hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液晶分子の自己組織化を利用したフラーレン分離用ナノチューブの開発

この成果は、J.Am.Chem.Soc.2002,124、597-1605に掲載され、Science 2002,295,1428のハイライトとして紹介された。この化合物についても、側鎖に2重結合を導入し、ポリマー化を計画している。本研究の目的は、コア分子を化学修飾し、柱状液晶相を発現させ、ポリマー化した後にコア分子を除去し、フラーレンなどの分子を認識する細孔を形成することにある。13年度においては、計画書どおりに、ヘキサヒドロキシトリフェニレンをコア分子として用いたが、空気酸化を受けやすく、コア分子として不適切であることが判明した。また、エステル結合でコア分子を修飾する方法では、ポリマー化後の加水分解が困難であることが予想された。そこで、14年度は、含窒素化合物をコア分子として用い、3,4,5-トリアルキルけい皮酸(TACA)を修飾基として、両者を混合することにより、錯体を形成させ、超分子液晶化合物に導くことを計画した。まず、市販されている3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸エチルをアルキル化し、還元によりアルデヒドに導き、さらに、Horner-Wadsworth-Emmons反応によりTACAに誘導した。アルキル基としては、オクチル、デシル、ドデシル基を導入した。含窒素化合物としては、ピリミジン、ジピリジル、ジピリジルエタン、ジピリジルエチレン、メラミン、各種アルキレンジアミン等を選び、TACAと錯体を形成させ、加熱冷却を繰り返しながら偏光顕微鏡で、液晶状態の発現を観測した。その結果、ジピリジルエタン、ジピリジルエチレン、アルキレンジアミンがTACAと1:2錯体を形成し、安定な柱状液晶相状態を発現することが判明した。また、液晶状態において、TACAの二重結合を紫外線照射により、光重合させることを試みたが、これまでのところ、ポリマー化は進行していない。今後は、TACAのアルキル末端に二重結合を導入して光重合を成功させ、ナノポーラスポリマーの作成を完成させたい。
前頭前野神経回路ダイナミクスとワーキングメモリ機能生成

前頭前野神経回路の時間空間特性を調べるために、ニューロンのシナプス入力すなわち後シナプス電流を解析した。回路モデルは昨年度に開発した2層モデルを拡張して、3層モデルとした。その結果、各層のニューロンの発火特性の違いが明白になり、回路内の信号伝達の時空間特性が求められた。さらに、選択的注意や思考などの脳の高次機能を司る神経回路の特性を調べるために、複数の空間情報を扱う課題を想定した回路シミュレーションを行った。その結果、回路は複数の空間情報を表現すること、その中から一つを選択すること、不要な情報を除去することなどの性質をもつことを始めて明らかにした。また、それらの異なるモードを切り替える際に、NMDA型レセプターが極めて重要な役割を果たすことを始めて示した。同時に、皮質内局所抑制が回路ダイナミクスを調整し、これら複数モードの実現を可能にしていることを示唆した。さらに、皮質内のドーパミンがこれらの回路ダイナミクスを調整している可能性を始めて示した。皮質内のドーパミン濃度には適切なレベルが存在し、それを超えると、高すぎても低すぎても回路ダイナミクスは正常なものから大きく逸脱する。本研究はこれをシミュレーションによって再現したのみならず、正常な濃度範囲でのわずかなドーパミン濃度の変化が、回路ダイナミクスを質的に変えて、複数の認知プロセスを切り替える可能性を始めて示した。これらの知見は、脳の高次機能を理解するための重要な指針となることが期待される。
ヒストン・p53脱メチル化酵素複合体による転写制御機構解析

本研究では、ヒトクロマチン転写制御機構の分子機構解明とその制御研究を目的とした。ヒトヒストンH3やがん抑制因子p53等の核内基質を脱メチル化するLSD1について、取得済みの低分子阻害剤とLSD1との複合体結晶構造を解析した。その結果、この阻害剤によるLSD1の脱メチル化阻害反応機構を解明した。また、このLSD1阻害剤が細胞透過性に優れたヒストン脱メチル化阻害作用を持つとともに、遺伝子発現制御活性を持つことを明らかにした。本研究では、ヒストンおよび転写調節因子、エピゲノム修飾因子等の修飾・認識に関わるタンパク質複合体の構造・機能解析およびその解析技術開発を通して、真核生物のクロマチン転写制御機構を解析することを目的とした。タンパク質複合体の試験管内再構成については、多種類の遺伝子産物を大腸菌内で同時共発現させる新規のベクター系を構築することにより、p53の分解制御に関わる7成分の真核タンパク質複合体を再構成した。このシステムを用いて複合体成分を共発現させることにより、単独発現または不完全な構成成分の共発現では沈澱性のサブユニットについて、その可溶性を改善しうることを見出した。ヒストンH3やがん抑制因子p53等を脱メチル化するLSD1(Lysine-specific deme thylase-1)については、難治性癌等の発症と関連することが近年示されつつあるが、LSD1による基質・クロマチン認識機構はヒストンH3の脱メチル化リジンを含む数残基のペプチド領域以外の分子認識機構は不明である。本年度は、LSD1の脱メチル化酵素活性中心に結合する新規阻害剤群とLSD1との複合体結晶構造を明らかにすることにより、LSD1が転写抑制に働くための基質の脱メチル化反応の阻害機構を明らかにした。これらのタンパク質複合体の結晶構造解析に際しては、安定な複合体成分の取得・結晶化が困難な場合があるが、本年度は、相互作用するタンパク質複合体間のサブユニットに光反応性アミノ酸の1種であるpBpa(para-benzoyl-L-phenylalanine)を導入し、複合体中のタンパク質分子群を光架橋することにより、複合体の結晶構造を解明する手法を開発した。本研究では、ヒトの染色体・クロマチン高次構造の制御に関わるエピジェネティクス関連因子群の機能・構造解析を通して、真核生物のクロマチン転写制御機構の分子機構解明とその制御研究を目的とした。第一に、ヒトのコアヒストンH3やがん抑制因子p53を始めとする様々な核内基質を脱メチル化するLSD1について、その酵素活性中心に結合する低分子阻害剤とLSD1との複合体結晶構造解析を行った。その結果、新規阻害化合物とLSD1との複合体共結晶構造の解明に成功し、この阻害剤による脱メチル化阻害反応機構モデルを構造的に明らかにした。また、LSD1による脱メチル化の反応基質となるヒストンH3とp53については、長鎖テイル・ドメインとの複合体化と共結晶構造解析により、LSD1とそれぞれの基質との複合体共結晶構造を明らかにした。この複合体構造解析の結果に基づいて、酵素側および基質のヌクレオソーム側のそれぞれについて相互作用変異体を作製し、生化学的な機能検証を行った。この構造解析と機能検証から、脱メチル化される標的リジン残基を含むヌクレオソームコア粒子をLSD1が認識して脱メチル化するヌクレオソーム複合体モデルを見出した。上記に加え、本年度は研究代表者らがLSD1の構造情報に基づいて取得した阻害剤を細胞解析に用いることにより、LSD1による細胞内転写制御経路を共同解析した。その結果、LSD1の特異的阻害剤が難治性がん細胞の増殖抑制だけでなく、これまで知られていなかった脂肪代謝経路の制御に関わることを見出した。本年度はさらに、クロマチンレベルでのヒストン脱メチル化反応解析に必要な高純度のヌクレオソームコア粒子を簡便かう大量調製するための新規技術を開発した。
エストロゲン受容体βからみた非細菌性慢性前立腺炎の病態解明

ホルマリン誘発性前立腺炎モデルラットを用いて、前立腺肥大症の治療薬として応用されているデュタステリドの前立腺の炎症と、過活動膀胱症状に対する効果を検討した。ホルマリン誘発性前立腺炎モデルラットはコントロールと比較し、前立腺組織の炎症所見と頻尿を呈した。一方でデュタステリドを4週間連日経口投与した前立腺モデルラットは、プラセボ群と比較し、前立腺組織の炎症は軽度にとどまり、排尿間隔も有意に延長していた。さらにデュタステリド投与群の前立腺において、エストロゲンレセプターβの発現が有意に増大していた。デュタステリドはエストロゲン受容体βを介して、前立腺において抗炎症作用のあることが示唆された。非細菌性慢性前立腺炎に対するエストロゲン受容体の関連を明らかにするために、ラット非細菌性前立腺炎(NBP)モデルを用いて、前立腺における炎症性サイトカインとエストロゲン受容体α(ERα)およびERβのmRNAの発現について検討した。NBPモデルにおいてIL-1β、IL-18、ERαの発現増大、ERβの発現低下を認めた。前立腺切片のHE染色による組織学的評価では、NBPモデルにおいて、前立腺上皮の萎縮、変形と、炎症性細胞の浸潤を認めた。ERβに対する免疫染色では、炎症性の変化をきたした前立腺上皮において、ERβの染色像が減弱していた。非細菌性前立腺炎において、抗炎症作用をもつとされるERβの発現低下が、炎症の慢性化に関わっていることが示唆された。さらに非細菌性前立腺炎に対するデュタステリドの抗炎症作用を検討するため、NBPモデル作成2日前よりデュタステリド0.5mg/kg/日を経口投与し、4週間後の炎症性サイトカインおよびERsのmRNA発現について、溶媒投与群と比較した。その結果、デュタステリド投与群では、溶媒投与群と比較し、IL-1β、IL-18、ERαの発現が有意に低下していた。対照的にERβの発現は有意に増大していた。このことから、デュタステリド投与による非細菌性前立腺炎に対する抗炎症作用と、その作用機序にERβの発現増大が関わっていることが示唆された。今後ERβのリガンドと考えられるエストロゲン定量評価や、アンドロゲン受容体の発現解析を予定し、デュタステリドによる抗炎症作用とERとの関連についてさらに解析をすすめる予定である。ラット非細菌性前立腺モデルにおいてエストロゲン受容体βの発現が減弱し、エストロゲン受容体αに対する相対的な発現比も減弱していた。非細菌性前立腺炎モデルラットにデュタステリドを投与した群では、炎症性サイトカインの発現が減弱しているとともに、エストロゲン受容体βの発現が増大していた(コントロール群と変わりなかった)。このことからエストロゲン受容体βの発現の低下が炎症の慢性化に関連している可能性が指摘された。さらにデュタステリド投与による抗炎症効果にはエストロゲン受容体βの発現増大が関連していると考えられた。これらのことから、前立腺の炎症には、エストロゲン受容体サブタイプの発現比が関連していることが、確認できたため。前年度までに非細菌性前立腺炎モデルラットの前立腺組織を用いた解析では、コントロールと比較し、RT-qPCRでIL1β、IL18といった炎症性サイトカインの発現が有意に増大していることを確認した。またデュタステリドを投与した前立腺炎モデルラット群では、これらの炎症性サイトカインの発現が有意に低下していることも確認され、デュタステリドの前立腺組織における抗炎症作用が確認された。さらにERβの発現は、デュタステリド投与群で有意に増大しており、デュタステリドの抗炎症作用発現機序にERβの発現変化が関連していることが示唆された。今年度は、前立腺組織におけるアンドロゲン受容体(AR)とTGFβ、COX2の発現についてさらに解析を行ったところ、前立腺炎モデル群に比し、デュタステリド投与群では、ARとTGFβの発現が有意に亢進していた。COX2の発現は前立腺炎モデル群とデュタステリド投与群で明らかな差を認めなかった。デュタステリドはCOX2の発現を刺激することで、ERβのリガンドを誘導することが報告されている。前年度にデュタステリド投与群では炎症性サイトカインの発現が低下していたことから、COX2の発現も低下していることを予想していた。しかしながら前立腺炎群とデュタステリド投与群でCOX2の発現に明らかな差がなかったことは、本実験におけるデュタステリドの作用機序にも、COX2の刺激が関連していることが示唆された。また本年度はコントロール群、前立腺炎群、デュタステリド投与群において膀胱機能の比較解析も行ったところ、前立腺炎群で認めた頻尿は、デュタステリド群で有意に改善していた。頻尿は慢性前立腺炎で高率に合併される。また前立腺肥大症や下部尿路症状と前立腺組織における炎症との関連が報告されており、デュタステリドは、炎症の関連する前立腺肥大症や、非細菌性慢性前立腺炎に有効であることが示唆された。

デュタステリドはエストロゲン受容体βを介して、前立腺において抗炎症作用のあることが示唆された。デュタステリド投与による非細菌性前立腺炎の炎症改善効果について解析をすすめる。デュタステリド投与によるERβ発現増大のメカニズムについて、前立腺組織内のエストロゲンが重要なリガンドではないかと考えている。今後前立腺組織内の検討のエストロゲンの定量を予定する。またエストロゲン受容体βとアンドロゲン受容体との相互関連についても報告されており、アンドロゲン受容体の発現についてもRT-PCR,ウェスタンブロット、免疫染色で解析を予定する。排尿機能障害
脳磁界応答の計測による運動麻痺回復と脳活動の関連性

片麻痺を伴った脳梗塞患者の脳機能回復メカニズムを解明するために,PETやf-MRIといった脳機能計測法を用いた研究が行われている.それらの研究では,麻痺手同側や両側における脳内活動が麻痺の回復に関与しているとする報告がされているが,患者間で完全に一致した見解は得られておらず,十分に解明されたとはいえない.そこで,PETやf-MRIよりも高い時間分解能をもつ脳磁界計測を行い,解析法にMR画像と組み合わせることで解剖学的部位が推定できるシングルダイポール法に加え,複数の活動源とその時間的変化を捉えることができるMCE法(Minimum Current Estimate)を併用することの有効性について検討した.被験者には脳梗塞患者5名と健常者7名に協力を得て,視覚呈示による拇指のボタン押し運動を行ってもらった.この時に生じる運動関連脳磁界を122ch全頭型DC-SQUID磁束計(Neuromag-122TM)を用いて計測し,解析を行った.その結果,健常者群ではほぼ共通して,運動前に動作肢対側の運動野付近で,運動後に体性感覚野付近で賦活がみられたのに対し,患者群では運動前後に動作肢同側で賦活が見られた例が2例,両側で賦活が見られた例が1例あった.このように健常者と異なる脳梗塞患者の脳内活動を,高い時間分解能で捉えることができたことから,2つの手法を併用することが有効であるとの結論を得ることができた.運動疾患を伴った脳梗塞患者の回復メカニズムが,脳機能イメージング技術により大脳皮質上の賦活領域の変化を示すことによって明らかにされつつあるが,いまだ一貫した傾向をつかめていないのが現状である.そこで本研究では,従来用いられている等価電流双極子法と,健常者には見られないような,脳梗塞患者特有の機能回復に伴う複数の脳内活動源の変動を把握できるMCE法とを併用して脳磁界応答を解析することを試みた.実験課題として,患者群と健常群に対して,拇指のボタン押し運動を与え,その際の脳磁界応答と運動時の力を同時に計測した.課題は単純ボタン押し運動課題と,目標値に力を発揮してもらう課題であった.その結果,健常群では動作肢と対側の運動野での賦活が認められたが,脳梗塞患者においては,先行研究の結果と同様に動作肢と同側に賦活部位を認めた.また,梗塞部近傍で脳賦活を認める場合もあった.梗塞による運動機能の回復のため,動作肢と同側の脳,もしくは梗塞部近傍での神経活動が活発になることが示唆された.以上のことから,脳梗塞急性期における患者の,健常者の脳磁界応答とはパターンの異なる脳活動部位の変化を経時的に捉えることが可能であると結論付けた.片麻痺を伴った脳梗塞患者の脳機能回復メカニズムを解明するために,PETやf-MRIといった脳機能計測法を用いた研究が行われている.それらの研究では,麻痺手同側や両側における脳内活動が麻痺の回復に関与しているとする報告がされているが,患者間で完全に一致した見解は得られておらず,十分に解明されたとはいえない.そこで,PETやf-MRIよりも高い時間分解能をもつ脳磁界計測を行い,解析法にMR画像と組み合わせることで解剖学的部位が推定できるシングルダイポール法に加え,複数の活動源とその時間的変化を捉えることができるMCE法(Minimum Current Estimate)を併用することの有効性について検討した.被験者には脳梗塞患者5名と健常者7名に協力を得て,視覚呈示による拇指のボタン押し運動を行ってもらった.この時に生じる運動関連脳磁界を122ch全頭型DC-SQUID磁束計(Neuromag-122TM)を用いて計測し,解析を行った.その結果,健常者群ではほぼ共通して,運動前に動作肢対側の運動野付近で,運動後に体性感覚野付近で賦活がみられたのに対し,患者群では運動前後に動作肢同側で賦活が見られた例が2例,両側で賦活が見られた例が1例あった.このように健常者と異なる脳梗塞患者の脳内活動を,高い時間分解能で捉えることができたことから,2つの手法を併用することが有効であるとの結論を得ることができた.
大学におけるFD・SD(教員職員資質開発)の制度化と質的保証に関する総合的研究

次の4つの具体的課題を研究目的として、分析を進めた。第1に、国際比較の視点を踏まえて日本のFD・SDの制度化の問題点や課題を考えること、第2に、先進的に制度化が達成された諸外国の実態を把握すること、第3に、日本全国の大学学長、学部長、教員の意識に関するアンケート調査の分析結果を報告すること、第4に、全国の国立大学法人を中心にしたFD・SDの制度化の現状と課題を報告することである。それらの研究結果は、各種の雑誌・書物・学会等で発表した。FDに関しては、次点が成果である。外国の先進的な取組みと比較して日本の置かれている現状を直截理解することができた。先進国の米国と比較した場合、米国はすでに学問中心地に結実する成果を出しているのに対して、日本の場合は立ち遅れた状態にあることを指摘せざるを得ない。そうした比較を基に、日本のFDの長所と短所を分析してみると、概してFDの理念型としてのボトムアップ型よりもトップダウン型、自由型よりも強制型、多様型よりも画一型、広義型よりも狭義型に陥っていることが指摘できるであろう。これらの陥穽をいかに克服して、FDの本質を体現するかは、当面の課題となっている。また日本の現状は、大学教員の意識が、研究志向から教育志向へある程度転換したことから、FDの制度化が進展したものと評価される。しかし、FDの精神や本質を十分成就させるには、なお今後相当の時間を要する段階に留まっているとみられる。外国の先進モデルに学びながら、輸入・舶来概念がその制度化過程において日本本来の文化、風土、土壌と緊張、葛藤、軋轢を生じている事実を直視することによって、日本的なFDの創造に向けて一層の創意工夫の取組が期待される。SDについては、大学職員を巡る環境の変化から、キャリア形成支援の充実が求められていること、複雑化した管理運営や正課外活動に対応し、更に当該業務を高度化していくために、大学職員の専門職化が必須となっていて、それらに関連した知識・技能を有する専門職を育成することが、SDの大きな課題となっている。(1)わが国の4年制大学を対象にした訪問調査を主体としたケース・スタデイ研究により,FD・SDの従来の取り組みに関する大学類型(設置形態,種別,規模,学部構成など)に対応した基本的な構造把握を行った。具体的な対象は,全国大学教育研究センター等協議会のメンバー校(17校)及び大学類型ごとに代表的だと考えられる大学とし,それぞれに対してFD及びSDの制度化に関するヒアリング調査を実施した。(2)(1)に関連して,全国のFD・SDのあり方に関する資料収集を網羅的に行い,わが国におけるFD・SDの展開過程や現状を分析した。(3)諸外国(アメリカ,イギリス,ドイツ,フランス,オーストラリア等)の主要大学を対象にした訪問調査を主体としたケース・スタディ研究により,海外におけるFD・SDの制度化や取組みに関する国際的動向を把握した。(4)(3)に関連して,海外のFD・SDのあり方に関する資料収集を行った。この際,アメリカやイギリスといったFD・SDの先進国だとみなされる国を対象とするだけでなく,FD・SDを導入し始めたばかりの国々(ドイツ、フランス、オーストラリアなど)の取組みにも注目して資料の収集を行った。

(5)FD・SDの制度化に関する研究会を平成15年2月3日、4日に広島大学高等教育研究開発センターにおいて開催し、主としてヒアリング調査結果の報告と分析検討を行った。また、FDに関する教員調査の質問項目作成に関する検討を行った。(1)FDに関する全国質問紙調査を学長、学部長、教員を対象に実施し、集計、分析を行った。調査結果に関しては、学長と教員の中間報告書を公表した。すなわち、前者は「FD活動の制度化に関する研究(1)-2003年大学長調査報告」、後者は「FD活動の制度化に関する研究(2)-2003年大学教員調査報告」である。2003年9月20日に日本教育社会学会において、中間報告した。(2)また、2004年1月22、23日に科研研究会を開催した。全国大学教育研究センター等協議会加盟大学教員に関する分析検討を行った。(3)SDに関する全国質問紙調査を全国の大学の事務局長を対象に実施し、回収した。集計、調査結果の分析に関しては現在手掛けており、それを踏まえて中間報告書を作成する予定である。(4)FDに関する外国訪問調査をアメリカ、イギリス、ドイツ、韓国の諸機関を対象に実施した。その結果に関しては,11月13日に公開研究会を開催し、各訪問者が報告し、検討した。また、SDに関する外国訪問調査をフランス、アメリカの機関を対象に実施した。(5)8ヵ国国際セミナーを2004年2月3-5日に開催し、FDを検討する部会において、日本からFDに関する全国調査の結果を報告して、国際的な角度から検討した。(6)8ヵ国運営会議において、FDに関する質問紙調査の概要に関して報告し、同様の調査を諸外国において実施することの可能性を検討し、2004年度に具体的な推進を図ることになった。1.FDに関する全国質問紙調査を学長、学部長、教員を対象に実施し、集計、分析を行った。前者は「FD活動の制度化に関する研究(1)-2003年大学長調査報告」、後者は「FD活動の制度化に関する研究(2)-2003年大学教員調査報告」である。また、2004年7月に日本高等教育学会において学部長に関し、および9月に日本教育社会学会において総合的な報告を行った。2.また、2004年7月に科研研究会を開催した。3.SDに関する全国質問紙調査を全国の大学の事務局長を対象に実施し、回収し、集計と分析を行った。4.FDに関する外国訪問調査はアメリカを対象に実施した。5.8ヵ国国際セミナーを2004年2月3-5日に開催し、FDを検討する部会において、日本からFDに関する全国調査の結果を報告した。6.FDに関する質問紙調査をアメリカ、中国で実施した。その内容について現在分析を進めている。7.関連する研究図書および研究論文を公表した。
NMR顕微鏡を用いた脳機能診断の研究

〔研究の目的〕本課題は医薬品等低濃度化合物の微小領域におけるNMR画像と局所スペクトロスコピーを活用した生体機能診断法開発,生体機能への薬理効果の非侵襲モニタ法開発のための基礎研究である.〔研究成果〕(1)フッ素化糖2-デオキシー2-フルオローD-グルコース(FDG), 2-デオキシー2-フルオローD-ガラクトース(FDCal)を合成し,マウス体内動態を^<19>F.NMRで追跡した.測定周波数254MHzで代謝産生物の識別同定を, 94MHzで定量を行った.体内フッ素化合物濃度は最大で3mmol/kgであった.スペクトルの経時変化よりFDGalはマウス体内でリン酸化を受けたのち,ウリジルジリン酸体となり,さらにグルコース体に変換されることが示された. UDP-FDGalからUDP-FDGへの変換はこれまで報告されたことがないが,本研究でNMR法がホスホウリジルトランスフェラーゼ活性の指標を与え得ることを示した.これは酵素活性in vivo測定の可能性を開拓したものであり,画期的である.(2)FDGal体内動態をin vivo^<19>F NMRで追跡した.FDGal→FDGal-6-P→UDP-FDGal→UDP-FDG→FDG-1-Pの過程がスペクトル上に示され, in vitro測定の結果が支持された.フッ素化糖の^<19>F in vivo NMRをマウスの様な小動物で観測した最初の結果である. (3)^<31>P NMRによりマウス及びネズミの脳内代謝活性測定に成功した. (4)^<19>F NMR画像作成のため,パソコン上でのデータ処理システムを作成した. NMR測定装置とデータ処理用PC9801はOSが異なるため,測定データ転送にはソフトウエアを入手する必要が生じ,時間を要した.〔今後の研究の展開〕低濃度化合物の^<19>F NMR in vivo機能モニタが実用化に向け大きく前進した.さらに選択パルスシステムの導入により化学シフト画像作成の見通しを得た.〔研究の目的〕本課題は医薬品等低濃度化合物の微小領域におけるNMR画像と局所スペクトロスコピーを活用した生体機能診断法開発,生体機能への薬理効果の非侵襲モニタ法開発のための基礎研究である.〔研究成果〕(1)フッ素化糖2-デオキシー2-フルオローD-グルコース(FDG), 2-デオキシー2-フルオローD-ガラクトース(FDCal)を合成し,マウス体内動態を^<19>F.NMRで追跡した.測定周波数254MHzで代謝産生物の識別同定を, 94MHzで定量を行った.体内フッ素化合物濃度は最大で3mmol/kgであった.スペクトルの経時変化よりFDGalはマウス体内でリン酸化を受けたのち,ウリジルジリン酸体となり,さらにグルコース体に変換されることが示された. UDP-FDGalからUDP-FDGへの変換はこれまで報告されたことがないが,本研究でNMR法がホスホウリジルトランスフェラーゼ活性の指標を与え得ることを示した.これは酵素活性in vivo測定の可能性を開拓したものであり,画期的である.(2)FDGal体内動態をin vivo^<19>F NMRで追跡した.FDGal→FDGal-6-P→UDP-FDGal→UDP-FDG→FDG-1-Pの過程がスペクトル上に示され, in vitro測定の結果が支持された.フッ素化糖の^<19>F in vivo NMRをマウスの様な小動物で観測した最初の結果である. (3)^<31>P NMRによりマウス及びネズミの脳内代謝活性測定に成功した. (4)^<19>F NMR画像作成のため,パソコン上でのデータ処理システムを作成した. NMR測定装置とデータ処理用PC9801はOSが異なるため,測定データ転送にはソフトウエアを入手する必要が生じ,時間を要した.〔今後の研究の展開〕低濃度化合物の^<19>F NMR in vivo機能モニタが実用化に向け大きく前進した.さらに選択パルスシステムの導入により化学シフト画像作成の見通しを得た.
森林流域の渓流水質形成機構に関する水文学的研究

森林が果たす公益的機能の一つとして森林からの流出水が良好な水質を供給することがあげられているが、水質形成過程は未知の点が多い。本研究では、試験小流域を設定し、雨水が土壌を浸透し、地下水、湧水、渓流水となる水移動の過程と、それに伴う水質変化を測定した。観測は森林に覆われた5.99haの流域と、その内部にある0.68haの小流域で、雨量、流出量、40ヶ所の地下水位、土壌水分を測定し、また雨水、渓流水、地下水のpH、電導度、水温測定と8種のイオン濃度(Cl^-、SO^<2->_4、NO^-_3、NA^+、K^+、Ca^<2+>、Mg^<2+>、NH^+_4)、およびSiO_2濃度の分析を行った。雨水に含まれず、土壌浸透過程で濃度形成されるSiO_2は、流域内の水移動に対応した濃度分布を示し、試験流域では1416g/m_2/yrのSiO_2が溶出している結果が得られた。この溶出が生ずる場は、表土層の鉛直浸透過程と表土層と基岩の境界での一時的飽和側方流発生の過程と考えられ、鉛直浸透過程での寄与が大きいことが推定された。また強酸性陰イオンであるCl^-、SO^<2->_4、NO^-_3は、地中での移動がそれぞれ異なり、特徴的な濃度分布と時間変化を示した。Cl^-は土壌による吸着溶出が少なく、雨水の濃度を保存し、流域内で比較的均一な濃度分布を示す。SO^<2->_4、NO^-_3は表層土での有機物分解を起源とする濃度上昇が見られる。さらにNO^-_3は飽和地下水帯での滞留にともない濃度が低下し、流出水のNO^-_3濃度が低く保たれているという観測結果が示された。これらの結果は、山地流域の水質形成を、流域内での水移動とともに解明することの必要性を示している。水質形成のメカニズムに水移動のモデルを組み込んだ水質形成モデルの構築が今後の課題である。森林の持つ公益的機能の一つとして森林からの流出水が良好な水質を供給することがあげられているが、水質形成過程は未知の点が多い。本研究では、雨水,不飽和土壌水,飽和地下水,湧水,渓流水の各水質の測定と、雨量,土壌水分,地下水位,流域流出量の水文観測を桐生試験地(滋賀県大津市)において行なった。本年度に得られた主要な資料は、5.99haの流域と0.70haの源頭部小流域のpH,電気電導度,水温の連続自記記録,源頭部小流域内の約40本の地下水井戸のpH,電気電導度,Cl^ー,NO_3^ー,SO_4^<ー>,SiO_2等溶存物質濃度である。雨水にほとんど含まれず,土壌からの溶出によって濃度形成されるSiO_2濃度は,流域内の水移動を反映した濃度分布を示し、常に地下水が存在する飽和地下水帯濃度と,降雨時のみ地下水が発生する井戸の濃度は明確に分離される結果が得られた。また、強酸性陰イオンであるCl^ー,NO_3^ー,SO_4^<ー>は、地中での移動がそれぞれ異なり、特微的な濃度分布と時間変化を示す結果であった。

すなわち,土壌による吸着,溶出が少ないCl^ーは雨水の濃度を流下過程で保存し、流域で比較的均一な濃度分布を示すのに対して,NO_3^ー,SO_4^<ー>は表層土の有機物分解を起源とする濃度上昇が顕著である。さらに、NO_3^ーは飽和地下水帯での滞留にともない濃度が低下し、流出水のNO_3^ー濃度が低く保たれているという観測結果が示された。これらの知見は、いずれも山地流域の水質形成を流域内の水分条件とともに理解することの必要性を示している。現時点では観測期間が短いので、今後観測を継続し、土壌水,流出水のpH,電気電導度の空間,時間的変化と強酸性陰イオン(Cl^ー,NO_3^ー,SO_4^<ー>)の濃度変化の対応を明らかにしていきたい。森林が果たす公益的機能の一つとして森林からの流出水が良好な水質を供給することがあげられているが、水質形成過程は未知の点が多い。本研究では、試験小流域を設定し、雨水が土譲を浸透し、地下水、湧渓流水となる水移動の過程と、それに伴う水質変化を測定した。観測は森林に覆われた5.99haの流域と、その内部にある0.68haの小流域で、雨量、流出量、40ケ所の地下水位、土譲水分を測定し、また雨水、渓流水、地下水のpH、電導度、水温測定と8種のイオン濃度(Cl^-、SO_4^<2->、NO_3^-、Na^+、K^+、Ca^<2+>、Mg^<2+>、NH_4^+)、およびSiO_2濃度の分析を行った。雨水に含まれず、土譲浸透過程で濃度形成されるSiO_2は、流域内の水移動に対応した濃度分布を示し、試験流域では1416g/m^2yrのSiO_2が溶出している結果が得られた。この溶出が生ずる場は、表土層の鉛直浸透過程と表土層と基岩の境界での一時的飽和側方流発生の過程と考えられ、鉛直浸透過程での寄与が大きいことが推定された。また強酸性陰イオンであるCl^-、SO_4^<2->、NO_3^-は、地中での移動がそれぞれ異なり、特微的な濃度分布と時間変化を示した。Cl^-は土壌による吸着溶出が少なく、雨水の濃度を保存し、流域内で比較的均一な濃度分布を示す。SO_4^<2->、NO_3^-は表層土での有機物分解を起源とする濃度上昇が見られる。さらにNO_3^-は飽和地下水帯での滞留にともない濃度が低下し、流出水のNO_3^-濃度が低く保たれているという観測結果が示された。これらの結果は、山地流域の水質形成を、流域内での水移動とともに解明することの必要性を示している。水質形成のメカニズムに水移動のモデルを組み込んだ水質形成モデルの構築が今後の課題である。
カンドルとコバノフ理論を用いた曲面結び目の研究

平成19年度は,京都大学数理解析研究所(現筑波大学)の石井敦氏と「コバノフ理論の仮想絡み目への拡張」に関する共同研究を行った.宮澤多項式の変数の情報をうまく用い,その困難を克服した.平成20年度は,ウィリアムカレッジのColin Adams氏・大阪市立大学数学研究所の新庄玲子氏の両氏と「結び目図式の補領域」に関する研究を行った.結び目図式が,二次元球面をいくつかの多角形領域に分割することに注目し,成果を得た.平成19年度は,京都大学数理解析研究所(現筑波大学)の石井敦氏と「コバノフ理論の仮想絡み目への拡張」に関する共同研究を行った.宮澤多項式の変数の情報をうまく用い,その困難を克服した.平成20年度は,ウィリアムカレッジのColin Adams氏・大阪市立大学数学研究所の新庄玲子氏の両氏と「結び目図式の補領域」に関する研究を行った.結び目図式が,二次元球面をいくつかの多角形領域に分割することに注目し,成果を得た.本年度は,京都大学数理解析研究所の石井敦氏と「コバノフ理論の仮想絡み目への拡張」に関する共同研究を行った.コバノフ理論とは,古典的絡み目の不変量を与えるホモロジー理論であり,ジョーンズ多項式の自然な拡張になっている.また,絡み目コボルディズムに関して関手性を持つ事も知られている.コバノフ理論を仮想絡み目に拡張する際の困難はメビウスコボルディズムの存在にあるが,我々は宮澤多項式の変数の情報をうまく用い,拡張されたフロベニウス代数を用いる事でその困難を克服した.今後の課題は,ラスムッセン不変量の拡張,結び目コボルディズムに関する振る舞いの考察,曲面結び目への応用の考察などが考えられる.この共同研究は,「コバノフ理論を用いた曲面結び目不変量構成」への第一段階として有用である事が期待できる.カンドルを用いた研究に関しては引き続き研究中である.中でも特に,Joao F. Martin氏によるCategorical groupを用いた曲面結び目不変量との関係性を模索中である.この方向性は,「結び目カンドルは,曲面結び目のどのような情報を反映しているか?」いとう基本的な問題に関する一つの答えを与えるものと期待される.本年度は,新たに一本の論文が採録された.また,上記共同研究の内容をいくつかの研究集会やセミナーで発表し,国内外の研究者と議論を交わしたが,その際の旅費を科研費から捻出した.本年度は,ウィリアムカレッジのColin Adams氏・大阪市立大学数学研究所の新庄玲子氏の両氏と「結び目図式の補領域」に関する研究を行った.結び目図式はそれが描かれている二次元球面をいくつかの多角形領域に分割するが,その際の奇数角形領域の個数に注目したり,使用されている多角形の形に注目したりすることで,いくつかの興味深い結果が得られた.補領域の形に着目した研究は今までにない新しいものであり,このようなアプローチを曲面結び目にフィードバックさせることが今後重要になってくる.コバノフ理論に関しては,局所関係式に関する結果を得た.この局所関係式は, Bar-Natan氏により発見された三種類の関係式であり,コバノフ理論を幾何的に解釈する際に重要な関係式である.今回,この中の一種類(の弱い形)が他の二種類で表せることを示した.これは,コバノフ理論を用いた曲面結び目不変量の構成に関して,基本的な考察となるはずである.カンドルを用いた研究に関しては引き続き研究中である.中でも特に, Joao F. Martin氏によるCategorical groupを用いた曲面結び目不変量との関係性について,昨年度から引き続いて模索中である.この方向性は,「結び目カンドルは,曲面結び目のどのような情報を反映しているか?」という基本的な問題に関する一つの答えを与えるものと期待される.本年度は,上記研究の内容をいくつかの研究集会やセミナーで発表し,国内外の研究者と議論を交わしたが,その際の旅費を科研費から捻出した.
胸腺摘出により誘発される学習障害の特性解析

研究代表者は、これまでの研究で、4週齢のマウスの胸腺を摘出すると、10カ月齢時において著明な記憶学習機能障害が出現することを明らかにしてきている。本研究はこれまでの研究成果を発展させ、新たな疾患モデル開発の可能性を探索する目的で実施された。胸腺摘出による学習障害の出現時期を明確にするため、雄性ddYマウスの胸腺を生後34週齢時に摘出し、コンペンショナルな環境で飼育した。胸腺摘出後1、3、5および10カ月齢時に受動的回避試験(ステップスルー試験、ステップダウン試験)、能動的回避試験(シャトルボックス試験、レバ-プレス試験)、空間認識試験(モリス水迷路試験)を用い、学習記憶能力を評価した。さらに、胸腺摘出による免疫機能低下の指標として羊赤血球に対する抗体産生能をプラーク形成(PFC)試験を用いた。胸腺摘出後10カ月齢時では、すべての学習試験において顕著な学習障害が認められたが、5カ月未満ではいずれの試験でも胸腺摘出マウスは偽手術マウスと同程度の学習遂行能力を示した。一方、PFC試験においても、抗体産生能の低下は胸腺摘出の10カ月齢時においてのみ有意に認められたが、5カ月齢時未満では偽手術マウスと同程度であった。以上の結果より、マウスにおける胸腺摘出による記憶障害の出現のためには抗体産生能が先行して低下する必要があるものと考えられた。今後は、より早期に免疫能力を低下させる目的で、生後3日齢時に胸腺を摘出したマウスを用いてさらに検討を続ける予定である。
1分子蛍光イメージング法による分子シャペロニンの蛋白質折れたたみ機構解析

分子シャペロンは蛋白質の折れたたみを手助けする酵素である。申請者らは1分子蛍光イメージング法を用いて分子シャペロンの一種であるシャペロニンGroELとGroESの結合解離過程を解析し、従来はATPの加水分解が唯一の律速過程と考えられていたシャペロニンの変性蛋白質折れたたみサイクルに未知の中間状態が存在する事を示した。本研究ではこれらの成果を発展させ、以下の成果を得た。1.チロシンの蛍光による構造変化の検出シャペロニンGroELはATPが結合することで大きく構造変化する。チロシン残基の蛍光強度を測定する事でGroELの構造変化をリアルタイムにモニターできる事がわかった。変異体解析により強度変化は506番目のチロシン由来だと判明した。また、変性蛋白質非存在下のサイクルを解析した所、3つの中間状態があり、変異体を用いる事でそれらの状態と構造変化の相関を関連付けられた。2.未知の中間状態の解析未知の中間状態の分子的実態の解明を目指して、より詳細な解析を行った。蛍光エネルギー移動法を用いて、フタであるGroESが結合してからの変性蛋白質のGroEL内部での動きを計測した所、GroESが結合してから、少なくとも3つの中間状態を経てからGroEL外へ放出される事がわかった。これらの結果からGroEL-ESの反応サイクルには変性蛋白質を確実にGroEL内に閉じ込める機構があり、折れたたみ効率を向上させていることわかった。3.高速溶液交換システムの開発1分子蛍光イメージングは観察時の蛍光色素濃度が50nM程度に限定される。しかし、実際の生体反応ではより高濃度の領域で起きる反応が多い。そこで一時的に高濃度試料の溶液を流し反応を開始させた後、瞬時に観察可能な濃度まで蛍光色素を低減することで、この限界の克服を試みた。その結果、現時点では0.2秒で溶液濃度を交換出来ることが分かった。
構造非線形応答問題の感度解析及び再解析手法の開発に関する研究

本研究は,当初,構造非線形応答問題の感度解析及び再解析手法の開発を行うことのみを目的に始められた。しかしながら,その実用性の確認も重要と考え,開発された手法を構造最適設計に適用することも,途中から研究に含めた。まず,初年度は,材料非線形問題の有限要素法解析において,構造応答解析と同時に感度解析も行う手法の定式化を行った。さらに,計算で得られた感度を用いるTaylor級数展開法を適用して再解析を実施し,再解析解が厳密解と良い相関を示すことを確認した。具体的には,トラス構造,フレーム構造および2次元平面応力問題の弾塑性挙動を対象とした。この場合,各要素が正しく降伏条件を満足するための荷重倍率係数の感度が,再解析に際して重要であることを明らかにした。また,高精度の再解析解を得る手法として,繰り返し感度解析手法を開発した。続いて,第2年度では,幾何学的非線形問題の感度解析と再解析手法の定式化を行った。まず,防撓パネルの弾性大たわみ挙動を解析解を用いて解析する場合を対象に,感度の定式化を行った。また,粱・柱要素を用いた有限要素法解析による弾性大たわみ解析に際して,感度も同時に計算する手法を開発した。本手法を適用した解析により,荷重制御の解析では,感度を用いた再解析解は座屈荷重近傍で大きく乱れることが明らかになった。最終年度では,開発された感度解析及び再解析手法を構造最適化ルーチンに組み込んで最適設計を試みた。具体的には,弾塑性挙動を考慮したトラス構造,及びパネルの弾性座屈発生を許容した防撓パネルを対象として最小重量設計を試み,開発された手法の有用性を確認した。基本的には,最適設計まで研究範囲を広げることが出来,当初の計画を上回る成果が得られた。本年度はまず、有限要素法を適用して増分型の弾塑性解析を行うに際して、部材寸法や材料定数等の種々の設計変数に関する弾塑性応答の感度を求めるための定式化を行った。具体的には、棒要素、梁要素および三角形板要素を対象とした。まず、棒要素に関しては、断面積および長さを設計変数に選び、これらに関する節点変位の1次、2次および3次感度を求めるための定式化を行った。また、梁要素に関しては、断面積および材料の降伏応力を設計変数とし、これらに関する節点変位の1次感度の定式化を行った。さらに、板要素に関しては、要素形状および板厚に関する1次および2次感度の定式化を行った。これらの定式化に際しては、各要素が降伏条件を正しく満足しながら降伏するための荷重倍率係数の感度の定式化も行った。以上の感度を用い、テイラー級数展開法を適用して再解析を行う手法を定式化した。これらの定式化に従って感度解析および再解析を行う計算コードを作成し、解析を行った。その結果、以下の知見が得られた。(1)弾塑性感度を用いた再解析では、荷重倍率係数の感度を考慮しないと、正しい再解析解は得られない。(2)弾塑性問題の再解析解が意味を持つのは、設計変数の変更に伴って要素の降伏順序が変化しない範囲内のみである。(3)すなわち、弾塑性感度を用いた再解析に際して合理的な解を得るためには、低次の感度のみを用いることによる誤差を避けるため、および降伏の順序が変わらないようにするための2つの条件を考慮して、設計変数の変更量を制限する必要がある。開発された感度解析および再解析コードを構造最適化コードに組み込み、弾塑性応答を考慮した構造最適化を試み、弾性応答のみを考慮する場合よりも合理的な最小重量が得られることを確認した。

座屈発生後の構造部材・システムの挙動のように、幾何学的非線形性を示す構造応答の感度解析手法の定式化を行った。すなわち、(1)板の弾性大たわみ挙動の感度解析の定式化を、解析解に基づいて行った。具体的には、板厚・長さ・幅などに関する平均応力およびたわみの両方の感度を求める方法を示した。(2)防撓板の弾性大たわみ挙動に関しても、解析解に基づく感度解析手法の定式化を行った。(3)有限要素法に基づいて、幾何学的非線形性を示す構造応答の感度解析を行うための定式化を示した。(4)この定式化に従い、1次元の梁・柱要素を用いた弾性大たわみ解析のための計算コードを作成した。(5)テイラー級数展開法に基づく再解析を、得られた感度を用いて行う手法を導いた。上記の定式化に基づく計算コードを用いて、板、防撓板および梁・柱の弾性大たわみ挙動の感度解析および再解析を行い、以下に知見を得た。〓(1)荷重制御で解析を行う場合の感度は、座屈荷重近傍で大きな変化を見せる。(2)その結果、この感度を用いた再解析解は、座屈荷重近傍で乱れる。ただし、座屈荷重を越えると、荷重の増加と共に再解析解は再び、厳密解に収束して行く。(3)座屈荷重近傍における再解析解の乱れは、初期たわみが小さいほど大きくなる。初期たわみがゼロの場合は、座屈の瞬間の感度が無限大となるため、たわみの再解析解は座屈荷重では無限大となる。(4)変位制御で解析を行う場合の感度は、座屈荷重近傍でも大きくは変化しない。(5)その結果、この感度を用いた再解析解は、座屈荷重近傍でも乱れない。昨年度までの研究成果を踏まえ、本年度は主として、非線形構造応答の感度解析および再解析のための計算コードを最適設計コードの組み込み、非線形挙動を考慮した船体構造および海洋構造物の最適設計コードを作成し、試解析を実施した。具体的には、まず、船体上甲板を対象とし、後座屈挙動を考慮した防撓板としての最小重量設計を試みた。制約条件としては、(1)防撓材のたわみがパネル板厚の10%を越えないこと、(2)パネルのたわみがパネル板厚を越えないこと、(3)局部座屈応力が全体座屈応力を越えないこと、(4)防撓材に捩り座屈が発生しないこと、および(5)防撓材板厚がパネル板厚以上で、それぞれ限界板厚以上であることの条件を課し、防撓板断面積を目的関数とした。最適設計計算の結果によると、最小重量を与える防撓材本数が存在すること、パネルの座屈を許容する設計では、重量軽減効果は軟鋼よりも高張力鋼の方が大きいことなどが明らかになった。また、トラス構造の海洋構造物を対象とし、弾塑性挙動を考慮した最小重量設計を試みた。最適設計に際しては、変位や応力などに制約条件を課した。最適設計計算の結果によると、(1)弾性最適設計と弾塑性最適設計を比較すると、後者の方がより低い最小重量を与える。(2)弾性最適設計では、応力に関する制約条件が支配的となる。一方、弾塑性最適設計では、変位に関する制約条件が支配的となる。(3)本研究で得られた弾塑性最適設計解は、他の文献にある計算結果とよい一致を示した。
炎症性腸疾患における補体の影響の解明と新規抗補体薬の有効性

炎症性腸疾患は原因不明の難治性疾患である。補体経路はC3の活性化により病原体を排除する自然免疫機構であるが、過剰な活性化が疾患と関連する。補体活性化経路には古典経路、レクチン経路、第二経路の3経路が存在し、炎症性腸疾患では特にレクチン経路と第二経路の関連が示唆されている。本研究では、レクチン経路の活性化に必須のMASP-2に着目し、炎症性腸疾患の病態との関連についてMASP-2欠損マウスを用いて解明する。さらに、レクチン経路/第二経路を阻害する新規抗補体薬の炎症性腸疾患モデルマウスでの有効性を検証する。また、ヒト炎症性腸疾患に関しても、レクチン経路と第二経路の活性化と病態との関連を検証する。
オゾン殺菌および低温・高湿度貯蔵による青果物の鮮度保持向上に関する研究

1.オゾン殺菌装置の試作とオゾン水調製気相オゾン発生器からオゾンを含む空気を水槽内に導入・拡散させ、液相オゾン(オゾン水)を調製する場合の最適条件を見いだすための実験を実施した。オゾン水中の溶存オゾン濃度は気相オゾン中のオゾン濃度に影響を受け、ほぼ6080分間で濃度は平衡状態に達した。2.気相オゾンおよびオゾン水を用いた殺菌イチゴの低温貯蔵に先だって気相オゾンにより殺菌を実施し、表面の生菌数の減少に有効であることを確認した。しかし、殺菌処理時間が長い場合、イチゴ表面からの水分蒸散が多くなり、外観の低下(彩度の低下)が認められた。従って。気相オゾンによる殺菌濃度を高め(100ppm以上)短時間に処理を完了することが必要であることを知った。オゾン水を用いてモヤシの殺菌・貯蔵を行った結果、オゾン水殺菌の前処理しとて水中で超音波を当てることによって、殺菌効果が向上し、初発菌数の60%以上を殺菌することが可能であることを明らかにした。オゾン水殺菌後の試料を貯蔵した結果、鮮度保持期間の延長が可能になった。この場合、低温貯蔵(-1.0^0C)が有効であった。3.野菜の低温・高湿度貯蔵グリ-ンアスパラガス等の試料を用い、低温(-0.5^0C)高湿度(機能性フィルムにより包装貯蔵)条件下で比較的長期間の貯蔵試験を実施した結果、低温度と高湿たおよび低酸素・高二酸化炭素の条件が試料に特性に一致した場合、従来の低温貯蔵(35^0C)に比較して飛躍的に鮮度保持期間を延長させる事に成功した。従って。1.オゾン殺菌装置の試作及びオゾン水調製実験ステンレスタンク(内容量20リットル)内でオゾン発生器から供給される気相オゾンと水を接触させてオゾン水の調製を行った。その結果、気相オゾンの濃度及び水量によって一定の平衡濃度値ち達することを知った。平衡濃度値に達した後、気相オゾンの供給を停止すると比較的短時間にオゾン水中のオゾン濃度は低下することを知った。オゾン濃度の低下を防止するために水のpH値を低下させること(酸性化)が有効であった。2.オゾン水による"もやし"の殺菌実験もやしは原料の豆に由来する一般生菌、大腸菌群が多数付着し、鮮度保持期間が工場から出荷されてほぼ2日間とされている。本実験ではオゾン濃度0.5mg/リットルのオゾン水中で一定時間"もやし"を殺菌するときの処理時間・処理量と"もやし"に残存する菌数との関係および水中のオゾン濃度の関係を調べた。その結果、オゾン水の量に対して"もやし"の量が多い場合(オゾン水1に対してもやし0.05以上)は"もやし"投入後、ごく短時間内にオゾン濃度がゼロになった。従って、その後の実験は気相オゾンを供給しつつ殺菌を行った。その結果、初発菌数(一般生菌数5×10^7オ-ダ-)が1/10程度に低下することを知った。3.気相オゾンを用いたイチゴの殺菌実験イチゴの鮮度保持期間を延長させるために低温貯蔵(-0.5°C程度の低温貯蔵:氷温貯蔵)が有効であることを既に明らかにしているが、20日間以上の貯蔵を行うと、ほ場由来の菌によって腐敗が生じる。これを防ぐために貯蔵前にイチゴ表面を殺菌することが有効であると考えた。実験の結果、50ppm濃度の気相オゾンで60分間処理すると貯蔵期間をほぼ1.5倍に延長できることを知った。1.供試材料の凍結温度および呼吸量の測定供試材料は収穫後の鮮度低下速度が大きいグリ-ンアスパラガス、メロンおよびスイ-トコ-ンとした。貯蔵温度の決定に先だってそれぞれの凍結温度と呼吸量の測定を行った。凍結温度は凍結曲線から求めたが糖度との相関が認められ、糖度の高い材料の凍結温度は低い値を示した。グリ-

ンアスパラガスの凍結温度はー1.0ー2.0°C、メロンはー1.5ー2.5°C、スイ-トコ-ンはー2.5ー3.5°Cであった。呼吸量の測定はデシケ-タ-内で行い、ー0.525°Cの範囲で測定を行った。その結果、温度の低下に伴って呼吸量が低下した。グリ-ンアスパラガスとスイ-トコ-ンはー0.55°Cの範囲で呼吸量がほぼ一定値を示したのに対して、メロンはー0.5°Cが最も低い値を示した。以上の結果を総合考察して貯蔵温度をー0.5°Cと定めた。2.包装貯蔵供試した材料は貯蔵中に呼吸作用によってまた物理的に水分の蒸散が大きく、蒸散によるしおれを生じ、外観評価が低下しやすい性質をもっている。これを防ぐ目的で各種高分子フィルムを用いた包装貯蔵を行い、試料の周囲を高湿度に保った場合の鮮度保持効果を検討した。用いた高分子フィルムは(1)低密度ポリエチレン(2)ポリスチレン(3)ポリエチレンフイルムに多孔質物質を練り込んだフィルム5種類の計7種類である。包装貯蔵を行うことによって、貯蔵中の水分蒸散は抑制でき、外観の低下はほぼ防止できた。しかし、ポリスチレンや多孔質を練り込んで引伸ばしたフィルムでは水蒸気透過性が過剰となり、長期間(20日以上)の貯蔵では蒸散による外観低下が生じた。