hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物におけるニッケルの生理機能に関する研究

高等植物におけるニッケルの生理作用を究明するために、ニッケルを含む金属酵素であるウレアーゼ活性発現の際の環境条件の影響について検討した。キュウリを供試作物とし、超純水製造装置で精製した水を用いた培養液で栽培した。その後、微量のニッケルを添加して同時に温度・光条件を変動させたところ、キュウリ葉ウレアーゼは30°Cまで温度が高い方が活性が高まった。光強度は強い方が活性の高まりは大きかった。培養液にニッケルと同時に蛋白合成阻害剤を添加すると、暗状態ではウレアーゼ活性はほとんど阻害されないが、明状態では著しく阻害された。これらの結果より、アミノ酸の重合から始まり、ニッケルの導入によるウレアーゼ活性発現までの過程が光の存在に大きく影響されることが明らかになった。次にニッケルを多量に含有する蛇紋岩質土壌でも好んで生育する植物を採取してニッケル含量、ウレアーゼ活性を測定したところ、蛇紋岩質土壌に生育する植物は、隣接する玄武岩質土壌の植物よりもニッケル含量およびウレアーゼ活性が高かった。ニッケル耐性の強いジャノヒゲはニッケルの移行率が小さく、植物体内で繊維質の部分や不溶性の形態で存在していることが示唆された。また、高等植物中でウレアーゼが普遍的に存在するか否かを明らかにするために、種々の植物種について活性の存在を調べた。従来、活性が認められなかった植物にも測定法を検討して行ったところ活性が認められた。また、ウレアーゼ以外の尿素分解系酵素として知られているATP:ウレアアミドリアーゼ活性について測定条件を種々検討し、ウレアーゼとの同時測定を行ったところ、今回検討したすべての植物中にウレアアミドリアーゼの存在が認められなかった。以上より高等植物の生理作用上ニッケルはきわめて重要な元素であることが確認された。本研究においては高等植物におけるニッケルの生理作用を究明することを目的として,まずニッケルを含む金属酵素であるウレアーゼの活性発現の際における環境条件の影響について検討した.キュウリを供試作物とし,超純水製造装置で十分に精製した水を用いた培養液で栽培した.その後微量のニッケルを添加して同時に温度・光条件を種々に変動させてキュウリ葉中におけるウレアーゼ活性の変化を調べた.その結果,温度では30゚Cで高い方がウレアーゼ活性が高まり,光強度ではやはり強い方が活性の高まりは大きかった.培養液にニッケルと同時に蛋白合成阻害剤(シクロヘキシミド)を添加すると,暗状態ではウレアーゼ活性はほとんど阻害されないが,明状態では約40%の阻害されることがわかった.これらの結果より,アミノ酸の重合から始まり,ニッケルの導入によるウレアーゼ活性発現までの過程が光の存在に大きく影響されることが明らかになった.一方,ニッケルは過剰に存在すると多くの植物は著しい生育障害を受けることが知られているが,ニッケルを多量に含有する蛇紋岩質土壌でも好んで生育する植物が存在する.そこで,そのような場合に特異的に存在する植物を採取してニッケル含量,ウレアーゼ活性を測定した.その結果,蛇紋岩質土壌に生育する植物は,隣接する玄武岩質土壌に生育する植物よりもニッケル含量およびウレアーゼ活性が著しく高いことがわかった.しかし,土壌のニッケル含量とすべての植物中のウレアーゼ活性との間に相関はみられず,植物の種間差の大きいことがわかった.そこで,蛇紋岩質土壌で良好に生育しているジャノヒゲを用いてニッケル添加による水耕試験を行った.ニッケル耐性の大きくジャノヒゲはニッケルの移行率が小さく,さらに,植物体内で繊維質の部分や不溶性の形態でその他の部分に存在していることが推定された.

高等植物にウレアーゼが普遍的に存在するか否か、また、正常な代謝系で尿素が生成し、それがウレアーゼのみによって分解されるか否かの問題はニッケルの植物栄養的意義を考える上できわめて大切である。本研究においては今までに検討した134種の植物に加えて、若干特殊と思われる植物についてウレアーゼの存在を検討し、さらに酵母やクロレラなどの緑藻類で存在が知られているATP:ウレアアミドリアーゼの存否について検討した。なお本酵素はウレアーゼと同様に尿素をアンモニアと二酸化炭素に分解する酵素である。その結果、水生植物であるクロモ、コカダモ、スイレン、オオサンショウモにおいても通常の陸生植物と比較して高いウレアーゼ活性を有することがわかった。その他、アジサイ、ベンケイソウ、イヌワラビ、ハコベラホウズキでもウレアーゼ活性が存在することがわかった。また、ニッケルを含有していない酵素であるATP:ウレアアミドリアーゼ活性の測定法を検討した。すなわちSaccharomyces cerevisiaeを尿素を窒素源として培養し、その後、培養液を遠心分離し菌体を収穫し、緩衝液に懸濁させ、超音波破砕機で細胞壁を破砕して酵素液を調整して活性測定を行った。その結果、S.Cerevisiaeはかなり高いATP:ウレアアミドリアーゼ活性を有することがわかった。また、ウレアーゼとアミドリアーゼを区別して定量するためにウレアーゼの阻害剤としてアセトヒドロキサム酸を添加し、アミドリアーゼの阻害剤としてアビジンを添加すれば、両酵素が混在していても区別して測定できることがわかった。以上の方法により水生植物、シダ植物を含む10種の植物についてアミドリアーゼ活性を測定した結果、すべてにおいて本控訴の存在は認められなかった。このことから高等植物では、尿素の分解系はウレアーゼのみである可能性が強く示唆された。
SGLT2阻害薬による心外膜下脂肪厚への影響と将来の心血管イベント発症との関連

【具体的内容】Sodium glucose cotransporter 2 (SGLT2)導入予定の糖尿病患者を対象とした前向き研究である.心外膜脂肪(EAT)を超音波検査を用いて測定し,その他,皮下脂肪や内臓脂肪,体組成なども評価項目として計測する.SGLT2導入前および半年後に各項目を評価し,変化の程度を検証する.EAT厚をはじめとするSGLT2阻害薬による変化の有無およびその程度と関連する因子について検討し,さらに,将来の心血管イベント発症との関連について検証することも目的としている.【意義と重要性】糖尿病治療薬であるSGLT2阻害薬は,将来の心血管イベントを抑制することが報告され,糖尿病治療薬以外の作用についても注目されているが,未だ機序は明らかでない.SGLT2阻害薬は,体重や脂肪を減少させる効果があることが証明されており,将来の心血管イベントを軽減させる一因であることが示唆されている.今回申請者が評価項目としてしている心外膜下脂肪(EAT)は,脂肪組織の中でも特に冠動脈硬化や拡張不全と関連する脂肪として注目されている.そこで,1SGLT2阻害薬によってどの程度EATが変化するかを検討すること,2その程度と将来の心血管イベント発症との関連について検討することを目的とした.これによって,SGLT2阻害薬が心血管イベント抑制するメカニズムに,EATが関与しているか否かが明らかとなる.研究面目標到達例に対して対象者が30例であり,症例が中々集まらない状況である.少しでも目標到達例に近づけるために,引き続き各内科での研究説明会の場を設けていきたい.また,既に登録済の患者は全て半年後の経過観察も施行済であるので,今後データを整理し,目的の1つである「SGLT2阻害薬によってどの程度EATが変化するかを検討すること」について,解析する予定である.学術面心外膜脂肪の最新知見を各学会(日本循環器学会,日本心臓病学会,欧州心臓病学会)で収集することができた.特にSGLT2阻害薬との心外膜脂肪の関連についての検討も他施設から徐々に報告があり,心疾患と心外膜脂肪とSGLT2阻害薬との関連がますます注目されていると考える.目的1の解析と共に,SGLT2阻害薬投与による心外膜脂肪の変化と関連する心エコー図指標の検討についても明らかにしていきたい.今後の研究の推進方策として,引き続き目標症例達成のため,情報提供を行い,対象患者を募っていきたい.また,症例収集後は速やかに患者リストを完成させ,横断研究から解析に移ることとする.学会発表および論文作成に努めたい.【具体的内容】Sodium glucose cotransporter 2 (SGLT2)導入予定の糖尿病患者を対象とした前向き研究である.心外膜脂肪(EAT)を超音波検査を用いて測定し,その他,皮下脂肪や内臓脂肪,体組成なども評価項目として計測する.SGLT2導入前および半年後に各項目を評価し,変化の程度を検証する.EAT厚をはじめとするSGLT2阻害薬による変化の有無およびその程度と関連する因子について検討し,さらに,将来の心血管イベント発症との関連について検証することも目的としている.【意義と重要性】糖尿病治療薬であるSGLT2阻害薬は,将来の心血管イベントを抑制することが報告され,糖尿病治療薬以外の作用についても注目されているが,未だ機序は明らかでない.SGLT2阻害薬は,体重や脂肪を減少させる効果があることが証明されており,将来の心血管イベントを軽減させる一因であることが示唆されている.今回我々が評価項目としてしている心外膜下脂肪(EAT)は,脂肪組織の中でも特に冠動脈硬化や拡張不全と関連する脂肪として注目されている.そこで,1SGLT2阻害薬によってどの程度EATが変化するかを検討すること,2その程度と将来の心血管イベント発症との関連について検討することを目的とした.これによって,SGLT2阻害薬が心血管イベント抑制するメカニズムに,EATが関与しているか否かが明らかとなる.研究面では,目標到達例に対して対象者が21例であり(20%)更なる症例収集が必要である.SGLT2阻害薬が投与されても,心エコーがオーダーされないため患者の拾い上げができない.学術面では,心外膜脂肪の最新知見を各学会(日本循環器学会,日本心臓病学会,欧州心臓病学会)で収集することができた.特にSGLT2阻害薬との心外膜脂肪の関連についての検討も他施設から徐々に報告があり,心疾患と心外膜脂肪とSGLT2阻害薬との関連がますます注目されていると考える.SGLT2阻害薬投与による心外膜脂肪の変化とその後の心血管イベントとの関連を検討することで,それらの関係がより明確になると考える.【具体的内容】Sodium glucose cotransporter 2 (SGLT2)導入予定の糖尿病患者を対象とした前向き研究である.心外膜脂肪(EAT)を超音波検査を用いて測定し,その他,皮下脂肪や内臓脂肪,体組成なども評価項目として計測する.SGLT2導入前および半年後に各項目を評価し,変化の程度を検証する.EAT厚をはじめとするSGLT2阻害薬による変化の有無およびその程度と関連する因子について検討し,さらに,将来の心血管イベント発症との関連について検証することも目的としている.【意義と重要性】糖尿病治療薬であるSGLT2阻害薬は,将来の心血管イベントを抑制することが報告され,糖尿病治療薬以外の作用についても注目されているが,未だ機序は明らかでない.SGLT

2阻害薬は,体重や脂肪を減少させる効果があることが証明されており,将来の心血管イベントを軽減させる一因であることが示唆されている.今回申請者が評価項目としてしている心外膜下脂肪(EAT)は,脂肪組織の中でも特に冠動脈硬化や拡張不全と関連する脂肪として注目されている.そこで,1SGLT2阻害薬によってどの程度EATが変化するかを検討すること,2その程度と将来の心血管イベント発症との関連について検討することを目的とした.これによって,SGLT2阻害薬が心血管イベント抑制するメカニズムに,EATが関与しているか否かが明らかとなる.研究面目標到達例に対して対象者が30例であり,症例が中々集まらない状況である.少しでも目標到達例に近づけるために,引き続き各内科での研究説明会の場を設けていきたい.また,既に登録済の患者は全て半年後の経過観察も施行済であるので,今後データを整理し,目的の1つである「SGLT2阻害薬によってどの程度EATが変化するかを検討すること」について,解析する予定である.学術面心外膜脂肪の最新知見を各学会(日本循環器学会,日本心臓病学会,欧州心臓病学会)で収集することができた.特にSGLT2阻害薬との心外膜脂肪の関連についての検討も他施設から徐々に報告があり,心疾患と心外膜脂肪とSGLT2阻害薬との関連がますます注目されていると考える.目的1の解析と共に,SGLT2阻害薬投与による心外膜脂肪の変化と関連する心エコー図指標の検討についても明らかにしていきたい.今後の研究の推進方策として,目標症例達成のため,情報提供を行い,対象患者を募っていきたい.また,症例の拾い上げをもらさないように,当院においてSGLT2阻害薬が投与された際にエコー検査をオーダーしてもらえるように,より一層の周知を図る.症例収集後は速やかに患者リストを完成させ,横断研究から解析に移ることとする.また,他の施設では行われていないInbodyやDual scanという他のmodalityを用いた体組成量や内臓脂肪との関連についても併せて検討していく予定である.SGLT2阻害薬による体重減少の一因に,脱水が含まれていることが懸念されているため,その点においても注目していきたいと考えている.これらのデータを総合して,横断研究をデータ化し,学会発表および論文作成に努めたい.今後の研究の推進方策として,引き続き目標症例達成のため,情報提供を行い,対象患者を募っていきたい.また,症例収集後は速やかに患者リストを完成させ,横断研究から解析に移ることとする.学会発表および論文作成に努めたい.備品として購入予定であったポータブル体成分分析装置・InBodyは,当院で既に何台か使用されており,そのうちの一台を借りることができたため,購入する必要がなくなった.次年度は,学会発表の出張費用や論文作成費用に使用する予定である.主に学会発表での参加費として使用し,物品購入がなかったため差額が生じた.翌年度分として請求した助成金と合わせて,論文作成の際の英文構成費として使用したい.
小分子RNA複合体形成過程の完全再構成の構築

小分子RNA二本鎖から最終的にRISCが形成される過程をRISCassemblyと呼ぶ。これまでの研究ではRISCassemblyに必要な因子の同定行われてきた。その一方でRISCassemblyが十分に起こる最小単位については全く解明されてこなかった。本研究においてショウジョウバエAgo2をコアとするRISCassemblyの完全再構成系を確立した。小分子RNAは疾患を含めた様々な生命現象を司ることが広く知られており、本研究の成果はそれらの根幹をなす重要な発見である。小分子RNA二本鎖から最終的にRISCが形成される過程をRISC assemblyと呼ぶ。近年、RISC assemblyにHsc70/Hsp90シャペロンマシナリーが必要であることが示された。Hsc70/Hsp90シャペロンマシナリーは結合したタンパク質の構造を変化させることによって、そのタンパク質を成熟化させる機能をもつことが知られている。Hsc70/Hsp90シャペロンマシナリーによる成熟化が最も研究されているステロイドレセプターではHsp70、Hsp90、Hsp40、Hop(Hsp70/Hsp90 Organizing protein)、p23の5種類のタンパク質が成熟化の再構成に必要十分であることが知られている。私のこれまでの研究により、ショウジョウバエAgo2に結合するタンパク質としてHsc70-4(Hsp70ホモログ)、Hsp83(Hsp90ホモログ)、Droj2(Hsp40ホモログ)、Hopを同定しており、因子の共通性からRISC assemblyにおいても上記の5種類のタンパク質ホモログによって再構成される可能性が高いと考えた。平成23年度の研究の成果により、siRNA二本鎖、Ago2、Dicer-2/R2D2、Hsp83、Hsc70-4、Hop、Droj2、p23、ATPを含む10因子を用いてショウジョウバエAgo2のRISC assemblyを再構成することが可能になった。この結果からRISC assemblyという反応が起こるための最:小単位を定義することができた。また、この結果は生化学的再構成を達成しなければ知りえない知見であり、本研究の意義は非常に大きい。これまでの研究ではRISC assemblyに必要な因子の同定が試みられてきた。その一方で、どのような因子によって十分にRISC assemblyという反応が進むのか、その最小単位はどのようなものか、については非常に重要な命題であるにもかかわらず、明らかにされてこなかった。本研究において、ショウジョウバエAgo2をモデルAgoとし、そのRISC assembly反応を再構成することが可能になった。siRNA二本鎖、Ago2、Dicer-2/R2D2、Hsp83、Hsc70-4、Hop、Droj2、p23、ATPを含む10因子が揃った場合に効率的にRISC assemblyが進む。また、ヒトのRISC assemblyにおいても同様の因子によって反応が進むことを示しており、反応の保存性および普遍性が示唆される。本研究の結果により、これまでの研究で使われていた細胞粗抽出液を用いずとも精製した因子のみによってRISC assemblyという反応を引き起こすことができるようになった。現在、本再構成系と一分子実験と組み合わせることでこれまで明らかにされていなかったRISCassembly反応の中間的素過程を検出することに成功している。以上の結果は、本研究でなければ明らかにできなかった点、達成できなかった実験系である。小分子RNAは様々な生命現象を司ることが広く知られているが本研究の成果はそれらの根幹をなす重要な発見である。当初の目的である、小分子RNA複合体形成過程の再構成系の構築を達成することができ、年次計画通りに研究が進んでいるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、平成23年度の研究の成果により、siRNA二本鎖、Ago2、Dicer-2/R2D2、Hsp83、Hsc70-4、Hop、Droj2、p23、ATPを含む10因子を用いてショウジョウバエAgo2のRISC assemblyを再構成することが可能になった。Hsc701Hsp90シャペロンマシナリーがその結合すべきタンパク質の特異性をどのように決定しているかという点はRISC assemblyを理解する上で非常に重要な点である。今後は本再構成系を用いて特異性を決定する因子の検証を行う。本再構成系で用いている因子のホモログを用い、そのホモログが機能を代替できるかを解析する。また、それらを用いた場合に、新規中間状態で反応が止まるかを検証する。
新任教師におけるリアリティ・ショックのプロセスの解明と予防プログラムの効果検証

公立小・中学校に採用されて1年以内の新任教師を対象に,就職後のリアリティ・ショックがメンタルヘルスに及ぼす影響について検討するため,横断的研究および縦断的研究をおこなった。横断的調査の結果,リアリティ・ショックを感じる出来事の体験とストレス反応との関連が認められた。また1年間の縦断的調査の結果,就職後のリアリティ・ショックの程度は,その後のストレス反応を予測する可能性が示唆された。また,リアリティ・ショックへの対応に焦点を当てたメンタルヘルス研修プログラムを作成・実施し,統制群と比較した。その結果,プログラムの効果は十分に確認されなかったが,認知的対処の向上には有用である可能性が示された。平成24年度は,リアリティ・ショックの程度がその後のストレス反応を予測するかどうかを明らかにするために,縦断的研究を行った。広島県内の教育委員会の協力を得て,公立小・中学校に採用されて1年以内の新任教師117名を対象に,就職後4ヵ月後(8月上旬),7ヶ月後(10月中旬),11ヶ月後(2月中旬)に質問紙調査を実施した。質問紙は,1就職前後の職務イメージ変化,2教師用リアリティ・ショック尺度(原田・松永・中村,2009),3簡易性ストレス調査票のストレス反応に関する項目(下光ら,2009),4コーピング特性簡易尺度(BSCP;影山ら,2003),5ソーシャルサポート尺度(小牧・田中,1993),6状態被援助志向性尺度(田村ら,2006),7特性被援助志向性尺度(田村ら,2006),8自動思考尺度(坂本ら,2004)を用いて構成した。質問紙調査の結果,8月時点において,就職前にポジティブなイメージを持っていたにも関わらず,就職後にネガティブなイメージに変化していた者は約2割であり,前年度(4割)に比べてその割合は少なかった。また8月時点(就職4ヶ月)のリアリティ・ショックの程度とその後のストレス反応との関連について検討したところ,就職7ヶ月後(10月)のストレス反応(r=.51, p<.001),就職11ヶ月後(2月)のストレス反応(r=.56, p<.001)ともに中程度の正の相関を示した。さらに重回帰分析の結果,11ヶ月後のストレス反応については,初回調査時(8月)のストレス反応と基本属性(性,年齢,担任の有無)を統制しても,リアリティ・ショック(β=.30, p<.01)とネガティブな自動思考(β=.16, p<.10)は正の影響を与えていた(R2=.52, p<.001)。このことから,リアリティ・ショックの程度がその後の適応を予測する可能性が示唆された。25年度は,計画どおり,新任教師を対象としたリアリティ・ショックへの対応に特化した研修プログラムを策定した。研修プログラムの効果を検討した。対象は新任教師181名であり,介入群102名と統制群79名であった。研修プログラムは,新任教師が経験しやすいストレスである「リアリティ・ショック」を取り上げて,それらへの対応を,講義とグループワークを通して学習することを目的とした。グループワークでは、リアリティ・ショックへの対応方法として、「柔軟な考え方をできるようにする」ことを目的に、呈示したシナリオをもとにグループで認知再構成法に取り組んでもらった。研究プログラムの効果を検証するため,プログラム3か月前(5月),プログラム直前(8月),3-6か月後(11月または1月)において,質問紙調査を実施した。内容は,リアリティ・ショック要因尺度(松永ら,投稿準備中),ストレス反応,状態被援助志向性尺度であった。各時期の尺度得点を従属変数,群と時期を独立変数とした繰り返しのある2要因分散分析をおこなった。その結果,リアリティ・ショック合計得点について,交互作用が有意であったが,プログラム前の得点について介入群は統制群よりも有意に低くなっており,介入後には得点差が見られなかった。またK6と被援助志向性については,主効果および交互作用は有意ではなかった。また介入群にのみ,介入前後において,認知的対処の自己効力感のうち「客観的・多面的な捉え方」4項目についての評定を求めた。時期を要因とした分散分析を行った結果,すべての項目について時期の効果が有意であり,介入後は前よりも得点が高くなっていた。以上のことから,研修プログラムのリアリティ・ショックやストレス反応に対する低減効果は確認されなかったが,客観的・多面的な捉え方の向上には有用であることが示された。平成23年度は,リアリティ・ショックがストレス反応に及ぼす影響を明らかにするために,横断的研究を行った。広島県内2市の教育委員会の協力を得て,公立小・中学校に採用されて1年以内の新任教師160名を対象に,就職後4ヵ月時(8月)に質問紙調査を実施した。

質問紙は,(1)就職前後の職務イメージ変化,(2)教師用リアリティ・ショック尺度(原田・松永・中村,2009),(3)簡易性ストレス調査票のストレス反応に関する項目(下光ら,2009),(4)コーピング特性簡易尺度(BSCP;影山ら,2003),(5)ソーシャルサポート尺度(小牧・田中,1993),(6)状態被援助志向性尺度(田村ら,2006),(7)特性被援助志向性尺度(田村ら,2006)を用いて構成した。質問紙調査の結果,対象者の約4割は,就職前にポジティブなイメージを持っていたにも関わらず,就職後にネガティブなイメージに変化していた。さらに,そのようにネガティブに職業イメージが変化した者ほど,ストレス反応を強く表出しており,抑うつ感が強くなっていた。また,職業イメージ変化と被援助志向性(状態及び特性)との関連を検討したところ,援助を求めることの態度や抵抗感には違いが見られなかった。しかし,状態被援助志向性の低い者は高い者に比べて,不安感や身体愁訴を強く感じていた。また特性被援助志向性の低い者は高い者に比べて,抑うつ感を強く感じていた。今回の結果から,新任教員においては,就職後に生じるリアリティ・ショックがストレス反応に影響することが示唆された。また援助を求めることの抵抗感や否定的態度がストレス反応に影響する可能性についても示された。本研究は,新任教師のリアリティ・ショックとメンタルヘルスとの関連について,23年度には尺度の整備と横断的検討を,また24年度には縦断的検討を行うことを目標としていた。いずれについても計画通りに実施できた。またリアリティ・ショックのみならず,自動思考や被援助志向性といった認知的変数が新任期のメンタルヘルスには関連している可能性も明らかになった。以上のように,平成23年度,24年度の研究結果から,25年度に予定している研修プログラムの作成・実施に資する結果を得ることできた。したがって,23年度までにおいては,計画どおりに研究を実施できている。本研究は,23年度にリアリティ・ショック尺度の整備と,それを用いて新任教師のストレス反応との関連を検討することを目標としていた。そして,24年度に予定している縦断的研究や,25年度に予定している研修プログラムの作成・実施に資する結果を得ることが目標であった。23年度は,計画段階にて内諾を得ていた2市の教育委員会の研究協力を得て,横断的研究を計画通り実施できた。また,リアリティ・ショック尺度については,実際の職業イメージの変化との関連等を分析することでき,尺度の妥当性について検討できた。さらに,リアリティ・ショックとストレス反応との関連についても,適切な質問紙を用いて検討することができた。したがって,23年度までにおいては,おおむね順調に研究が進展している。25年度は,計画どおり,新任教師を対象としたリアリティ・ショックへの対応に特化した研修プログラムを策定する。すでに,複数市の教育委員会に研究協力を依頼しており,研修プログラムの実施について内諾を得ている。また研修プログラムの効果を検討するため,プログラム前・後・6か月後において研究2(平成24年度)と同様の質問紙調査を実施し,対照群との比較検討を行う予定である。
熱帯耕地における土壌粘土の特性とその肥沃度的意義の解明

〈既存資料・情報の収集および土壌試料採取〉アジア地域(タイ、マレーシア、インド)、南米地域(パラグアイ、ブラジル、コロンビア)、アフリカ地域(ナイジェリア、ニジェール、コートジボワール、ザイール、ルワンダ)の農地、潜在農地、草地から土壌試料を採取するとともに、自然環境に関する既存試料並びに農法、特に肥沃度管理技術に関する情報を収集した。〈土壌分析および解析〉採取した土壌試料について一般理化学性および全分析、粘土鉱物組成分析を行った。それらの分析情報に加えて、従来、研究分担者等により蓄積されているわが国を中心とした温帯地域農耕地土壌に関する情報等に基づき、主成分分析等の多変量統計解析法を用いて土壌材料および土壌肥沃度を評価する手法の再検討を行い、従来一般的に用いられていた手法に改良を加え、土壌肥沃度の説明要因としての土壌材料、特に粘土鉱物の寄与の程度や様式について上述の地域を比較検討した。〈結果〉土壌肥沃度を特徴づける因子として固有潜在力、有機物、酸性化、有効態リンが、また、土壌材料を特徴づける因子として岩質と風化度が抽出された。これらの因子と粘土鉱物組成とを対比して検討した結果、アジア、西アフリカ、南米の熱帯地域の土壌は、わが国や一部の南米地域のような温帯地域の土壌より、肥沃度規定要因の固有潜在力が極端に低く、7Å粘土鉱物が卓越していることが明らかとなった。その理由としては熱帯地域に広く分布している砂岩および花崗岩・片麻岩等の酸性岩の特性に加えて、高温多雨により特徴づけられる強風化環境によるものと考えられた。一方、東アフリカ大地溝帯周辺地域の土壌は母材が塩基性溶岩であり、さらに風化履歴も短いため、14Å粘土鉱物あるいは非晶質粘土鉱物が卓越し、集中的な有機物管理も相乗的効果を発揮し、高い肥沃度を示すことが少なくないことが明らかとなった。【研究手法の確立】本年度は本補助金により、土壌粘土鉱物分析のためX線回析装置(理学電機製RADー2RS)を導入し、装置の設置と調整の後、定性、半定量分析およびデ-タ解析のル-チン化を行った。【供試土壌の選定および分析】本研究に必要かつ未分析の土壌試料について、南米地域パラグアイから200点を選定し、一般理化学性分析、元素組成分析、粘土鉱物分析を行った。さらに、前処理済みの土壌試料のうちアフリカ地域のルワンダとザイ-ルから70点、ニジェ-ル・マリ・ブルキナファソから200点を選抜し、主として元素組成と粘土鉱物について追加分析を行った。【既存資料および情報の収集】ジア、南米、アフリカ地域土壌の理化学性、粘土鉱物学的特性、肥沃度的特性およびそれらの地域で行われている農法に関する既存資料および情報を大学および国立公試験研究機関などから収集した。【結果】得られた土壌分析情報および収集された情報を用いて、本年度はルワンダ・ザイ-ル地域土壌の肥沃度規定要因について、また、パラグアイ地域土壌の材料特性について解析を行った。ルワンダ・ザイ-ル土壌の理化学性を用いて主成分分析を行った結果、肥沃度規定要因として、低地では有機物の量と質が、畑地ではそれらに加えて酸性化の程度が、さらに、草地、・潅木林では有効態燐酸が抽出された。このことから、ある地形や土地利用ごとに異なった土壌生成因子が働き、それらがその環境下に見られる土壌の肥沃度に影響を与えることが明らかとなった。また、パラグアイ土壌については元素組成分析の結果を用いて上と同様の主成分分析を行ったた結果、土壌材料を規定する岩質と風化程度の2因子が抽出され、それらの主成分得点を用いることにより容易に、かつ、高い再現精度で、土壌材料の分類を行うことができるようになった。

〈既存の資料・情報収集および土壌試料採取〉アジア地域についてはタイ、マレーシアにおいて、焼畑放棄地、鉱山跡農地、塩類集積農地、泥炭開発跡地等の土壌の理化学性、粘土鉱物組成、土壌肥沃度特性および肥沃度回復のための営農管理手法に関する情報を収集すると共に、一部の地域について土壌試料を採取した。また、アフリカ地域についてはナイジェリア、ニジェールの一般農地および未利用低湿地の土壌に関して上記の情報を収集し土壌試料を採取した。〈土壌分析および解析〉前年度から継続中のアフリカ地域土壌および今年度に新たに採取されたアジア・アフリカ地域土壌について、一般理化学性および粘土鉱物組成について分析を行った。また、それらの情報に基づき、主成分分析等の多変量解析を用いて土壌肥沃度を規定する要因の抽出を行い、さらに、肥沃度規定要因と粘土鉱物組成との関係に注目し、粘土鉱物組成が土壌肥沃度に及ぼす影響について検討を加えた。〈結果〉今年度の分析結果に基づいて得られた肥沃度規定要因は、1)固有潜在力因子、2)有機物因子、3)土壌酸性化因子、4)有効態リン酸因子であり、従来、熱帯アジア低地土壌から得られた因子とは3)を除いて一致していた。3)については従来の分析には含まれていなかった土壌特性値を、今回は含めたことによるものと思われ、基本的な肥沃度規定要因は類似していることが分かった。また、14A^^°粘土鉱物は固有潜在力因子と、7A^^°粘土鉱物は有機物因子とそれぞれ正の相関が高く、肥沃度が粘土鉱物の量および質に大きく支配されていることが明かとなった。〈既存の資料・情報収集および土壌試料採取〉熱帯農耕地土壌の特徴を明らかにするため、対照として西南日本の比較的風化の進んだ赤黄色土壌に関して、土壌肥沃度および岩質・風化度などの材料特性についての既存情報を収集した。また、アフリカ地域のナイジェリア、ニジェール、コートジボワールについて、さらにアジア地域のインド北西部乾燥地域について一般農地および未利用低湿地の土壌に関して理化学的・粘土鉱物学的情報および肥沃度管理手法に関する情報を収集し必要に応じて土壌試料を採取した。〈土壌分析および解析〉前年度から継続中の土壌および今年度に新たに採取されたアフリカ地域土壌について、一般理化学性および粘土鉱物組成について分析を行った。また、それらの情報に基づき、主成分分析等の多変量解析を用いて土壌材料の特徴づけを行い、これまでに得られた肥沃度の説明要因としての土壌材料の寄与を検討した。〈結果〉熱帯(アフリカ)・亜熱帯(南米)・温帯(日本)の農耕地土壌の材料を特徴づける因子として岩質と風化度が抽出された。これらの2因子のうち岩質得点により酸性岩由来土壌と塩基性岩由来土壌を気候帯に関わらずその母材を特定でき、さらに風化度得点によりその土壌化および風化度の程度を普遍的に判定できることが明かとなった。また、熱帯地域では砂岩由来土壌は一般に肥沃度が低く、その原因は元来粘土含量が低いことに加えて風化が進み7A粘土鉱物が卓越することによること、一方、頁岩由来土壌は高い粘土含量と14A粘土鉱物の卓越により肥沃度が高いなどの関係が明かとなった。
酸化チタンナノ粒子の安全性評価とその光触媒反応を利用した環境浄化に関する研究

酸化チタンナノ粒子のリスク評価については、酸化チタン粉体が封入された材料を強制的に暴露した際に発生したナノ粒子が、合衆国の専門機関(NIOSH)で提案された許容量の1/50未満しか観察されなかったため、ナノリスクは低いレベルであることが示唆された。環境浄化に関する研究については、土壌浄化、水浄化ともそれに適した材料とシステムを作製し、地下汚染土壌、養液栽培の排培養液の浄化が実用レベルで可能であることが確認できた。(1)ナノテクノロジーの発展に伴い、ナノ粒子に対するリスク評価が必要とされている。フラーレンやカーボンナノチューブ、ナノ金属粒子などとともに酸化チタンナノ粒子に対するリスク評価についても課題とされ、調査市研究がなされている。そこで、本研究では、以下の土壌浄化や水浄化のために開発している酸化チタン含有光触媒材料のリスク評価を行うことを目標とした。(2)環境浄化に関する研究のうち、土壌浄化については、操業中の中小工場やクリーニング店など地上に建物があって、その地下土壌がVOCsに汚染されている場合について、光触媒材料とエネルギー源として太陽光を使った浄化システムを開発すること目指した。(3)水浄化については、作物生産の中で排出される農業廃液を対象にして、廃液浄化に適した農家が使いやすい低コストの光触媒材料の作製をふくめた浄化システムを確立することを目指した。1.ナノテクノロジーの発展に伴い、ナノ粒子に対するリスク評価が必要とされている。フラーレンやカーボンナノチューブ、ナノ金属粒子などとともに酸化チタンナノ粒子に対するリスク評価についても課題とされ、調査・研究がなされている。そこで、本研究では、以下の土壌浄化や水浄化などの環境浄化のために開発している酸化チタン含有光触媒材料のリスク評価を行うことを目的とした。今年度は、酸化チタンナノ粒子のリスク評価に関する文献調査を行い、ナノ粒子のリスク評価を行う方法について検討した。実際に、強制的に酸化チタンエアロゾルを発生させ、そのエアロゾルを捕捉し、捕捉した酸化チタンナノ粒子のSEM、TEM観察を行い、リスク評価のうち粒子の曝露量に着目した評価を行う方法の確立に勉めた。2.環境浄化に関する研究のうち、土壌浄化については、操業中の中小工場やクリーニング店など地上に建物があって、その地下土壌がVOCsに汚染されている場合についての浄化システムを開発することを目的とした。現在までに開発してきた光触媒シートを用いて、汚染されている地下土壌から光触媒シートにVOCsを吸引・吸着するシステムに関して検討を行った。ドラム缶に砂をつめての実験室でのモデル実験と実際のクリーニング店の汚染現場での実証実験から、吸引する装置は、真空ポンプなどの強い動力を必要とするものよりも、10Wくらいの弱いファンで吸引する方が、まんべんなく少しの風量で吸引でき、さらに光触媒シートに吸着させるにも有利であることがわかった。3.水浄化については、水稲種子消毒後の農薬廃液と養液栽培での排培養液を対象にして、それぞれの廃液浄化に適した光触媒材料の作製をふくめ浄化システムを確立することを目的とした。今年度は、農業利用ということから、低コストでありながら光触媒活性の高い材料の作製するため、光触媒を担持する基材として多孔質でありながら低コストのものに酸化チタンをコーティングし、養液栽培の排培養液を対象して種々の材料の光触媒活性について評価を行い、基材の探索を行った。1.ナノテクノロジーの発展に伴い、ナノ粒子に対するリスク評価が必要とされ、酸化チタンナノ粒子、特に光触媒能をもった酸化チタンナノ粒子に対するリスクについて、調査・研究がなされている。本研究では、以下の土壌浄化や水浄化などの環境浄化のために開発している酸化チタン含有光触媒材料のリスク評価を行うことを目的とし、今年度は、土壌浄化に用いている光触媒シートからの酸化チタンナノ粒子の暴露量についての知見を得るため、強制的暴露からのエアロゾル粒子に対してSEM、TEM観察を行った。その結果、光触媒シートから暴露される酸化チタンナノ粒子は、非常に少量であることが示唆された。2.環境浄化に関する研究のうち、土壌浄化については、操業中の中小工場やクリーニング店など地上に建物があって、その地下土壌がVOCsに汚染されている場合についての浄化システムを開発することを目的とし、現在までに開発してきた光触媒シートを用いて、操業中のクリーニング店で実証実験を行い、浄化システムを稼動させることによって、地下のVOCs濃度の減少が観察され、徐々にではあるが、浄化の効果を確認した。3.水浄化については、作物の養液栽培での排培養液を対象にして、浄化に適した光触媒材料の作製をふくめ浄化システムを確立することを目的とした。今年度は、農業利用ということから、低コストでありながら光触媒活性の高い材料の作製に関して、基材にシラスバルーンと呼ばれる多孔質材料を用いると、養液栽培の排培養液の浄化に適した活性をもつ材料が得られることがわかった。1.われわれは、環境浄化に用いるための光触媒材料として、光触媒シートや酸化チタンシラスバルーンを作製してきた。環境浄化に用いるため、安全で安心な材料であることが重要である。

酸化チタンはナノ粒子であるため、リスク評価のひとつとしてナノリスク評価が必要と考え、光触媒シートからの酸化チタンナノ粒子の暴露量についての知見を得ようと試みた。光触媒シートに強制的に窒素ガスを流し暴露させ、発生したエアロゾルにふくまれる酸化チタン量の定量を行った。その結果、光触媒シートから暴露される酸化チタンナノ粒子は、NIOSH(0.1mg/m^3)やAIST(1.2mg/m^3)などから提案されている許容量の1/50、1/100量しか観察されず、暴露量は問題にならないほど少量であることが示唆された。2.環境浄化に関する研究のうち、土壌浄化についてはナノリスク評価を行った光触媒シートを用いて、地下土壌がVOCsに汚染されている操業中のクリーニング店で浄化実験を行い、開発した浄化システムを稼動させることによって、地下のVOCs濃度の減少が確かに観察され、徐々にではあるが、浄化の効果を確認した。3.水浄化については、作物の養液栽培での排培養液の浄化に適した光触媒材料として酸化チタンシラスバルーンを作製した。その材料を用いて、実際のトマト栽培農家から排出される排培養液を用いて浄化実験を行ったところ、トマトの根から排出される生育阻害物質を分解・不活化できることがわかった。排培養液を循環利用した栽培が低コストである酸化チタンシラスバルーンで可能であることがわかった。1.環境浄化に用いる材料は、それ自体が安全で安心な材料であることが重要である。本研究においては、環境浄化に用いる材料として酸化チタン光触媒材料に着目し、土壌浄化のための光触媒材料として光触媒シート、農業廃液の浄化材料として酸化チタンコーティングシラスバルーンなどを作製してきた。一方、光触媒用の酸化チタンは、ほとんどがナノ粒子であるため、物質としての安全性は確認されていても、リスク評価の観点からナノリスク評価が必要である。本年度は酸化チタンコーティングシラスバルーンからの酸化チタンナノ粒子の暴露量を求めるために、酸化チタンシラスバルーンに強制的に窒素ガスを流し暴露させ、発生したエアロゾルにふくまれる酸化チタン量の定量を行った。その結果、NIOSH(0.1mg/m^3)やAIST(1.2mg/m^3)などから提案されている許容量の1/50、1/100量しか観察されず、暴露量は問題にならないほど少量であることが示唆され、ナノリスクの低い、環境浄化用材料として問題ないことが明らかとなった。2.環境浄化に関する研究のうち、土壌浄化については光触媒シートを用いて、地下土壌がVOCsに汚染されている操業中のクリーニング店で浄化実験を行い、開発した浄化システムを稼動させてきた。研究期間の最後に地下のVOCs濃度を公定法により測定したところ、環境基準値を下回っており、浄化がほぼ完了したことが明らかとなった。3.農業廃液の浄化については、作物の養液栽培での排培養液の浄化に適した光触媒材料として酸化チタンシラスバルーンを作製した。その材料を利用して、工場廃液タンクからの臭いに対する脱臭に応用し、一定の脱臭効果を確認した。
配位子の集積化による多次元的電子伝達系の構築

本研究はナノメートルサイズの分子素子創出の一環として,同一金属における酸化還元電位の違いを利用した新しい機能をもつ多次元的な電子伝達系を利用した共役系触媒を開発することを目的としている。TTFの研究から高導電性を発現するための分子設計指針として分子配向制御と電導方向の多次元化が提案されている。またポリアセチレンは高導電性を示すが,導電性材料として実用化に供するには安定性の改良という問題が残っていた。一方,ジアセチレンは熱または光により固相重合してポリマーを与えるが,結晶中のジアセチレンが配向していることに由来する。先ずTTFおよびベンゾーTTF誘導体をジアセチレンの両末端に結合させた化合物の合成を目的として研究に着手した。まずジアセチレンの両末端基である非対称型TTFを得るためにカルベン反応を含む多くの反応を適用し,最終的にはWittig-Horner反応によりこれまで極微量しか得られなかった非対称型TTFを良好な収率で得ることに成功した。さらに二つのTTF骨格にジアセチレンを結合させる反応でも極めて多くの反応条件を検討した結果,モノアセチレン誘導体を経由した段階的合成法により目的とするジアセチレン-TTF誘導体の高収率合成を実現した。得られた化合物の電気化学的測定からπ電子共役系の拡張が明らかになり,このDDQ錯体は電気伝導度測定から半導体であることが示されたが,この値は現在実用化されている導電性カーペットに匹敵するものである。さらに微細結晶を用いた固相重合を行いポリマーの生成を明らかにした。このように固相重合が進行することは結晶中においてTTFとジアセチレンの両方または一方が積み重なりの配向を制御していることを示唆するものとして注目される。さらにこの化合物は分子導線を経由したスイッチング機能素子としての潜在的可能性を有する材料としても意義がある。
アルドステロンのジェノミックおよびノンジェノミックアクションによる臓器障害作用

近年、アルドステロン(Aldo)の心臓への直接作用が示され、臓器障害との関連が示唆される。AldoにはDNAの転写を介するジェノミックアクションとそれを介さないノンジェノミックアクションの全く異なる作用機序が発表されたが、臓器障害との関連は明らかでない。本研究ではジェノミックアクションとノンジェノミックアクションを評価するため、ラットにAldoとそのジェノミックアクション阻害薬であるスピロノラクトン(SPLR)を同時に慢性投与し、Aldoの標的臓器における細胞外マトリックスの評価、組織ミネラルコルチコイド受容体mRNAの発現、臓器障害を反映する因子のmRNA発現などを検討した。8週齢のWistar雄ラット(約300g)を1)対照群、2)Aldo群(Aldo 90μg/kg/day, s.c.)、3)Aldo+SPKL群(特異的MR拮抗薬spironolactone 10mg/kg/day, s.c.)、4)Aldo+RU群(特異的GR拮抗薬Ru486 20mg/kg/day, s.c.)に分け、2ヶ月間投与。血圧、体重を測定し2ヶ月後に心臓を摘出、BNP、sgk (serum and glucocorticoid-regulated kinase)、gadd 45 mRNA発現をRT-PCRにて検討した。血圧はAldo群で2ヶ月後に投与前および対照群に比べ有意な上昇を示したが、主にSPLR併用にて抑制されたが不完全な抑制であった。Aldo群において心臓BNP、sgk、gadd 45 mRNA発現の有意な増加を認めたが、いずれもSPRLの単独併用により完全に抑制された。Aldoの慢性投与は心臓の遺伝子群発現に影響を与えたが、その作用は古典的Aldo阻害薬により完全に抑制された。以上から、Aldoの慢性作用は主にジェノミックアクションによるものであると考えられた。近年、アルドステロン(Aldo.)の心臓への直接作用が示され、臓器障害との関連が示唆される。Aldo.にはDNAの転写を介するジェノミックアクションとそれを介さないノンジェノミックアクションの全く異なる作用機序が発表されたが、臓器障害との関連は明らかでない。本研究ではAT1拮抗薬(AT1A)の長期投与中に再上昇するAldo.の標的臓器への影響、特にジェノミックアクションの関与を明らかにするため、非降圧量のスピロノラクトン(SPRL)が臓器障害に及ぼす影響を検討した。4週齢SHR-SPにAT1A(1mg/kg/日、p.o.)単独または非降圧量のSPRL(10mg/kg/日、s.c)と併用にて6ヶ月間投与し、血圧、心重量、心臓BNP、ET-1、心臓・腎臓type I、III collagen mRNA発現(RT-PCR)、心臓、腎組織の組織学的変化、大動脈壁厚の変化を検討した。無治療SHR-SP群の心重量、間質の線維化、心臓BNP、ET-1、type I、III collagenのmRNA発現、腎糸球体硝子化、間質線維化、尿細管萎縮、腎動脈内膜の肥厚度、腎type I collagen mRNA発現、大動脈壁厚はWKYと比較して有意に大であった。AT1A単独群の血圧、心重量、心臓BNP、type I、III collagenのmRNA発現、心臓間質の線維化、腎糸球体硝子化、尿細管萎縮、腎動脈内膜の肥厚、大動脈壁厚は無治療SHR-SP群と比べ改善を、心臓ET-1mRNA発現は亢進を示した。非降圧量SPRLの併用により、心臓ET-1mRNA発現以外の各指標はいずれも更なる改善を、心臓ET-1mRNA発現は改善を示した。AT1A長期投与に際して再上昇したAldo.のノンジェノミックアクションを非降圧量のSPRL併用により阻害することで、ARBの臓器保護作用を促進する事が示された。
ミトコンドリアの温度順応性の研究

26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、1.ミトコンドリアにおける温度選択の特性の解明及び2.人工進化実験から得られるデータに基づく進化仮説の検証である。当該研究課題を実施している外国人特別研究員は、実験体のショウジョウバエと、野生の異なる熱条件に起源する個体とを区別するミトコンドリアゲノム上のいくつかの多型部位を同定した。これらの多型部位は、ミトコンドリアDNA(mtDNA)における熱に敏感な領域を示している可能性がある。外国人特別研究員は、オーストラリアで収集・確立したハイブリット集団のisofemaleショウジョウバエ系統を使用しグロースチャンバー内で制御された実験を行っている。実験体の対立遺伝子についても大きな違いがあるのか、また熱条件によっての差異がみられるか等を検証するため、遺伝子型解析を行っている。同時進行で、オーストラリアの研究協力者が、ショウジョウバエのミトコンドリアゲノムのスクリーニングを実施しており、本研究データと研究協力者のデータセットを組み合わせることにより、熱環境が野生のショウジョウバエ集団におけるミトコンドリアゲノムの進化を形作るかの検証や、ミトコンドリアDNAの温度感度の程度を明らかにすることができると考えている。研究開始直後は、何度かオーストラリアからのショウジョウバエの輸送が上手くいかなかったことや、24年度に計画していたフィールドトリップが決行できなくなる等の理由により計画より多少遅れたものの、実験は計画通りに進んでいる。ショウジョウバエ集団からミトコンドリアDNAを取り出し、解析することができ、現在は集団レベルでのゲノム解析を行っている。この解析結果によって、25年度にフィールドトリップを行うか、又はサンプルを入手するかを決定する。今年度の計画に変更はあったものの、研究は順調に進行している。25年6月頃までには、大量解析の結果を得られる予定である。このデータセットを拡大し、論文の執筆に取り掛かる。その後は24年度に同定した多型部位について、分子機構に焦点を当てる予定である。
アモルファスTiO2薄膜の光活性機能の発現

酸化チタン薄膜を有機チタン原料のチタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)を用いてリモートプラズマCVD法により堆積したものは、アモルファス状態であるが、極めて光活性機能が高いことが分かった。TTIPからの膜堆積において酸素ガスと同時に水素ガスプラズマの関与の中で、堆積を行うことが極めて重要な要素であることもわかった。これは、酸化チタンの中の欠陥順位が、堆積過程で取り込まれたOH基によって不活性化されることにより、光励起された電子の寿命が長くなり、酸化チタンの表面における触媒的な活性度が著しく増強される結果であること、さらに、アモルファス酸化チタンではバンドギャップが大きくなり、伝導帯下端が酸素分子の電子親和力よりも小さくなり電子供与性が増し、触媒反応が増強されることが判明した。このアモルファス酸化チタンを鏡の表面にコートすることにより、防曇鏡を作成できること、ことに、プラズマCVDで作成するものはOH基を薄膜中に含有することから防曇性には特に優れている。堆積過程で基板加熱の必要がなく、加熱に弱いプラスチックなどの表面のコーティングにも有効であることが分かった。アモルファス酸化チタンは紫外線照射により高い光導電性を示し、光導電電流を利用したセンサーをTFT構造により作成し、実験を行った。これはまた、雰囲気のガスの種類によって光電流が著しく影響されることが分かった。水素系のガスでは電流が増強され、酸素系のガスでは電流が著しく減少することが分かった。これらの作用を環境モニターセンサーとして、利用することも有用なことが示唆される。さらに、これらの研究を深めることによって、環境科学に大きく役立つ材料となることが期待される。ホロカソードジェット(HCJ)プラズマ源を開発し、高濃度ラジカルが得られることより、これを用いて、リモートプラズマCVD方法により、有機金属チタンとして、チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)を用いて、TiO2の薄膜作製を行った。プラズマの条件として、酸素-水素混合ガスプラズマの時薄膜成長が著しく改善され、高い成長率が得られた。得られた薄膜はアモルファスであり、膜中には多くのOH基を含むものである。この膜は、紫外線照射により光電流が極めて高くとれるものであり、暗電流は極めて小さく、暗電流と紫外線照射電流との比率は7桁にもなる。このことは、膜中の欠陥準位がOH基により終端されることにより、見かけ上の欠陥が少なくなったこととなり、光電流が増加したもの考えられる。紫外線照射している状態で、酸素ガス雰囲気とすると光電流が顕著に減少し測定不可能くらいとなる。これは、酸素の電子受容性から表面で酸素ガスが電子を取り去る反応が起こっているものと考えられる。それならば、表面でスーパーオキサイドアニオンが効率よく生成されているものと考えられる。プラズマCVDで作製したTiOx:OH薄膜は欠陥準位が補償されており、半導体的性質を持つと考えられる。このことより、TiOxによってTFTを作製してガスのセンサーとしての動作の試験を行った。ゲート電圧によりコントロール出来るTFT型のTiOxセンサーの動作を確認した。今後、更に詳しい実験を積み重ねるならば、環境モニターとして有効なセンサを作ることが出来る。

これは、酸化チタンの中の欠陥順位が、堆積過程で取り込まれたOH基によって不活性化されることにより、光励起された電子の寿命が長くなり、酸化チタンの表面における触媒的な活性度が著しく増強される結果であること、さらに、アモルファス酸化チタンではバンドギャップが大きくなり、伝導帯下端が酸素分子の電子親和力よりも小さくなり電子供与性が増し、触媒反応が増強されることが判明した。このアモルファス酸化チタンを鏡の表面にコートすることにより、防曇鏡を作成できること、ことに、プラズマCVDで作成するものはOH基を薄膜中に含有することから防曇性には特に優れている。堆積過程で基板加熱の必要がなく、加熱に弱いプラスチックなどの表面のコーティングにも有効であることが分かった。アモノレファス酸化チタンは紫外線照射により高い光導電性を示し、光導電電流を利用したセンサーをTFT構造により作成し、実験を行った。これはまた、雰囲気のガスの種類によって光電流が著しく影響されることが分かった。水素系のガスでは電流が増強され、酸素系のガスでは電流が著しく減少することが分かった。これらの作用を環境モニターセンサーとして、利用することも有用なことが示唆される。さらに、これらの研究を深めることによって、環境科学に大きく役立つ材料となることが期待される。