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粒子径を制御したイカ墨を用いる色素増感太陽電池の研究

約300nmと1nmに粒子径を制御したイカ墨を用いる色素増感太陽電池の研究を行った。特に大きい粒子の利用について検討した。スクリーン印刷法を用いて、酸化チタンペーストにイカ墨粒子を混合したペーストを透明電極上に積層して、450°Cで焼成すると白色の酸化チタン電極に変化し、イカ墨粒子が分解蒸発した。それと同時に、酸化チタン電極の表面粗さが増大した。これはイカ墨粒子が酸化チタン電極の多孔性を高める増進剤として効果があることを示唆していた。次世代太陽電池として注目されている色素増感太陽電池は、ほとんどの場合、希少金属であるルテニウム錯体を使用している。その吸収波長は400800nmに限られているため、色素増感太陽電池の性能を向上させるためには近赤外(800900nm)の光を有効に吸収し電子に変換する色素が必須であると言われている。イカ墨色素は200nm付近の紫外光で吸収が最大となり、800mまで次第に減っていくが、それ以上の近赤外の領域でも光を吸収することが分かっている。スルメイカの墨袋は函館エリアにおいて年間約140トンが未利用のまま廃棄されている。イカ墨は研究代表者らが開発した技術によって可食性黒色色素としてインクジェットプリンターに利用できるが、色素増感太陽電池に利用できる目処が立てば食品廃棄物の有効利用につながる。本研究では粒子径や濃度の異なるイカ墨色素を用いて色素増感太陽電池の研究を行った。酵素による不純物の分解および限外ろ過によるイカ墨粒子の分離・精製により、約300nmと1nmの粒子を得た。光吸収スペクトルの分析結果から、イカ墨色素は幅広い波長に吸収があり、それは、300nmイカ墨において大きかった。光電変換効率に及ぼす粒子径の影響を調査したところ、比較的高濃度で1nm粒子の方が光電変換効率は高くなった。二酸化チタンの細孔のサイズよりもはるかに小さな1nmのイカ墨粒子は細孔の奥まで侵入し、より多くの光を吸収して光電変換効率を高める可能性が期待される。本研究では、約300nmと1nmに粒子径を制御したイカ墨を用いる色素増感太陽電池の研究を行った。当該年度では、特に大きい粒子、すなわち精製イカ墨粒子の色素増感太陽電池への利用について検討し、以下のような成果が得られた。色素増感太陽電池用TiO_2電極の多孔性を高めるための増進剤として精製イカ墨粒子を利用した。スクリーン印刷法を用いて、チタニアペーストに精製イカ墨粒子を混合したペーストを透明電極上に積層してTiO_2電極を作製した。成膜した電極を120°Cで焼成した場合、TiO_2電極は黒褐色に着色されたままであり、TiO_2電極に精製イカ墨粒子が残留する不十分な熱処理であった。一方、450°Cで焼成すると白色のTiO_2電極に変化し、精製イカ墨粒子が分解蒸発した。それと同時に、TiO_2電極の表面粗さが増大した。チタニアペーストに対する精製イカ墨粒子の混合比を増加させると、TiO_2電極の表面粗さも増加した。これは精製イカ墨粒子がTiO_2電極の多孔性を高める増進剤として効果があることを示唆している。そして、チタニアペーストと精製イカ墨粒子の混合比が7対3のとき、TiO_2電極の表面粗さが最大となった。しかし、色素増感太陽電池の光電変換効率は最も低い値となった。チタニアペーストに対する精製イカ墨粒子の混合比が過剰になると、直流抵抗が増大するものと思われる。このことから、TiO_2電極の多孔性を増大しすぎると、電子の移動が妨げられる可能性が示唆された。このように、チタニアペーストと精製イカ墨粒子の混合ペーストを用いることにより、TiO_2電極の表面形態と色素増感太陽電池としての特性を明らかにした。得られた知見はTiO_2電極の多孔性を高めるための手段としてはまったく新しい試みであり、次年度の研究でさらに発展させる予定である。本研究では、約300 nmと1 nmに粒子径を制御したイカ墨を用いる色素増感太陽電池の研究を行った。昨年度の研究で、300 nmのイカ墨粒子を酸化チタン電極の多孔性を高めるための増進剤として利用することに成功した。

得られた知見はまったく新しい試みであったため、さらに研究を進め、焼成した酸化チタン上のイカ墨粒子の立体的な大きさ、すなわち幅と高さを求めるために、雲母上でイカ墨粒子を乾燥させ、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した。その結果、粒子の高さは幅よりもかなり小さいことが判明し、雲母と接触しているイカ墨粒子の部分は切り取られたようにへこんでいる半球体であることが推測された。そのような半球体を表す式に得られたデータを当てはめることにより、粒子と雲母が接触している部分の直径を導き出し、実際にAFMで得られたデータとほぼ一致していることを明らかにした。主に使用したイカ墨はアカイカのものであったが、コウイカの墨でも同様な結果が得られた。また、乾燥状態で得られたこれらのデータから、水に分散した状態の粒子径を推定することにも成功した。研究実績の概要で述べたとおり、約300nmの精製イカ墨粒子の色素増感太陽電池への利用において、新規な用途を見出して査読付き論文で受理された。約1nmの微細粒子の利用において試行錯誤をしているが、多くの知見を蓄積している。24年度が最終年度であるため、記入しない。チタニアペーストと精製イカ墨粒子の混合ペーストを用いることにより、TiO_2電極の多孔性を増大させることに成功した。次年度においては、多孔性を保ちつつ、光電変換効率を向上させる手段について検討する。ソーラーシミュレーターで励起された電子がイカ墨色素から飛び出し、電気を発生しながら回路を一回りして、基底状態のイカ墨色素に戻るためには、より適した電解液を使用する必要があり、TiO_2ペーストとともに最適な条件の検討を行う。
マッチング条件を満たさない不連続外乱に対する制御系設計法

本研究課題では、マッチング条件を満たさない不連続外乱(=アクチュエータとプラント間に存在する不連続外乱)に対する制御系設計法を2年計画で実施してきた。当初、第1目標として、アクチュエータが積分器であるスペシャルケースに対して、申請者がこれまで提案してきた一般化リアプノフ安定性理論に基づく不連続制御系設計法を適用し課題解決を目指す計画であったが、理論的に解決が容易でない課題に直面したため、研究期間内に目標を達成することができなかった。一方、数値シミュレーションでは、提案手法の有効性は示せているため、理論的な課題解決に向けて検討を継続している。今年度は、研究計画に従って、プラントの入力端に不連続外乱が存在し、アクチュエータの特性が積分器で近似されるケースにおいて、不連続外乱を補償する制御方法について検討した。この制御問題は、いわゆる「マッチング条件を満たさない不連続外乱」に対して有効な制御則を求める問題となる。一般に、不連続外乱を補償するために有効となる制御器は不連続なスイッチング動作を持つ制御則であるが、アクチュエータのダイナミクスを考慮する必要があるため、バックステッピング法を用いて制御則の再設計が必要となる。「マッチング条件を満たす不連続外乱」に対する補償器や「バックステッピング法を用いてアクチュエータのダイナミクスを考慮した制御系再設計法」はすでに確立している技術であるが、「マッチング条件を満たさない不連続外乱」に対しては、制御系設計論の大幅な見直しが必要となる。今年度はこの問題を解決するために、不連続なリアプノフ(ライク)関数を用いた閉ループ系の安定性の証明に取り組んだ。申請書で記載したようにその基本的な方針、解決のための手掛かりは得られていたため、安定性の証明を仕上げることは達成できたが、その数学的な妥当性についての検証・評価を引き続き行っている。不連続なリアプノフ関数を用いた制御系の設計法の確立は、制御理論としての重要性に加え、摩擦等の不連続特性を持つ実システムの制御においても重要となる。従って、研究成果は、平成27年度中に学術論文として投稿を完了することを目指している。実システムには摩擦力、衝突による衝撃力、ダイナミクスの不連続的な変化といった不連続な外乱が問題となるプラントも少なくない。このようなプラントに対しては、PID制御に代表される連続的な操作量を用いた設計法では所望の性能が期待できず、マッチング条件を満たさない不連続外乱(=アクチュエータとプラント間に存在する不連続外乱)に対する制御系設計法が必要となる。本研究では、申請者がこれまで提案してきた一般化リアプノフ安定性理論に基づく不連続制御を発展させ、新たな制御系設計法を提案することを目指してきた。当初の計画では、平成26年度に、(A)アクチュエータが積分器のとき、マッチング条件を満たさない不連続外乱を補償する制御器の設計を行い、平成27年度に、(B)アクチュエータが一般系のケースに拡張する計画であった。課題(A)に関しては、マッチング条件を満たす不連続外乱を補償する不連続制御系の設計法を拡張し、Filippov解を用いた一般化リアプノフ安定性理論に基づいた制御系設計法を提案した。また、数値シミュレーションにより、提案手法の有効性を確認している。現在、実機を用いた検証実験を行っており、提案手法の妥当性を支持する予備的な結果は得られているものの、より信頼性の高い結果が得られるように検討を続けている。一方、課題(B)に関しては、ファーストステップとして、アクチュエータが1次遅れ系であるケースに対して、課題(A)の結果を拡張し、有効な制御系設計法の検討を続けているが、当初の計画より遅れている。課題(B)の解決は、実システムへの応用を考える上で重要であるため、引き続き検討し、真に有用な制御系設計法を確立したい。研究計画では、(1)制御系設計論の確立(安定性の証明、シミュレーションによる理論検証も含む)、(2)実機実験による理論の検証を計画していたが、実機実験による検証が完了していないため、進捗状況はやや遅れている。予備的な実機実験では制御系設計法を支持する結果も得られているが、多方面から精密な評価が必要であるため、引き続き検討を進めて行く。制御工学本研究課題は2ステップで構成されている。ステップ1では、マッチング条件を満たさない不連続外乱が存在し、アクチュエータのダイナミクスが積分器で近似されるケースにおいて、不連続なリアプノフ(ライクな)関数をベースとしたバックステッピング法を確立し、制御目的を達成する。ステップ2では、アクチュエータのダイナミクスを積分器に限定せずに一般形で考え、ステップ1で得られた理論を拡張する。これら研究課題において制御理論として最も本質的な点は、「不連続な仮想制御入力に対するバックステッピング法の確立」であり、これはステップ1で解決されるべき問題である。

一方、様々な実システムへの応用を考える上では、アクチュエータのダイナミクスは一般形として理論を確立する必要があり、これがステップ2で取り組む課題である。研究が計画通りに進行しなかった場合は、ステップ1に注力し、まずは理論的な困難さを解決することを目指す。
非侵襲的脳機能計測法を用いたヒトの静的、動的表情認知過程に関する研究

表情を伴う静止顔や顔の動きに関する研究を行った。まずは表情を伴う静止顔の提示方法の確立のため、初期視覚野の活動を抑制するランダムドットブリンキングを用いて、顔認知特異的な脳活動の検出を行い、その方法の妥当性を検証した。次に表情を伴う顔の動きに関しては、2枚の画像を連続提示することにより、被験者に動きを知覚させる仮現運動刺激を用いて、誘発脳波を得た。この誘発脳波は笑うという表情を表出する際に右半球のみで大きくなり、表情を伴う顔の動きの認知過程を明らかにした。まずは、顔の動きを知覚する場合に、輪郭やパーツはどれくらい影響を及ぼしているのかを調べた。(1)CDL:模式的な顔(輪郭、目、口)の中で目の部分が動く刺激。(2)CD:CDLより口を取り除いた刺激。(3)DL:CDLより輪郭を取り除いた刺激。(4)D:CDLより輪郭と口を除いた刺激。顔の動きを提示後に見られた誘発脳磁場より活動源を推定したところ、ヒトの運動視中枢に相当する後頭側頭部に活動源が認められ、その活動潜時に有意な差は認められなかったが、活動の大きさは、右半球でCDL条件の方がCD(p<0.05)、DL(p<0.01)、D(p<0.01)条件よりも有意に大きかった。また、左半球ではCDL条件の方がDLとD条件(p<0.01)よりも有意に大きかった。以上より、顔の動きを認知する際には顔の輪郭や動く部分以外のパーツが重要な役割を担っていることが示唆された。次に、動いているドットの中で一部が止まることにより、輝度差なしにその形態を知覚させる方法であるランダムドットブリンキングを用い,健常成人を被験者として顔認知過程を反映する誘発脳波を調べた。以下の視覚刺激を用いた。(1)Upright:模式的な正立顔。(2)Inverted:Uprightを逆にしたもの。(3)Scramble:構成要素は同じだが,内部構造の空間的配置自体が異なる。T5,T6電極で、頂点潜時が刺激提示後250ミリ秒の陰性波(N-ERP250)が各条件でみられた。N-ERP250の頂点潜時は,InvertedとScramble条件で,Uprightに比べ有意に延長していた。この結果より、顔認知過程において,正立顔では起こらない顔の部分の分析的情報処理が行われていることが示唆された。本年度は、表情変化を伴う顔の動きに関しての脳波を用いた実験を行った。2枚連続画像を提示することにより被験者が動きを知覚することができる仮現運動刺激を用い、実際の顔写真を提示し、以下の4条件にて健常成人を被験者として誘発脳波を計測した。(1) N→H条件:表情のない顔から笑った顔に変化する。(2)H→N条件:(1)の逆。(3) N→A条件:表情のない顔から怒った顔に変化する。(4)A→N条件: (3)の逆。4条件ともに左側頭部の電極であるT5、T5'(T5の2cm下方)、右側頭部の電極であるT6、T6'(T6の2cm下方)に、刺激提示後約160190ミリ秒後に明瞭な一相性の陰性波が誘発された。陰性波の最大振幅において、T6、T6'電極で、N-H条件は他の3条件に比べ、有意に大きくなっていた。また、N-H条件で、T6、T6'電極(右側頭部)での最大振幅は、T5、T5'電極(左側頭部)に比べ、有意に大きくなっていたが、他の条件では電極間に有意な差は認められなかった。今回の結果より、表情変化を伴う顔の動きに関して、笑った表情が表出される際に右側頭部の脳活動が有意におおきくなったことから以下のことが推測される。(1)健常成人では、笑った表情が表出されるような顔の動きの検出に長けている可能性が示唆され、これには、今までの研究で視線の認知や表情の認知に関連すると考えられている側頭部にある上側頭部の活動が影響していると考えている。(2)右側頭部の方が、左側頭部に比べ活動が有意に大きかったことから、表情を伴う顔の動きの認知では、右半球の働きより重要である可能性が示唆された。これらの実験により、献上成人における表情を伴う顔の動きの検出パターンが明らかとなった。この刺激方法を用いて、小児における表情認知に関する発達の過程や表情の検出が苦手な自閉症などの疾患の病態解明を簡便に行える可能性が高まった。
瀬戸内海沿岸漁獲物の需要拡大に寄与する水産物流通・消費のあり方の検討

本研究は、瀬戸内海沿岸漁業漁獲物の潜在的需要の発掘と、その供給システムの在り方を検討することを目的とした。地域の水産物需要は、全国画一化する傾向にあるものの、消費者の一定層において根強い生鮮地場水産物消費指向があることが確認できた。一方で、瀬戸内海沿岸漁獲物は地場以外での市場拡大は困難である点も明らかとなった。そのため、供給サイドにおける地場水産物や鮮魚取扱いの減少という現状の転換が緊急の課題となっている。本年度は、瀬戸内海沿岸漁獲物の流通構造と、瀬戸内海沿岸地域における水産物消費の現状を明らかにするため、以下の調査・分析を主に行った。1.瀬戸内海沿岸産水産物のうち、漁船漁業による漁獲物の流通経路について調査を行った。その結果、第1に、多様な流通経路がある中で、瀬戸内海沿岸地域の都市に立地する卸売市場での取り扱いが漁業者側からみると重要であるにもかかわらず、卸売市場側からみると地場の漁獲物の比重が急激に縮小していることが明らかになった。第2に、第1の状況に対する漁業者の対応の1手段としての直売活動は、漁業形態や漁業者が置かれている環境によって取り組みが可能な地域と困難な地域が存在することが明らかになった。2.瀬戸内海沿岸地域における水産物消費の現状について、家計調査分析と消費者アンケート調査を行った。消費者アンケートは、漁業・水産物に興味のある(行政の開催する勉強会やイベントに参加していた)消費者と一般消費者を対象として行い、180件のデータを得た。詳細な分析は継続して行っているが、基本分析として、年齢が水産物の消費頻度や魚介類調理器具の所有と大きな相関があることが明らかになった。同様に、年齢によって好んで消費する魚種に違いがみられ、若年層程瀬戸内海沿岸で漁獲量の多い魚種の消費経験が少ないことが明らかになった。今回は研究仮説を明確化するために、サンプル数を多く集め易い設計済みの調査票を使用しての調査を行ったが、このデータを基にインタビュー方式でのラダリング調査を次年度行う予定である。本年度は、主に瀬戸内海沿岸漁獲物の消費分析と地域内流通構造分析を行った。具体的な内容は以下のとおりである。1.(瀬戸内海沿岸漁獲物の消費分析1)平成21年度に行った基礎アンケートを基に、ネットアンケート調査によって対象者を全国に拡大し、他地域における主な瀬戸内海沿岸漁獲物の消費傾向とその規定要因の分析を行った。その結果、他地域消費者の魚介類全体に対する消費離れと瀬戸内海沿岸漁獲物についての無関心や認識機会の不足が明らかとなった。そのため、瀬戸内海沿岸漁獲物の需要拡大には、地域内(地場)消費の拡大が当面の検討課題となることが指摘できた。2.(瀬戸内海沿岸漁獲物の消費分析2)漁獲物単体での需要増大の限界性から、料理や他の地域農産物との組み合わせの中で需要拡大を検討した。広島県を事例に生産量全国1位のレモンとカキの組み合わせ販売を地域事業者とともに検討、試行した。3.(地域内流通構造分析)広島県を事例に、地域内における地場産漁獲物の流通構造の特徴と課題を明らかにするための調査を行った。広島県は青果物においてメッセンと呼ばれる特徴的な地域集荷業者が存在するため、その機能や役割を参考に漁獲物の地域内流通について検討した。その結果「仲買人」と呼ばれる地域集荷業者が存在することが明らかとなったが、地域性や歴史性の問題から実態や機能の分析には至らなかった。最終年度は、第1に、初年度・2年度に行ったアンケートの分析と、それを基とするインタビュー調査・分析により、瀬戸内海沿岸地域における水産物消費の課題を検討した。また、地元卸売市場における瀬戸内海沿岸漁獲物の評価と、大都市卸売市場における評価の比較等を検討した。その結果、第1の検討課題については、アンケート調査から瀬戸内海沿岸の地場産水産物を消費する地域の都市消費者層の傾向として、加工水産物ではなく鮮魚そのものの消費する傾向が高いこと等が明らかになった。さらに、実際の魚調理と同時進行でのインタビューを行うことによって、調理慣れしている人とそうでない人の水産物の商品性に対する違いが明らかになった。後者については、大都市においては取扱量も少なく、一部魚種を除いて評価も低く、消費の地域性(食文化の違い)もあり、今後も他大都市においての需要が拡大する余地は小さいことが確認された。また最終的に研究期間を通じての研究成果のとりまとめを行った。主な成果として、第1に消費過程の特徴として、水産物の消費は地域性が強く、さらに地域内において水産物の消費頻度の多い層ほど地場産の鮮魚を未加工で購買・消費する傾向、多様な方法で消費する傾向が明らかになった。第2に消費過程における消費拡大の要件の一つとして、家庭における生産過程を理解する教育として内食(家庭内での調理)が有効であることを明らかにした。第3に、供給サイドの課題として、瀬戸内海沿岸漁獲物の販路としては、地元消費者をターゲットとして質の高い鮮魚を提供する形で展開していくことが有望であることが明らかになった。

そのためにも、広島県であれば、広島市中央卸売市場をはじめとする消費地立地型水産物卸売市場においては、近隣の産地立地型水産物卸売市場との連携により、鮮度のよい地場産水産物の取り扱いを強化することが求められる。
生体内におけるビタミンCとEの相互作用に関する研究

本年度はビタミンC、E間の相互作用をさらに明らかにするため、今後モデルとなりうるいくつかの病態でのラジカル反応の関与を検討した。(1)これまでミクロソームのP450との反応でラジカルを発生して肝障害が起こるとされてきた四塩化炭素は、ミトコンドリアでラジカル反応を起こし、呼吸系を障害することにより肝臓に壊死を起こさせることを証明した。(2)腎臓に発癌性をもつニトリロトリ酢酸鉄は腎臓で脂質ヒドロペルオキシドを生成することを証明した。これは発癌がラジカル反応によることを示す。(3)ビタミンC、E欠乏のODSラットの脳でシアル酸が減少することを証明。これはシアル酸がラジカル反応活性であるという我々の発見をさらに支持するものである。(4)ストレプトゾトシンによる糖尿病ラットの心臓、肝臓、腎臓において、脂質ヒドロペルオキシド濃度が上昇した。これは糖尿病で併発する心臓や腎臓の合併症が、ラジカル反応によって起こることを意味する。又、これらの臓器ではビタミンCが減少した。これも糖尿病で酸化的ストレスが亢進することを示している。一方、ビタミンE濃度は糖尿病初期においては高脂血症のためほとんどの臓器で上昇し、その後酸化的ストレスの持続により減少した。これは、病気の段階によって臓器のビタミンE濃度が変化することを示すものである。このことがこれまで糖尿病におけるビタミンE濃度について矛盾する論文がいくつも存在する原因であると考えられる。従来、試験管内(in vitro)の研究において、脂質層にあるビタミンEがラジカルに水素を引き抜かれてトコフェリルラジカルになったとき、水層に存在するビタミンCが水素を供与して、トコフェリルラジカルからビタミンEを再生することが知られている。さらにその反応速度までが決定されているが、生体内(in vivo)で実際にこのような反応が意味を持つかどうかについては種々の研究があるが、明確な解答は得られていない。そこで、抗酸化系ビタミンCとEの相互作用を検討した。方法論として、遺伝的にビタミンCを合成できないODSラットを対照群、ビタミンC欠乏、ビタミンE欠乏、ビタミンC、E同時欠乏群の4つの群にわけ、各種臓器中の両ビタミンの濃度変化を追跡した。21日目に、ビタミンC欠乏ラットの血漿、心臓、肝臓、腎臓、肺におけるビタミンE濃度は対照群より有意に低く、この結果は生体内においてもビタミンCによるトコフェリルラジカルの救済は起こることを示している。逆に、21日目のビタミンE欠乏ラットの血漿、心臓、肝臓、筋肉、腎臓におけるビタミンC濃度は対照群より有意に低く、このことは、試験管内の研究では考えられない、ビタミンEによるビタミンCの節約効果が生体内では重要であることを示している。このことは、ビタミンE欠乏により、脂質層でラジカル反応が亢進すると、その酸化ストレスが水層にも波及することを示すものである。ビタミンC、E間の相互作用は統計的にも有意であった。また、TBARSで測定される酸化的ストレスにおいても肝臓で両ビタミン間に明確な相互作用があることが明らかになった。
食と心の教育の関連―健康に及ぼす食物栄養学的・心理学的・哲学的影響―

近年の食環境における諸問題の背景には,生活スタイルの多様化に伴う食や生活に対する価値観の変化,個人の性格,さらには物質的豊かさに伴う人間的価値観の変化などがあると考える。そこで,若年層の孤食抵抗意識,学校における人間教育受容認識,不満・悩み,現在の目標が食・生活・疲労・性格に及ぼす影響について検討した。その結果,短大生の孤食抵抗意識の有無はほぼ半々で,孤食抵抗群はやや依頼心が強く家族の存在を重んじ,他人を気にし,物事の自己決定傾向は低かったが,食品摂取は望ましい状況にあった。一方,孤食無抵抗群は学校における人間教育を受けていないと認識する傾向がやや高く,孤食に対する抵抗感は共同体の意識や人間教育の意識に深く係わっていることが認められた。地域別では都市圏に食の目的を「楽しみ」とし,簡便化食品購入条件を「おいしさ」とする傾向が高かった。また,学校における人間教育受容認識群はプラス思考の性格を有し,望ましい食および生活の意識や行動を構築しており,疲労傾向も若干低かった。さらに,食と健康に関する科目を専門的に履修している群はダイエット時の健康意識があり、望ましい食の意識や行動を示していた。しかし、若年者においては一般的にダイエット志向が高く,いずれの群もダイエットの刷り込み現象が伺えた。男女高校生で人間関係などの精神的「不満・悩み」を有する群は,望ましくない人間的価値観,食および生活の意識・行動を構築し,自覚疲労度も若干高かった。一方,人間形成などの精神的「目標」を有する群は望ましい意識・行動を示した。これらのことから食分野が生活全般と複合的に関連しており,心の教育の必要性が認められた。また,現代若者気質としては受動性・自己顕示性の性格傾向が高く,開放的で目立ちたがり,高い目標を設定し自分でやろうという意思を示す一方で,自信がなく優柔不断で自己決定できず行動につながらないなどの知見を得た。平成11年6月に「食と心の関連」を探る目的で,現状について7項目(体格,住環境,兄弟数等),生きがい意識および人間性を土台とした価値観6項目(人聞の生き方に関する意識,現在の不満・悩み,生きる目標,結婚条件,出費の目的等),食意識17項目(現在の食状況,食糧危機,健康との関連,遺伝子組み換え食品およびインスタント食品,孤食,食のマナー,行事食および郷士食の伝承等に対する意識),食品摂取状況16項目,食の簡便化4項目,食行動11項目,ダイエット状況と意識7項目,生活行動7項目,疲労状況30項目,クレッチマーの性格類型調査35項目のアンケート調査紙を作成し,本学学生70名にプレテストを実施した。その後,10月下旬11月初旬にかけて,協力依頼にご快諾いただいた北海道・関東・関西・九州(本学)4地域に出向き,食物栄養専攻学生と文系・芸術系女子短期大学2年生を対象にアンケート調査を実施し,完全回答1111名のデータについて,地域別,学科専攻別,孤食に対する抵抗の有無別,学校教育の中で「人間の生き方」を学んでいるという意識の有無別に群を分類し,質問項目との関連をみた結果,それぞれに有意な関連が多くみられた。1,食品摂取状況では地域別および学科専攻別に顕著な差があり,食物栄養専攻学生が望ましい食状況にあった。2,学校教育の中で「人間の生き方」を学んでいると認識している群は,運動する習慣があり,疲労度が低く,おおらかで外交的な性格傾向をもち,望ましい食品摂取状況および食の意識と行動が多かった。

3,孤食に抵抗のある群は,望ましい食状況があり,家族の存在を重んじて,性格的にはやや依頼心が強い。平成12年度は,日本栄養改善学会発表と本学紀要への投稿を予定しており,さらに,平成12年1月,年代別比較を目的として20歳代70歳以上の10歳括りで回収した758名のアンケート調査紙のデータ入力を始める。地域,学科専攻,孤食抵抗意識,人間教育の受容認識をそれぞれ群分類し,食・生活・性格・疲労との関連について平成12年9月の第47回日本栄養改善学会で3連報発表し,同月に日本カトリック神学会第12回学術大会でも「食と共同体-トマス・アクィナスの共同体論を手がかりにして」を発表した。また,鹿児島純心女子短期大学研究紀要第31号に「食と心の教育の関連-アンケート調査にみる現代学生気質,同一女子短大生の食・生活・性格・疲労状況を発表予定である。その結果,(1)孤食抵抗が「非常にある」「少しある」と「殆どない」「全くない」は半々で,孤食抵抗群は,やや依頼心が強く,人の目や噂を気にし,自分で物事を決定する傾向が低い。(2)人間教育を学ぶべき場所については,孤食抵抗意識や人間教育受容認識が関連している。(3)学校で人間教育を学んでいるとした者は3割,学んでいないが2割で,人間教育無認識群に孤食を気にしない傾向がやや高い。(4)食品摂取状況は地域・学科専攻・孤食抵抗意識とやや関連がある。(5)食の目的を「楽しみ」,簡便化食品購入条件を「おいしさ」とする傾向は都市圏に高い。(6)生活行動は地域や人間教育受容認識との関連がややみられた。(7)いずれの群もダイエットの刷り込み現象化がみられ,情報源は「雑誌・週刊誌」が多く,健康の情報は「医師・栄養士」の専門家からと区別していた。(8)疲労度をそれぞれの群別でみると,文系・芸術系学生,孤食無抵抗群,人間教育無認識群が高く,人間教育受容認識は性格との関連も高い。(9)受動性や自己顕示性の性格が多く,開放的で目立ちたがり,高い目標を設定し自分でやろうという意思を示す一方で,自信がなく優柔不断で自己決定できず行動につながっていないなどの知見を得た。次年度はさらに多変量解析法等を用い詳細に検討し,学会発表と学会誌への投稿を予定している。また,20歳代70歳以上の年代別比較も発表し,高校生男女1500名の入力を開始する。北海道・東京・兵庫・鹿児島の女子短大生1.111名を対象に,鹿児島と他3地域,東京と他3地域,食物栄養専攻と文系・芸術系の学科専攻別,孤食抵抗意識の有無別,学校で人間教育を受けているとする認識の有無別に群分類し,人間的価値観,食意識,食品摂取状況,食行動,食の簡便化意識,ダイエット状況,生活行動,性格,疲労の9区分で判別状況をみた。結果,鹿児島と他3地域間の人間的価値観と疲労が70%以上の判別力を示すに止まった。(第48回日本栄養改善学会)。同様に男女高校生1320名を対象に判別状況をみた結果では,ダイエット状況84.8%,食意識72.4%,性格70.3%,食行動70.0%の寄与率を示し,ダイエット関連の上位レンジ項目は「やせたい身体部位」「ダイエットの理由,情報源,方法」で,食意識は「偏食矯正の動機理由」「希望共食者」などだった(第66回日本民族衛生学会)。
病原性酵母Candida glabrataにおけるin vivo必須遺伝子の探索

病原真菌カンジダはエイズや免疫抑制剤等の投与によって免疫力の低下した患者に対して重篤な深在性感染症を起こすため問題となっている。我々はカンジダについてゲノムワイドな研究を進め生物学的に深く理解することにより優れた抗真菌薬標的遺伝子の開発を目指している。カンジダ属のうち患者から最も高頻度で分離されるのはCandida albicansであり,次にC.glabrataである。最近C.glabrataの症例が増加傾向にあり特に問題となっている。C.glabrataは、分子分類学的にパン酵母(Saccharomyces cerevisiae)に近縁であるので、S.cerevisiaeにおいて蓄積されているゲノム情報やその他、膨大な基礎研究データと比較することによりC.glabrataの遺伝子機能を予測することができる。16年度にはC.glabrataのゲノムライブラリーを作製し、シークエンスを決めS.cerevisiaeのゲノム情報と比較することによりプロモーター領域を推測した。次にプラスミド上のプロモーター領域を人為制御型プロモーターに置換、PCR法により人為制御型プロモーターを含むDNAカセットを増幅、そのPCR産物を用いてC.glabrataの形質転換を行った。17年度は、全ゲノム情報が公開されたので、それに基づきPCRプライマーを設計し、DNAカセットを増幅することができた、そのDNAカセットを用いてC.glabrataの形質転換を行った。これらの方法を用いて人為制御型プロモーターを挿入した組換え菌株を183遺伝子について作製した。現在、これらの組換え菌株を用いて、in vivoで生育に必須な遺伝子を同定している。C.glabrataは、分子分類学的にパン酵母(Saccharomyces cerevisiae)に近縁であり、S.cerevisiaeにおいて蓄積されたゲノム情報等の膨大は基礎研究データと比較することによりC.glabrataにおける病原性解明と抗真菌薬の開発を進めている。まず、C.glabrataのゲノムライブラリーを作製し、シークエンスを決めプロモーター領域を推定した。次にプラスミド上のプロモーター領域を人為制御型プロモーターに置換した。PCR法により人為制御型プロモーターを含むDNAカセットを増幅し、そのPCR産物を用いてC.glabrataを形質転換した。この方法によって人為制御型プロモーターを挿入した組換え体を70遺伝子について作製した。しかし、この実験系では人為制御型プロモーターを含むDNAカセットの作製に多くの労力を必要とするためゲノムワイドな解析を進めるためにはこれを改善する必要が生じた。平成17年度は引き続き組み換え体の作製と同時に効率的な組み換え体の作製方法の開発も行う。最近C.glabrataの症例が、増加傾向にあり特に問題となっている。

本年度はロングオリゴDNAをPCRプライマーとして用いることにより制御型プロモーターを含むDNAカセットをPCR法によって作製した。前年度のサブクローニング法によるDNAカセットの作製に比べて、大幅な効率アップとなった。そのPCR産物を用いてC.glabrataに形質転換を行ない、制御型プロモーターを挿入した組換え株を120遺伝子について作製した。しかし、C.glabrataでは、相同組換えによる遺伝子のターゲティング効率が低く、組換え株の作製には未だ、多くの労力を必要とする。ゲノムワイドな解析を進めるためには、これを改善するため今年度は、高い効率で組換え株の作製を実現することができるC.glabrataの新しい宿主ベクター系を構築した。
サンプリングプローブ型酸素ラジカル計測法の開発と放電プラズマ分析への応用

本研究では大気圧中で生成する酸素ラジカルの簡易測定法の開発を行うことを目的としている。当初GC-MSによる測定を計画していたが、低濃度(pptオーダ)における定量性に乏しいことから、光ガルバノ・レーザー分光による方法を用いた。これは0^-+光(860nm以下)→0+電子となる光脱離反応をおこさせ、脱離した電子を電流サンプリングプローブにより測定する方法である。平成12年度までの成果として、2×10^3Paの圧力でのO^-,O_2^-ラジカルの測定に成功していたが、本年度の研究において、プローブの改良、放電形態の改良を加えることにより、5×10^4Paの条件において、酸素負イオンラジカルの測定に成功した。パルス放電(波高値2kV,パルス幅10μsec)の放電において、放電後1msまでの、O^-,O_2^-イオン濃度を定量的に導出することが出来、500μs後では2×105個/cm^3程度の酸素負イオンが存在していることが判った。これにあわせて、大気圧放電時の酸素ラジカルの挙動をしらべるため、モンテカルロシミュレーションを開発し、放電中・放電後の各種ラジカル濃度を推算することに成功した。このシミュレーションの結果と、光ガルバノ法によるO^-イオン濃度の実験結果との比較をおこない、両者に良い一致が見られた。さらに、このシミュレーションを大気圧(105Pa)に適応し、大気汚染物質であるSO_2の除去について反応性を調べたところ、SO_2除去にはOHやOなどの中性ラジカルより、酸素負イオンによる除去反応が優性であることが示された。また、光ファイバーを組み合わせ簡易測定法についても試作することができた。本年度は、この中で、酸素負イオン(0^-)の測定をおこなった。当初GC-MSによる測定を計画していたが、低濃度(ppbオーダ)における定量性に乏しいことから、光ガルバノ・レーザー分光による方法を用いた。酸素・ヘリウム混合ガス中でのグロー放電により生成する0^-ラジカルについて測定を試みた。大気圧付近(2×10^3Pa)の圧力において、プローブから50μm離れた場所に840870nmの光を照射し、脱離電子による電流を測定することができた。本グロー放電中の0^-の濃度を10^8個/cm^3と見積もることができた。さらに圧力を高めた場合(10^5pa)の影響についても、計算機シミュレーションにより検討をしたが、0-の失活量は0.1%以下であることがわかった。これとは別にステンレス触媒から生成するNH系気相ラジカルの分析についても、サンプリングプローブ法による測定を試みた。水冷式サンプリングプローブにより吸引したガスを安定成分としてFTIR,ガスクロマトグラフィー,NOxメータ,アンモニアメータにより測定を行った。またサンプリングプローブに吸引する直前のガスをレーザー励起蛍光法でNHラジカルの測定を行った。測定結果を元に、計算機シミュレーションによるラジカル同定を試みたが、現在報告されている既存の素反応では説明することができず、新たな素反応を考慮に入れた検討が必要であることがわかたt。
日本農業教育発達史の研究

本研究では、1890年代から第二次世界大戦に入る以前の1930年代までのおよそ半世紀間の日本農業教育の発達史を解明した。その結果、この間に日本の農業教育は西洋モデルの移植の段階を脱して日本的な諸特質を具有するようになったこと、質量両面の飛躍的な発展を示したことが明らかになった。本研究が取り扱った主要な研究課題に即して整理すれば、以下の通りである。1国会図書館や国立公文書館などにおいて、帝国議会や文部省などの公文資料のほかに、農業関係の学会や諸団体の動向、ジャーナリズムの論調など、農業教育政策に関する資料を幅広く集め、教育政策史の視座から農業教育政策の展開を明らかにした。2東大農学部などの成立と発展に関する資料を集め、中央における代表的な農業教育機関について、教育の展開や卒業生の動態などを明らかにした。3高等農林学校の成立と発展に関する資料を集め、地域実態史の視座から、農業教育の先進地域の教育の実態を明らかにした。また、県立農学校との関係についても調査した。4上記の教育機関に関する農業教育家の思想と実践を明らかにした。本研究の成果は、追って印刷・刊行する予定である。
アフリカ低位生産土壌における根圏の水およびイオンの動態と作物の耐乾性に関する研究

本研究は、アフリカの典型的な低位生産土壌の乾燥下における水および土壌無機養分の動態が、作物生長に及ぼす影響を解析して、作物の耐干性と耐塩性を動的かつ総合的に把える方法を確立することを目的としている。そのためまず中空繊維系(ホロファイバー)を地中に埋設して、土壌溶液を吸引採取する装置を試作して作物根圏を破壊せずに、溶液中のイオンを継続的に計測する方法の有効性と限界を試験した。その結果従来のポーラスカップ法に比べ、より特定した微小領域から、平均的・連続的なサンプリングを行うことが可能となり、根圏土壌中の無機塩類の動態が、根域を破壊することなく経時的にモニターできるようになった。次に、この装置を用いて、(1)低位生産土壌の特性を明らかにする目的で、風化の進んだ赤黄色土(低位生産土壌)はじめ4種の土壌を用いてトウモロコシの生育試験を行ない、赤黄色土は他の褐色低地土、黒ボク土等に比べ、N、P_2O_5、Kいずれについても供給力および肥効が劣り、植物生長は抑えられること、作物の養水分吸収によってAR^K(カリの活動度比)は経時的に上昇するが、この値は土壌の種類によって、大きくことなることを明らかにした。土壌の乾燥、作物による養水分の吸収による土壌中の位置別の溶液イオン濃度変動が追跡できた。(2)作物種による耐干性の違いを土壌中溶液濃度の変化への対応を含めて解析する目的で上記赤黄色土を培地とし、アフリカ在来の作物とトウモロコシを用いて乾燥ストレス下での生育試験を行なった。その結果、乾燥ストレス耐性の大小は具体的には茎葉/根の乾物重比の相違に表われ、耐干性の大きいトウジンビエ、ソルガムは旺盛な根系の発達によって、より広範囲から養水分を吸収していること、また土壌乾燥の過程では土壌溶液濃度上昇よりむしろ土壌水分自体の減少がまず作物生長に影響していること、を明らかにした。ホロファイバ-を使用した土壌溶液の採取と、土壌水分計とデ-タ・ロガ-を用いた継続的な土壌水分の計測により、根圏土壌の動態把握と作物の乾燥低抗性の機作を明らかにする目的で、以下の実験をおこなった。(予備実験)ホロファイバ-による土壌水分の採取可能な範囲と、土壌水分計の測定範囲を把握する目的で、以下の予備実験をおこなった。直径30cm、深さ50cmの塩化ビニル製ポットに3種類の土壌(黒ぼく土、赤黄色土、沖積土)を充填し、深さ10cmと30cmの位置にホロファイバ-のリングと、土壌水分計を設置し、経時的な土壌溶液の採取と、水分変化の観測をおこなった。結果:土壌水分計はpF1から2.9の範囲が測定可能であり、ホロファイバ-により、pF2.8で数mlの土壌溶液の採取が可能であった。10日間の自然放置による土壌乾燥では、黒ぼく土は、ほぼ土壌水分の測定限界まで乾燥したが、他の土壌では、pF1.8の範囲にとどまり、土壌の粒径分布、構造の違いが保水力に大きな影響を及ぼしていることが明かとなった。(栽培実験)予備実験と同様な条件で、トウモロコシの初期生育試験をおこない、土壌水分、土壌溶液の養分濃度の経時変化をみた。結果:栽植区の土壌水分は無栽植区と比べて、たえず、より乾燥した状態に保たれ、土壌溶液の電気電動度、各種イオンの濃度も高い状態であった。また、自然乾燥による水分の上向きの移動により、深さ10cmの方が、30cmよりも、各種イオン濃度が高い傾向にあった。

以上の結果より、当実験で用いた方法は、作物生育下での土壌水分と、その養分濃度変化を経時的に観測することが可能であることが明らかとなった。これらのデ-タは、根圏土壌の特性把握と、作物の乾燥状態における、それらの動態把握を可能とすることを裏付けるものであり、次年度以降の実験計画の重要な基礎となった。前年度のホロファイバ-による土壌溶液挿取実験、裁培実験に関する予備実験の結果をふまえて、本年度は4種類の土壌にトウモロコシを裁培し、経時的に作物生育量、土壌水分、土壌溶液のイオン濃度・組成を測定し、根関土壌の養水分動態を把握した。用いた土壌は沖積土、黒ボク土、赤色土、黄色土である。直径30cm、深さ50cmの塩化ビニル製ポットに土壌を芝填し、深さ10cmと30cmの位置に直径10cm,20cmのホロファイバリングを設置した。土壌水分計は深さ10cm,30cmの位置に設置した。作物の有無による違いを把握するために、無裁植区を設けた。土壌水分、温度の経済的変化はデ-タロが一に自動的に記採され、土壌信液は注射器による吸引法によって定期的に採取された。得られた結果は以下のとおりである。(1)トウモロコシの生長は、黒ギク土、し積土、黄色土の順番で優れており、これは各土壌における平均的な土壌溶液の全イオン濃度の順番と対応じていた。(2)土壌水分の絶時的観測の結果、ポットの下部は上部よりもたえず多くの水分を含んでおり、裁培期間を通じて、下から上への水の動きが卓越していることが認められた。(3)無裁植区の土壌水分と、土壌溶液イオン濃度との間には対応がみられ、土壌が乾燥するにつれてイオン濃度が上昇する傾向がみられた。(4)作物の養水分吸収によって、土壌溶液のイオン濃度は表層の内側から減少する傾向を示し、時間の経過とともに下層のイオン濃度が減少していくことが明らかとなり、微小部分での土壌ー植物根の動的関係が明らかとなった。(5)作物の養水分の吸収によりAR^K(カリの活動度比)は異時的に上昇することが明確に認められたが、土壌毎にAR^Kの値は大きく異なっており、土壌固相、液相、植物根の間でのダイナミックな養水分の移動の結果を反映していた。前年度までにホロファイバーによる土壌溶液採取分析システムの予備実験を行い、低位生産土壌を含む4種類の土壌でトウモロコシを生育させて、土壌溶液の全イオン濃度と作物生長の関係を調査した。本年度はこれらの結果にもとづいて、上記実験システムを利用して、実験的な低位生産土壌を用いて、ことなる水分レベルのもとで栽培した2-3の作物種の生長反応を、根圏土壌の養水分の動態との関係で解析することを目的とした。土壌水分状態は2水準(PF1.5および2.5)に設定し、作物はアフリカ在来のトウジンビエ、ソルガムおよび対照としてトウモロコシを用いた。(1)本実験の水分レベルの範囲では、土壌の乾燥による溶液イオン濃度の上昇は小さく、水分ストレスがまず作物の生長に影響をおよぼすと考えられた。(2)供試作物の中では、乾燥抵抗性が最も大きいとされているトウジンビエが、他の作物に比べるとその初期生長の段階において、養分吸収をとくに活発に行なうことが確認された。(3)土壌水分の低下にともなって、供試作物はいずれも、地上部/地下部の乾物重比が減少するが、その程度には、明らかに種間差が認められ、トウジンビエ、次いでソルガムで大きく、これらの作物が乾燥下で根系をより発達させて、広い範囲からの養水分を吸収し、乾燥に適応する体制をとることを明らかにした。
情報フィルタリングを用いた大規模情報ネットワークのリアルタイム障害検出方式

近年、コンピュータネットワークの発展の大きな特徴として、ネットワーク規模の増大と伝送速度の向上が挙げられる。ネットワークの多様化が進んでいる現在、如何に効率良くネットワーク管理を行うかは重要な課題である。本研究では、大規模ネットワークを効率良く管理するためのリアルタイムな障害検出システムを提案し、検証を行った。提案システムは(1)ネットワーク上に流れる全トラヒックに対し、サンプリング抽出を行い統計情報を効率的に収集する。(2)統計情報に基づくフィルタリングを行い、ネットワークの障害を効率的かつリアルタイムで検出する特徴を有し、実時間での障害診断システムとして極めて有用なものである。当初の研究計画・方法に従って、平成9年度および平成10年度の研究によって以下の研究成果が得られた。(1)大規模ネットワークにおける管理情報収集システムの構築ワークステーションを用いて、ネットワーク上で管理情報の収集システムを構築し、これにより様々な種類のトラヒックに対する基本データ収集システムを確立した。収集作業は実際に東北大学の学内ネットワーク、そして障害の影響が大きく管理が困難な大規模ネットワークである東北地区のバックボーンネットワークTOPIC上で行った。(2)リアルタイム性を有する障害検出アルゴリズムの提案と評価管理情報収集システムによって集められた情報に対し、リアルタイム性を有する障害検出アルゴリズムを提案した。提案アルゴリズムを大規模コンピュータネットワークにおいて、RMON(Remote MONitoring)エージェントとワークステーションを用いて実装を行った。実装を行った後、運用ネットワークに接続し、検証実験を行った。具体的には14,000台以上のネットワーク機器が接続されている東北大学の学内ネットワークと、トラヒックが集中する東北地域ネットワークのバックボーンネットワークであるTOPICの両方で実験を行い、本システムの性能評価を行った。その結果、リアルタイムで障害を検出できるシステムとして従来のシステムより2倍以上の能力を有することが判明した。本研究は、大規模ネットワークを効率良く管理するリアルタイム障害検出システムを構築することを目的とする。当初の研究計画・方法に従って、平成9年度では以下の研究成果が得られた。1.リアルタイム障害検出システムの基本モデルを構築した。具体的には、初年度に備品として計上したワークステーションを用いて、ワークステーション上に管理情報の収集システムを構築し、様々な種類のトラヒックについて、フィルタリングのための基本データを収集した。収集作業の対象は東北大学の学内ネットワーク、そして障害の影響が大きく管理が困難な大規模ネットワークである東北地区のバックボーンネットワークTOPIC(Tohoku Open Internet Community)とした。2.収集された情報に対する効率的なフィルタリング手法の開発および検証を行った。ネットワーク上で観測される様々な障害とそれに対するトラヒックの振る舞いに対して、収集された管理情報が障害に対してどのような指標を与えるかを検討し、各管理情報に対する分析手法を確立した。また、規模の異なるネットワークでのトラヒック特性の違いについて検討を加え、サンプリングの間隔や対象について、フィルタリングおよび障害検出を行うために必要なパラメータを与えた。3.リアルタイム性を有する障害検出アルゴリズムを開発した。具体的には、サンプリングによって得られるパケットを解析し、過去の履歴から、長時間に渡り発生している故障とそうでない故障を区別した。前者の場合について、解析システムのフィルタにその障害原因情報を記録し、管理情報へ取り込まないようにした。そして、全故障をリアルタイムで検出するため、トータルトラヒックの量、エラーパケットの量、パケット収集装置の能力を含む計算機の処理能力の3者の関係を考慮した障害管理システムを構築した。4.平成10年度では、構築したシステムを用いて運用中のネットワークにおける検証実験を行う。コンピュータネットワークの大規模化・多様化・高速化によって、ネットワーク管理はより一層複雑化の様相を呈し、人手の及ぶ領域ではなくなっている。大規模化は管理情報の収集、解析に膨大な時間を必要とし、高速化は僅かな情報入手の遅れからネットワークの状況判断に実効的に極めて大きな時間遅延をもたらし、正しい制御を困難にする。

昨今のマルチメディア社会を支える大規模情報ネットワークにおいては、高速リアルタイム性を有し、知的な判断をし得るネットワーク管理システムの研究開発が重要となっている。本研究は、大規模ネットワークを効率良く管理するリアルタイム障害検出システムを構築することを目的とする。当初の研究計画・方法に従って、平成10年度では以下の研究成果が得られた。1.大規模コンピュータネットワークにおいて、観測された現象からリアルタイムに障害の原因および箇所を検出するシステムを開発し実装を行った。2.実装システムを運用ネットワークに接続し、実験を行った。具体的には14,000台以上のネットワーク機器が接続されている東北大学の学内ネットワークと、トラヒックが集中する東北地域ネットワークのバックボーンネットワークであるTOPICの両方で実験を行い、本システムの性能評価を行った。評価の際に、パケットの流量と種類を変化させ、開発した方式のフィルタリング特性およびリアルタイム性に対する定量的な評価を行った。その結果、障害検出能力に関しては、開発システムが従来のシステムの2倍以上の能力を有することが判明した。3.本研究の主な研究成果を国際学会ならびに電子情報通信学会論文誌を通じて公表を行った。
ゲムシタビンの副作用発現を予側するための血漿中シチジンデアミナーゼ活性の評価

膵臓がんをはじめとするさまざまながんに使用されているゲムシタビン(GEM)は、代謝の過程でシチジンデアミナーゼ(CDA)によってウラシル体(dFdU)に不活性化され、体外へ排泄される。CDAの遺伝子多型についてGEMによる副作用との関連が報告されているが、本研究は血中CDA活性に基づくゲムシタビンの副作用予測を評価することを目的とし、まず高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によるCDA活性の定量法を確立した。反応基質はシチジン、内部標準物質は5-フルオロウリジンを用いた。分離カラムはSHISEIDOカプセルパックMG(4.6×250mm)、カラム温度は40°C、流速1.0mL/min、検出波長260nmの条件にて、3%メタノール、97% 0.1Mリン酸溶液を移動相に用いた。0、0.6、1.2、2.4nmol/mLのウリジンの濃度で検量線を作成し、r>0.999の直線が得られた。血液は採取後3000rpm10分間遠心分離し、その血清100μLにシチジン100μLを添加後、2時間37°C条件下で酵素反応を行った。過塩素酸で反応を停止し、遠心分離にて得られた上清をサンプルとし、HPLCにてシチジンの代謝物であるウリジンを測定した。CDA活性は、測定したウリジンの生成量をもとにウリジン0.1nmol/min/mLを1単位として算出した。予備検討において、シチジン無添加条件下でインキュベートを行わずに血液サンプルを同様の操作で測定した結果、ウリジンが検出されたことから、これをブランクとした。インキュベート2時間のウリジン検出量からブランクを差し引いたウリジンの量を生成量とした。今後、当院医薬品等臨床研究審査委員会に申請し、被験者を募りGEM投与後の骨髄抑制とCDA活性との関係を検討していく予定である。さらに、GEM投与による骨髄抑制の要因として、CDA活性の以外に既に報告されている因子を含めた変量解析を行う。
多種医療機関における高齢入院患者に対する退院支援の比較調査

【目的】特定機能病院、地域中核病院、療養病床、介護療養型医療施設などの機能の異なる医療機関において、退院支援を必要とする入院患者の属性、機能を比較した。また、医師、看護師、医療ソーシャルワーカー(MSW)のチームによる退院支援の効果をMSW単独の場合と比較検討した。【方法】特定機能病院、地域中核病院、療養病床において、一定期間における65歳以上の患者に対する退院支援を比較検討した。退院支援対象患者の年齢、性別、ADL (Barthel Index)、痴呆(長谷川式簡易知能評価スケール)、意欲(Vitality Index)、介護保険要介護度、環境因子(在宅介護スコア)を退院支援依頼時に調査した。退院支援は、MSWの支援に費やした時間(分)、支援期間(日数)を計測し、各医療機関の間で比較検討した。医師、看護師、医療ソーシャルワーカー(MSW)のチームによる退院支援とMSW単独によるそれを、支援に要した時間(分)、支援期間で比較した。【結果】支援対象となる患者の属性、機能評価では、療養病床において介護保険要介護度は他の医療施設に比べ有意に高かった。急性期医療機関である特定機能病院と地域中核病院における患者背景、機能評価項目はすべてにおいて有意差は認めらなかった。チームによる退院支援ではMSW単独の場合に比べ、有意差は認められなかったが支援日数は短縮し(32.3±4.8 vs 38.7±5.1)、また支援時間は有意に短縮した(102.1±15.9 vs 136.7±10.2;p<0.05)。【結論】療養病床の患者は急性期医療機関に比べ、介護保険要介護度が有意に高かった。チームによる退院支援はそれに要する時間、支援期間を短縮させ、有効な支援体制であることが示唆された。【目的】特定機能病院、地域中核病院、療養型病床群などの機能の異なる医療機関において、退院支援を必要とする入院患者の属性、機能を比較した。【方法】特定機能病院、地域中核病院、郊外型療養型病床群において、一定期間における65歳以上の患者に対する退院支援を比較検討した。退院支援対象患者の年齢、性別、ADL(Barthel Index)、痴呆(長谷川式簡易知能評価スケール)、意欲(Vitality Index)、介護保険要介護度、環境因子(在宅介護スコア)を退院支援依頼時に調査した。【結果】支援対象となる患者の属性、機能評価では、療養型病床群においてADLは有意に低下し、在宅介護スコアも有意に低値であった。また痴呆も他の2医療機関に比べ有意に高度であった。年齢、Vitality Index、介護保険要介護度は3群間に有意差は認められなかった。急性期医療機関である特定機能病院と地域中核病院における患者背景、機能評価項目すべてにおいて有意差は認めらなかった。チームによる退院支援ではそれに要する時間、支援日数はともにMSW単独の場合に比べ有意に短縮した。【結論】療養型病床群の患者は急性期医療機関に比べADLが低く、痴呆は高度で、多くの介護を要する。