hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ構造(Ga,Ge)カルコゲナイド半導体の光物性

GaSeのナノスケール微結晶の光物性を測定するため、ガス中レーザアブレーション法で試料の作成を行った。ガスの圧力を変えて、試料を作成し,ラマン散乱、光吸収、蛍光測定、X線回折測定をおこなった。今年はTEMの測定に成功し、サイズの直接観測ができた。Heガス圧力が1Torrのときのサイズ分布の測定では、粒子の平均のサイズは6.8nmであることがわかり、比較的大きい粒子は(10nm)は数nmオーダの小さな粒子がお互いに会合・凝集した結果であることがTEM像からわかった。量子サイズ効果によりバルク結晶の光学吸収端よりもブルーシフトし、2.2eV付近にバンド間遷移の吸収スペクトルが観測される。発光スペクトルはガス圧の増加に伴い一旦は300meVほどレッドシフトするものの、1Torrを境にブルーシフトしている。これは試料作成時のプルームの挙動が、ナノ粒子形成に影響を及ぼしているためと考えられる。GeS系のレーザアブレーション法による微結晶について研究をすすめ、ラマン散乱、PL測定、光吸収、TEMの測定に成功し、サイズ依存性を研究した。ラマン散乱測定では結晶とアモルファスのラマン散乱が重ね合わさったスペクトルが得られた。TEM測定によりArガス圧低下に伴い粒径が小さくなる事が分かった。光透過・吸収測定のエネルギーギャップのシフト(量子サイズ効果)はTEM観測による粒径減少を反映している。また、光照射による結晶化、アニーリングによる構造変化等の研究が進んだ。不純物を添加した結晶に付いてはラマン散乱を測定し解折中である.その他に、ナノ構造変化として、欠陥カルコパイライトの圧力下の構造変化を調べ報告した。新規ナノ構造体創製のうえで、非常に高いポテンシャルを秘めたレーザーアブレーション法を用いることにより、層状半導体GaSeをナノ粒子化し、その光学的性質について研究を行った。アブレーション時の雰囲気ガスの種類とその圧力によりGaSeナノ粒子のサイズ分布が変化することを確認した。また照射パルスレーザー強度によりデブリ形成効率が大きく変わることも明らかにした。GaSeナノ粒子の光吸収測定ではサイズ変化に伴う量子閉じ込め効果、PL測定からはナノ粒子表面準位または欠陥準位による発光を確認した。3D閉じ込めを考慮した有効質量近似にて、量子サイズ効果に伴う最低励起エネルギーのシフトを計算した。また電子、正孔の異方性をとりいれた2D閉じ込めを考慮した有効質量近似を用いることにより、GaSeのバンドギャップは層間方向の閉じ込めに対しより敏感に反応し、変化することを明らかにした。ラマン散乱および赤外吸収測定により、GaSeナノ粒子内に閉じ込められたフォノン状態の、雰囲気ガス圧力と種類の変化に伴う変化を研究した。233cm^<-1>のTOフォノンモードの消失を確認し、ナノ粒子内部の分極率が遮蔽されたことによる効果であると解釈した。もうひとつの表面効果として55cm^<-1>,230cm^<-1>
口腔癌周辺にみられる異常上皮の悪性潜在能に関する細胞化学的研究(p53癌抑制遺伝子産物とki-67による増殖能の検討)

口腔粘膜癌の周辺上皮には様々な組織学的異常がみられることが知られているが、その生物学的性状や意義については不明な点が多い。今回、口腔扁平上皮癌症例を対象とし以下の検索を行なった。(1)臨床的検索一般的臨床事項について検索した。すなわち、年齢、性別、原発部位、癌の臨床進展度などで、さらに周辺粘膜の肉眼所見、癌と周辺上皮の位置的関係など検討した。その結果、口腔、粘膜癌全体と比較して、性、年齢構成に有意差は認められなかった。部位では舌、下顎歯肉の順に多く、臨床進展度ではT2までの小さい症例が多かった。周辺上皮の肉眼所見では白斑が約最も多く、位置関係では異常上皮内に癌が認められたもの(I型)、両者が互いに接するもの(II型)、非連続した部位に認められるもの(III型)、II+IIIに分類された(2)組織学的検索生検材料にH-E染色を行い顕鏡した。その結果、癌の分化異型度は高分化が多く、周辺上皮の組織所見では異形成を欠くもの、また軽度から高度まで、様々な程度が認められた。(3)p53蛋白の免疫組織化学的検索(a)p53蛋白標本の作成生検材料を対象とし免疫組織化学的染色を行なった。(b)発現率の評価癌では56.1%、周辺上皮では35.0%が陽性を示した。周辺上皮では異形成の見られるものに陽性例が多かった。(4)ki-67蛋白の免疫組織化学的検索(a)ki-67蛋白標本の作成生検材料を対象とし免疫組織化学的染色を行なった。(b)発現率の評価癌では100%、周辺上皮では36.8%が陽性を示した。(5)検索結果の検討p53蛋白、ki-67蛋白発現は周辺上皮の悪性潜在能を検討する上で指標となる可能性が考えられる。その結果、口腔粘膜癌全体と比較して、性、年齢構成に有意差は認められなかった。(4)ki-67蛋白の免疫組織化学的検索(b)ki-67蛋白標本の作成生検材料を対象とし免疫組織化学的染色を行なった。

(5)検索結果の検討p53蛋白、ki-67蛋白発現は周辺上皮の悪性潜在能を検討する上で指標となる可能性が考えられる。
超小型冷凍機を用いた4軸X線回折用低温装置の試作

材料科学の中で相転移の占める割合は大きい。常温、低温での結晶構造解析、相転移の機構の研究などその必要性は増している。4軸型回折計に利用される冷却装置はN_2ガス吹き付けタイプと冷凍機のタイプがあるがガス吹き付けは温度の均一性や窒素の消費などの問題があり、また冷凍機は大型になり、通常型の4軸回折計に取り付ける事ができないという問題がある。本研究ではこの様な状況の中で、小型の冷凍機を用いた通常型のX線4軸回折計に搭載可能な小型の低温装置の試作、開発を目的とした。冷凍機部分はInframetrics,Inc.社製のmicro-coolerを使用した。4軸回折計に搭載可能な形に組み上げ後、種々の原因により十分な低温を得ることができなかった。アメリカのメーカーに冷凍機本体の不具合を問い合わせるなどの問題が生じ、かなりの時間を費やさざるをえなかった。しかし、その後は各部分の熱絶縁、真空などの問題を解決し、一応の完成を見た。装置は4軸取り付け部分、冷凍機部分、チャンバーの3つの部分からなっており、30分以内で117Kまで温度が下がり、当初の目的は達成した。温度のふらつきは現在のところ到達温度で約±1.5Kであるが、これは温度コントローラー部分の調整でもっとよくなると思われる。低温にしてラウエ写真の撮影や、4軸回折計に搭載して反射の測定も行った。さらに便利に使うためにはいくつかの解決しなければならない問題があるが、試験的に小型の冷凍機を作成するという意味では一応の成果を得る事ができた。通常4軸型X線回折装置に載せる冷凍機は大型のオフセンタータイプの4軸回折計に搭載している。この試験研究では、小型の冷凍機を用いて、通常型のオンセンタータイプの4軸型X線回折装置用の低温装置の試作をする事を目的とする。今年度は小型の冷凍機を入手し、実物をもとに理学電機の設計担当、冷凍機の輸入業者らと打ち合わせて、基本設計を決定した。一番の問題はやはりスペースの問題であった。理想的にはφ軸の上に冷凍機を載せる事であるが、スペース的にどうしても無理があり、断念した。今回の設計では高温用装置の取付治具のためにx軸にもうけた開口部を利用して冷凍機を吊るす格好になる。この際問題になるのは試料室部分のシールディングである。つまりフリーロ-テーションをする必要のある試料はφ軸上のゴニオメータヘッド上にあり、下から支持しなくてはならない。一方冷凍機は上から吊り下げられ、ピストンの振動を抑えるためにも固定する必要がある。するとゴニオメーターヘッドと冷凍機との間のシールディングの問題が生ずるが、Oリングでシールする事にした。試料室の真空排気は真空ゴム管による余分な負荷をかけないために、測定前に真空排気し測定中はバルブを閉じ、真空ゴム管をはずすようにした。試料は上から吊るした冷凍機によって熱伝導で冷やす。温度コントロールのためのヒーター線、熱電対の取り出し口は真空のバルブの反対側に取り付ける。温度コントロール部分は実際に冷やしてみないとわかならい点があり、来年度の課題である。小型の冷凍機を購入しオンセンター型の4軸回折計に搭載可能なように設計した。ベストな方法としては冷凍機を4軸ゴニオメータのφ軸に取り付けるようにする事であるが、残念ながらごくわずか高さが高くなるので冷凍機をx軸上部からの吊り下げ型とした。これによりx軸の回転にともない試料も回転する。この型で設計した初期試作機の段階で生じた問題点は、4軸回折計への取付けが容易でなかった事で、これは改善を要した。さらにこの型で問題となるのは次の点である。試料を支えるゴニオメータヘッド部分にはφ軸からの自由な回転を伝る必要があり、さらには試料のセッティングには、わずかにでも並進も可能でなければならない。

冷凍機はx軸上部から吊り下げられているのでφ軸に対して固定されている。また試料まわりの結露や、このような小さなパワーの冷凍機で低温にするためには、試料まわりを真空にする必要がある。つまり真空を保ちながらφ軸からの回転部分を試料に伝えなければならない。本試作機ではOリングとベローズでこの部分を作製し、4軸回折計に搭載している。この状態で冷凍機を運転した際に冷凍機からの振動は、ごくわずかであるが確かに存在している。これが試料にどの程度影響するのかについては、今後検討を加えていかなければならない。現在-40°C程の低温を得ているが、カタログデータからはさらに低温に下がるはずで、現在さらに低温を目指している。また試料は冷凍機ヘッドからの熱伝導で冷やすために、冷凍機ヘッドからの伝導をどの様にロスを少なくしていくかについてはさらに詳しい検討を要する。一方、予備実験のための試料や、温度コントロールのための電源などは別に用意している。材料科学のなかで相転移の占める割合は大きい。室温、低温での結晶構造解析、相転移のメカニズムの解明など今後、ますますその必要性が増すと思われる。X線を用いた結晶構造を調べる装置としては現在4軸型回折計という非常に便利な装置がある。この装置に搭載可能な低温装置は現在2種類に分類できる。ひとつは熱サイクルを利用したもので、もうひとつは窒素の吹き付け型である。前者は、すでに利用され多くの成果を出しているが、かなりの大きさ、重さになるため、通常のオンセンター型の4軸回折計には搭載できず、オフセンター型の4軸に搭載されている。また、窒素の吹き付け型のものは試料回りの温度の均一性、窒素の大量消費、結露などの問題点がある。そこで熱サイクルを利用した小型の低温装置を通常の4軸型回折計に搭載できるように試作、開発することを目的とした。通常型の4軸回折計に搭載可能な形に組み上げ、低温テストを繰り返した。しかし期待したほどの低温を得ることができず、熱絶縁、真空の試験を繰り返した。またアメリカのメーカーに冷凍機本体の不具合の確認などを行うことに、かなりの時間を費やさざるをえなかった。しかし最近それらの問題も解決し、現在約-180°Cまで温度が下がり、コンスタントな低温を得ることができるようになった。現在ラウエ写真の撮影や、4軸回折計に搭載して反射の測定を行い、格子定数の変化を確認している。心配していた冷凍機から来る振動も測定に問題になるほどではない事がわかった。真空に関しては当初計画していた「測定中は真空ラインをはずす」ということでは真空の劣化が徐々に起こり、コンスタントな低温を得られないことが分かり、真空をひきながらの使用になったが、真空ポンプからくる振動も問題にはなっていない。
選択励起時間分解・空間分解分光法による自由なクラスター、超微粒子の電子状態の研究

平成6年度から8年度の3年間に渡って,「希ガス中蒸発法や高速希ガス流中蒸発法」と「選択的励起時間分解・空間分解分光法」を結合させて,(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトル(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果等を研究してきた.これらの研究で得られた結果を以下に記す.(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトルLi.Na,K.Rb,Csについて制御された条件の下でガス中蒸発を行い,蒸気相の時間分解・空間分解光吸収スペクトルの測定と選択的励起時間分解・空間分解光発光スペクトルの測定等によって,融液面から原子が蒸発し、希ガスとの衝突や蒸発種同士の衝突とエネルギー移動等を介して分子,クラスターへと成長していく事を光学的に明らかにした.そして,共鳴光散乱スペクトルの測定を通して,価電子系の集団運動モードは互いに同じパリティの密接した電子準位の遷移によって特徴づけられていると結論した.(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果高速アルゴンガス流中蒸発法によって時間とともに粒子サイズが増大する半導体(CuCl,CuBr,AgBr,AgI,ZnSe,Ge,PbS)超微粒子ビームを生成し,時間分解分光法を結合させて励起子とキャリヤ-の量子サイズ効果を示す光吸収及びフォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,励起子発光帯のストークスシフトは微粒子系に特有なものである事を確認した.(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果MnF_2,Rb_2MnCl_4,CsMnBr_3の固体と超微粒子について光吸収,光散乱,フォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,超微粒子系に特有なスピン波の量子サイズ効果や有限スピン鎖効果,スピン揺らぎの増大等を観測した.平成6年度から8年度の3年間に渡って,「希ガス中蒸発法や高速希ガス流中蒸発法」と「選択的励起時間分解・空間分解分光法」を結合させて,(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトル(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果等を研究してきた.これらの研究で得られた結果を以下に記す.(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトルLi.Na,K.Rb,Csについて制御された条件の下でガス中蒸発を行い,蒸気相の時間分解・空間分解光吸収スペクトルの測定と選択的励起時間分解・空間分解光発光スペクトルの測定等によって,融液面から原子が蒸発し、希ガスとの衝突や蒸発種同士の衝突とエネルギー移動等を介して分子,クラスターへと成長していく事を光学的に明らかにした.そして,共鳴光散乱スペクトルの測定を通して,価電子系の集団運動モードは互いに同じパリティの密接した電子準位の遷移によって特徴づけられていると結論した.(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果高速アルゴンガス流中蒸発法によって時間とともに粒子サイズが増大する半導体(CuCl,CuBr,AgBr,AgI,ZnSe,Ge,PbS)超微粒子ビームを生成し,時間分解分光法を結合させて励起子とキャリヤ-の量子サイズ効果を示す光吸収及びフォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,励起子発光帯のストークスシフトは微粒子系に特有なものである事を確認した.(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果MnF_2,Rb_2MnCl_4,CsMnBr_3の固体と超微粒子について光吸収,光散乱,フォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,超微粒子系に特有なスピン波の量子サイズ効果や有限スピン鎖効果,スピン揺らぎの増大等を観測した.提出した研究計画調書の研究計画・方法で平成6年度には「自由な金属クラスター、超微粒子の価電子系の集団運動の形成」の研究を行うと記した。これに沿って、これまでに研究した事を以下に箇条書きで示す。(1)Liの原子から分子、クラスターを経て超微粒子の光スペクトルの測定今回の研究で、初めてLiのガス中蒸発でできた蒸気相の時間分解・空間分解スペクトルの測定を行い、原子、二原子分子、クラスター、超微粒子の電子状態を表すスペクトルを得た。特に、クラスター、超微粒子領域のスペクトルには価電子系の集団運動モードによる光プラズマ共鳴吸収が現れており、その共鳴振動数は蒸発の進行(サイズの増大に対応)に伴ってブルーシフトし、極大振動数を経た後にはレッドシフトし始めるようになった。これは、小さなクラスターでは価電子系の電荷分布が格子イオン系の分布の外側に滲み出ており(エレクトロンスピルアウト効果)、クラスターのサイズの増大とともにその効果は減少して行く事を示している。この測定で得られたスペクトルを現在、イスラエル・ソレク原子核研究センターのR.Ruppin教授がシミュレーションを行なっている。(2)Naのガス中蒸発相の選択励起時間分解・空間分解分光スペクトルの測定の試実験を行い、励起光の光子エネルギー、蒸気相の関数としてデータを整理中である。初年度に提出した研究計画

調書では、今年度の研究項目は「自由な半導体クラスター、超微粒子の量子サイズ効果」であった.今年度はこの半導体の研究の他に、昨年まで行ってきた金属クラスター、超微粒子の研究の続きとしてLi,Na,K,Rbの原子、分子、クラスター、超微粒子について選択的レーザー励起分光とレーザーアブレーション分光測定も行った.(1)自由な半導体クラスター、超微粒子の量子サイズ効果、表面効果の研究AgBr,AgI,Ge,PbSについてノズルガス蒸発法により半導体超微粒子ビームをつくり、光吸収スペクトルの時間分解分光測定を行い、励起子とキャリヤ-の空間的閉じ込めに伴う量子サイズ効果を吸収端エネルギーのシフトとして観測した.また、吸収端の裾のUrbach tailの解析を通して、電子-格子相互作用がサイズの減少とともに強くなる事を見つけた.(2)アルカリ金属クラスター、超微粒子のレーザー励起分光とレーザーアブレーションアルカリ金属のガス中蒸発相の分子、クラスターを選択的にレーザー光励起して、分子と原子の間の励起エネルギー移動、プラズマ共鳴散乱光を観測した.また、アルカリ金属蒸発相中のクラスター、超微粒子とアルカリ金属固体に強力なレーザーパルス光をあて、高励起状態の原子、分子、クラスターよりの発光を観測した.以上の結果は昨年米国で開催された国際シンポジウムで三編の論文として公表された.平成6年度から8年度の3年間に渡って,「希ガス中蒸発法や高速希ガス流中蒸発法」と「選択的励起時間分解・空間分解分光法」を結合させて,(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトル(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果等を研究してきた.これらの研究で得られた結果を以下に記す.(1)アルカリ金属のクラスター,超微粒子の生成と光スペクトルLi,Na,K,Rb,Csについて制御された条件の下でガス中蒸発を行い,蒸気相の時間分解・空間分解光吸収スペクトルの測定と選択的励起時間分解・空間分解光発光スペクトルの測定等によって,融液面から原子が蒸発し,希ガスとの衝突や蒸発種同士の衝突とエネルギー移動等を介して分子,クラスターへと成長していく事を光学的に明らかにした.そして,共鳴光散乱スペクトルの測定を通して,価電子系の集団運動モードは互いに同じパリティの密接した電子準位の遷移によって特徴づけられていると結論した.(2)半導体超微粒子の励起子,キャリヤ-の量子サイズ効果高速アルゴンガス流中蒸発法によって時間とともに粒子サイズが増大する半導体(CuCl,CuBr,AgBr,AgI.ZnSe,Ge,PbS)超微粒子ビームを生成し,時間分解分光法を結合させて励起子とキャリヤ-の量子サイズ効果を示す光吸収及びフォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,励起子発光帯のストークスシフトは超微粒子系に特有なものであることを確認した.(3)反強磁性体超微粒子のスピン波の量子サイズ効果MnF_2,Rb_2MnC1_4,CsMnBr_3の固体と超微粒子について光吸収,光散乱,フォトルミネッセンススペクトルを測定した.そして,超微粒子系に特有なスピン波の量子サイズ効果や有限スピン鎖効果,スピン揺らぎの増大等を観測した.
長鎖アルカンの空準位電子構造への自由電子性の寄与に関する逆光電子分光研究

長鎖アルカンは、炭素原子の擬一次元化合物、ポリエチレンなど高分子のモデル物質、代表的な有機絶縁体などの観点から、理論・実験の両面でその電子構造の研究が行われてきた。特に空準位に関しては自由電子性の寄与が示唆されており、それを明らかにすることは有機分子集合体の物性の基本的な理解のためにも重要である。しかし、空状態の電子構造観測にとって有効な逆光電子分光法を用いた研究は、長鎖アルカンが電子照射に弱いために信頼できる結果がなく、充分なデータが得られていなかった。本研究では、照射電子量を検出限界に達するまで減らして測定を試みた結果、信頼できる逆光電子スペクトルを得ることができた。しかし、このスペクトルは試料損傷などの影響がない情報を目指して得たものであり、試料薄膜中の分子配向やスペクトルから決まる物理量のエネルギー絶対値の決定などについてはさらに入念な実験が必要である。特に、ポリエチレンは負の電子親和力をもつ物質であると報告されているが、得られた逆光電子スペクトルからは真空準位より低エネルギーに空準位が存在する可能性が示唆されている。そこで、分子配向や真空準位の位置を調べるために、角度分解紫外光電子分光法による測定を行った。また、これまでに報告されている量子化学計算結果には自由電子性を考慮したものがなかったので、基底関数を大きくとることにより近似的に自由電子性を取り入れた計算を試みた。密度汎関数法(B3LYP)による計算結果では、充分大きな基底関数を用いると分子のLUMOが真空準位よりも低エネルギーに位置する。この結果から求めた状態密度は、逆光電子スペクトルと対応している。また、依然として基底依存性がみられるため、自由電子性を取り入れるためにはさらに大きな基底関数を用いる必要があることもわかった。
有毒ラン藻Microcystis属の分子分類に関する研究

M.aeruginosa f.aeruginosa(NIES-87),M.aeruginosaf.flos-aquae(NIES-98),M.viridis(NIES-102),M.wesenbergii(NIES-111),M.elabensvar.minor(NIES-42),M.holsatica(NIES-43)を供試生物とし,DNAの抽出方法について検討した結果、NIES-87,98,102,111(以下AERUグループとする)については細胞破砕の方法として最適なものは液体窒素処理であった。また,DNA抽出buffer等に関しては,赤潮藻類に用いられるDNA抽出bufferを使用し,CTABで精製することが肝要であった。そうして得られたDNAを鋳型として用いることにより,安定して約1.5kbpの16S rRNA遺伝子(16S rDNA)のPCR産物が得られた。これらの産物に制限酵素処理を行って断片パターン(RFLP)を調べた結果,AERUグループとNIES-42,43株との間に違いは見られたが,AERUグループには見られなかった。さらに、塩基配列を調べた結果,AERUグループ間の塩基配列の類似度は97%以上,AERUグループはNIES-42,43株間ではそれぞれ76%,84%であった。これらのことから,今回調べたMicrocystis属のうち,M.elabensとM.holsaticaの2種はAERUグループと識別できたが,AERUグループ間においては困難であった。ただ、AERUグループには、他の藍藻や細菌にはない塩基配列の保存領域があるため、様々な群集DNAからその保存領域をもとにこれらのグループをスクリーニングできることが明らかとなり,福井県三方湖の湖水からMicrocystis属AERUグループの16S rDNAの検出に成功した。
バイオロジクス生産のためのトランスジェニック鳥類プラットホームの開発

申請者らが開発したトランスジェニック鳥類作製技術をベースにして、ニワトリなどの家禽鳥類をタンパク性医薬品などのバイオロジクス生産のための生体バイオリアクターとして使用するために、(1)生産物を安定して大量に発現するための卵白特異的発現システムの開発、(2)生産物が糖タンパク質である場合に付加糖鎖の制御、(3)鳥類での生産に適したバイオロジクス生産、について検討を行った。本研究では、申請者らが開発したトランスジェニック鳥類作製技術をベースにして、ニワトリなどの家禽鳥類をタンパク性医薬品などのバイオロジクス生産のための安全かつ安価な生体バイオリアクターとして使用するために必要な技術開発を行うことを目的に、(1)生産物を安定して大量に発現するための発現システムの開発、(2)生産物が糖タンパク質である場合に付加糖鎖の構造制御、(3)鳥類での生産に適したバイオロジクス生産、について検討している。(1)では、卵管特異的な少量発現を大量発現へと導くために、tTA-TRE合成プロモーターシステムを組織特異的プロモーターと組み合わせ、構成的なプロモーターによる発現ではポジティブフィードバックにより約25倍発現量の増加が見られた。卵管細胞特異的な発現のために、TRE応答配列の構成要素であるミニマムプロモーター領域を卵管組織で発現しているオボアルブミンあるいはコンアルブミンのTATA周辺領域との置き換えを行ったところ、卵管細胞特異的な発現が可能となった。(2)に関しては、トランスジェニックニワトリで生産した組換え抗体に付加された糖鎖構造を解析した。血清と卵白では糖鎖構造が大きく異なること、卵黄では血清と同様の構造の糖鎖が付加されていることを明らかにした。(3)の検討として、スギ花粉症治療を行うために、スギ花粉アレルゲンエピトープを含む融合タンパク質を生産する遺伝子導入ニワトリの作製を試みた。7crp融合タンパク質発現用ウイルスベクターを胚に注入することで遺伝子導入を行い、胚培養によって人工孵化させた。遺伝子導入ニワトリの組織からゲノムDNAを抽出して、PCR法により導入遺伝子の有無の確認を行ったところ、組織のゲノム内に導入遺伝子が検出された。血球細胞、眼球、嚇、皮膚でレポーター遺伝子EGFPの発現が観察されるとともに、ニワトリ心臓での融合タンパク質の発現を確認した。(1)では、前年度に開発したtTA-TRE合成プロモーターシステムを組織特異的プロモーターと組み合わせたプロモーターを組み込んだレトロウイルスベクターをニワトリ胚に微量注入して遺伝子導入ニワトリを作製した。現在、レポーター遺伝子発現の組織特異性について検討を行っている。(2)に関しては、糖タンパク質として知られているヒトエリスロポエチンを抗体Fc領域との融合タンパク質として発現する遺伝子導入ニワトリを作製し、卵黄で生産された同融合タンパク質が血清で生産されたものと同様の糖鎖構造を有していることを明らかにした。7crpと卵白リゾチームの融合タンパク質発現用ウイルスベクターを胚に注入することで遺伝子導入を行い、胚培養によって人工孵化させたニワトリについて導入遺伝子の存在と発現を調べたところ、高い効率で導入遺伝子が検出された。遺伝子導入ニワトリが産んだ卵の卵白において融合タンパク質が生産されていることを確認した。本研究では、申請者らが開発したトランスジェニック鳥類作製技術をベースにして、ニワトリなどの家禽鳥類をタンパク性医薬品などのバイオロジクス生産のための安全かつ安価な生体バイオリアクター(動物工場)として使用するために、(1)生産物を安定して大量に発現するための発現システムの開発、(2)生産物が糖タンパク質である場合に付加糖鎖の構造制御、(3)鳥類での生産に適したバイオロジクス生産、について検討を行っている。これまでに、卵管特異的な少量発現を大量発現へと導くために、tTA-TREプロモーターシステムを組織特異的プロモーターと組み合わせた人工プロモーターシステムを開発し、ニワトリ胚への遺伝子導入において組織特異的な発現が起こることを確かめた。本年度は、この人工プロモーターシステムを使った実際の生産ターゲットとして抗プリオン一本鎖抗体を生産するニワトリ個体の作製を試み、遺伝子導入したニワトリ胚を孵化させることに成功した。また、鳥類での生産に適したバイオロジクス生産として、スギ花粉症治療を行うために、スギ花粉アレルゲンT細胞エピトープを含む融合タンパク質を生産する遺伝子導入ニワトリの作製を試みており、スギ花粉アレルゲン集積エピトープである7

crpを卵白リゾチームとの融合タンパク質(cLys-7crp)として生産するニワトリの作製を行い、卵白で同タンパク質を発現していることを確認しているが、本年度はマウスを用いた動物実験で、cLys-7crpを含んだ卵白の食餌によって花粉症の治療や予防に効果があるかについて検討した。その結果、花粉症モデルマウスへのこの卵白の継続的な経口投与によってくしゃみなどの花粉症症状が緩和されることがわかった。また、あらかじめcLys-7crp含有卵白を経口投与することによって、花粉症になりにくくなることがわかった。
虫媒花を利用する昆虫群集に関する野外生態学-送粉者、盗蜜者、植食者の相互作用系の解明-

昨年度に引き続き、京都大学芦生演習林と京都大学構内において、1990年に論文公開した方法(Kato et al,1990; Kakutani et al,1990)に準じた訪花昆虫群集調査を行った。すなわち、一定の調査コースを定め、そのコース沿いで訪花を確認したすべての植物種を調査対象として、植物の種ごとに10分間に確認した訪花昆虫を分類群を問わず、すべて採集した。さらに、先の調査方法に加え本研究では、調査に際して昆虫を採集した花の写真をデジタルカメラで撮影した。採集した昆虫標本は、実体顕微鏡を用いて花粉の付着状況を調べた後、乾燥標本として昆虫標本箱に保管してある。なお、これらの標本は上記の論文の標本とあわせて、京都大学総合博物館で管理する。また、今年度は、虫媒花を確認した植物について、その植物を利用する食植者昆虫相についても調べた。さらに、地域間比較のため、神戸市北区においても若干の調査を行った。この2年の調査で得られた昆虫標本ならびにデジタル画像を合わせて解析し、先に1990年に論文公開した結果と比較することによって、この10年にわたる訪花昆虫群集の変化が、原生林内と市街地でどのように違うかが明らかになる。これらの全情報を総合的に解析するためにデータベースソフトOracleを導入し、現在そのデータベース化を進めている。また、10年前には定量的に評価しきれなった花と昆虫の形態的共進化に関する評価をデジタル画像のコンピュータ処理によって解析中である。また、送粉者、盗蜜者の関係のみならず、植食者が送粉系に及ぼす影響についても、データベース化が完了し、解析が進めば議論できそうである。なお、こうした研究では、1990年に公表した論文の場合と同様に5年程の継続調査を行った上で、結論を導くことが好ましいが、中間報告的論文を近日中の公表をめざして執筆中である。京都大学芦生演習林と京都大学構内において、1990年に論文公開した方法(Kato etal,1990:Kakutani et al,1990)に準じた訪花昆虫群集調査を今年度から開始した。また、食植者に関する情報の収集については、本年度、予備的調査を行い一定の調査方法について検討を進めている。来年度の継続調査によって得られる昆虫標本ならびにデジタル画像を今年度のものと合わせて解析し、先に1990年に論文公開した結果と比較することによって、この10年にわたる訪花昆虫群集の変化が、原生林内と市街地でどのように違うかが明らかになるとともに、10年前には定量的に評価しきれなかった花と昆虫の形態的共進化に関する評価をデジタル画像のコンピュータ処理によって行える。また、送粉者、盗蜜者の関係のみならず、植食者が送粉系に及ぼす影響についても議論できそうである。なお、今年度分だけの情報から群集動態に関わる長期的な相互作用系の解明をめざす本研究の結論を導くことは適当ではないので、本研究に関わる研究発表は今年度は行っていない。理想的には、先の論文の場合と同様に5年程の継続調査を行った上で、結論を導くことが好ましいが、来年度には本科研費での調査結果として中間報告的論文を公表する予定である。

なお、こうした研究では、1990年に公表した論文の場合と同様に5年程の継続調査を行った上で、結論を導くことが好ましいが、中間報告的論文を近日中の公表をめざして執筆中である。
食物繊維摂取ラットにおける盲腸内短鎖脂肪酸産生と物質吸収に関する研究

1、ラット盲腸内短鎖脂肪酸産生速度をin vitro短時間培養法により測定した結果、従来、盲腸内発酵の指標として用いられてきた短鎖脂肪酸濃度と大体において一致した。しかし、産生速度の日内変動の様な短期間の変化は、濃度と一致せず、このような場合には短鎖脂肪酸の濃度は発酵性の指標とならないことが示された。食物センイとしてトウモロコシ外皮(コーンハスク)を有機酸中で加熱することにより一部の繊維を分解し(解繊処理)発酵性を変化させたものをラットに摂取させて盲腸内短鎖脂肪酸産生速度を測定した。その結果、盲腸内短鎖脂肪酸の産生速度は、in vitroでの解繊コーンハスクのヘミセルラーゼ感受性と良く一致した。2、短鎖脂肪酸の血中濃度測定法として、当初キャピラリー電気泳動法を挙げたが、配分された補助金内で購入できる低価格の装置では短鎖脂肪酸の分析が不可能と判断されたため、HPLCを使用し、ポストカラムでpH指示薬を発色剤とする方法でさらに検討しこれを確立した。この方法により、従来門脈血中で検出できなかった酪酸を、もっと上流に当たる盲腸静脈血を採取することにより測定可能にした。その結果、この方法により測定された、短鎖脂肪酸の盲腸からの吸収速度は1、で測定した短鎖脂肪酸産生速度と良く一致した。すなわち、食物センイ摂取による短鎖脂肪酸産生速度の上昇はその吸収速度を増加させることが確認された。3、盲腸静脈血-動脈血濃度差法にて、カルシウム、マグネシウム、亜鉛の盲腸からの吸収を測定した。その結果大きく正の吸収をしめしたのはカルシウムで2-5mg/dlであった。この値は、食物センイの摂取により有意に増加した。4、3、の結果より、盲腸で正の吸収を示したカルシウムについて、盲腸での吸収を確かめるため、盲腸内に直接カルシウムを投与し、その利用率を測定した。その結果。カルシウム欠乏ラットの盲腸内に投与されたカルシウムの吸収率は80%以上であり、発酵性の高い食物センイの摂取によりこの値は増加した。またカルシウム欠乏ラットの骨密度は、食物センイ摂取により無センイ食摂取ラットに比べて有意に高かった。これらの結果は、盲腸内での短鎖脂肪酸の産生増加がカルシウムの吸収を亢進したことを示唆している。その結果。
日本東方海域における海洋深層循環の解明

日本列島の東に連なる伊豆小笠原海溝や日本海溝には,西側斜面を南下,東側斜面を北上する深層流がある.北上流は特に流量が大きく,北太平洋の物質輸送や熱輸送に大きな影響を持っていると考えられることから,その輸送などについて観測・解析を行った.本年度の成果は以下の通り:(1)白鳳丸KH-02-3次航海において,鹿島沖測線で5系の係留系の設置とCTD観測を行った.測線は伊豆小笠原海溝と日本海溝の接点にあたる鞍部にあたり,海溝間の海水交換を定量的に調べるためである.CTDデータの予備的な解析から,2000dbを基準とする地衡流は深層ではほぼ全域で南西向きであり,従来の東西斜面を逆行する1対の深層流と様相が大きく異なる.正味の北上流量を予想していたが,鞍部の東海底上にもっとも低温・高塩分・高酸素な水があることから,南より深層水の供給も予想され,今後とも流速計データなどの解析を進めたい.(2)伊豆小笠原海溝とその東方海洋底部分の深層流について,白鳳丸KH-00-4次航海で実施したCTDと係留流速計データの解析を行った.CTDの地衡流シアは部分的な測定ではあるが,流速計のプロファイルと一致する.CTD測線と伊豆小笠原海嶺で囲まれる部分の流量収支を計算すると,2000dbを無流面に取る場合,大きな残差が生じる.一方,海溝の中央部で流速が0になると仮定して,基準流速を与えると,西斜面の南下流は8Sv程度である.東斜面では北緯32度付近で10Svの西向きの流入があり,北緯34度付近で同量の流出がある.10Svは斜面に沿って北上すると思われるが,流量残差が10Svあり,推定誤差も大きい2001年11月に東大海洋研淡青丸KT-01-16次航海において,2000年に伊豆小笠原海溝の東方に設置していた4系の係留系の回収作業を実施した.1系は回収できなったが,3系において流速の時系列を得ることができた.一方,計画では2002年6月に伊豆小笠原海溝においてCTD観測を実施する予定であったが,残念ながら東大海洋研究所白鳳丸の航海日程の関係上,見送ることとなった.回収した流速計の結果は,われわれの想定する循環とほぼ合致し,海溝東斜面に強い北上流があり,さらに東には西向きに海溝に合流するような深層流が存在する.現在,2000年の系設置に観測したCTDデータに基づいて地衡流量などの計算を進めている.また,3つの系はちょうど東西,南北に並べたので,それぞれの方向における流速変動の相関を計算した.流向から示唆されるようなラグでの変動はみられなかった.また,1996年1997年においてCTDと係留流速計により観測した北緯38度線の日本海溝の結果をまとめた(投稿準備中).38度の流量を30度,34度,およびOwens and Owens(2001)の42度の結果と比較すると,海溝西斜面の南下流はいずれも5Svであるが,東斜面の北上流は緯度による流量の違いが大きく,西の大洋底上との流入出の多さを示唆する.北緯3238度にかけての東経146度のCTD観測や東経140156度にかけての北緯30度と34度のCTD観測を使ってインバース・モデルを用いて,海水や熱・塩分などを保存するように流量を計算すると,海溝付近で大きな値を持つ.ただし,現在は係留流速データをモデルにいれていないので,現在,その作業を進めている.日本列島の東に連なる伊豆小笠原海溝や日本海溝には,西側斜面を南下,東側斜面を北上する深層流がある.北上流は特に流量が大きく,北太平洋の物質輸送や熱輸送に大きな影響を持っていると考えられることから,その輸送などについて観測・解析を行った.本年度の成果は以下の通り:(1)白鳳丸KH-02-3次航海において,鹿島沖測線で5系の係留系の設置とCTD観測を行った.測線は伊豆小笠原海溝と日本海溝の接点にあたる鞍部にあたり,海溝間の海水交換を定量的に調べるためである.CTDデータの予備的な解析から,2000dbを基準とする地衡流は深層ではほぼ全域で南西向きであり,従来の東西斜面を逆行する1対の深層流と様相が大きく異なる.正味の北上流量を予想していたが,鞍部の東海底上にもっとも低温・高塩分・高酸素な水があることから,南より深層水の供給も予想され,今後とも流速計データなどの解析を進めたい.(2)伊豆小笠原海溝とその東方海洋底部分の深層流について,白鳳丸KH-00-4次航海で実施したCTDと係留流速計データの解析を行った.CTDの地衡流シアは部分的な測定ではあるが,流速計のプロファイルと一致する.CTD測線と伊豆小笠原海嶺で囲まれる部分の流量収支を計算すると,2000dbを無流面に取る場合,大きな残差が生じる.一方,海溝の中央部で流速が0になると仮定して,基準流速を与えると,西斜面の南下流は8Sv程度である.東斜面では北緯32度付近で10Svの西向きの流入があり,北緯34度付近で同量の流出がある.10Svは斜面に沿って北上すると思われるが,流量残差が10Svあり,推定誤差も大きい
青年期の聴覚障害者に対する発育指導の意義と、その効果

1.青年期の聴覚障害者の発音に対する意識と発音訓練の希望状況筑波技術短期大学学生50名の対象に、質問紙及び面接による調査を実施した結果、下記の事項が明らかにされた。(1)健聴者とのコミュニケーションにおいて、自分から相手への意志伝達の手段として、調査対象者の90%が音声を活用していることが明らかにされた。(2)対象者のうち発音の矯正を望む者は、全体の7割を占めた。このことから青年期の聴覚障害者に対して発音指導を実施する意義が検証された。2.年齢に即した発音指導の内容・方法訓練希望者25名を対象に週1回の発音指導を実施し、各回の訓練状況から、個々の被験者の技能に応じた指導内容、方法、教材について検討した。この結果、特にこの年齢においては、スピーチに結びついた指導内容、方法、教材を精選すべきことが示唆された。3.実現しうる指導成果と学習者の要求水準との関連指導の効果を客観的に評価するため、被験者の発声を録音し一般健聴者がこれを聞き取り評定する、発音明瞭度検査を実施した。この結果、単音節で10%20%の明瞭度向上が認められたが、学習者が求める日常会話レベルのスピーチ明瞭度を評価する方法を開発する必要性が示唆された。
霊長類における性の認知と性ホルモンの影響

性と認知機能の関連についてはヒトにおいて多くの研究がなされているが、霊長類では体系的な検討はなされていない。一方で、ヒト以外の霊長類においても、エストロゲン・プロゲステロンがヒトと同じように、空間認知や記憶課題などの認知機能への影響を与えることが示されている。ヒト女性では、ホルモン状態に応じて異性の顔における性選好性が変わることが知られている。被験体のホルモン状態が、異性の顔の物理的特徴への選好性に影響をあたえる現象は、ヒト以外の霊長類でも見られるのではないかと予測される。そこで、本研究では、ニホンザルを対象に同種他個体の性別を区別する上で手掛かりとして用いられ、性的二型の確認された顔、そして排卵周期などの状態を示していると考えられている尻に着目し、顔や尻の視覚的要素が1.選好性、2.弁別に与える影響を検証するのと同時に、課題遂行個体の尿を採取してホルモン量を定期的にモニターすることにより、性ホルモンが性の選好性や弁別といった性の認知へ与える影響を明らかにすることを目的に研究をおこなった。本年度は、メスのニホンザルの尿サンプルを2日に1度採取し、エストロゲン、プロゲステロン、クレアチニン値の測定をELISA法(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)を用いて測定した。また、課題に使用する視覚刺激の収集、実験課題のプログラミングをおこない、弁別課題テストの準備として、ニホンザルメス3頭に対して、ニホンザルの顔写真を用いた性弁別課題の訓練をおこなった。
心理力動的理解に基づくトップアスリートの心理サポート-描画法を手がかりとして-

アスリートを対象とするスポーツカウンセリングは,意識レベルだけでなく無意識の層にまで彼らの理解を拡げるため,既知見の少ない無意識レベルからの特性を見出す必要があった.本研究では心理サポート事例を検討し,トップアスリートの内的世界の特徴を把握すること及び競技力向上に伴う内的変容の様相を明らかにすることを目的とした.結果として,心理サポートで語られるアスリートの体験している身体から,彼らの内的課題やその変容を捉えることが可能であり,それはさらに表現療法作品を重ね合わせることでより理解が深まることが明らかとなった.アスリートを対象とするスポーツカウンセリングは,意識レベルだけでなく無意識の層にまで彼らの理解を拡げるため,既知見の少ない無意識レベルからの特性を見出す必要があった.本研究では心理サポート事例を検討し,トップアスリートの内的世界の特徴を把握すること及び競技力向上に伴う内的変容の様相を明らかにすることを目的とした.結果として,心理サポートで語られるアスリートの体験している身体から,彼らの内的課題やその変容を捉えることが可能であり,それはさらに表現療法作品を重ね合わせることでより理解が深まることが明らかとなった.本邦でのアスリートに対する心理サポートのアプローチとして,スポーツカウンセリングが挙げられるが,これは臨床的ないしは準臨床的問題・課題も対象としていることから,サポートにおいては,意識レベルだけでなく,無意識的なレベルにまでアスリートの理解を広げる必要がある.そこで本研究では,描画法を用いてトップアスリートの内的世界の特徴を把握すること,そしてさらに彼らの競技力向上・実力発揮に伴う内的変容要因を明らかにすることを目的とした.主な方法論としては,個別事例についての集団スーパービジョンでの事例検討を採用した.また風景構成法に対する一般臨床家からの解釈仮説,読み取りを行った.複数の事例の検討を行ったが.その中の一つの事例は,初期運動動作の後半部分における遂行不具合を主訴として心理サポートを求めたものであった.選手の成育歴、競技歴を含めた主訴に至る背景及び風景構成法作品から,選手自身の自立が心理的課題の根底にあることが理解された.事例の検討の項目として,語れないものを語る身体としての切り口の重要性が有効であると考えられた.また,トップアスリートの風景構成法作品に対して,一般臨床家を交え,その特徴を概観したところ,病理モデル,臨床心理学モデルだけでは,理解に限りがあることが確認でき,アスリートを理解する新たな解釈仮説を導くことが今後の課題となった.本研究により,アスリート独自の心理特性を理解することで,アスリートのサポートの質的向上につながる知見を得ることが可能となるだけでなく,身体性についての新たな理解にもつながる.本研究は,アスリートに対する心理サポート実践から得られた風景構成法作品や逐語データの資料を通して,トップアスリートの心理的特性を無意識レベルから理解することを目的とした.競技者の風景構成法作品には,臨床心理学的あるいは精神医学的視点から捉えると特異な描写(例えば,強迫的なこだわり,注意欠陥的,内面的幼さ等)が認められる作品が多かったが,アスリート特有の心理・社会的状況を加味して解釈する必要性があるため,そのための指標の選定・比較対象を整理し分析することを次年度の課題とした.また,複数の事例検討から,特に,発達課題として自立(主体性)がテーマであり,身体に関する言及(動きなどのパフォーマンスや怪我といった身体症状)から心理的変容を読み取った事例を中心に考察した.競技者の内的課題(発達課題)の現れのきっかけは,競技者としての転機を迎えた時であった.また,自身のパフォーマンスや競技生活を中心に語る過程で,特に動きの体験的イメージが,内的課題の取り組みを表現していた.一方,身体に関することでは,彼らが意識できない力動的圧力が,怪我や不測の事態に依る身体の違和感として出現した.競技者の身体に関する言及は,主体的な内的成長に関する意味と,意識できない部分(無意識)からのメッセージとしての意味があることが考察された.アスリートは競技生活やパフォーマンス(身体)を中心に語るため,彼らが体験している身体に注目し,競技心性の特異性を明らかにすることは,アスリートの心身の成熟を支える上で重要となる.アスリートの心理サポートの一つであるスポーツカウンセリングは,意識レベルだけでなく無意識的なレベルにまでアスリートの理解を拡げる.それは日常のサポート経験から,アスリートは競技レベルが高くなればなるほど,自身の無意識レベルからの動きと対峙せねばならない事象をサポート実践者は目の当たりにし,彼らに対する理解の幅を深めることが求められていると実感するからである.本研究では,無意識レベルの心理的特徴を捉えることを可能とする描画法を用いて,トップアスリートの内的世界の特徴を把握すること,そしてさらに彼らの競技力向上・実力発揮に伴う内的変容要因を明らかにすることを目的とした.以下が主な結果である.1)風景構成法(LMT)作品の特徴からアスリートの特性を記述するため分析項目の精選を行った.約160の観点を設定しLMT70作品を整理した.例えば太陽や山といったいくつかの選定項目についてアスリート特有の特徴が確認でき,彼らの競技傾倒へのエネルギーや身体との関係から考察を行った.2)複数名の心理サポートの検討から,アスリートがどのように身体(パフォーマンス)を語るかが,彼らの内的変化を捉え(例えば,部分で捉えていたものを全体で捉えることができるといった変化は,自己を客観視できるといった内的な成熟に関係するなど),またアスリートの語りそのものが彼らの成熟のきっかけあるいは触媒となっていることが確認された.

本研究は,アスリートの心性の理解を無意識レベルに拡げ理解に努めるところに独自性がある.今後は無意識の表現ともされる身体と心理的変容の関係について注目することで,アスリートの理解を深める.実際のサポート事例から得られた資料を基に臨床学的アプローチを用いる取り組みは,客観的データの平均から特徴を捉えることの限界を補償する点に置いて意義あるものである.
異なるタイプの筋線維における筋細胞内膜系の分化と筋疲労の関係に関する研究

運動の継続に伴い筋が疲労する要因を興奮収縮連関に直接関与する筋細胞内膜系の分化の特徴から明らかにすることを目的として、タイプの異なる筋線維組成を有するラット下肢骨格筋(長指伸筋:速筋、ヒラメ筋:遅筋)を対象として実験を行った。両骨格筋を電気刺激(1Hz)により繰り返し収縮させ(単収縮)、発揮張力が最大発揮張力の75%、50%、25%、0%となった時点で分析に用いた。骨格筋の超微細構造並びに筋細胞内膜系を観察するために、筋をグルタールアルデヒドにより固定したエポン樹脂に包埋し、厚さ50nm及び0.35μmの切片を作成し加速電圧80kV、100kVにより電子顕微鏡を用いて観察した。収縮の継続に伴い発揮張力が低下する割合は速筋線維において顕著であり、いずれの%に至る時間も速筋が遅筋に比較して有意に早い値を示した。また従来より報告されているように、筋細胞内膜系(筋小胞体:SR、横行小管:T管)の発達の程度は速筋線維において顕著であり、ミトコンドリアの容量及び数は遅筋線維において顕著であった。筋疲労の程度が顕著になるに伴い(発揮張力の低下が進行するに伴い)、T管の配列に乱れが生じた。しかし、SRに関しては特に顕著な構造上の変化は観察されなかった。T管の構造上の乱れは特に速筋線維において顕著であり、筋疲労の要因が興奮収縮連関に関与する筋細胞内膜系にもある可能性が示唆され、遅筋線維に比較して速筋線維の疲労耐性の低さが筋細胞内膜系の構造上の特性からも説明できるものと思われる。しかし、筋疲労に伴う速筋線維と遅筋線維における筋細胞内膜系の機能的特性の変化に関しては不明であり、T管並びにSRに局在するカルシウムチャンネルの機能的特性の変化と併せて今後の検討課題であると思われる。
貝類を用いた新規γ-アミノ酪酸含有発酵食品の開発

著者らがこれまでに様々な食品から分離したγ-アミノ酪酸(GABA)生成乳酸菌を用いて貝類を材料としたGABA含有新規発酵食品の開発を試みた。まず、GABA生成の最適条件を明らかにした。次に、材料配合、衛生面向上などの前処理を含む製造条件を確立した。ホタテガイのみならず、ヒオウギガイ、アコヤガイなどの貝類を用い発酵食品の製造が可能であった。製造した発酵食品には、一部の市販のGABA含有食品よりも多いGABAが含まれていた。本研究は、貝類の有効利用の手段として、機能性を付加した新規加工食品を製造することを目的として、貝類を用いたγ-アミノ酪酸(GABA)含有発酵食品の製造条件を確立し、安全性と機能性についての検討を行うとともに、嗜好性成分の分析と嗜好性の調査を実施するものである。今年度は、GABA生成乳酸菌の最適培養条件および製造条件を検討した。実験室保有のGABA生成乳酸菌の中から、生成能の高い株を選択し、Lactobacillus brevisおよびLactobacillus buchneriを用いることとした。L.brevisのGABA生成のための最適培養条件を検討したところ、初発pH5、グルタミン酸濃度5%、35°C、培養期間2日間であった。発酵材料として、三重県内で新規加工法が求められているひおうぎ貝およびあこや貝を用いることとした。材料配合は市販のかまぼこを参考にして、貝100gあたり食塩2.6g、滅菌水30ml、グルコース13g、乳酸菌凍結菌体0.05gを用いた。貝を包丁で細断した後、フードプロセッサーで1分間擂潰、次に、食塩を添加して3分間擂潰した後、滅菌水、乳酸菌スターター、グルコースを添加し、5分間擂潰した。調製したペーストを充填し、37°Cで4日間、または、20°Cで7日間培養し、発酵させた。いずれの試料も発酵によりpH4付近まで低下した。あこや貝肉のみを用いた場合、pHは低下したが、凝固しなかった。また、L*値が40程度と低く暗く、黒っぽい色であった。そこで、凝固させるために、ひおうぎ貝を同量添加し、色相を改善するために、あこや貝の肝を除去することにした。この条件で調製した試料は20°C7日間の発酵により凝固し、L*値も改善された。ひおうぎ貝単独の場合のGABA含有量は100mg/100g、混合材料の場合は、160mg/100gであった。本研究は、貝類の有効利用の手段として、γ-アミノ酪酸(GABA)含有発酵食品の製造条件を確立し、安全性と機能性についての検討を行うとともに、嗜好性成分の分析と嗜好性の調査を実施するものである。今年度は、材料配合割合の検討、官能検査、衛生試験を実施した。味の改善や健康面を考え、減糖・減塩かまぼこの調製の検討を行った。配合の違いによるpHに大きな差はなく、全ての条件でゲル形成が確認された。ゲル強度にも大きな差はなかった。官能検査では、「におい」・「生臭み」が改善されており、嗜好にも大きく影響することが分かった。以上の結果より、減糖・減塩の配合での製造も可能であると考えられる。あこや貝:ひおうぎがい貝柱=5:5の割合で調製した発酵かまぼこについて、官能検査を行った。識別検査で、特に強いとされたものは、「色」・「におい」・「塩味」であった。特に弱いとされたものは、「かたさ」であり、「もろい」などの意見が多くあった。嗜好検査で、特に評価が低かったものは、「生臭み」と「かたさ」であり、貝類特有の生臭みや、もろい食感が不快な印象を与えているようだった。あこや貝:ひおうぎ貝=5:5の割合で調製した試料について、生菌数測定を行った。試料は、未加熱のものと、加熱したものを用いた。未加熱かまぼこ、加熱かまぼこともに、食品衛生法で問題となる黄色ブドウ球菌、大腸菌は検出されなかった。未加熱かまぼこは、一般細菌1.1×10^9個/g、乳酸菌数1.5×10^9個/g、加熱発酵かまぼこは、一般細菌、乳酸菌ともに300個/g以下となった。以上の結果より、流通・販売における衛生面や、長期保存を考慮した場合、未加熱のものよりも、加熱殺菌したものが望ましいと考えられる。今年度は、これまでの結果を受けての最適条件における試作を行い、衛生試験を検討した。

また、血圧抑制作用の機能性を持つGABAのかまぼこ中での含有量について分析した。さらに、嗜好性に関連を及ぼす物性測定を行った。まず、ヨーグルトなどのスターターとして用いられるLactobacillas casei subsp caseiJCMII34を用い、ヒオウギガイを食材と作成したかまぼこでは、生成した乳酸によって貝柱に付着していたブドウ球菌と大腸菌群の生育を抑制することはできなかった。そのため、前処理を行ってから発酵させることした。塩漬け、アルコール漬け処理は、発酵が進みゲル化し、大腸菌群は殺菌することが出来たが、ブドウ球菌を殺菌することは出来なかった。また、酢漬け処理はブドウ球菌と大腸菌群ともに殺菌出来たが、試料が酢酸によって変性してしまい、ゲルを形成できないため、利用できないことがわかった。また、実験室保有株である水産発酵食品から分離したLactobacillus buchneriを用いて作成したかまぼこでは、25°C4日間の発酵で硬さは最大となり、その後、発酵が進むについて軟化する傾向が見られた。このときの、GABA含有量は210mg/100gであり、市販のGABA含有食品と同程度のGABAを含む水産発酵食品の製造が可能であると考えられる。また、同株は一般に流通しているホタテガイを材料として用いても、GABAを蓄積させたかまぼこを作成できることが確認できた。