hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身近な機能性食材の有効利用による付加価値を高めたパンの開発

食生活の欧米化により多くの日本人がパンをよく食べるようになったことに伴い、アレルギーやグルテン不耐症などの疾患、カロリー摂取過多、米余り現象など多方面での問題が浮上し、対応が強く求められている。一方、私たちの身近には、玉ねぎの皮のように貴重な機能性成分を含みながら、ほぼ未利用で廃棄されている食材が存在する。本研究では、それらの食材の機能性成分を有効利用して、付加価値を高めたパンを開発することを目的とした。初年度(平成27年度)平成29年度は、機能性食材としてジュース残渣を利用したグルテンフリー米粉パンの開発を行った。グルテンフリー米粉パンの製パン技術は難しく、現在でも、安定して品質の良いグルテンフリー米粉パンを調製する方法は確立されていない。そこで、研究期間を通して、グルテンフリー米粉パン調製における製パン条件(発酵方法、加水温度など)の検討を行った。グルテンフリー米粉パンに適した調製法の検討及びジュース残渣の利用により、アレルギー対応(付加価値の高い)のパンを開発することができた。最終年度は、研究成果をまとめ社会に発信することを目標とした。論文作成に必要な追加実験を実施し、全体の分析、まとめを行い、国内誌に投稿した。本研究は、それら廃棄食材の機能性成分を有効利用して、パン食が進んだことによる諸問題を解決し付加価値を高めたパンを開発することを目的としている。初年度は、小麦アレルギーやグルテン不耐症、米余り問題などを解決できるグルテンフリー米粉パンの開発に着手した。米粉パンの問題点は、膨化不足を主原因として消費者が好むパンの食感をえられないこと、および老化しやすいことである。まず、米粉パンの膨化性についての情報収集を行い、膨化には生地の粘性とデンプンの膨潤が重要な因子であるという情報を得た。そこで、米粉パンの膨化性と粘度の関係を明らかにすることを目的として、パン生地の粘度および膨化度と焼成パンの品質を比較検討し、パン生地の粘度とグルテンフリー米粉パンの膨化性との関係を解析した。並行して、米粉パン生地調製の工程において、生地粘度を高め維持するために有効な増粘多糖類について調査、実験も含めた検討を行い、ペクチンやセルロースなどの食物繊維が有効であることを確認した。次に、それらの有効成分を多く含む廃棄食材について探求し、それらを添加したグルテンフリー米粉パンの製造を試みている。廃棄食材そのままの形状で添加することは難しいため、添加時の形状や添加可能な上限量の検討を行った。その後、食パンを調製し、物性値の測定に着手したところである。本研究の目的は、身近な廃棄食材の機能性成分を有効利用して、パン食が進んだことによる諸問題を解決し付加価値を高めたパンを開発することである。初年度の研究実施計画は、利用する廃棄食材の検討を行い、小麦粉未使用の米粉パンの開発に着手することであった。現在までに、開発を行うパンの種類をグルテンフリー米粉パンと決定し、米粉パンの問題点である膨化不足の要因を調査・分析し、主要因である粘度とパンの膨化性の関連をほぼ明らかにすることができた。また、パン生地の粘性を高めるために有効な増粘多糖類、および利用可能な身近な廃棄食材を検討し、利用する廃棄食材を数種類選定して、それらを添加したグルテンフリー米粉パンの製造を試みている。以上のことから、初年度の研究計画に沿って概ね順調に進展していると考えられる。初年度(平成27年度)は、小麦アレルギーやグルテン不耐症、米余り問題などを解決できるグルテンフリー米粉パンの開発に着手した。廃棄食材としてジュース残渣の利用を決定し、添加時の形状や添加可能な上限量を検討した。平成28年度は、安定して品質の良いグルテンフリー米粉パンを焼成することが必要だと考え、まず、今回使用する米粉における適切な発酵時間と発酵温度を検討した。同時に、ジュース残渣の添加可能な上限量の検討を行い、上限量を決定した。その後、ネーブルオレンジから得られたジュース残渣を乾燥して得られた粉末をグルテンフリー米粉パン製造の際に添加した。ジュース残渣を添加したパンを調製し、物性値(生地の膨化度、生地の粘度、焼成パンの比容積、焼成パン切断面の観察、テクスチャー解析)の測定、および官能評価を行い、ジュース残渣の最適添加量を検討した。最適添加量が確定し、ほぼ安定して品質の良いグルテンフリー米粉パンが調整できるようになった。

本研究の目的は、身近な廃棄食材の機能性成分を有効利用して、パン食が進んだことによる諸問題を解決し付加価値を高めたパンを開発することである。初年度の研究実施計画は、利用する廃棄食材の検討を行い、小麦粉未使用の米粉パンの開発に着手することであった。付加価値をグルテンフリー米粉パンとし、利用する廃棄食材の決定および、添加時の形状や添加可能な上限量の検討をほぼ完了した。2年目(平成28年度)の計画は、概ね以下のようであった。1.身近な廃棄食材を添加したグルテンフリー米粉パンを調製し、調製した食パンの物性値(生地の膨化度、生地の粘度、比容積、パン断面の観察、糊化度、色、テクスチャー)の測定および官能評価を行い、最適添加量を検討する。2.おいしくて品質の良いグルテンフリー米粉パンの開発を目指す。1.に関して、ジュース残渣を増粘多糖類として添加したグルテンフリー米粉パンを調製し、物性値の測定および官能評価を行い、最適添加量を決定した。2.に関して、使用する米粉における適切な発酵時間と発酵温度を検討してグルテンフリー米粉パンを焼成する方法を確認・確定したことで、安定して品質の良いパンを調整できるようになった。また、「おいしさ」のための微調整も検討した。以上のことから、研究計画に沿っておおむね順調に進展していると考えられる。食生活の欧米化により多くの日本人がパンをよく食べるようになったことに伴い、アレルギーやグルテン不耐症などの疾患、カロリー摂取過多、米余り現象など多方面での問題が浮上し、対応が強く求められている。一方、私たちの身近には、玉ねぎの皮のように貴重な機能性成分を含みながら、ほぼ未利用で廃棄されている食材が存在する。本研究では、それらの食材の機能性成分を有効利用して、パン食が進んだことによる諸問題を解決し付加価値を高めたパンを開発することを目的とする。初年度(平成27年度)および平成28年度は、機能性食材としてジュース残渣を利用したグルテンフリー米粉パンの開発に着手した。まず、安定して品質の良いグルテンフリー米粉パンを焼成することが必要だと考え、米粉パンにおける適正な製パン条件(発酵方法や加水温度など)の検討を行った。また、ジュース残渣添加時の形状の検討および添加可能な上限量を検討した。さらに、ジュース残渣の最適添加量の検討を行い、安定して品質の良いグルテンフリー米粉パンが調製できるようになった。平成29年度は、引き続きグルテンフリー米粉パンの製パン条件(特に加水温度)について検討を行い、さらなる品質の向上を目指した。また、ジュース残渣の成分を特定した。100%すべての成分を特定するには至らなかったが、7割程度まで特定できた。さらに、ジュース残渣添加による老化抑制効果について検討し、無添加のものと比べ優位に高いことを確認した。米粉パンの大きな課題の1つは、老化しやすく硬くなりやすい点にあると言われている。ジュース残渣添加により、デンプンの老化を抑制して軟らかさを保つことができ、米粉パンの付加価値を高めることができた。2年目までの計画はほぼ順調に進み、今年度の計画は概ね以下のようであった。1.ジュース残渣の成分を特定する。また、ジュース残渣添加による老化抑制効果についての検討を行う。
位相と局所的な計量に基づく骨格地図のデータモデルの改良と処理系の試作

骨格地図とは,根幹となる粗い地図から詳細地図を構築するためのデータ構造である.従来の略地図が,詳細地図から簡略化してできるのに対し,詳細地図が未だ整備されていない状況から,詳細地図を整備していくことを目的とした地図のためのデータ構造である.位相(接続関係)を主体としてデータを構築していくので,計量ベースの従来の地図とは異なるものである.本研究では,1.データモデルに区間数を導入,2.処理システム改良,3.記述方法の改良,4.地図データ作成とシステム評価,5.地図の演算方式の確立,6.応用ツールの試作を目標とした.3年間の研究により,地下鉄駅構内延べ120駅分のデータを揃え,従来システムの改良を行い,システムの処理速度の高速化を図った.また,記述方法の改良として,データの正規化を提案し,ある骨格記述データに対してそれと描画結果が同一になりうる複数の骨格記述の中から最小の記述量になるものを見出す方法を検討した.データモデルへの区間数の導入は形式的な導入に留まり,大規模データへの適用には至らなかった.最終年度には,実用的応用への研究成果の結び付けに重点を置き,これまでに作成した骨格地図のデータ(地下鉄駅延べ120駅分)を活用してGoogle Maps等の詳細地図との連携をとることにより,詳細地図には描画されない地下鉄駅構内の骨格地図を詳細地図に結びつけるように処理系の改変を行った.このシステムは未だプロトタイプであり,これまでに作成したデータ全てとの連携には至っておらず今後の課題として残った.また,写真と3D画像とを合わせてキャンパス内3次元経路案内を行うシステムを別途開発し,このようなシステムのためのデータを骨格地図記述言語から自動的に生成するという課題を得た.骨格地図とは,根幹となる粗い地図から詳細地図を構築するためのデータ構造である.従来の略地図が,詳細地図から簡略化してできるのに対し,詳細地図が未だ整備されていない状況から,詳細地図を整備していくことを目的とした地図のためのデータ構造である.位相(接続関係)を主体としてデータを構築していくので,計量ベースの従来の地図とは異なるものである.本研究では,1.データモデルに区間数を導入,2.処理システム改良,3.記述方法の改良,4.地図データ作成とシステム評価,5.地図の演算方式の確立,6.応用ツールの試作を目標とした.3年間の研究により,地下鉄駅構内延べ120駅分のデータを揃え,従来システムの改良を行い,システムの処理速度の高速化を図った.また,記述方法の改良として,データの正規化を提案し,ある骨格記述データに対してそれと描画結果が同一になりうる複数の骨格記述の中から最小の記述量になるものを見出す方法を検討した.データモデルへの区間数の導入は形式的な導入に留まり,大規模データへの適用には至らなかった.最終年度には,実用的応用への研究成果の結び付けに重点を置き,これまでに作成した骨格地図のデータ(地下鉄駅延べ120駅分)を活用してGoogle Maps等の詳細地図との連携をとることにより,詳細地図には描画されない地下鉄駅構内の骨格地図を詳細地図に結びつけるように処理系の改変を行った.このシステムは未だプロトタイプであり,これまでに作成したデータ全てとの連携には至っておらず今後の課題として残った.また,写真と3D画像とを合わせてキャンパス内3次元経路案内を行うシステムを別途開発し,このようなシステムのためのデータを骨格地図記述言語から自動的に生成するという課題を得た.骨格地図とは,根幹となる粗い地図から詳細地図を構築するためのデータ構造である.従来の略地図が,詳細地図から簡略化して描画されるのに対し,詳細地図が未だ整備されていない状況から,構成的に詳細地図を整備していくことを目的とした地図のためのデータ構造である.位相(接続関係)を主体としてデータを構築していくので,計量ベースの従来の地図とは異なるものである.本年度の研究は,(1)データモデルの改良,(2)処理システム試作,(3)記述方法の改良,(4)地図データ作成とシステム評価,(5)地図の演算方式の確立,を目標とした.結果として,従来システムの改良を行い,システムの高速化を図り,大規模データを扱うときに障害となっていた試作システムの実行時間を大幅に短縮した.また,記述方法の改良として,データの正規化を提案し,同じように描画される何通りもある骨格地図の記述データを標準化された記述に「正規化」する方法について検討した.当初計画以外には,骨格地図の上の接続構造のパターンを検索するための試験的な方法等について考察した.しかし,残念ながら,データモデルの改良としての区間の導入,および,地図の演算方式の検討は,平成17年度以降の課題として残った.なお,本年度購入した主たる備品はノートパソコン1台,Windowsサーバー1台,Linuxサーバー1台である.これらの購入目的は,プログラム開発とデータ整理,複数のOSにおける実験サービスの実施である.

また,従来GISであるところのESRI社のArcViewというソフトウェアを購入し,本研究の新しいアプローチと従来GISとの接点について考察中である.また,研究発表は東京近郊であったため,旅費として用意した予算を研究上必要な物品の購入に充当した.骨格地図とは,根幹となる粗い地図から詳細地図を構築するためのデータ構造である.従来の略地図が,詳細地図から簡略化してできるのに対し,詳細地図が未だ整備されていない状況から,詳細地図を整備していくことを目的とした地図のためのデータ構造である.位相(接続関係)を主体としてデータを構築していくので,計量ベースの従来の地図とは異なるものである.本年度の研究目標は,(1)データモデルに区間数を導入すること,(2)地図の演算方式の拡充,(3)データの入力形式の改良,(4)応用ツールの検討であった.まず,(1)については,データモデルへの区間数を形式的に導入した.しかし,それを元に骨格地図の表示(描画)アルゴリズムを修正する必要が生じた.つまり,適切な描画目的関数を設定し,その関数を最適にするように描画することが必要となる.現在はこの目的関数の設定について試行錯誤の段階にある.(2)については骨格地図をグラフとしてみなしたときの単なる接続という形式的な解決と(1)や(3)との関連の整理ができておらず,課題として残った.(3)については,複数の静止画像から撮影されたものの3次元計測を行う手法について調べ,静止画像から骨格地図データを抽出するシステムの構築を計画中である.それを元に動画像から複数の静止画像を切り出し,同様の処理を行い,建物内等の3次元的骨格地図データを自動抽出するシステムも計画中である.(4)については,骨格地図を元にした構内案内等のためのシステム,および,Ajax技術を応用したGoogle Mapと骨格地図を連携したシステム,従来GISとの連携システムを試作中である.研究成果の一部として,骨格地図の基礎となるグラフ理論に関連するパーマネントの計算に関する論文発表を行った.骨格地図とは,根幹となる粗い地図から詳細地図を構築するためのデータ構造である.従来の略地図が,詳細地図から簡略化してできるのに対し,詳細地図が未だ整備されていない状況から,詳細地図を整備していくことを目的とした地図のためのデータ構造である.位相(接続関係)を主体としてデータを構築していくので,計量ベースの従来の地図とは異なるものである.本年度の当初目標は,地図の演算方式の確立,および,データ入力の自動化であったが,最終年度ということもあり,実用的応用への研究成果の結び付けに重点を置くことに軌道修正した.これまでに作成した骨格地図のデータ(地下鉄駅延べ120駅分)を活用してGoogle Maps等の詳細地図との連携をとることにより,詳細地図には描画されない地下駅構内の骨格地図を詳細地図に結びつけるように処理系の改変を行った.これまでの独立した描画ツールではなく,Google Mapsと連携して地下鉄駅の出入り口の所にマーカーが表示されそこをクリックすると骨格地図としての駅構内3次元地図が表示されるというシステムを開発し,情報処理学会第69回全国大会で研究成果を発表した.このシステムは未だプロトタイプであり,これまでに作成したデータ全てとの連携には至っておらず今後の課題として残った.また,写真と3D画像とを合わせてキャンパス内3次元経路案内を行うシステムを別途開発し,このようなシステムのためのデータを骨格地図記述言語から自動的に生成するという課題を得た.なお,本年度購入した主たる備品は最新の3D描画ボード搭載デスクトップPC1台である.この購入理由は,骨格地図の高速描画および写真と3D画像によるキャンパス内3次元経路案内システム実行のためである.なお研究発表は東京都内であったため,旅費として用意した予算を物品費に充当した.
1,2-グリコール環状シュウ酸ジエステルの合成と開裂

鎖状1,2-グリコール類と塩化オキサリルのトリエチルアミン存在下の反応は,モノエステルがいす型遷移状態を経て環状テトラヘドラル中間体を与え,立体電子効果によって炭素-炭素結合の開裂が促進されて環状炭酸ジエステルを生じ,中間体の環反転が容易な場合には環状シュウ酸ジエステルが生成する.1.トランスシクロヘキサン1,2-ジオールは,上記の反応機構からは一方的に環状炭酸ジスエステルを与えると,予想されるのに,環状シュウ酸ジエステルのみが生成した.いす型遷移状態を経る場合には,橋頭位の水素原子とカルボニル酸素との間の立体障害が大きくなることが原因であろう.他の環状1,2-グリコールについては,鎖状1,2-グリコールの反応から予想される結果を得た.2.ピナコールやトレオ型1,2-グリコールの環状シュウ酸ジエステルを,塩基をピリジンに代えることによって初めて入手し得た.エリトロ型1,2グリコールから大量のポリマーが副生する問題は,2,4,6-コリジンを用いることによって解決された.塩化オキサリルの代わりにイミダゾリドを用いればよいことも判明した.3.環状シュウ酸ジエステル13種のpH7付近の加水分解はピナコールからのものを除き瞬時に進行し,シュウ酸モノエステルを与えた.pH5付近では,ピナコールからの環状シュウ酸ジエステルはシュウ酸ジエステルの第1段階の加水分解と同等の速度で加水分解されるのに対して,他のものは200-1000倍の加水分解速度を示した.異常な分解速度にもかかわらず,反応機構的には通常のエステルの加水分解と変わらず,アシル-酸素間の結合の開裂が起こっていることが分かった.X-線結晶解析及び半経験的分子軌道法による計算結果から推定される環状シュウ酸ジエステルの構造はピナコールからの環状シュウ酸ジエステルの例外的な安定性を説明し得るものであった.鎖状1,2-グリコール類と塩化オキサリルのトリエチルアミン存在下の反応は,モノエステルがいす型遷移状態を経て環状テトラヘドラル中間体を与え,立体電子効果によって炭素-炭素結合の開裂が促進されて環状炭酸ジエステルを生じ,中間体の環反転が容易な場合には環状シュウ酸ジエステルが生成する.1.トランスシクロヘキサン1,2-ジオールは,上記の反応機構からは一方的に環状炭酸ジスエステルを与えると,予想されるのに,環状シュウ酸ジエステルのみが生成した.いす型遷移状態を経る場合には,橋頭位の水素原子とカルボニル酸素との間の立体障害が大きくなることが原因であろう.他の環状1,2-グリコールについては,鎖状1,2-グリコールの反応から予想される結果を得た.2.ピナコールやトレオ型1,2-グリコールの環状シュウ酸ジエステルを,塩基をピリジンに代えることによって初めて入手し得た.エリトロ型1,2グリコールから大量のポリマーが副生する問題は,2,4,6-コリジンを用いることによって解決された.塩化オキサリルの代わりにイミダゾリドを用いればよいことも判明した.3.環状シュウ酸ジエステル13種のpH7付近の加水分解はピナコールからのものを除き瞬時に進行し,シュウ酸モノエステルを与えた.pH5付近では,ピナコールからの環状シュウ酸ジエステルはシュウ酸ジエステルの第1段階の加水分解と同等の速度で加水分解されるのに対して,他のものは200-1000倍の加水分解速度を示した.異常な分解速度にもかかわらず,反応機構的には通常のエステルの加水分解と変わらず,アシル-酸素間の結合の開裂が起こっていることが分かった.X-線結晶解析及び半経験的分子軌道法による計算結果から推定される環状シュウ酸ジエステルの構造はピナコールからの環状シュウ酸ジエステルの例外的な安定性を説明し得るものであった.種々の鎖状1,2-グリコール類と塩化オキサリルのテトラヒドロフラン中トリエチルアミン存在下での反応は,最初に生成する塩化オキサリルのモノエステルがいす型遷移状態を経て環状テトラヘドラル中間体を与え,立体電子効果によって炭素-炭素間結合の開裂が促進されて環状炭酸ジエステルを生じること,この中間体の環反転が容易な場合には環状シュウ酸ジエステルの生成が可能になることが分かった。1.この反応をトランスシクロヘキサン1,2-ジオールについて行ったところ,上記の反応機構からは一方的に環状炭酸ジエステルが生成することが予想されるのに,実際には全く逆に環状シュウ酸ジエステルのみが生成した。この結果は、いす型遷移状態を経る場合には,橋頭位の水素原子とカルボニル酸素との間の立体障害が大きくなると考えることによって理解し得た。このような立体障害が存在しない他の環状1,2-グリコール類については,すべて鎖状1,2-グリコール類の反応から予想される結果を得た。2.不安定な環状シュウ酸ジエステルを単離するためには環状炭酸ジエステルの生成を極力抑えなければならない。反応温度や溶媒を変化させることによっては、このような目的を達成できなかった。3.ピナコールやトレオ型1,2-グリコールの反応の選択性は,塩基をピリジンに代えることによって完全に逆転し,これらの環状シュウ酸ジエステルを初めて入手し得た。エリトロ型1,2-グリコールからは大量のポリマーが副生する問題は,2,6-コリジンを用いることによって解決された。シュウ酸の塩化物の代わりにイミダゾリドを用いればよいことも判明した。かくしてあらゆるタイプの1,2-グリコールの環状シュウ酸ジエステルを合成できるようになり,これらの科学的性質を研究する態勢が整った。

種々の鎖状あるいは環状1,2-グリコール類と塩化オキサリルの反応を解析し,使用する塩基をトリエチルアミンからピリジンや2,4,6-トリメチルピリジンに代えること,あるいは試薬としてシュウ酸ジイミダゾリドを用いることによって,非常に不安定な環状シュウ酸ジエステル類を高選択的に得る方法を確立することができた.1.このようにして得た環状シュウ酸ジエステルは原料の1,2-ジオールの立体構造を保持していることを,X-線結晶解析によって明らかにすることができた.2.環状シュウ酸ジエステル13種のpH7付近の加水分解速度はピナコールからのものを除き,通常の手段では測定できないほど大きく,瞬時に対応するシュウ酸モノエステルを与えることが分かった.3.pH5付近での加水分解速度を測定したところ,ピナコールからの環状シュウ酸ジエステルはシュウ酸ジエチルの第1段階の加水分解と同等の速度で加水分解されるのに対して,他のものは200-1000倍の速度を示した.4.異常な加水分解速度にもかかわらず,反応機構的には通常のエステルの加水分解と変わらず,付加-脱離機構によってアシル-酸素間の結合の開裂が起こっていることが分かった.5.X-線結晶解析及び半経験的分子軌道法による計算結果から推定される環状シュウ酸ジエステルの立体構造はピナコールからの環状シュウ酸ジエステルの例外的な安定性の原因を説明し得るものであった.
対称群が作用するゼロ次元ゴレンスタイン環

本研究では、多項式環に対称群を作用させたとき、不変イデアルによる商環に対して、ワイルの相互法則が有効に適用出来ることを明らかにした。その過程で、対称群のヤング部分群による多項式の余不変式環が強いレフシェッツ性を有することを証明した。主な成果は次の通りである。(1)「高次ヘシアン」という概念を導入することによって、一次式がレフシェッツ元である為の必要十分条件を与えた。(2)対称群のヤング部分群による余不変式環が強いレフシェッツ性を有することに証明を与えた。(3)多項式環のDifferential加群の外積代数に対称群を作用させたときの既約分解をもとめた。(4)3変数巾和多項式が正則列になるための条件を予想し、その部分的な場合を証明した。強いレフシェッツ条件を有するゴレンスタイン環に関する理解を深めることが本研究の目的である。完全交叉環では常にレフシェッツ条件が成立するものと予想できる。とりわけ、対称群が作用する完全交叉環は、ワイルの相互法則がそのまま使える場合があり、従って応用出来る様々の手段が開発されており、興味深い理論を建設することが可能である。複素数体上の0次元完全交叉について,強いレフシェッツ条件が成立することを証明することが,本研究の目標である.この問題の本質は,アルティン可換環において,十分一般的な1次式のジョルダン標準形を決定することにある.この研究を通して,代数幾何学の基本定理,Hard Lefschetz Theoremに対する新たな解釈ができるものと期待できる.この問題解決のための1手段として,(一般的な1次式よリ扱いやすい)特殊な形の1次式で,ジョルダン標準形の形が決定できるものが存在することを仮定する.これは,群作用をつゴレンスタイン環の場合に多くの例が存在する.この場合は,その交換子代数既約加群が決定され,しかも,それらが,可換環上の加群としての意味を持つことが次第に明らかになってきた.このことに注意して,幾つかの一般的な定理を得た.これにより,大量の完全交叉環に対して強いレフッシェッツ性を証明できる.また,強いレフシェッツ条件は,標準的ではない次数を導入しても,標準的な場合と同様の理論か成立することが判明し,また,ある場合には,非標準的な次数を導入することが必要となる場合があることが確認された.不変式で生成されるイデアルを扱う場合は,不変式部分環で議論をすることが可能で,証明が簡単になることも,強レフシェッ条件の特徴の一つである.ゴレンスタイン環の強いレフシェッツ条件に関する問題は、代数学の根幹にかかわる興味深い問題である.多くの研究会に出席し、多くの研究者達と情報を交換した結果、われわれの最終目標の一つである、「完全交叉環は強いレフシェッツ条件をもつであろう」という予想の解決のための方法が、次第に明らかになりっつある.手順1.19世紀後半に書かれた、Hessianに関するPaul GordanとMax Noetherによる論文を現代的視点にたって解読する.手順2.整数係数の完全交叉環は、ケーラー多様体のコホモロジー環として現れることを証明する.手順3.完全交叉環の強いレフシェッツ性は、deformationで保存されることを証明する.上記の手順で、解決できる見通しができたことが最大の成果である.手順1に関しては、京都大の前野俊昭氏との共著の論文を書き終え、専門誌に投稿している.2009年度始めに提出した研究実施計画で述べたとおりM.ネーターとP.ゴルダンの論文「Ueber die Algebraische Formen」の解明は、ほぼ完了しそれを講義録という形で出版するための作業をすすめている。連立の「自己消滅型微分方程式」は、変数が分解する場合は、解を具体的に構成できることが証明できた。これは、ゴルダン-ネーターによる「5変数のヘシアンが消える多項式」の場合の一般化になっており強いレフシェッツ性をもたないゴレンスタイン環の解明に大きく寄与するものと期待できる。この理論は、可換環論に止まらず、きわめて広範囲の応用をもっており、たとえば(1)渡辺敬一氏によるF-thresholdの研究(2)非ユニモーダルなゴレンスタインベクトル(3)超平面配置(4)高次ヘシアン(5)イデアルのホモロジーなどに関連している。また、対称群が作用する完全交叉環が、強いレフシェッツ性を持つゴレンスタイン環の例として大量に構成できる。上記(3)については、2009年、北海道大学で開催された超平面配置の国際シンポジウムであったHenry Schenk氏と情報交換している。

また、自己消滅型の微分方程式に関連しては、3変数の連立ベキ和多項式がどのような場合に完全交叉になるのかという未解決問題について、手がかりをあたえている様におもえる。すなわち、ベキゼロ偏微分差要素から構成できる、多項式環の自己同形を用いてベキ和多項式を変形することで、本質が見えるのではないだろうか。このことを、首都大学の黒田氏とハノイ大学のGyuen Dung氏に提案した。ヘシアンが消滅する多項式は、5変数の場合は完全に決定できる。それはある特殊な形の連立線型微分方程式の解として得られる。その微分方程式そのものを高次元に拡張すると、定数係数の連立1次偏微分方程式がえられ、その解は、多項式環の部分環である。これを拡張する方向で、研究が進展した。連立1次方程式の係数を、代数的独立元として扱うとその解集合として、一般的行列(ジェネリック行列)のマイナーによって生成される部分環が登場する。これを厳密に証明しようとするとASLの理論が非常に有効に応用できる。また、この微分方程式は、特性曲線が直線であることと同値であることが同僚の赤松教授によって示された。さて、同次数斉次方程式の代数的関係と、それらが生成する加群のシジジーは実は密接に関連している。従って、代数的な次元と、加群としてのホモロジー代数的次元の間には、関連のあることがわかる。これは、赤松豊博氏との共著の論文で明らかにするように準備を進めている。永田雅宜によって導入されたイデアル化の原理をレベル環とその標準加群に適用すると、SLPを持たない0次元ゴレンスタイン環が得られる。その時の、ヒルベルト関数、ディルワース数、一般元のジョルダン標準形は、元のレベル環の様子から決定される。また、有限体の上の有限次ベクトル空間内の全てのベクトル空間が作るラティスのシュペルナ性をアルティン環として扱うことに成功した。
虚血心筋ミトコンドリアの収縮力保持作用と新強心薬開発

1.Langendorff心臓(LN心臓)の灌流停止による急性ポンプ不全、再灌流による高エネルギーリン酸、電解質の変化をNMR、Fluorometryにより非踏襲的に測定した。Na-H交換阻害薬(NHI)の投与で再灌流後の収縮力(LVDP)の回復力は、80%(control 30%)の高値を示し、虚血後半のCa増大を抑制し、ATPの存在を認め、再灌流中の回復も早かった。これらより虚血再灌流障害に、Mito機能の重要性を認めた。2.Mito内Ca(Cam)増大はNO precursor,L-Argにより調節機序が働いている様に抑制された。そこでMitoタンパクのWestern blot法を行いeNOSの存在を確定した。このNOSは虚血再灌流時に重要であるとの結果を得た。更にMitoへのNOSの組み込み、分布を抗体電顕測定の結果、イオン動態に関する内膜に存在することが明確となった。4.NO電極(科研費で購入)によりLN心臓で心拍に同期したTransient NO・を測定することができ、その大きさはL-Argで増大、NOS阻害剤で減少した。この方法を虚血再灌流中に応用し、どの時点でNOSが活性化するかCa^<2+>と共に測定し、NO放出剤FK409のLVDP回復の増大効果と共にまとめJ Cardiovasc Pharmacolに投稿中である。5.抗虚血作用を示し、紅花から得られた5HT誘導体、5HT2-blocker等が害作用を示す特定の酸素radicalのみ消去することがEPR(私学助成で購入)で認められた(薬理年会発表予定)。虚血再灌流中に保護作用を示したNO・が特定の活性酸素種とどの様に関連しているのか生体用のEPRでradicalの経時変動を測定し、急性心収縮力低下や随伴する細胞壊死とMito機能との関係を、H^+を中心にATP産生、Ca^<2+>などの電解質動態、電子伝達系における関係などから明らかにしたい。心筋の収縮力とミトコンドリア機能の関係を主に検討した.1. Langendorff心の灌流停止による急性ポンプ不全の発生,再灌流による高エネルギーリン酸,電解質動態の変化をNMR,F1uorometryにより非踏襲的に測定解析した.Na-H交換阻害薬の投与により心停止前と再灌流後の収縮力(LVDP)の回復力は,無投与群の30%に対し,80%以上の高い値を示した.薬物投与群は虚血後半のCa増大を抑制し,虚血後半にもATPの存在を認め,再灌流中のATP,PCrの回復も早かった.これらの結果により虚血再灌流障害に,ミトコンドリア機能の重要性が認められた.2.ミトコンドリア内のCa増大はNOプレカーサーL-Argにより調節機序が働いている様に抑制された.そこでミトコンドリアのタンパク質のウエスタンブロット法を行い,c(e)NOSの存在を確定した.このNOSは虚証再灌流時に重要であるとの結果を得た.更にミトコンドリアへのNOSの組み込み,分布について抗体を用いた電顕の測定の結果,イオン動態に関係する内膜に存在する事がより明らかになった.3.灌流Ca感受性蛍光試薬負荷ミトコンドリア標本において高濃度処理後の生理濃度外液Ca,外液pHの変化によりミトコンドリア内Caは急上昇し,ミトコンドリアレベルでの虚血再灌流障害を示している.この時に発生する活性酸素,NOラジカルの発生についてEPRを用いて確認し定量した.

この上昇は灌流心において回復力の改善を示した薬物(Na-H交換阻害薬など)で抑制される程度を呼吸(pO_2)とNO・の変化をNO測定装置により、同時に測定する.4.更に,急性心収縮力低下や随伴する細胞壊死(アポトーシス)とミトコンドリア機能との関係を、プロトンを中心とするATP産生系,カルシウムなどの電解質動態,電子伝達系におけるラジカル関与などから明らかにしたい.心筋の収縮力とミトコンドリア(Mito)機能の関係を主に検討した。1. Langendorff心臓(LN心臓)の灌流停止による急性ポンプ不全の発生、再灌流による高エネルギーリン酸、電解質動態の変化をNMR、Fluorometryにより非踏襲的に測定した。Na-H交換阻害薬(NHI)の投与により心停止前と再灌流後の収縮力(LVDP)の回復力は、80%以上(無投与群30%)の高い値を示し、虚血後半のCa増大を抑制し、ATPの存在を認め、再灌流中の回復も早かった。これらの結果より虚血再灌流障害に、Mito機能の重要性が認められた2. Mito内のCa増大はNOプレカーサーL-Argにより調節機序が働いている様に抑制された。そこでMitoのタンパク質のウエスタンブロット法を行いc(e)NOSの存在を確定した。このNOSは虚血再灌流時に重要であるとの結果を得た。更にMitoへのNOSの組み込み、分布について抗体を用いた電顕測定の結果、イオン動態に関係する内膜に存在することがより明らかとなった。3.灌流Ca感受性蛍光試薬負荷Mito標本において高濃度処理後の生理濃度外液Ca、外液pHの変化によりMito内Caは急上昇し、Mitoレベルでの虚血再灌流障害を示している。このときに発生する・O_2、NO・ラジカルの発生についてEPRを用いて確認し定量した。これらの結果をEur J Pharmacolに報告した。これらの上昇はLN心臓において回復力の改善を示した薬物(NHIなど)で抑制された。これについてLN心臓とMito標本に関しての2報にまとめJ Cardiovasc Pharmacolに投稿中である。4.科研費で購入したNO電極(インターメディカル)によりLN心臓で心拍に同期したトランジェントのNO・を測定することができ、その大きさはL-Argで増大、NOS阻害剤L-NMMAで減少した。この方法を虚血再灌流中に応用し、どの時点でNOSが活性化するのかCa^<2+>イオンと共に測定した。一部を薬理学年会(3月、横浜)でNO放出剤FK409のLVDP回復の増大効果と共に報告する。5.更に、呼吸(pO_2)とNO・の変化を、Ca^<2+>、H^+、収縮力とを同時に測定し、ラジカルの関与などから、急性心収縮力低下や随伴する細胞壊死(アポトーシス)とMito機能との関係を、H^+を中心とするATP産生系、Ca^<2+>などの電解質動態、、電子伝達系における関係などから明らかにしたい。心筋の収縮力とミトコンドリア(Mito)機能の関係を主に検討した。1.Langendorff心臓(LN心臓)の灌流停止による急性ポンプ不全の発生、再灌流による高エネルギーリン酸、電解質動態の変化をNMR、Fluorometryにより非踏襲的に測定した。
衣食住分野における色とにおいの相互作用に関する基礎研究

平成11年度までに物体色である布、紙、液体の赤、橙、黄、緑、青、紺、紫、白、黒の各色が、植物系のにおいであるリモネン、シトラール、トカルボン、1-オクテン-3-オール、シンナムアルデヒド、ペリラアルデヒド、α-ピネン、β-フェニルエチルアルコール(ローズ-P)や動物系のにおいであるイソ吉草酸、γ-デカラクトン、トリメチルアミンなどのにおいの感じ方に及ぼす影響を個々に実験考察しました。平成12年度には光源色であるディスプレイについて同様に実験し、これらをまとめて考察して、物体色の場合でも光源色の場合でも、第一因子は快/不快の因子と命名でき、第一因子に対する色の影響の仕方には、(1)色が影響しない場合、(2)色が強く影響する場合、(3)色によって感じ方が逆転する場合の3つに分類できることが分かりました。即ち、第一因子における色のにおいの感じ方に及ぼす影響は、色を担う物体の材質によらず、また物体色か光源色かを問わず、統一的に議論できることが分かりました。更に、第2因子、第3因子に対する色の影響の仕方を考察したところ、布、紙は色を担う材料の影響を受けなかったけれど、染料溶液、ディスプレイでは因子名が異なり、材料の影響をうけていることが分かりました。そこで平成13年度は色の印象を強くするために、容器の外側に巻いた各色の布を見ながらにおいを嗅ぐ実験を男女ともに、付け加え、においの感じ方に色を担う物体の材質の影響があること、色がにおいの感じ方の強さに影響することを明らかにするとともに、この影響の仕方を整理し、できるだけ体系づけることを目的としました。その結果、(1)においの感じ方には物体の材質が大きく影響し、この影響は色の影響より大きい。(2)においの感じ方に及ぼす色の影響は、これまでの3分類に加え、においの感じ方に及ぼす色の影響が極めて小さい場合の4つに分類できる。(3)においの感じ方を快くする色は青、強めるのは黄である。(4)女性と男性では、男性の方がにおいの感じ方に及ぼす色の影響は大きく、第2因子(活動性)において、女性と男性が逆転する。ということが明らかになりました。予備的研究で布の色が、リモネン、シトラール、1-カルボン、1-オクテン-3-オール、シンナムアルデヒド、ペリラアルデヒド、イソ吉草酸、α-ピネン、γ-デカラクトン、ローズ-pなど、10種の単一成分のにおいの感じ方や、アップル、レモン、ミント、ストロベリーなど4種のフレーバー〈食品用香料)の感じ方に大きな影響を及ぼすことがわかりました。即ち、においの感じ方の主因子が不快感、活発度等であり、色によってこれらの因子が(1)色に強く影響されるもの(2)不快-快のように感じ方が逆転するもの(3)色の影響が見られないものの3種に分類できました。今年度は上記単一成分のにおいにトリメチルアミンを加え、合計11種の単一成分のにおいを、透明または不透明な着色液体に付して、それぞれのにおいの感じ方を官能検査で評価し、結果を因子分析法で解析して色の影響の仕方を明らかにし"液体の色がにおいの感じ方に及ぼす影響について"として日本家政学会第51回大会(1999)にて発表しました。

また、赤から紫までの光源色とにおいを共存させて同様の実験をし、材質によらず色そのものがにおいの感じ方に対して持つ効果を確かめ"ディスプレーの色がにおいの感じ方に及ぼす影響"として日本家政学会第52回大会(2000)に発表する予定です。更に、複合的なにおいである4種のフレーバーについても着色紙で同じ検査を行い、混合香料でも上と同様の色の効果があることがわかり"フレーバーの官能評価に及ぼす紙の色の影響"として聖徳栄養短大紀要No.30(1999)に投稿しました。これまでは、においの特徴と吸引するにおいの濃度を官能検査で決定していますが、においの特徴と大気中の物理的な濃度を定量的に測定するために、購入した香り測定装置を用い、4種類のフレーバーの強さを一定としたり、強さを変えてその感じ方に対する色の影響を明らかにし、今秋の日本感性工学会年次大会(2000)に発表する予定です。1999年度までに、布、紙、液体などの色が、植物系のにおいであるリモネン、シトラール、1-カルボン、1-オクテン-3-オール、シンナムアルデヒド、ペリラアルデヒド、α-ピネン、β-フェニルエチルアルコール(ローズ-p)や動物系のにおいであるイソ吉草酸、γ-デカラクトン、トリメチルアミンなどのにおいの感じ方に大きな影響を及ぼすことが分かりました。加えて、赤、橙、黄、緑、青、紫、白、黒の8色の色を5台のテレビ画像の色が同じになるように画像調整を行って、光源色とし、光源色とにおいを共存させて同様の実験をし、材質によらず色そのものがにおいの感じ方に対して持つ効果を確かめ"ディスプレイの色がにおいの感じ方に及ぼす影響"として日本家政学会第52回大会(2000)に発表しました。更に、平成12年度繊維学会年次大会(2000)では、いままで調べてきた布、紙、液体などの物体色とカラーディスプレイを用いた光源色がにおいの感じ方に及ぼす影響をまとめて考察し、物体色の場合でも光源色の場合でも、第一因子は快/不快の因子と命名でき、第一因子に対する色の影響の仕方には、(1)色が影響しない場合、(2)色が強く影響する場合、(3)色によって感じ方が逆転する場合の3つに分類できることが分かりました。即ち、第一因子における色のにおいの感じ方に及ぼす影響は、色を担う物体の材質によらず、また物体色か光源色かを問わず、統一的に議論できることが分かりました。また第2回感性工学会大会(2000)では、第2因子、第3因子に対する色の影響の仕方も考察し、布、紙は色を担う材料の影響を受けなかったけれど、染料溶液、ディスプレイでは因子名が異なり、材料の影響をうけていることが分かりました。更に、具体的なものと結びついているにおいの感じ方でも、しそのにおいのペリラアルデヒドや柑橘類のにおいのカルボンなど色の影響を強く受けるものと汗臭のイソ吉草酸やレモンの香りのリモネンのように色の影響を受けないものとがあるが、色を担う材料は、あまり影響しないことが明らかになりました。2000年度までに、布、紙、液体、ディスプレイの赤、燈、黄、緑、青、紺、紫、白、黒の各色が、植物系のにおいであるリモネン、シトラール、1-カルボン、1-オクテン-3-オール、シンナムアルデヒド、ペリラアルデヒド、α-ピネン、β-フェニルエチルアルコール(ローズ-P)や動物系のにおいであるイソ吉草酸、γ-デカラクトン、トリメチルアミンなどのにおいの感じ方に及ぼす影響をまとめて考察し、物体色の場合でも光源色の場合でも、第一因子は快/不快の因子と命名でき、第一因子に対する色の影響の仕方には、(1)色が影響しない場合、(2)色力強く影響する場合、(3)色によって感じ方が逆転する場合の3つに分類できることが分かりました。
指揮者Ｃ・クラウスの活動とナチス・ドイツの音声メディアによる音楽政策との関連性

ウィーンの指揮者クレメンス・クラウスが、ナチス・ドイツ時代に行った活動について、マスメディアとの関連性を考慮して考察を行った。主な成果は、以下の二点である。第一に、クラウスとベルリン・フィルの活動を例に、ドイツ帝国放送協会の番組制作のプロセスを明らかにできた。第二に、1942年のザルツブルク音楽祭のラジオ放送について、収録計画から実際の放送までの過程を示すことができた。戦争の激化とともに音楽番組へのコントロールも強まり、ザルツブルク音楽祭の模様も中継放送ではなく、音楽祭終了後に録音で放送されるようになったことを、未刊行のドキュメントによって示した。2014年度は、研究初年度であることを勘案し、本課題を遂行してゆくための土台作りに重点を置いた。ドイツ語圏のアルヒーフでのクレメンス・クラウスに関する資料の現存状況を調査するため、ドイツ連邦公文書館、ベルリン・フィルハーモニー管弦楽団アルヒーフ、ドイツ放送アルヒーフ、ウィーン・フィルハーモニー管弦楽団歴史アルヒーフ、オーストリア放送協会、オーストリア国立図書館内のクレメンス・クラウス・アルヒーフとコンタクトを取り、必要に応じて現地訪問を行った。この成果は、主に以下の二つである。第一に、ベルリン・フィルとウィーン・フィルからは、放送出演も含めて、クラウスの演奏記録に関して最新の調査報告を提供していただいたため、これを基に更なる検討が可能になった。第二に、複数のアルヒーフの未刊行資料を組み合わせることにより、クラウスとナチス時代の放送文化の関わりの一端を、当初の想定以上に具体的に示すことができるということを確認できたことである。特に、彼とベルリン・フィルの事例については、曲目決定の過程、演奏家への報酬、現存する録音など、調査をほぼ終えたため、この成果を早急に論文として刊行することを考えている。今年度は、クラウス以外の音楽家のナチス時代の動向を探るために、その理解に必要な各種資料の収集・調査も積極的に行った。この結果、クラウスとその周辺で、ナチス・ドイツ時代にラジオ放送との関わりがどうであったかについてアウトラインを描くことができるようになった。それと同時に、クラウスに関する今後の調査でどのような点に着目すべきか、新たな知見を得ることもできた。2015年度は、前年度に得た情報を基にした論文作成と、まだ調査のすんでいない資料の入手とその分析を行った。論文は、クレメンス・クラウスとベルリン・フィルハーモニー管弦楽団のラジオ放送における活動をまとめる形で、2016年2月に刊行された。先行研究において触れられていない情報を数多く含むため、ナチス・ドイツの音楽文化の理解に大きく寄与し得ると考えられる。資料調査は、放送音源と未公開文書の調査をメインとした。放送音源の調査に際しては、前年度に引き続き、ドイツ放送アーカイブから多数の資料を提供していただいた。これに加え、2015年度はベルリン・ブランデンブルク放送協会とバイエルン放送協会からも情報を頂いた。クラウスのウィーンでの放送音源を多数有すると思われるオーストリア放送協会からは、再三の依頼にもかかわらず、返答が無かったため、2016年度も交渉を続ける予定である。公文書館の文書の調査に際しては、ドイツ連邦公文書館に加え、バイエルン州立中央公文書館にも協力を要請した。バイエルンの公文書館には、クラウス関係の文書が多数、保存されていることが、先行研究による情報と、当館への資料照会により、明らかになったためである。現在までに参照できたのはその全体の一部に過ぎないが、これまで全く公表されなかった情報が多いということ、しかも本研究のために極めて有用なものが数多く含まれていることが確認できた。この調査の成果は、2016年度以降の論文で公表される予定である。昨年度から交渉を行った各種機関とはスムーズにコンタクトがとれ、資料の入手と分析も予定通りに進んだ。これと同時に、今年度から、バイエルン州立中央公文書館に調査の協力を要請した。幸い、先方からデジタル媒体で複写を提供していただけることになり、研究を進めてゆくうえで大いに役立った。この他、ドイツ語圏の各放送局にも音源所蔵調査のために協力を要請し、ベルリンとミュンヘンの放送局から、本研究のために貴重な助言と放送素材を得ることができた。昨年度末から執筆の準備をしていたクラウスとベルリン・フィルに関する論文についても、予定通りに年度内に刊行までこぎつけることができた。今年度は、クレメンス・クラウスの演奏会記録やラジオ放送に関係する素材の収集と分析を行った。ウィーン国立図書館に彼自身の手による演奏会目録が残されていることが分かった。関係機関の協力でこの全文複写をもとに研究を進めることができた。クラウスとラジオ放送との関係については、先行研究で調査されていない素材のなかに、本研究に有益な文書があることを突き止めた。新しい見解を開拓し得るものではあるものの、量が膨大であるため、研究完成年度である今年度はこれに手を付けられないと判断した。この資料の発見により、今年度は、当初予定していたクラウスとウィーン・フィルの「フィルハーモニッシェ・アカデミー」に関する論文の準備を見送り、1942年ザルツブルク音楽祭(当年、クラウスはこの音楽祭の監督に就任した)のラジオ放送に関する論文の完成・刊行を目指した。この論文は、当該年の音楽祭の放送の立案から実際の放送までのプロセスを解明するにとどまらず、過去の当音楽祭の放送や、当該年の他の番組も積極的に視野に入れるものとなった。その結果、この年からクラシックコンサートの放送も情報管理下に置かれたために中継放送が実施されなくなり、録音放送に取って代わられてゆく過程があったこと、ザルツブルク音楽祭の放送もその影響を免れなかったことを明らかにできた。

これ以外の成果としては、ナチス・ドイツ時代のクラウスとウィーン・フィルの活動へと至る前史として重要な、1929年ザルツブルク音楽祭におけるヨハン・シュトラウス・コンサートに関する論文を刊行できたことが挙げられる。当初、これは本研究の予定に入れていなかったが、先述の演奏会記録を読み進める過程で期せずして論文執筆に必要な素材が揃ったため、刊行に踏み切った。「フィルハーモニッシェ・アカデミー」の一部だった「ニューイヤー・コンサート」の原形について、明確なイメージが得られた。ウィーンの指揮者クレメンス・クラウスが、ナチス・ドイツ時代に行った活動について、マスメディアとの関連性を考慮して考察を行った。主な成果は、以下の二点である。第一に、クラウスとベルリン・フィルの活動を例に、ドイツ帝国放送協会の番組制作のプロセスを明らかにできた。第二に、1942年のザルツブルク音楽祭のラジオ放送について、収録計画から実際の放送までの過程を示すことができた。戦争の激化とともに音楽番組へのコントロールも強まり、ザルツブルク音楽祭の模様も中継放送ではなく、音楽祭終了後に録音で放送されるようになったことを、未刊行のドキュメントによって示した。当初の研究計画では、今年度は夏季休暇と春季休暇にウィーン出張を行う予定であったが、夏には学内行事があったため、実施することができなかった。当初の予定より現地調査の時間が短くなってしまったため、クラウスに関する一次資料の調査に遅れが出たことは事実である。しかし、研究計画で3年目に予定していたクラウス周辺の演奏家の活動に関する資料収集・検証を前倒しで行い、これによってクラウスについて注目すべき新たな着眼点を見つけられたため、大局的に見れば順調に進んでいると判断できる。ドイツ語圏の各種機関との交渉を続け、未公開の文書の入手と分析・整理を行う。バイエルン州立中央公文書館は、研究開始時には調査を予定していなかったが、クラウス関連の文書を数千点有することがわかり、その中には彼とマスメディアとの関わりを示すものが数多く含まれている。今年度は、この入手・分析に調査に多くの時間を割くよう心がける。さらに、他の機関に保存されている文書や新聞記事等、放送音源などの音声素材もあわせて参照し、当時の実情を多角的に把握できるようにしたい。最終年度である今年度は、特にクラウスとウィーン・フィルが当時の放送文化とどのようなかかわりを持ったかについて、ザルツブルクとウィーンでの活動を視野に入れた考察を行う。芸術一般ドイツ語圏の各種機関との交渉を続け、研究遂行のための支援を得られるように努める。引き続き、ドイツ連邦公文書館、ドイツ放送アルヒーフ、ウィーン・フィルハーモニー管弦楽団歴史アルヒーフ、オーストリア国立図書館とのコンタクトをとる予定である。また、新たな先行研究が刊行されたことにより、他のアルヒーフでの調査も必要になると思われる。
レジオネラが宿主細胞内で糖の代謝を開始する機序の研究

申請者らは以前、Legionella pneumophilaがin vitroで増殖する際には糖の利用を必要としないが、細胞内寄生する際には、Entner-Doudoroff経路による糖代謝を必要とすることを見出した。そこで本研究では、なぜ、細胞内増殖では糖代謝を必要とし、どのような機序で糖代謝開始への転換を可能にしているのかを解明する目的で実験を始めた。細胞内での本菌の振る舞いを解析する前に、L. pneumophila(WT)がin vitroでの培養において、静止期に移行する直前から遅静止期までグルコースを消費することを見出した。この現象が静止期で観察されることから、rpoS遺伝子に注目し、rpoS遺伝子を欠損した株(rpoS-KO)でのin vitroでのグルコースの消費を測定した。その結果、培養開始から18時間後にはグルコース消費が停止し、WTと比べ最終的なグルコース消費量も有意に少なかった。このことから、rpoSの欠損によりグルコース消費が抑制される事が示された。これはrpoS遺伝子が細胞内増殖におけるエネルギー源のスイッチングに関与する可能性を示した。マウスのマクロファージ内でrpoS-KOはWTと同程度の増殖を示したが、ヒメネス染色により細胞内の菌を観察したところ、WTでは菌が細胞外に放出されている様子が多く観察されたが、rpoS-KOは菌が細胞内に留まっているものが多かった。これはrpoSを欠損した事でtransmissive formへと分化出来ず、細胞外へ移行できなかったと推察された。。レジオネラを培養するためのBYE液体培地にはグルコースを含め糖が入っていない。これはグルコースを培地に加えても増殖が促進されず、さらにレジオネラは炭素源、エネルギー源としてアミノ酸を使っていることが明らかとなり、レジオネラの培養にはグルコースは不要と考えているからである。しかし、レジオネラはグルコースを利用する代謝経路として、解糖系(Embden-Meyerhof経路)の代わりにEntner-Doudoroff経路を持っていることが明らかとなり、さらに私たちはLegionella pneumophilaがホスト真核細胞(マクロファージ系細胞、上皮細胞、アメーバ)内で増殖するにはEntner-Doudoroff経路が必須であることを明らかにした(2010年)。今回、in vitroでグルコースの消費が起こらないかどうかを長時間培養して検討したところ、レジオネラがlatelog phaseからearly stationary phaseに入る時期にグルコースが消費されることが明らかとなった。このin vitroでの栄養源のswitchingは細胞内での栄養源のswitching研究のモデルになると考えられ、まずこのin vitroでのswitchingに注目し解析を行った。rpoS遺伝子は細菌の培養がstationary phaseに移る際に活性化される遺伝子である。私たちはまずrpoS遺伝子がin vitroでの栄養源切りかえに機能しているのではないかと考え、rpoSノックアウト株を作製して、グルコースの消費を見たところ、野生株による消費の中間程度の消費が見られた。この結果は栄養源の切りかえにrpoSが関係しているが、その他にも関係する遺伝子があることを示唆している。現在その遺伝子を検索中である。。細胞内での栄養源のswitchingの解析モデルとなるであろう現象をin vitroで観察したので、in vitroでの解析を進めそれを細胞内での栄養源switchingの解析に応用する見通しがついた。in vitroでの栄養源のswitchingにrpoS遺伝子が関係していることがわかった。今後rpoS遺伝子以外の遺伝子が関与しているかどうか、diauxieに関与するcAMP-recepter protein (CRP)や、アミノ酸枯渇に関与するppGppやその産生系に焦点をあてて研究を進める。動物実験室利用料支払いのため余裕を持たせていたが、6000円ほど残ったもの。

ほぼ計画通りに進んでいるので、今後も継続してin vitroでの栄養源switchingにrpoS遺伝子以外の遺伝子が関与しているかどうか、また、diauxyに関与するcAMP-recepter protein (CRP)や、アミノ酸枯渇に関与するppGppやその産生系に焦点をあてて研究を進める。