつが2,4,6-TCAであることが確かめられた。また,比較的,鈍感な被験者がにおい嗅ぎをした場合でも,2,4,6-TCAは明確に認識できる場合が多く,2,4,6-TCAが下水処理水の臭気に大きな寄与をしているという平成26年度までの仮定の信頼性が向上した。また,下水処理水の高度処理法としてよく用いられるオゾン処理や活性炭処理による2,4,6-TCAの除去性を調べた。オゾン処理においては,純水溶液環境でも下水処理水環境でも,2,4,6-TCAはよく除去され,代表的カビ臭物質であるGeosminが純水でほとんど反応せず下水処理水系で反応しやすいのとは対照的であった。また,活性炭への吸着はGeosminよりも2,4,6-TCAの方が吸着しやすいことがわかった。また,オゾン処理でも活性炭処理でも,臭気の除去と2,4,6-TCAの除去はほぼ並行して生じた。これまでの下水処理水や河川での実地調査結果と合わせて,本年度の検討により,下水処理水の臭気成分としての2,4,6-TCAの重要性が確かめられた。平成26年度までの下水処理水サンプルの調査,実験室での生成メカニズムの検討に加えて,平成27年度はGC-O(におい嗅ぎガスクロマトグラフ)の本格稼働やオゾン処理,活性炭処理での臭気物質の挙動の検討により研究は順調に進捗している。平成28年度は,東京地区の大規模な下水処理施設4か所,東京以外の比較的人口密度の低い地域の標準活性汚泥法の処理施設4か所,大学排水処理施設1か所,オキシデーションディッチ法による下水処理施設2か所の計11か所の廃水処理施設において下水処理水に含まれる臭気成分の調査を実施し,カビ臭物質(ジオスミン,2-MIB, 2,4,6-TCA)の濃度測定とにおい嗅ぎGC/MSによる下水処理水の臭気を説明する物質の検討をおこなった。都市部の嫌気・無酸素・好気法,あるいは,標準活性汚泥法の処理場処理水では,これらのカビ臭物質を20 ng/L程度の濃度で含んでいたが,比較的人口密度の低い地域の標準活性汚泥法,オキシデーションディッチ法の処理水に含まれるカビ臭物質は,1か所を除いて数ng/Lと低かった。