hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家庭における揚げ油の適正使用と適正処理の検討

フライ55回使用大豆油と硬化油,それらの未使用油を用いて手作り廃油石鹸(プリン石鹸)を調製し,洗浄力試験を行った。これらの石鹸は市販洗濯用石鹸の45倍の水分を含み,市販石鹸と同等の洗浄力を得るためには,45倍量を使用する必要がある。市販石鹸,合成洗剤を加え,着用試験を実施中である。(岩崎)(5)調製条件を変えてプリン石鹸を作り,それらの石鹸分と洗浄力を比較したところ,アルカリ添加量が必要所要量以上であれば,約18%の石鹸分を含み,洗浄力,BODともいずれも同程度であった。(阿部・片山)(1)揚げ油の使用状況調査を基に4人家族の献立を作り、天ぷら、フライ、空揚げを、天ぷらとフライの順序を変えて調理し、揚げ油の使用限界の目安とされる油の色及び科学的測定値を比較した。てんぷらでは明度変化は少く、酸価、POV、カルボニル価、アニシジン価はフライの場合より高くなった。揚げ材料では動物性食品は赤黄色系の色調で明度が低く、植物性食品は黄緑色系で明度が高くなり、POV、カルボニル価、アニシジン価は植物性食品を揚げた油が高かった。市販の油こし器や吸着剤による脱色効果は食品材料間で異なる。(岩村・和田)(2)試料を吸油量の大きい食パンに絞り、廃油量減少につながる揚げ条件を検討したところ、使用油量を減らすことは廃油量減少に直結するが、温度制御には一層の配慮が必要とされること、また鶏皮コラーゲンの熱変化を調べた結果では、各条件で温度制御が正しく行われれば成分変化に殆ど影響しないことが分かった。(杉田)(3)フライ55回の白絞油、硬化油を15%配合した油飼料によるSD系雄ラットの見かけの消化率は、未使用油より低かった。酸価の異なる大豆白絞油、大豆硬化油15%の飼料で3週間飼育したSDラットの血清生化学値から、使用限界は白絞油で酸化1.75と2.59の間、硬化油では酸価1.82と2.71の間であると推定された。(石井)(4)フライ55回使用および未使用の白絞油、パーム油を利用したプリン石鹸の洗浄力を比較したところ、新油石鹸に比べ廃油石鹸は高温、硬度水での洗浄力低下が大きかった。綿肌着の着用・洗濯を20回繰り返した後の蛋白質・脂肪の残留汚れは、廃食油プリン石鹸、市販石鹸で洗ったものでは、合成洗剤洗濯より多く、吸水性・通気性低下、黄化の程度も大きかった。廃油石鹸、市販粉石鹸の環境負荷量をBOD、TOCを指標に評価したところ、標準使用量では差があったが、各石鹸の純石鹸分当たりでは差が認められなかった。(片山・岩崎・阿部)
シクロヘプタトリエニリデンのシクロヘプタテトラエンヘの異性化に関する研究

シクロヘプタトリエニリデン(2)の発生母体として1を合成し、このものを中間体捕促剤(4あるいは5)存在下で熱分解し、生成した付加体の構造を解析する事により、反応した中間体が2か、あるいはそれから転移したシクロヘプタテトラエン(3)かを決定する目的で本研究を行った。2-ピロン誘導体(5)存在下で1を熱分解した後、反応混合物を分離精製し、2種の付加体、6,7をそれぞれ、6.12%の収率で得た。各付加体の構造は元素分析および各種スペクトルによる解析の結果、図に示したものである事がわかった。これら付加体の構造を手掛りとして反応機構を推定すると次のようになる。付加体6,7に共通する中間体として9の存在が強く示唆され、更に9の発生母体として付加体8の存在がほゞ確かなものとして推定される。さて、8は3と5との付加体であり、従って本反応は3を径由して進行したものと推定される事になる。この結果は表題のシクロペプタトリエニリデンがシクロプタテトラエンへ転移した事を示すものである。1と4との反応では複雑な組成をもつ反応混合物が得られた。4がその反応部位にカサ高い置換基を有している事がその一因であると考えられる。
ＣＭＧ荷重移動装置を利用した無人二輪ロボットのハイモビリティ制御

無人ロボットによる災害現場等の危険領域調査や遠隔地への自律搬送では,安定性が重視された四輪やクローラ型車輪ロボットが多く用いられているが,さらに多様な活動環境を考えると走破性や機動性がともに優れている二輪車の活用が望まれる。一般的に,無人による二輪車は自立安定や高速旋回移動が困難であるが,コントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)を用いることで改善が可能であり,このCMG搭載型無人二輪車の制御系設計や制御手法の確立が求められる。本研究では,CMGのジャイロ効果を疑似的な荷重移動手法として利用することによって,自立安定と高機動化の両方を兼ね備えたCMG搭載型無人二輪車の開発を目指している。本年度は,以下の研究課題について取り組んだ。(1)CMGを搭載した無人二輪車のモデル化と運動方程式によって,高機動化運動時のCMGが及ぼす影響について数値シミュレーション解析を行った。1つのCMGを搭載する場合,坂を上る際のピッチ方向運動では水平置き,旋回を行う際のヨー方向運動には垂直置きが適していることを確認し,さらに2つのCMGに拡張して搭載した場合についても調査を行った。また,運動方程式を重心回りのモーメント式へと変形し,平衡点近傍におけるCMGが与える二輪車の傾転角への影響を考慮して疑似荷重移動手法について検討を行った。(2)高速信号処理装置DSPの購入と無人二輪車への搭載に伴う機構・電気設計,組み立てを行った。制御系設計については,高機動化運動時におけるCMGが無人二輪車に与える影響の確認と平衡点近傍のモーメント式の導出を行ったが,これを利用したCMGによる疑似荷重移動手法の検討に遅れが出ている。さらにモーメント検出についても脚型ロボットで多く利用されている力センサ方式が使えないため間接的にモーメントを把握する必要が生じている。実験機である無人二輪車に搭載する演算処理装置の購入,筐体設計,電気配線および組立は計画通りに進捗している.今後は,進捗が遅れている平衡点近傍のモーメント式に基づいたCMGによる疑似荷重移動手法早急に推し進め,早急に制御手法の実現と検証を行う.次に,自律して旋回動作をおこなうため,ステレオカメラやレーザファインダ等による周囲環境測定を行い,旋回動作の目標軌道とステアリング操作指令の生成を目指す。また,モーメント検出については,既存のジャイロセンサと2年目に取り付け予定のセンサを用いてモーメントを推定することも視野に入れて検討を行う。(理由)モーメント検出の検討に遅れが出ているため,このセンサや電子部品の未購入および取付費の差額が生じた。(使用計画)検出用センサと電子部品の購入および取付費用に使用する。
三元化合物からの連続成膜法による次世代CIGS系薄膜太陽電池の作製に関する研究

次世代CIGS系薄膜太陽電池を作製するために、三元化合物からの連続成膜法を用いて作製条件を検討した。その結果、単接合型や多接合型太陽電池に応用できる、GaやS含有量を制御したCIGS薄膜を作製できた。高いGa含有量を持つCIGS薄膜太陽電池を作製した結果、開放電圧V_<oc>=496mV,短絡電流I_<sc>=27.57mA/cm^2,曲線因子FF=0.508,変換効率η=6.95%の成果が得られ、進展があった。本研究では、三元化合物からの連続成膜法を用いて次世代CIGS系薄膜太陽電池を作製することを目的として実施する。単接合型や多接合型太陽電池への応用を実現するためには、色々なバンドギャップを有する薄膜材料が必要であり、本研究で取り扱うCIGS系薄膜はGa量やS量を調整することで実現可能である。太陽電池グレードのCIGS系薄膜を作製するため、適度なGa量やS量を含むCIGS系薄膜の連続成膜法における成膜条件を検討するとともに、太陽電池を作製し、その性能との関係を明確にする。3年計画の初年度は以下の知見を得た。連続成膜法における1段目のCGSe/(CGSe+CISe)比を0.4として、2段目のGa_2Se_3/(Ga_2Se_3+In_2Se_3)比を調整して、Cu(In,Ga)Se_2薄膜及び太陽電池を作製し、その特性を評価した。その結果、Ga_2Se_3/(Ga_2Se_3+In_2Se_3)比を調整していくことで、薄膜表面のGa組成が増加し、Cu過剰を抑制することを確認出来た。またGa濃度増加により、従来の方法に比べ開放電圧が増加した。3年計画の2年目は以下の知見を得た。(1)高いGa含有率を持つCu(In,Ga)Se_2薄膜と太陽電池の作製(2)表面硫化処理によるCu(In,Ga)(S,Se)_2薄膜と太陽電池の作製連続成膜法により作製したCu(In,Ga)Se_2薄膜の表面を硫化処理するプロセスを用いてCu(In,Ga)(S,Se)_2薄膜を作製した。その結果、S量の増加とともに、太陽電池の開放電圧の顕著な向上が見られた。連続成膜法における1段目のプリカーサ形成時のCuGaSe_2/(CuInSe_2+CuGaSe_2)供給量比を0.4一定として、Na_2Se添加量を変化させてCu(In,Ga)Se_2薄膜を作製した。その結果、微量のNa_2Se添加により、開放電圧や曲線因子の改善が見られた。上記の研究による成果を国際会議や国内学会等で発表した。3年計画の最終年度は以下の知見を得た。Se空孔を抑制することによる開放電圧の向上を目指した。連続成膜プロセス中の2段目に新たにSe供給工程を追加した。このSe供給量を変化させて、Cu(In,Ga)Se_2薄膜及び太陽電池を作製した。その結果、Se量の増加とともに、太陽電池の開放電圧の増加が確認でき、最大で650mVが得られた。開放電圧のさらなる向上を目指して、連続成膜法により作製したCu(In,Ga)Se_2薄膜の表面を硫化処理するプロセスを用いてCu(In,Ga)(S,Se)_2薄膜を作製した。その結果、硫化処理により、薄膜中のSe量が減少しS量が増加した。S量の増加とともに開放電圧が向上し、最大で730mVが得られた。(3)Cu(In,Ga)Se_2系薄膜太陽電池の素子化プロセスの検討

高Ga濃度Cu(In,Ga)Se_2太陽電池の素子構造を形成する際の溶液成長法によるCdS成膜条件および高周波マグネトロンスパッタ法によるi-ZnO成膜条件を調べた。その結果、CdS成膜時の原料供給温度およびi-ZnO成膜時の基板位置が太陽電池特性に大きく影響を与えることが分かった。
リジルエンドペプチダーゼの基質特異性の発現機構

本研究では、リジン特異的セリンプロテアーゼであるAPIの基質特異性の改変に必要な情報を得る一環として、その基質特異性の発現機構の解析を行った。APIのリジン基質に対する特異性には、Asp225の負電荷が必須であり、さらに、S1-ポケットにおいてThr189およびSer214と基質リジン側鎖間で形成される水素結合はこの酵素の基質結合力に寄与していることが明らかになった。このような仕組みは、APIにおいて初めて見いだされたものであり、この酵素がリジン基質のみを識別、結合し、そのカルボニル側のペプチド結合を特異的に加水分解するための特別の機構と考えることができる。事実、トリプシンのS1-ポケットをAPI型に変えた変異体〔D (189) G,G (226) D〕はリジン親和性は増強されたが実用的な酵素活性を維持されなかった。また、トリプシンのアルギニン基質に対する酵素活性も低下していた。正負電荷間の相互作用は方向性を持たないので、本来であれば、Asp (226)がAsp225とよく似た位置に配置できれば、トリプシンはAPI型の酵素に改変できるはずである。しかし、トリプシン変異株〔D (189) G,G (226) D〕(59)とAPI-TLCKとの立体構造と比較してみると、両者のSI-ポケットの負電荷(Asp225とAsp (226))の位置が異なっており、水素結合ネットワークにも違っている。トリプシン変異体では、APIのS1-ポケットに仕組まれている水素結合のネットワークが存在しない。APIの酵素活性においてAsp225の負電荷の位置的重要性が示唆されているので、この構造の違いがあると、APIのような高いリジン特異的な酵素活性は期待できない。すなわち、API独特のS1-ポケットは、基質リジンだけを認識して結合できるように厳密に組立てられており、一種類のアミノ酸に特異的に働くセリンプロテアーゼとして、基質特異性の機構をP1-S1サブサイトに集中させているように考えられる。APIとTLCKとの複合体の立体構造から、基質リジン側鎖のε-アミノ基との水素結合可能な残基、Thr189とSer214に的を絞り、部位特異的変異により水素結合を形成できない変異体を作製し、APIのリジン特異性に対する水素結合の重要性を検討した。作製した変異体はThr189をVdlに置換した[T189V]、Ser214をAlaに置換した[S214A]、そして両変異を合わせ持った[T189V,S214A]の3種類である。Boc-Vdl-Leu-Lys-MCA基質に対する動力学定数を求めたところ、3種類の変異体のKcat値は野生型と殆ど変わらず,Km値はシングル変異体で約10倍、ダブル変異体で約100倍増加した。またTLCK、DFP、PMSFに対する阻害実験からも3種類の変異体は、catalytic triadを中心とした触媒部位の機能は野生型と変化なく、基質結合部位の基質結合能の低下のみ観察された。以上の結果、Thr189とSer214が基質リジン側鎖と形成する水素結合の基質結合能における役割の定量的評価に成功した。前年度の研究成果によりリジルエンドペプチダーゼ(API)のリジン特異性発現にはS1ポケット内のAsp225の側鎖の負

電荷と基質リジン側鎖の正電荷との相互作用が最も重要な役割を担っていることが判明した。さらに、S1ポケット内のThr189、Ser214の主鎖カルボニル酸素と側鎖ヒドロキシル酸素がリジン側鎖のε-アミノ基と水素結合を形成してAPIのリジル結合加水分解反応の速度を速めており、Thr189とSer214に部位特異的変異を起こすことで、この2残基が形成する水素結合の重要性の定量に成功した。今年度は、S1ポケットに存在し、Thr189、Ser214と同様に基質リジンのε-アミノ基と水素結合をしているTrp182の役割に焦点を絞り、この残基を部位特異的変異により、Phe、Tyr Hisに変換した変異体[W182F]、[W182Y]、[182]を作製し、その酵素的性質を検討した。Thr189やSer214の場合と異なり、Trp182の3種類の変異体の動力学逆数(Km、kcat)は野生型とほとんど変化なく、Trp182と基質リジンとの水素、結合はAPIの酵素活性にほとんど寄与していないことが判明した。また変異体のCDスペクトルから、変異体の立体構造も野生型とほとんど差が見られないことが判明した。以上の結果、APIのリジン特異性は、Asp225の負電荷とThr189、Ser214が形成する水素結合によってもたらされていると結論した。
多値振幅変調用小型多チャネル光送信モジュールのチャネル間クロストークに関する研究

本研究では、次々世代以降の高速光イーサネット、及び高速高密度光インタークネクションに共通して必要となる小型多チャンネル多値振幅変調光電気インターフェイスに適用する光送信モジュールを対象として、高速多値変調信号のチャネル間クロストークの影響に着目して、次の3つの課題に取組んでいる。課題(1)クロストーク抑制に適したモジュール構造の探求。課題(2)チャネル間隔とクロストークの相関の明確化。課題(3)クロストークペナルティの簡易な評価方法を確立。以下、各々の課題について今年度の研究実績を記述する。課題(1):高速光信号を生成する電界吸収型変調器集積DFBレーザ(EML)と変調電気信号を伝達するための高周波伝送線路基板との接続にハンダバンプを用いる構造について、昨年度三次元電磁界シミュレータ上に構築した実装構造モデルを用いて解析を行い、接続部構造(ハンダバンプのサイズ、位置等)についてクロストークを最小とするための条件を見出した。課題(2):上記の三次元解析モデルを用い、モジュール小型化に向けてチャネル間隔を狭めた際に250μm以下になるとクロストークが急上昇することを確認した。また、光送信モジュール全体の特性解析のために電気の入力信号からEMLの光出力までを統合的に解析する光電気統合解析モデルをEML等価回路モデルを用いて構築し、信号伝送線路間だけではなく、EML間の基板を介したクロストークも含めた解析を行った。課題(3)伝送信号の符号誤り率(BER)の劣化度合いを表す指標であるクロストークペナルティの評価について、信号雑音比(SNR)とクロストークペナルティの関係式を導出し、従来の評価方法(BER測定に基づく評価)の約半分の評価時間でクロストークペナルティが評価できる方法を見出した。NRZ信号に対してこの手法が有効であることを、伝送シミュレーションにより確認した。課題(1)については、高周波信号線路の接続にハンダバンプを用いた構造について、隣接チャネル間クロストークと伝送損失の点で最適な接続部構造(ハンダバンプのサイズ、位置等)を三次元電磁界シミュレーションにより見出した。課題(2)については、モジュール小型化に向けたチャネル間隔の狭小化は250μmまでは可能であるが、それ以下になるとクロストークが増大することを確認した。また、EML間の基板を介したクロストークも含めた解析を行った。課題(3)については、SNRとクロストークペナルティの関係式を導出し、従来の約半分の評価時間でクロストークペナルティが評価できる方法を見出した。NRZ信号に対してこの手法が有効であることをシミュレーションにより確認した。課題(1)クロストーク抑制に適したモジュール構造の探求、については、特にLSIチップ間光インタークネクションでは高密度化の要求が高いことから、チャネル間隔を100μm程度まで狭小化してもクロストークを抑圧できるモジュール構造の探索を行う。PAM4信号に対してクロストークを十分に抑圧できる構造を提案する。課題(2):チャネル間隔とクロストークの相関の明確化、については、昨年度まではNRZ信号に対する解析に留まっているので、今年度はPAM4信号に拡張して両者の相関をシミュレーション解析により明確化する。課題(3)クロストークペナルティの簡易な評価方法を確立、については、SNRに基づいたクロストークペナルティ評価手法をPAM4信号にも拡張するために必要な改良を加え、PAM4信号に対しても従来手法よりも簡易に、且つ短時間でクロストークペナルティを導出する手法を確立する。課題(1):高速光信号を生成する電界吸収型変調器集積DFBレーザ(EML)とその変調器部への変調電気信号を伝達するための高周波伝送線路基板との接続にハンダバンプを用いる構造について、今年度導入した三次元電磁界シミュレータ上に解析モデルを構築した。解析は基礎検討の段階であり、隣接チェネル間クロストークを解析するための2チャネルモデルを用いて、バンプの位置、数を変化させた際の信号伝送特性(伝送損失、クロストーク信号レベル)の変化をチェックした課題(2):光送信モジュールの特性解析のためには電気の入力信号からEMLの光出力までを統合的に解析する光電気統合解析モデルの構築が必要となるが、今年度は基礎検討として電気回路シミュレータ上にEML等価回路モデルを構築し、それを用いてクロストークに起因する伝送信号の劣化度合いを検証した。課題(3)伝送信号の符号誤り率(BER)の劣化度合いを表す指標であるクロストークペナルティを従来の評価方法(BER測定に基づく評価)と比較して短時間で評価する方法を確立するために、クロストークの影響を雑音として捉えて信号雑音比(SNR)とクロストークペナルティの相関に着目する評価手法の基礎検討を行った。今年度は研究室内のシミュレーション環境の立上げ、及び解析モデルの検討に計画よりも時間を費やしたため、研究の進捗が若干遅れた。課題(1)については、ハンダバンプを用いた構造についての解析モデルを構築したが、条件の最適化や新たな構造の検討は完了することが出来ていない。

課題(2)については、光送信モジュール内での電気クロストークの発生箇所として隣接伝送線路間を想定した解析モデルを構築し、その伝送信号への影響を検証した。しかし、隣接EML間のクロストークについては着手出来ていない。課題(3)については、クロストークペナルティの新たな評価手法について試行錯誤した結果、クロストークの影響を雑音として捉えて信号雑音比の変化に着目する手法を有力と判断した。本研究では、次々世代以降の高速光イーサネット、及び高速高密度光インタークネクションに共通して必要となる小型多チャンネル多値振幅変調光電気インターフェイスに適用する光送信モジュールを対象として、高速多値変調信号のチャネル間クロストークの影響に着目して、次の3つの課題に取組んでいる。課題(1)クロストーク抑制に適したモジュール構造の探求。課題(2)チャネル間隔とクロストークの相関の明確化。課題(3)クロストークペナルティの簡易な評価方法を確立。以下、各々の課題について今年度の研究実績を記述する。課題(1):高速光信号を生成する電界吸収型変調器集積DFBレーザ(EML)と変調電気信号を伝達するための高周波伝送線路基板との接続にハンダバンプを用いる構造について、昨年度三次元電磁界シミュレータ上に構築した実装構造モデルを用いて解析を行い、接続部構造(ハンダバンプのサイズ、位置等)についてクロストークを最小とするための条件を見出した。課題(2):上記の三次元解析モデルを用い、モジュール小型化に向けてチャネル間隔を狭めた際に250μm以下になるとクロストークが急上昇することを確認した。また、光送信モジュール全体の特性解析のために電気の入力信号からEMLの光出力までを統合的に解析する光電気統合解析モデルをEML等価回路モデルを用いて構築し、信号伝送線路間だけではなく、EML間の基板を介したクロストークも含めた解析を行った。課題(3)伝送信号の符号誤り率(BER)の劣化度合いを表す指標であるクロストークペナルティの評価について、信号雑音比(SNR)とクロストークペナルティの関係式を導出し、従来の評価方法(BER測定に基づく評価)の約半分の評価時間でクロストークペナルティが評価できる方法を見出した。NRZ信号に対してこの手法が有効であることを、伝送シミュレーションにより確認した。課題(1)については、高周波信号線路の接続にハンダバンプを用いた構造について、隣接チャネル間クロストークと伝送損失の点で最適な接続部構造(ハンダバンプのサイズ、位置等)を三次元電磁界シミュレーションにより見出した。課題(2)については、モジュール小型化に向けたチャネル間隔の狭小化は250μmまでは可能であるが、それ以下になるとクロストークが増大することを確認した。また、EML間の基板を介したクロストークも含めた解析を行った。課題(3)については、SNRとクロストークペナルティの関係式を導出し、従来の約半分の評価時間でクロストークペナルティが評価できる方法を見出した。
「緩衝能」を指標とした余韻数値化法の確立

「味の余韻」は,食品のおいしさを左右する非常に重要なファクターであるが,余韻に寄与する要因やその評価方法は明確になっていない。本研究課題は,味の余韻に食品のもつ緩衝能が関係していると推測し,緩衝能に寄与する成分の解明と官能評価による余韻の数値と緩衝能との関係性を明らかにする。平成30年度は,3つの下記の項目を行った。1.緩衝能と成分との関係:市販白ワイン33本(シャルドネ12本,甲州21本)についてpH,滴定酸度,有機酸およびミネラル量と緩衝能パラメーターとの相関分析を行った。緩衝能パラメーターには,最大緩衝能(βmax)とその際のpH(pHβmax)を採用した。βmaxについては有機酸含有量と非常に高い正の相関関係が得られた。品種別では,シャルドネにおいて乳酸量とβmax、甲州においては滴定酸度とβmaxに高い正の相関性が認められた。pHβmaxについては,pH,コハク酸量,カリウム量と正の相関,酒石酸量と負の相関が認められた。2.緩衝能と中和時間との関係:口中のpHが低下すると酸味を感じ,唾液の中和で再びもとのpHに戻ると酸味はなくなるという報告から,中和に要する時間と酸味の持続時間に関係性があると推測した。市販白ワイン20本にそれぞれ中和に必要なアルカリを一度に加え,pHメーター値がpH 8.2に達するまでの時間を計測した。中和時間はワインによって大きく異なったが,中和時間と各ワインの成分および緩衝能パラメーターとの相関は得られなかった。また,pH電極を変更した際に中和時間が大きく異なり,再現性の難しさから,中和時間を用いた評価系を見直すこととなった。3.官能評価用ワインの選抜:市販白ワイン33本の緩衝能測定を実施し,βmaxが同程度でpHβmaxが異なるワインとpHβmaxが同程度でβmaxが異なるワインを各3本ずつ選抜した。引き続き官能評価を実施する。最終的には,緩衝能を指標として味の余韻を数値化することを目標とする。なお,余韻の一つとして酸味の持続時間を本課題では評価することとした。平成29年度は,2つの下記の項目を行った。1.モデルワイン系での緩衝能寄与成分の同定3品種(chardonnay,sauvignon blanc,koshu)の市販ワイン合計85本についてpH,滴定酸度,有機酸分析,ミネラル分析等を実施した。その結果,有機酸組成とカリウム濃度に品種差があることが明らかになり,味わいの品種間差に寄与している可能性を推測した。一方で,緩衝能曲線はワインで大きく異なり品種間差よりも製品差の方が大きいと考えられた。また,酸味の持続時間に関係する要因として新たにワインの中和時間に着目した。ワインを口に含むと口中のpHが低下することで酸味を感じ,中和によって再びもとのpHに戻ることによって酸味はなくなる。すなわち,中和に要する時間と酸味の持続時間に関係性があると推測した。様々なワインにNaOH水溶液を一度に加えた際に,中和時間がワインによって異なることがわかった。2.熟練パネリストの育成と余韻評価の実施研究室に所属する13名について3段階の訓練を実施した。官能評価方法の設計では,パネルの疲労と測定日による差が生じるのを避けるため,1度に無理なく評価できる試料本数として8本を設定した。koshuワイン8本についてTI法による酸味の官能評価を実施し,現在,緩衝能との関係性を解析している。1.モデルワイン系での緩衝能寄与成分の同定について,まずは様々なワインの成分分析を実施した。現在のところ,有機酸組成が重要であることがわかっているがその他にもミネラル組成が関与していると推測している。モデルワイン系での検討は引き続き実施する。2.熟練パネリストの育成と余韻評価の実施について,まずは3段階の訓練を実施した。訓練を積むことにより,酸味の強度を正確に評価できることができたが,13名中1名についてはTI法を習得することができずパネルから排除することとした。「酸味」を評価項目として試料ワインのTI測定を行った。TI曲線から,評価パラメーターとして味の最大強度(Imax)とその時間(Tmax),味の持続時間(Tend),酸味の増加および減少などの複数パラメーターを得ることができた。引き続き,ワインの成分分析値および緩衝能の値と官能評価パラメーターとの間に相関性が見られるか解析を行っている。1.緩衝能と成分との関係:

市販白ワイン33本(シャルドネ12本,甲州21本)についてpH,滴定酸度,有機酸およびミネラル量と緩衝能パラメーターとの相関分析を行った。緩衝能パラメーターには,最大緩衝能(βmax)とその際のpH(pHβmax)を採用した。βmaxについては有機酸含有量と非常に高い正の相関関係が得られた。品種別では,シャルドネにおいて乳酸量とβmax、甲州においては滴定酸度とβmaxに高い正の相関性が認められた。pHβmaxについては,pH,コハク酸量,カリウム量と正の相関,酒石酸量と負の相関が認められた。2.緩衝能と中和時間との関係:口中のpHが低下すると酸味を感じ,唾液の中和で再びもとのpHに戻ると酸味はなくなるという報告から,中和に要する時間と酸味の持続時間に関係性があると推測した。市販白ワイン20本にそれぞれ中和に必要なアルカリを一度に加え,pHメーター値がpH 8.2に達するまでの時間を計測した。中和時間はワインによって大きく異なったが,中和時間と各ワインの成分および緩衝能パラメーターとの相関は得られなかった。また,pH電極を変更した際に中和時間が大きく異なり,再現性の難しさから,中和時間を用いた評価系を見直すこととなった。3.官能評価用ワインの選抜:市販白ワイン33本の緩衝能測定を実施し,βmaxが同程度でpHβmaxが異なるワインとpHβmaxが同程度でβmaxが異なるワインを各3本ずつ選抜した。引き続き官能評価を実施する。酸味の持続時間に関与するファクターとして緩衝能の他にワインの中和時間にも着目した。これまでの実験でワインによって中和時間に差があることが分かり,引き続き中和時間の差を生じる要因と酸味の持続時間との関係性について検討を行う。官能評価について,パネリストが所属学生であったため,訓練パネリストが卒業してしまったという問題が生じた。そこで,新たに所属した学生に対して官能評価訓練を実施し,熟練パネリストの育成に努める。予定していたガスボンベの購入(ミネラル分析で使用する原子吸光光度計に必要)が年度内に間に合わなかったため、次年度に繰り越すこととした。
住環境整備政策のための住環境評価と動機適合的施策最適化に関する研究

住環境要素の経済評価を定量的に行い、動機適合的な住環境施策について分析する計画で研究を進めた。住環境要素の経済評価については、以下の成果が得られた。1.東京都西部の住居系用途地域での分析より、嫌悪施設、建物用途の混在、近隣建物の高さのばらつき、生け垣の設置、街区の人口密度、空地比率などの住環境要素が有意な外部性効果を持つ。2.不動産物件の特性に着目した細分化方法は、高い精度の価格予測を可能にする。3.住宅市場の細分化分析より、東京においては駅への徒歩時間、駐車場の有無、セットバックの必要性が類似性に大きな影響を与えていること、郊外部では物件の築後年数、CBDへのアクセス、指定容積率、周辺土地利用が物件の類似性に大きな影響を与えている。4.都市景観について、建物の調和および近隣の緑地環境が景観要素として重要であり、有意な正のヘドニック価格を有している。5.住民の価値観については、居住履歴と将来の住宅選好との間に居住者の価値観が介在する。動機適合的な住環境施策については、以下の成果が得られた。1.住宅選択時の住宅に対する選好の階層性を分析した結果、3人以上の世帯では住戸面積が優先度の高い要因になっていること、多くの世帯が住居費を気にする割には住宅選択において住居費は他の属性に比較して妥協されやすく、通勤の便重視志向と住戸面積重視志向の2つの大きな価値観分類ができる。2.東京圏のデータの分析の結果、特定の容積率ゾーンにおいて、資産価値が低めになる現象がある。また、低容積率ゾーンでは容積率規制自体が、高容積率ゾーンでは形態規制が効いている。3.密集市街地では、道路拡幅による便益を享受するには、敷地規模が一定以上の規模であり、かつ一定の画地形状条件を満たす必要がある。そうでないと、容積率緩和という都市政策を講じても道路拡幅に協力する動機にはなりえない。住環境評価分析用のデータベースの構築作業を行った。対象地域として、首都蘭の住宅市街地を、地区特性に変化を持たせるよう配慮しながら選択した。次年度以降の分析に用いていく予定である。また、東京圏において販売されている戸建住宅の敷地条件、建物・室配置の分析をした。その結果、(1)敷地の大きさは室配置の余裕と、間口/奥行比は玄関の位置やアプローチの距離と関係があること、(2)室配置は敷地の方角によって特徴づけられており、特に北と南と角地において顕著であること、(3)敷地面積規模別のクラスタ分析により、敷地が小さい場合には、面積の制約によってプランの開放性や閉路の数および吹き抜けの数などで表される室配置の余裕、外構部分の広さ、風呂場と階段の配置、玄関の配置といった機能をあきらめているものと、極端に面積の小さいもの、という5つのタイプがあること、(4)敷地が大きい場合はデザインの独自性、外構のゆとり、北接道または南接道の敷地の典型的なプランで南面の部屋と庭を重視するという4つのタイプの住要求があることが明らかになった。これらは、今後の住宅供給のあり方を考えていく上で大きな示唆を与える。その他、住宅市場の分析では、また、分譲住宅市場における買い手の探索費用、売り手の空家放置による機会費用などによって、市場が不完全なことによる、かなり大きな費用が発生していることを定量的に示した。また、住環境の社会認識に関する研究においては、新聞記事の分析により2割程度は居住環境と混用されていること、特に、快適性、保健性に関心が高いことなどが判明した。

住環境整備に重要な意味を持つ敷地形状を住宅地図のような不正確な画地境界線データと不動産に関する情報から、より確からしい敷地境界線を推定する手法を開発した。敷地形状を多角形で表現し、その端点が二次元確率分布に従う誤差を持つと仮定すると、誤差をなるべく小さくし、かつ、敷地形状を歪めないような補正のあり方を考えることができる。その手法を具体的な例も含めて検討し、適切なパラメータの値を求めることができた。また、現在は必ずしも有効に利用されているとは言えない寺社境内について、都市緑地環境としての潜在的な貢献度を分析した。境内地は緑被率が高く、また、空間分布状況から、徒歩圏に寺社が存在する可能性が高く小規模ながら、身近な緑地空間として活用できる可能性が示された。さらに、東京都西部の住居系用途地域に取引された更地物件を対象に、ミクロな住環境に関する詳細なデータを収集し、ヘドニック分析を行った。嫌悪施設、建物用途の混在、近隣建物の高さのばらつき、生け垣の設置、街区の人口密度、空地比率などの住環境要素が有意な外部性効果を持つことが判明した。そして、不動産物件の特性に着目した住宅市場細分化方法について検討した。不動産物件の特性に着目した細分化方法は、従来用いられてきた地域分割による細分化方法よりも高い精度あるいは同等の精度の価格予測を可能にすることがわかった。また市場細分化を行うことで、細分化を行わない場合よりも誤差の分散が有意に小さくなるということも検証された。さらに、住宅専有面積、土地面積、最寄り駅までの所要時間、前面道路幅員、築年数による細分化方法が他の細分化方法に比べて重要であることがわかった。住環境評価の価値構造と市場機構を解明する研究を進めた。まず、住宅市場を的確に把握するための適切な世帯属性の分類方法を考察した。住宅に対する満足度のデータについては、世帯所得と世帯主年齢が主要な分類軸になること、住環境に対する満足度については、住戸面積が主要な分類軸になることが示された。また、住宅選択時には、住宅の様々な属性を比較して、優先する特性を選ぶことになる。そこで、住宅選択のデータを元に、住宅に対する選好の階層性を分析した。その結果、3人以上の世帯では住戸面積が優先度の高い要因になっていること、多くの世帯が住居費を気にする割には住宅選択においては住居費は他の属性に比較して妥協されやすいこと、通勤の便重視志向と住戸面積重視志向の2つの大きな価値観分類ができることなどが判明した。さらに、東京および近郊における住宅市場の細分化構造を分析した。その結果、東京においては駅への徒歩時間、駐車場の有無、セットバックの必要性が類似性に大きな影響を与えていること、郊外部では物件の築後年数、CBDへのアクセス、指定容積率、周辺土地利用が物件の類似性に大きな影響を与えていることなどが示された。このほか、住環境価値を評価するためのヘドニツク分析において、様々な関数系に対応してより簡便にモデルの適合性を検討する方法を提案した。これによって、望む精度水準において適切なモデルがどれであるかを判断できるようになった。住環境整備施策関連では、許容容積率の効果についてヘドニック分析を用いて分析をした。東京圏のデータの分析の結果、特定の容積率ゾーンにおいて、資産価値が低めになる現象があることを示した。また、低容積率ゾーンでは容積率規制自体が、高容積率ゾーンでは形態規制が効いていることが示された。
セミアクティブアクチュエータを用いたゲインスケジュールド振動絶縁制御

可変ダンパ機構を有するセミアクティブアクチュエータのモデリングを検討した結果,可変バルブ機構を有するダンパモデルを構築した.これはオリフィス部のサーボ弁を開閉することで減衰定数が線形に変化することを想定し,かつ,そのバルブ開度には非線形ばねにより制約を与えたもので,これまで提案されていない新しいモデルである.シミュレーション上で車両用サスペンションへの適用を行い,可変ダンパモデルを取り入れた線形パラメータ変動系を導出し,ゲインスケジュールド制御系設計を行った.その結果,減衰係数のなめらかな切り替えが行われ,所望の制御性能を有することを示した.さらに,磁気粘性流体を用いたいわゆるMRダンパによるセミアクティブ制御に提案手法の適用を行い,振動絶縁制御実験による検証を行った.まず,MRダンパの駆動電流と減衰係数変化の関係を実験的に求めた.MRダンパのストロークをレーザ変位系で,減衰力を圧力センサーで計測し,これらと駆動電流の関係から,ストローク速度の0.2乗に比例する関数に近似した.そして,先に提案したゲインスケジュールド制御系が出力する減衰係数に減衰係数可変領域内で一致するよう駆動電流を与える方法をとり,制御実験を行った結果,提案手法の有効性を確認することができた.また,カルマンフィルタの適用により,ダンパストローク速度の推定が行えることを実験で確認した.一方,4層構造物へのセミアクティブ制御の適用を検討した.4層構造物を2次モードで打ち切る低次元化を施し,低次元化モデルに対してセミアクティブ制御系設計を行った.その結果,減衰係数の変動幅が比較的小さい場合については,良好な制御が行えることをシミュレーションにより示した.また,減衰係数の変動幅を大きくした際に,速度の正負による制御器の切り替えによる高次モードの励起が生じることを見いだした.今後はこの問題に対処して行く.可変ダンパ機構を有するセミアクティブアクチュエータのモデリングを検討した結果,可変バルブ機構を有するダンパモデルを構築した.これはオリフィス部のサーボ弁を開閉することで減衰定数が線形に変化することを想定し,かつ,そのバルブ開度には非線形ばねにより制約を与えたもので,これまで提案されていない新しいモデルである.シミュレーション上で車両用サスペンションへの適用を行い,可変ダンパモデルを取り入れた線形パラメータ変動系を導出し,ゲインスケジュールド制御系設計を行った.その結果,減衰係数のなめらかな切り替えが行われ,所望の制御性能を有することを示した.さらに,磁気粘性流体を用いたいわゆるMRダンパによるセミアクティブ制御に提案手法の適用を行い,振動絶縁制御実験による検証を行った.まず,MRダンパの駆動電流と減衰係数変化の関係を実験的に求めた.MRダンパのストロークをレーザ変位系で,減衰力を圧力センサーで計測し,これらと駆動電流の関係から,ストローク速度の0.2乗に比例する関数に近似した.そして,先に提案したゲインスケジュールド制御系が出力する減衰係数に減衰係数可変領域内で一致するよう駆動電流を与える方法をとり,制御実験を行った結果,提案手法の有効性を確認することができた.また,カルマンフィルタの適用により,ダンパストローク速度の推定が行えることを実験で確認した.一方,4層構造物へのセミアクティブ制御の適用を検討した.4層構造物を2次モードで打ち切る低次元化を施し,低次元化モデルに対してセミアクティブ制御系設計を行った.その結果,減衰係数の変動幅が比較的小さい場合については,良好な制御が行えることをシミュレーションにより示した.また,減衰係数の変動幅を大きくした際に,速度の正負による制御器の切り替えによる高次モードの励起が生じることを見いだした.今後はこの問題に対処して行く.まず,可変ダンパ機構を有するセミアクティブアクチュエータについてのモデリングを検討し,可変バルブ機構を有するダンパモデルを構築した.オリフィス部のサーボ弁を開閉することで減衰定数が線形に変化することを想定し,かつ,そのバルブ開度には非線形ばねにより制約を与えた.これにより,まずシミュレーション上で車両用サスペンションへの適用を行い,可変ダンパモデルを取り入れた線形パラメータ変動系を導出し,ゲインスケジュールド制御系設計を行った.その結果,減衰係数のなめらかな切り替えが行われ,所望の制御性能を有することを示した.次に,4層構造物への適用を行い,多自由度振動系の地震応答制御について制御性能を検証した.4層構造物を2次モードで打ち切る低次元化を施し,低次元化モデルに対してセミアクティブ制御系設計を行った.その結果,減衰係数の変動幅が比較的小さい場合については,良好な制御が行えることを示したが,減衰係数の変動幅を大きくした際に,速度の正負による制御器の切り替えによる高次モードの励起が生じることを見いだした.この点については今後,検討を重ねる必要がある.さらに,磁気粘性流体を用いたいわゆるMRダンパによるセミアクティブ制御に提案手法の適用を行い,振動絶縁制御実験による検証を行った.まず,MRダンパの駆動電流と減衰係数変化の関係を実験的に求めた.MRダンパのストロークをレーザ変位系で,減衰力を圧力センサーで計測し,これらと駆動電流の関係から,ストローク速度の0.2乗に比例する関数に近似した.そして,先に提案したゲインスケジュールド制御系が出力する減衰係数に減衰係数可変領域内で一致するよう駆動電流を与える方法をとり,制御実験を行った結果,提案手法の有効性を確認することができた.今後は,4層構造物へのセミアクティブ制御の適用を実験的に行い,提案手法の有効性を検証する予定である.可変ダンパ機構を有するセミアクティブアクチュエータのモデリングを検討した結果,可変バルブ機構を有するダンパモデルを構築した.

これはオリフィス部のサーボ弁を開閉することで減衰定数が線形に変化することを想定し,かつ,そのバルブ開度には非線形ばねにより制約を与えたもので,これまで提案されていない新しいモデルである.シミュレーション上で車両用サスペンションへの適用を行い,可変ダンパモデルを取り入れた線形パラメータ変動系を導出し,ゲインスケジュールド制御系設計を行った.その結果,減衰係数のなめらかな切り替えが行われ,所望の制御性能を有することを示した.さらに,磁気粘性流体を用いたいわゆるMRダンパによるセミアクティブ制御に提案手法の適用を行い,振動絶縁制御実験による検証を行った.まず,MRダンパの駆動電流と減衰係数変化の関係を実験的に求めた.MRダンパのストロークをレーザ変位系で,減衰力を圧力センサーで計測し,これらと駆動電流の関係から,ストローク速度の0.2乗に比例する関数に近似した.そして,先に提案したゲインスケジュールド制御系が出力する減衰係数に減衰係数可変領域内で一致するよう駆動電流を与える方法をとり,制御実験を行った結果,提案手法の有効性を確認することができた.また,カルマンフィルタの適用により,ダンパストローク速度の推定が行えることを実験で確認した.一方,4層構造物へのセミアクティブ制御の適用を検討した.4層構造物を2次モードで打ち切る低次元化を施し,低次元化モデルに対してセミアクティブ制御系設計を行った.その結果,減衰係数の変動幅が比較的小さい場合については,良好な制御が行えることをシミュレーションにより示したまた,減衰係数の変動幅を大きくした際に,速度の正負による制御器の切り替えによる高次モードの励起が生じることを見いだした.
遺伝子改変マウスを用いた幼弱期ＧＡＢＡシグナルの機能に関する分子形態学的解析

(1)GABAニューロン、シナプス、排出機構の脊髄における時間的空間的発達変化を明らかにし、ノックアウトマウス解析のための指標を作成した。(2)舌下神経、顔面神経を切断・縫合し、GABAシグナルの変化を解析した。運動神経核において幼弱期に逆戻りすることから、神経再生にGABAが関与する可能性が強く示唆された。(3)GABAシグナルに関与する3つの分子(GAD、VGAT、KCC2)のノックアウトマウスを解析した。その結果、脊髄の後角において、カルビンジン、カルレチニン陽性介在ニューロンの分布、数に異常が認められたことから、GABAは、介在ニューロンの移動、生存に関与する可能性が示唆された。本研究を遂行する上で基準となるGABAシグナルの脊髄における正常発達のデータを確定し、論文として発表した。抑制性ニューロンは4種類の集団で発生した。抑制性ニューロンは前角においては最初GABAニューロンとして発生し、生後グリシンニューロンに変化した。GABAシナプスは前角においては胎令15日から形成され、出生日にかけて急激に増加した。生後は減少し、成熟動物ではグリシン優位になる。一方、後角では胎令17日から形成され、生後急激に増加した。さらに、GABA排出機構も解析し、現在論文投稿の最終段階にある。胎令13日頃(GABAニューロンが局在する時期)、放射状グリアにGAT3が発現し、アストログリアへの分化の過程で発現しつづけた。一方、GAT-1は後角で、プレシナプスにが発現し、GABAの排出に関与することが明らかになった。以上の結果を踏まえて、現在飼育中のKCC2 KOマウス、GAD67 KOマウス、VGAT KOマウスを同様の方法で解析した。その結果、いずれのマウスにおいても、ニューロンの出現、排出機構の発達、シナプス形成に大きな異常を認めることができなかった。このことから、GABAのシナプス放出やGABAの抑制性とGABA回路との関係はさほど無いと考えられた。しかしながら、2点の異常が認められた。1点目は、VGAT KOマウスにおて、後角の発達が悪く、未熟な状態であった。出生直前の18.5日胎令において、まだ未分化な状態であった。2点目は、KCC2 KO, VGAT KOマウスにおいて、GABAニューロンのサブクラスであるCalbindin陽性ニューロンの数が優位に多く、細胞分化、形成の異常が認められた。以上のことから、GABAの小胞性の放出、抑制性作用とあるサブクラスのニューロンの発生分化、または後角形成との関係が示唆された。1.GABAシグナルの正常発達変化について(1)脊髄のGABA排出系と(2)三叉神経脊髄路核におけるGABA回路の2つを明らかにし、論文として発表した。(1)のGABA排出系は、他の領域と異なり、特徴的な発達が認められた。(2)の三叉神経脊髄路では脊髄後角と類似した発達過程が見られた。2.GABAの発生、再生に関する機能を解析する目的で、顔面神経の再生課程におけるGABAシグナルの変化について解析を行い、総説に纏めた。その結果、舌下神経系の場合とよく似ていた。ただ、舌下神経では明らかにすることが出来なかった機能回復との関係が明らかになった。3.遺伝子改変マウスにおける形態学的解析を行った。その結果、GAD,VGAT,KCC2いずれのノックアウトマウスにおいても、脊髄後角のニューロン(数、分布)に異常が認められた。前角は明確な異常が認められなかった。これらの分子はいずれも、脊髄後角で多く発現することから、機能と形態異常に相関が認められたことになる。しかしながら、期間中に、そのメカニズムの解析をすることが出来なかった。1.GAD67-GFP knock inマウスの解析ヘテロマウスを用いて、GABAニューロンの脊髄における発生過程を解析した。その結果、腹側のGABAニューロンは3グループ有った。E10頃生まれる最初のニューロン群は交連線維を出し、その後消失した。次の2つのニューロンはそれぞれE11, E1213に生まれ、腹側全体に分布した。この結果は、現在投稿中の(Kosaka et al.投稿中)と、ほぼ同じ結果であった。これまで、行うことが出来なかったKCC2抗体、VGAT抗体との2重染色が可能になったので、現在その詳細な時間的空間的変化の解析を行っている。2.KCC2-KOマウスの解析(1) GABA

シグナルに関連する分子(GABA、GABA合成酵素)、シナプス小胞関連タンパク質(VGAT,シナプトフィジン)、ポストシナプス:GABA受容体の足場タンパク質(gephyrin)の局在変化を解析した。(2)脊髄を構成する各種ニューロンのマーカー(calbindin, carletinin, parvalbuminなど)の抗体を用いて形態を解析した。(3)substance P, CGRPなどの抗体を用いて後根線維を染色し、入力線維の分布変化を解析した。以上を、野生型とホモマウスで詳細に比較検討した。しかしながら、今のところ異常は発見されていない。3.GAD75/67 double KOマウス、VGAT-KOマウスなどは現在ホモマウスを得るための繁殖を開始している段階で解析が進んでいない。これまで明らかにされたていなかったGABA伝達関連分子欠損と形態異常との関係が明らかになった点は非常に大きな発見と言える。この点は、当初の研究予定にない事項であり、さらに研究を進める必要がある。そして、GABAそのものの機能解析へと移ることができる。1.3/11東日本大震災後の計画停電などのため、連携研究者の所属する群馬大学の動物施設でのGAD65/67 double KOマウス、VGAT KOマウスの繁殖が制限され、琉球大学への移送が大幅に遅れた。また、琉球大学での維持系統がなかなか安定せず、3月現在KOマウスのホモ接合体が得られていない。そのため、これらのKOマウスの解析が進んでいない。2.脊髄発達過程におけるGABAシグナルの発達変化(Kosaka et al.投稿中)、Calbindinなどマーカー分子を用いた各種ニューロンの発生変化、後根からの知覚入力の発達変化等の解析方法は確立し、KCC2 KOマウスでは、現在のところ形態学的異常が発見されていない。3.ホモ・マウスが安定して繁殖すれば、直ぐに解析がスタート出来る状態にある。1.GABA伝達の障害、GABAが抑制性に働かないことによる異常が発見された。当初の研究計画にはない新規の実験を1年間で行う予定である。異常発生のメカニズムを明らかにし、GABA伝達とニューロン形成の関係を明らかにする予定である。具体的には、BrdUを用いたニューロンの発生時期、細胞数の解析、さらに詳しい分子マーカーを用いたcalbindin陽性ニューロンの移動、局在、さらには細胞死の解析を行い、GABAシグナルとの接点を時間的空間的に明らかにする。さらに、VGAT KOマウスにおいて認められた後角の異常も、後角を構成するニューロンの細かい分子マーカーを複数用いて細分化し、また、後角へ入力する線維を染色してその異常の実態を明らかにし、GABAシグナルとの関係を明らかにする予定である。以上の解析から、GABAシグナルと形態形成の関係、さらには、GABAそのものが果たす脳形成、形態形成への機能を明らかにする予定である。1.GAD 65/67(GABA合成酵素の2種類のアイソフォーム)double KOマウス、VGAT(GABA小胞関連タンパク質)KOマウスの系統維持に努める。2.GAD65/67 double KOマウス、VGAT KOマウスの解析を本格化する。(1) GABAシグナルの発達変化の異常を解析する。プレシナプス:伝達物質(GABA、グリシン)と合成酵素、小胞関連タンパク質、ポスト