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古典期アテナイの法制度と法運用の関係

報告では、紀元前5世紀末のアテナイにおいて、反民主的な人物による民主政転覆を防止する為に民会が決議した法律の文言に着目することで、当時の人々の殺人概念の特徴を明らかにした。すなわち当時の人々は、陪審員として裁判において死刑判決を下すことを、私人による直接的な暴力を用いた殺人と同様に、人を殺すための一手段として認識していたことを示した。これは国家による刑罰としての死刑と、私人による殺害行為を峻別する現代の欧米を中心とした法治国家とは異なり、殺人概念が未分化であり、かつ国家の公権力が完全な独立を果たしていない古代アテナイ社会の実態をより一層明らかにした研究として評価できる。以上の研究成果は、殺人、姦通など個々の犯罪領域において、法文がどのように解釈され、法手続がどのように運用されたのか、という第一の課題との関連では、裁判において死刑判決を下すという行為が、罪に対して罰を与えると同時に、人を殺す手段そのものとしても認識されていたという当時の法運用の実態の一端を解明したという評価を与えることができる。またアテナイ法の特徴を理解するという第二の課題との関連で言えば、「殺人」「死刑」などの概念が未分化である点を例証したといえる。第三の課題である他の法体系との比較検討に関しては、各時代・国・地域の死刑制度に関する研究書を読んだほか、ローマ法や英米法研究者と学会その他の場において交流・議論を行った。また本年度も学界や読書会に報告者、聴講者として参加し、史料収集の為オクスフォード大学図書館を訪問した。来日した研究者の研究会にも参加し、議論や情報の交換を行った。古典期アテーナイについて、殺人、姦通、涜神など個々の犯罪領域において、法慣習、社会倫理、宗教規範などとの関わりの中で、法文がどのように解釈されていたのか、法手続がどのように運用されていたのか、という第一の課題に関しては殺人を中心に姦通罪も分析の対象としつつ、口頭報告や論文の形で研究成果を公にした。アテーナイ法の特徴を理解するという第二の課題については、個別的な研究成果は公にしなかったが、日々の研究の中で、考察を続けている。第三の課題である他の法体系との比較検討に関しては、ローマ法や教会法との比較を通じて、アテーナイ法の特質を把握するように努めた。以上の理由から、第一の課題を中心に、第二・第三の課題についても、ある程度の進展がみられることから、本研究課題の当初研究目的はおおむね順調に進展しているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。古典期アテーナイについて、殺人、姦通、涜神など個々の犯罪領域において、法慣習、社会倫理、宗教規範などとの関わりの中で、法文がどのように解釈されていたのか、法手続がどのように運用されていたのか、という第一の課題に関しては、引き続き殺人を中心として、法律とその背景にある社会規範などとの相互作用に留意しながら、古典期アテーナイ人たちがいかにして現実の犯罪に対処していったのかという問題に取り組む予定である。アテーナイ法の特徴を理解するという第二の課題については、これまでの研究で見えてきたいくつかの特徴を整理することで、なぜアテーナイ法がそのような特徴を有するに至ったのかという点を考察したい。第三の課題である他の法体系との比較検討に関しては、今後や英米法や現代日本の法律とも比較して検討していきたい。研究計画書に記載したとおり、口頭報告、史料収集、海外研究者との交流、学会・勉強会への参加を行ったから。口頭報告、論文発表、史料収集、学会参加などにっいては、今年度と同様に積極的に行っていく。
汎用性と高機能性を併せ持つユニバーサル両耳補聴システム構築のための基礎的研究

本研究は,これまでにない高い汎用性を持ちながら,従来の高性能補聴器の機能を飛躍的に拡張した両耳補聴システムの構築を目指した研究である。加齢による視力低下を補う眼鏡は,数万円で入手できるのに対して,イナーキャナル型高性能ディジタル補聴器は数十万円の価格であり,本質的な需要があるにも関わらず,その普及は進んでいない。本研究で目指す「ユニバーサル高性能両耳補聴システム」は,眼鏡程度の手軽さと,これまでにない耐ハウリング性能と特定方向信号の選択的補聴による高い補聴効果をもつ,汎用性と高機能性を併せ持ったシステムとなる。本研究ではユニバーサル高性能両耳補聴システムを実現するため基盤技術確立のための基礎的研究を行う。本研究は,これまでにない高い汎用性を持ちながら従来の高性能補聴器の機能を飛躍的に拡張した両耳補聴システムの構築を目指している。加齢による聴力低下を補う高性能補聴器は今だに高価で,本質的な需要があるにも関わらずその普及は進んでいない。本研究は,眼鏡程度の手軽さと,これまでにない耐ハウリング性能,特定方向信号の選択的補聴による高い補聴効果を併せ持った「ユニバーサル高性能両耳補聴システム」の構築を目指し,その実現のための基盤技術確立のための基礎的研究を行う。本年度は,フレーム処理に伴うミュージカルノイズの低減と,補聴処理にともなる群遅延を20ms程度に削減するための手法,さらに前後誤判断による指向性制御の劣化の解決法について検討を進めた。まず,ミュージカルノイズの低減については,周波数領域両耳聴モデルによる分離信号の定量的評価について発表した論文を基礎して,複数の評価尺度を用いノイズ低減の指標を検討した。特に,前後誤判断による指向性制御性能の劣化を解決するためニューラルネットワークを利用した分離手法を提案し,問題解決のための糸口が見つかった。次ぎに,周波数両耳聴モデルにおけるフレーム処理にともなう群遅延を,通常の電話系で遅延が知覚できないとされる20ms程度に抑えることを目標に,フレーム処理パラメータ等を調整し,DSPによる実装では遅延を概ね目標値まで短縮できる可能性があることが明らかとなった。また並行して,これまでに開発したアルゴリズムを広く普及しているポータブルデバイスiPhoneに実装し,デモシステムを構築し,「ユニバーサル高性能両耳補聴システム」のプロトタイプとして評価できる環境を実現した。また手軽な装用を可能にするため,従来のインナーイヤータイプのイヤホンのみならず,骨伝導アクチュエータを利用した両耳補聴システムについても検討を開始した。加齢による聴力低下を補う高性能補聴器は高価で,本質的な需要があるにも関わらずその普及は進んでいない。本年度は,両耳補聴システムにより特定の方向の音を選択的に強調する際に問題となる前後誤判断の解決に注力して研究を進めた。人間は,両耳情報を用いて頭部を固定した場合でも,ある程度の前後判断は可能であるが,従来のマイクロホンアレー,特に2入力のマイクロホンアレーでは,マイクロホンを結ぶ軸に対して,同心円状に指向特性を形成することしかできない。本研究で用いている周波数領域両耳聴モデルにおいては,頭部前方に限定すれば音源の方向角・仰角を推定可能であり,その情報に基づいた指向性制御も実現できていたが,前後誤判断の解消は実現できていなかった。この問題を,矢状面座標系を用いて両耳間位相差・レベル差をニューラルネットワークで学習させ,音源方向を前後左右の4領域に分割することで,解決した。シミュレーションでの性能評価では,音声・広帯域雑音いずれの場合も,正面に対して後方では20dB以上の抑制量が得られた。先行音効果のモデル化についても研究を進めており,初期到来音を補足しその情報から到来方向を固定した形で音源分離を行う形で基本アルゴリズムを構成した。シミュレーションによる評価で所期の性能が得られることは確認されたが,音源の移動への対応する形にアルゴリズム拡張が必要である。

本年度は,昨年度に引き続き両耳補聴システムにより特定の方向の音を選択的に強調する際に問題となる前後誤判断の解決に注力して研究を進めた。人間は,両耳情報を用いて頭部を固定した場合でも,ある程度の前後判断は可能であるが,2入力のマイクロホンアレーでは,マイクロホンを結ぶ軸に対して同心円状に指向特性を形成することしかできない。本研究で用いている周波数領域両耳聴モデルにおいては,頭部前方に限定すれば音源の方向角・仰角を推定可能であり,その情報に基づいた指向性制御も実現できていたが,前後誤判断の解消は実現できていなかった。この問題を,矢状面座標系を用いて両耳間位相差・レベル差をニューラルネットワークで学習させ解決した。しかしながら,頭部伝達関数への依存性,即ち特定の頭部伝達関数で学習したニューラルワークを,別の頭部伝達関数を有する集音系に適応した際に,性能劣化が想定された。シミュレーションによりその影響を検討した結果,頭部伝達関数による強い依存性があり大きな性能劣化が観測された。また,側方角±45度程度の範囲とそれ以外の範囲では異なった傾向となることが確認された。提案手法により,前後誤判断機能を頭部回転運動なしにある程度実現できるこが確認されたが,頭部伝達関数に対する依存性やSNRの影響等,実装する際し解決すべき課題も明らかになった。当初計画の先行音効果のモデル化については,基本アルゴリズム実装は終えたが,音源移動への対応についてアルゴリズムの拡張が必要である。一方,先行音効果による音源方向の推定と深くかかわる音源方向の前後誤推定については,アルゴリズムがほぼ完成しており,演算量の低減によりポータブルデバイスへの実装も可能な水準に到達できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。基本的には,申請書段階での計画に沿った形で研究が進んでおり,次年度は前後誤推定処理アルゴリズムを組み込んだ形でポータブルデバイスへの実装を試みる。また,先行音効果のモデル化においても,音源移動への対応を進めることでアルゴリズムの完成を目指す。
NMRを用いたカテキン類と生体成分との相互作用解析

本研究では、溶液NMR法によるカテキン類とリン脂質膜との相互作用解析を継続・発展させ、新たな知見として以下のことを見いだした。(1)カテキン類の水溶液中及びリン脂質膜中における自己拡散係数(D)を測定し、膜に対する親和性評価を行った。ECgの膜中でのDは水溶液中の1/3程度であり、膜自身の値ともよく一致した。他のカテキン類についても検討を行った結果、水溶液中では全てのカテキン類が同程度の値を示したのに対し、膜中ではカテキン類の違いにより異なる値を示し、ECg=EGCg<EC<EGCであった。これは以前報告した親和性の結果と良い相関を示しており、galloyl基を有するカテキン類が強く膜と相互作用することが実証された。(2)高分解能を有する超高磁場920MHz NMRを利用したNOESY計測により、これまで困難であった水溶液中におけるECg及びEGCg分子の状態分析を行ったところ、水溶液中では膜中で観測された特定の立体構造を保持しないことが示唆された。また、膜中におけるカテキン類の水素結合情報を取得するために重水素交換速度実験を行った。その結果、ECg及びEGCgの水酸基は膜中で水素結合を形成している可能性は低く、膜周囲の水分子がこれら水酸基にアクセスできるような分子配向を有していることが推察された。(3)^<13>C安定同位体ラベルECgをリン脂質膜に相互作用させ、異種核NOEの観測を行った。膜を構成するリン脂質分子のγ位水素に選択的パルスを照射した結果、ECgのgalloyl基のカルボニル炭素の信号強度が分子間異種核NOEによって変化し、galloyl基がリン脂質膜との相互作用に強く関与していることを示唆した。先行研究の固体NMR実験により、ECgとリン脂質分子の一部の原子間距離を決定したが、本実験を通じて新たな距離情報を取得したことにより、これまで提唱していた相互作用メカニズムをより確実なものとした。カテキン類とリン脂質膜との相互作用メカニズムを解明するために、リン脂質膜中におけるECg分子の動的挙動や局所構造を固体NMR法により解析した。1.化学合成した[^<13>C]-ECgをモデル生体膜であるMLVに作用させた固体NMR測定用粉末試料の調製法を検討した。その結果、水和試料を瞬間凍結させ十分な凍結乾燥を施すことで、強度の高いNMRシグナルを得ることが可能となった。2.水和試料を用いて固体^<31>P NMRを測定し、ECg共存下におけるリン脂質膜の物性変化を検討した。その結果、ECgは相互作用することによりリン脂質膜の膜相転移温度を低下させることが明らかとなった。また固体^<13>C NMR測定により、ECg分子は膜法線からある一定の角度で傾いた軸のまわりで一種類の軸対称回転運動を行っていることが明らかとなった。3.粉末試料を用いて^<13>C-^<31>P REDOR測定を行い、[^<13>C]-ECgのカルボニル炭素とリン脂質分子のリン原子との原子間距離を測定した。その結果、この原子間距離は5.3±0.1Aであり、先行研究で得られた結果を支持した。また、[^<13>C]-ECg存在下及び非存在下におけるリン脂質分子γ位炭素とリン原子との分子内^<13>C-^<31>P原子間距離を比較したが、大きな違いは見られなかった。これは、ECgはリン脂質膜表面の極性基近傍と相互作用するが、周囲のリン脂質分子の立体的構造(分子配置)は変化しないことを示している。さらに、カテキン類のB環及びgalloy1基に存在するπ電子とリン脂質コリン基の四級アミンとの間で生じるカチオン-π相互作用が、リン脂質膜中のカテキン分子の安定化に寄与していることが示唆された。本研究では、相互作用メカニズムの解明することにより、カテキン類のgalloy1基の重要性を示し、さらにカテキン類とリン脂質膜との相互作用モデル図を提唱した。

(3)^<13>C安定同位体ラベルECgをリン脂質膜に相互作用させ、異種核NOEの観測を行った。膜を構成するリン脂質分子のγ位水素に選択的パルスを照射した結果、ECgのgalloyl基のカルボニル炭素の信号強度が分子間異種核NOEによって変化し、galloyl基がリン脂質膜との相互作用に強く関与していることを示唆した。先行研究の固体NMR実験により、ECgとリン脂質分子の一部の原子間距離を決定したが、本実験を通じて新たな距離情報を取得したことにより、これまで提唱していた相互作用メカニズムをより確実なものとした。
住居における快適な環境要素と電磁波に関する研究

私たちの住生活は,住居内と住居外との生活に大きく分類される。ここでは,主として住居内の生活における快適性について研究を行った。住居内は近年特に,住居設備機器によってかなり人工的な環境が創られており,これらが人体におよぼす影響については未知の部分が多い。本研究では,家庭生活なかでも家事労働を軽減してくれる家庭電気製品や日常生活に不可欠な通信手段となっている携帯電話やパーソナルコンピューターなどの発生する電磁波などについて詳細に測定し,目に見えない環境汚染の源である家庭電気製品の使用法について今後の留意点を検討した。また第2の課題として,室内の環境を構成している音・熱・光・湿気などの環境要素の適切な調整により快適な住環境を創造することを目的とした。具体的には音環境・温熱環境・光環境を取りあげ,この3種類の環境要素の組み合わせにより快適な室内環境の条件を見いだそうとするものである。電磁波の課題については,日常生活でごく普通に使用されている家庭電気製品から相当量の電磁波が放出されていることが確認された。このため,電気カーペットやシェイバーのように身近で使用するものについては使用時間をできるだけ短くする。また,電磁調理器などは食卓上で使用せず,むしろ,調理台の上で使い身近で使用しないことが重要である。第2課題の室内環境要素の研究においては,室内の照度変化および騒音レベル変化の人体への感じ方が,それぞれ室内温度の変化により異なっていることが,本実験で確認された。これらより室内の環境設計においては,温度感覚が重要な役割を果たしており,今後の室内設計において重視する必要がある。住空間における環境要素の複合的作用に基づく快適な環境をつくるための基礎的資料を得ることが本研究のねらいである。従来の研究は各環境要素個々の分野についての独立した研究が主であったが,本研究では各要素の複合的作用に視点を置いている。住居の室内において快適な空間の環境設計を行うため,具体的な環境要素として,室内照明の照度変化,室内温度の変化,および生活騒音のレベル変化を選択した。住生活の範囲における室内照度として,50,100,200,400,800lxを設定,生活騒音としてホワイトノイズ50,60,70,80dBAを設定,また室内温度として15,20,25,30°Cを設定して,それらの各組合せにおいて,その評価を行った。評定法には基準値を用いるME法を用いた。室内照度および室温を一定として,基準刺激騒音レベルを60dBAとする時の騒音評定値を100として,各種条件下における騒音レベルの評定値を得た。また,騒音レベルおよび室温を一定として,基準刺激照度を100lxとする時の照度の評定値を100として,各種条件下における照度の評定値を得た。各評定値はかなりバラツキがあるため,ME法で得られた評定値をさらに5段階に分類し,評定値が50,100,200,400,800を中心とするグループに分けて示した。横軸を基準刺激の倍数で,また縦軸を評定値100の倍数で示すと,騒音の場合の基準値60dBAを横軸1とすると,騒音の場合の回帰直線の勾配は0.270.31となり,S.S.Stevensが提案したベキ法則のベキ指数にほぼ近い値である。また,室内照度の場合の基準値100lxを横軸1に基準化して示すと,これより照度に対するベキ指数は0.450.57が得られ,この値もS.S.Stevensの提案した値にかなり近いことより,刺激と評定値の関連をみたこの実験の有効性が確認された。我々の住生活においては,各種環境要素が多様に存在し,住居の環境を構成している。これら環境要素の調整方法が住居内の快適性を担うものと考えられる。

また,近年の住居内では,多数使用されている家庭電気製品から電磁波が発生し,住居内の見えない環境汚染を引き起こしている。電磁波については,疫学的な調査徐徐に進んでいる段階であり,そのレベルに対応する決定的因果関係はまだ示されていない。しかし,大きいレベルの電磁波が,人体に対し悪影響を及ぼしていることは各国で議論されている。本報告では,家庭及び社会生活など,身近な所で使用されている数十種類の家庭電気製品について電磁波を精密に測定している。一方,日本をはじめとする各国の電磁波に対する防護指針,安全基準,規制ガイドラインを調査し,測定された電磁波のレベルを比較検討した。これらの測定によると,ブラウン管をもつ製品,モーターを内蔵する製品,熱を発生させる製品,照明器具,電磁調理器や電子レンジなどの台所用品,PHSや携帯電話などの通信機器など多種多様であり,一応の分類を行った。これらの機器から発生する電磁波の周波数範囲もかなり広く,それらに関する対策も一様ではない。ここでは,電気製品の電磁波発生源,および周波数により大きく分類し,それらの電界および磁界について詳しく検討した。測定値は代表的基準値であるスウエーデンの「VDT規制ガイドライン」および日本の「電波利用における人体の防護指針」に対応させて検討し,今後の電磁波に対する取り組み方について,一つの指針を与えることができた。
秋田大学における移動式インターネット天文台の構築とその教育的効果についての研究

本研究は移動式インターネット天文台に注目し、それが理科教育・情報教育に与える有効性について考察することを目標としている。独善的な議論に陥るのを避けるため、大学新入生に対するアンケート調査を利用することにした。アンケート調査の結果から、インターネット天文台が伝統的なコンピュータ教育を変える可能性のあることを確認した。この結果を踏まえ構築計画を変更し、新しい望遠鏡を秋田大学構内に設置することで新天文台を構築した。次に望遠鏡を動かすためのコンピュータおよびソフトウエアを購入し、遠隔操作を試みた。その結果、初歩的なレベルであるが遠隔操作に成功した。観測室が旧来のものであること、学内LANが完全に整備されていないことなどにより、本格的なインターネット天文台にすることは出来なかったが、学内外の実習等には使用できる状態に観測室を更新することが出来た。そしてこの設備を利用して、県内小・中学校の出前授業、全学一般教育・教育学部専門教育において使用を開始した。最後に天文教育支援HP、および支援ソフトの製作をおこなった。近い将来、これらを含めた教育効果について調査・研究する予定である。本研究は移動式インターネット天文台に注目し、それが理科教育・情報教育に与える有効性について考察することを目標にしている。そのためにはまず移動式インターネット天文台の構築を早急に始めなければならない。本年度は研究計画の初年度であるため、まず移動式インターネット天文台の核となる望遠鏡の選定及び購入をおこなった。もともとは研究用にも使用出来るように反射式望遠鏡を考えていたが、移動式にするにはやや難点があること、取り扱いやすさ等を考慮してシュミットカセグレン式のものに変更することにした。シュミットカセグレン式望遠鏡として定評があるのはミード社及びセレストロン社(いずれも米国製)であるが、より取り扱いが容易であるミード社のものに決定した。また予算との兼ね合いで口径35cmのものを採用した。さらに単なる観望だけでなく研究用にも使用できるように、冷却CCDカメラを購入した。冷却CCDカメラとして定評のあるのは国内メーカー(ビッドラン社)と海外メーカーがあるが、取り扱いが容易なこと、メンテナンスに定評のあること等の理由により、ビットラン社のものを採用した。現在はこれらの新しい装置を秋田大学3号館屋上にて組み立て、動作等をチェックしている最中である。今のところ大きな問題等は起きていないが、慎重に動作等を確認したいと考えている。そして4月から開講予定の「星の世界」という教養基礎教育にて、この装置を使った教育的試みをおこない新しい理科教育・情報教育の可能性を探るることを考えている。さらに次年度の予算で観測室の設置を目指したいと思っている。本年度の研究計画は、昨年度の研究実績で購入した最新式の望遠鏡の設置である。当初の計画では、実体験を重視した理科教育にも使用できるようにするため移動可能な仕様を考えていた。しかし新望遠鏡は口径が大きく重量もそれなりにあるので、普段は設置して使用することを前提にしている。当初は設置場所としてはなるべく無駄な資金を使わなくて済むよう、既存の施設(教育文化学部4号館屋上の観測室)を考えていた。しかし詳しく調査した結果、設備の老化が予想以上に激しいことがわかり、一時は新観測室設置に傾いた。ところが資金面で苦しいことが判明し、最終的に既存の別施設(教育文化学部3号館屋上の観測室)に落ち着いた。設置の準備に手間取り時間を費やしたが、現在は設置も完了し天候の回復する春からのファーストライトを待つばかりである。本年度は研究計画の最終年度であるため、これまで構築した天文台設備を利用し、その効果についての考察をおこなった。これまでの研究実績により、平成15年度に新望遠鏡および観測装置を購入した。さらに平成16年度に秋田大学3号館屋上の観測室に新望遠鏡を設置し、観望可能な段階まで到達した。本年度は初歩的な断簡ではあるが、半インターネット天文台形式になるよう、ソフトウエアおよびハードウエアの整備に取り組んだ。最初に望遠鏡を動かすためのコンピュータおよびソフトウエアを購入し、遠隔操作を試みた。もちろん観測室が旧来のものであること、学内LANが完全に整備されていないことなどにより、本格的なインターネット天文台にすることは出来ないが、現時点でも学内外の実習等には十分使用できる段階に達したと思われる。

次にこの設備を利用して、全学一般教育・教育学部専門教育において、実際の授業等で使用を開始した。従来の望遠鏡に比べて明らかに高性能であるため、学生からの評判は上々であった。また昨年度から開講している「星の世界」という教養基礎教育に加えて、学外での小・中学校における出前授業もこなし、天文教育を中心とした理科教育・情報教育の実践をおこなった。現在、この設備を使い、天文教育支援HP、および支援ソフトの製作を開始している。完成までにいま少しの時間を要するが、平成18年度中には完成する予定である。
山羊を導入する雑草バイオマス有効利用プロジェクト

キャンパスに大量に繁茂する雑草バイオマスを4頭の羊に食べさせ,得られるフンの堆肥化を行った。地中にフンと生ゴミを混ぜて2ヶ月間埋める方法が最適であった。堆肥化フンの肥効を小松菜の植栽試験で明らかにした。雑草バイオマスの変換物である毛を、工芸品材料、ホルムアルデヒド除去剤等として有効利用できることを確かめた。フンや毛を用いた実験を物質工学科の実験に、羊毛工業に関する講義を科学技術史の授業に取り入れた。本校キャンパスに繁茂する雑草の種類と量について調査を行った。その結果,主たる雑草はススキ,アゼガヤ,カワラスゲ,クズなどであり,最も繁茂する7,8月で総重量3トン(湿重量)程度であることがわかった。これらの雑草は,新芽の柔らかい状態であれば山羊あるいは羊が食用とするに適したもので,山羊を導入してキャンパスの除草が可能であることが明らかになった。イネ科の植物は葉が硬く山羊や羊の食用には必ずしも適さない。従ってこれらは,人の手で刈った後,コンポスト化して堆肥として利用する。コンポスト化には材料の炭素と窒素の比(C/N比)が重要である。本校キャンパスに繁茂する雑草の平均C/N比は4.13であり一般的な基準である35以下を満たしているが,実際にコンポスト化を試みたところ,塚内の温度の上昇が不十分であり,裁断の必要性が示唆された。今後は,山羊あるいは羊の糞を混ぜてコンポスト化を促進させる。除草には山羊と羊が適しているが,これまで家畜の飼育について経験の無い素人が行う場合の難しさなどを,磯沼ミルクファームの専門家及び山口県立田布施農業高校の教員に教授していただいた。その結果,始めは性格的に穏やかで飼いやすい羊で除草を行うことが好ましいとの結論になった。そこで,3月にサフォークという種類の羊2頭を磯沼ミルクファームから譲り受け,キャンパスの一角で除草をかねて飼育を始めた。1015cm程度の雑草が繁茂する土地の除草を1日当り15m^2の速度で行うことが分かった。糞(含水率5060%程度)は1頭1日当り2kg程度であった。羊による除草速度は1日1頭生草で510kgで、400m^2の矩形区を柵で作り1週間から10日で移動させて、除草区を拡大させた。春から夏までは1ヶ月から2ヶ月で雑草が元の状態に戻ることが分かった。観察結果より、羊が好んで食する草は、茎が柔らかいもの、強いにおいや利尿作用がないもの、毒性がないものであった。導入当初は毒性のあるものを人為的にのぞく必要があるものと考えていたが、実際は全く食さないことからそのような心配はなくなった。糞量は1日1頭12kgであり、含水率は平均70%と低いため、取り扱いは容易である。糞の夏期における平均炭素量は36%、平均窒素量は1.7%、C/N比は21であった。堆肥成分としては十分の値となった。前述した羊が食さない雑草は、人為的に切除して糞を混ぜて堆肥化を試みたが、糞の含水率が低いため堆肥化は十分に進まなかった。11月に子羊が2頭誕生したことより、羊4頭(うち2頭は成羊)を夜間は小屋に入れて子羊を寒さから守った。この際小屋の床に羊の食さない枯れ草をしいて保温効果を高めた。枯れ草と糞尿の混ざった状態が自然に作られ、これを山積みにして堆肥化を図ったが、塚の規模が小さいため外気による冷却が優勢で、内部温度の上昇は認められなかった。しかし、塚の規模、枯れ草と糞尿のバランスによって堆肥化は可能と考えられる。12月から3月までの冬から初春にかけてはキャンパスの雑草が少なくなるため、スーパーや農家から提供していただいた廃野菜を中心に干草(チモシー)、濃厚飼料を補強した。子羊は母乳が中心で、成長速度は230g/dayと標準以上であり、冬期はこの方法でよいことが分かった。11月に予期せぬ出産があったため羊のみの試験となったが、羊は内臓的には山羊と同様であるため、雑草の堆肥化については羊の結果が山羊にも適用できると考えられる。学内の学生教職員についてはホームページや学内掲示板で羊に関するニュースを発信し、十分癒し効果を発揮した。近隣住民からも癒しスポットとして認知され始めた。キャンパスの雑草を羊に食させて物質変換し,得られるフンの堆肥化を行った。ケニアで行われている,地中の穴にフンと生ゴミを埋め,シートを被せる方法が最適であった。フンの肥効を小松菜の植栽試験で確かめた。発酵フン160g/L-赤玉土の場合,市販の発酵牛フン16g/L-赤玉土の場合と遜色ない結果となった。小松菜中の栄養素も市販の小松菜と同程度であった。

花壇にも適量を投入して,除草のみならず草花によるキャンパスの美化にも貢献した。もう1つの雑草バイオマスの有効利用法として,毛の利用を行った。5月に毛刈りを行い,1頭から約2kgの毛を得た。中性洗剤で洗浄後,室温で乾燥し,カード機を用いて毛梳きを行った。毛の有効利用法として,羊のミニチュア製作,フェルト製作を試み,いずれも日用品として十分利用可能であった。更に,化学物質化敏症の原因物質,ホルムアルデヒドの除去能力を実験的に明らかにした。これらの取組を物質工学科のカリキュラムに反映させた。3年生の創造実験のテーマとして毛の染色や毛の化学物質除去能力の測定を行った。4年生の生化学実験でフンの炭素及び窒素量測定を行い,自然界における物質循環を学ばせた。以上の成果や癒し効果等について,全校集会で全学生に講演した。また,佐世保高専でも同様の講演を行った。さらに,化学工学会学生発表会や大学コンソーシアム八王子学生発表会で卒研学生が発表し,多くの大学生や教員に情報発信を行った。当初は山羊を予定していたが,借り受ける予定の牧場の都合および専門家の助言に従い,人への突進や柵を飛び越えるなどの学校における安全管理面を考慮して羊で実施した。雑草バイオマスから堆肥フンのみならず毛まで得られることより,羊を用いることで雑草の有効利用の幅が広がった。なお,山羊も羊も内臓は同様であることから,ここで得られた成果は山羊を用いた雑草バイオマス有効利用法としても適応可能である。
動脈硬化性,高血圧性血管病変におけるファイブロネクチン,細胞増殖因子の役割

5週齢のDahl食塩感受性ラット(DS)に食塩負荷を1、4、12週行ない、各時点における大動脈壁ファイブロネクチン(FN)のmRNAレベルを測定したが、幼若型FN、総FNいずれも、食塩負荷による高血圧により増加しなかった。しかしながら32週間食塩負荷を行ない長期間高血圧を持続させると大動脈壁FNの発現が明らかに高血圧動物で高かった。したがって、DSは他の遺伝性高血圧モデル、例えば高血圧自然発症ラット(SHR)などと異なり、血圧の上昇および加齢により血管壁FN発現が増加しないことが明らかになった。つまり、この系統のラットにおいては、初期の血管肥大の発生および維持にFNが重要な役割を果たしている可能性は小さく、むしろ高血圧性血管障害の末期の指標となる可能性、重症高血圧に関連して変化する因子が血管壁FNの発現調節機構に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。また、レニン-アンジオテンシン(RA)系を阻害する薬物の投与によりSHRでは有意に血圧の下降を認めるが、DSでは血圧が変化しない。この際、SHRでは有意に大動脈FN mRNAレベルの下降を認めるが、DSのそれは変化しないことも明らかになった。これより、DSにおいては、血圧の維持および大動脈壁FNmRNAの発現調節におけるRA系の関与は少ないと考えられるが、SHRにおいては、アンジオテンシンIIがアンジオテンシンII1受容体を介して血圧の維持、大動脈FNの発現調節に関与し、高血圧性血管肥大の発症機序に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。これらの実験の発展として、摘出血管を用い、臨床医学の現場において頻用されている血管拡張用バルーンカテーテルを挿入し、6気圧にて内腔より加圧し、そのFN、プロトオンコジーン発現におよぼす影響も観察した。現時点で施行された短時間(10分前後)の加圧では、FNの発現には著変を認めないが、c-fosの発現は著しく増加することが明らかになっている。総括として、本研究により,高血圧自体は血管壁FNの発現調節機構において、直接単独で作用する発現促進因子ではないことが明らかになった。また、血管壁FNの発現調節機構は実験高血圧モデルにより異なること、DSにおいては重症高血圧に関連する何らかの因子が、SHRにおいてはアンジオテンシンIIがアンジオテンシンII1受容体を介して血管壁FNの発現を促進することが明らかになった。また、冠動脈の動脈硬化の治療として盛んに施行されている冠動脈形成術には、術後再狭窄の問題があるが、本研究にてin vitroにてバルーンカテーテルを用いて血管拡張を施行すると、NFの発現には著変を認めないが、増殖関連遺伝子であるプロトオンコジーン(c-fos)の発現が著増することが明らかになったことは、術後再狭窄の問題解決への糸口として重要であり、今後の発展が期待される。【研究目的・方法】

動脈硬化性、高血圧性血管病変におけるファイブロネクチン、細胞増殖因子の役割を解明する目的で研究が段階的に施行されているが、今年度はその第一段階として食塩感受性Dahl lwai ratsを用いて、高血圧と加齢が大動脈ファイブロネクチンの発現に及ぼす影響を検討した。具体的には4週齢のラットを無作為に低食塩食群(LS)と高食塩食群(HS)とに分け、8週齢、16週齢および36週齢まで飼育し、収縮期血圧、体重を測定した後屠殺した。ただちに胸部大動脈を採取し、迅速に周囲の脂肪を除去し急速冷凍の後、超遠心法にてTotal RNAを抽出した。Total RNAはNorthern blot法にて分析した。【研究費の使途】上記の実験を施行するため、研究費の多くを動物購入飼育費用、ノーザンブロット用消耗品(イメージングプレート、ブロッティング用フィルター、放射性試薬、一般試薬)の購入費用に充当した。また、動物の血圧測定に際し助手を必要としたため、動物実験助手の給料に研究費の一部を使用した。【今年度までに得られた結果】8週齢、16週齢、36週齢いずれにおいてもHSはLSに比べ、収縮期血圧、体重で補正された胸部大動脈および心臓の重量が有意に大であった。8、16週齢における大動脈フィブロネクチンmRNAはHSとLSでは有為差を認めなかったが、36週齢においてHSの大動脈フィブロネクチンmRNAはLSに比し、著明に増加していた。これらの全フィブロネクチンにおいて認められた変化は、tissueremodellingにおいて特に重要な役割を果たしている可能性が指摘されているElllAを有する幼若型フィブロネクチンにおいてもほぼ同様に認められた。SHRにおいて報告された大動脈フィブロネクチンmRNAの加齢による発現の増加は食塩感受性Dahl-lwaiラットにおいては認めなかった。【総括】食塩感受性Dahl-lwaiラットにおいては、加齢および高血圧のみでは大動脈フィブロネクチンの発現が増加しないが、両者の合併は相乗的に作用し大動脈フィブロネクチンの発現を増加させている可能性がある。【研究目的・方法】動脈硬化性、高血圧性血管病変におけるファイブロネクチン(FN)、細胞増殖因子の役割を解明する目的で研究が段階的に施行されているが、今年度はその第二段階として食塩感受性ダールラット(DS)、高血圧自然発症ラット(SHR)およびウイスターキョウトラット(WKY)を用いて、レニン-アンジオテンシン系の阻害が血圧および血管壁FNの発現におよぼす影響を検討した。血管壁FNの発現はNorthern blot法にて分析した。【研究費の使途】上記の実験を施行するため、研究費の多くを動物購入飼育費用、ノーザンブロット用消耗品の購入費用に充当した。また、動物の血圧測定に際し助手を必要としたため、動物実験助手の謝金に研究費の一部を使用した。【今年度得られた結果】DSにおいては、アンジオテンシンII_1受容体拮抗薬(TCV-116)
樹木の放射性Cs吸収移行の土壌肥料学的解析－林床の硝酸化成や樹体のK栄養の影響－

(1)NO3-とNH4+がスギ苗の137Cs吸収に与える影響赤玉土と福島県川俣町のコナラ・ミズナラ林腐葉土(137Cs, 2032 Bq相当)を入れたポットに、スギのコンテナ苗を定植し、NO3-とNH4+を含む水耕液を与えて20週間栽培した。当年枝葉・枝葉・茎の137Cs濃度はNH4+で明らかに低くなり、KのみならずNH4+によっても137Cs吸収は抑制された。土壌の硝化(NH4+からNO3-への変化)の進行に伴い、NH4+の137Cs吸収の抑制効果が低下することが予想された。(2)スギ苗に含まれる137Csの根への転流とKの影響さし木で発根させて、スギ茎葉の137Csの根への転流について検討した。さし穂に対する不定根の137Cs放射能比は1.05で、移行率は18.8%であった。さし穂の137Csは、新しく形成された不定根へ移行し、137Cs濃度はスギ苗全体で均一化された。一方、KCl水溶液でさし木した場合、さし穂に対する不定根の137Cs放射能比および移行率は有意に低くなり、それぞれ0.70および12.3%であった。137Csの根への転流はKによって抑制される可能性があった。この研究成果は、第130回日本森林学会大会で発表した。(3)苗木のK栄養が137Cs吸収に及ぼす影響スギとコナラの苗を水またはKCl水溶液(6 mmol/L)に30日間、苗の根部を浸漬させて、那須塩原市金沢のスギ更新林地(18500 Bq/kg(soil))に定植した。K溶液の浸漬によって、明らかに137Cs吸収は抑制された。Kの経根吸収のみならず、植物体のK濃度を上げれば137Cs吸収抑制効果が発揮されることが示された。現地試料を用いたポット試験と現地圃場試験であったが、データの変動も少なく、予定通りの知見が得られた。また、スギ苗のさし木にも成功した。31年度は、30年度に得られた知見(NO3-とNH4+がスギ苗の137Cs吸収に与える影響、苗木のK栄養が137Cs吸収に及ぼす影響)を137Csを用いたRI実験で検証する。また、31年度中にRIイメージングによる見える化を計画しているが、その派生的な研究課題として、シイタケ菌糸における137Csの動態の可視化を試みる。放射能汚染地域におけるシイタケ原木の利用再開・再生、およびキノコへの放射性Csの集積^メカニズムの解明とそれによる安全なキノコの出荷に向けた取り組みが喫緊の課題であるからである。31年度は、30年度に得られた知見(NO3-とNH4+がスギ苗の137Cs吸収に与える影響、苗木のK栄養が137Cs

吸収に及ぼす影響)を137Csを用いたRI実験で検証する。また、31年度中にRIイメージングによる見える化を計画しているが、その派生的な研究課題として、シイタケ菌糸における137Csの動態の可視化を試みる。放射能汚染地域におけるシイタケ原木の利用再開・再生、およびキノコへの放射性Csの集積^メカニズムの解明とそれによる安全なキノコの出荷に向けた取り組みが喫緊の課題であるからである。2019年9月に開催される、国際森林研究機関連合国際研究集会(ブラジル、クリチーバ)で成果を発表する予定であり、その旅費を勘案したため。
牛型プリオン蛋白質過発現マウス脳内での非定型ＢＳＥプリオンの増幅に関する研究

非定型BSEを脳内接種した牛型PrP過発現マウスでは、6070日後にPrPScが検出された。潜伏期間の短いL-BSE感染マウスの脳には潜伏期の長いH-BSE感染マウスの約18倍のPrPScが蓄積するが感染価は同等であった。また、定型BSEを脳内接種した野生型マウスでは感染価とPrPSc量の経時変化に乖離が認められた。遠心処理により約99%のPrPScを除いた脳乳剤上清中には元の脳乳剤の約63%の感染性が残存していた。一方、上清を接種したマウスの潜伏期は脳乳剤接種マウスに比べて有意に延長したため、BSEプリオンの感染性と病態の進行には性質の異なるPrPScが関与する可能性が示唆された。牛海綿状脳症(BSE)の病原体は、宿主が持つ正常なプリオン蛋白質(PrPC)の構造異性体である異常型プリオン蛋白質(PrPSc)と考えられている。ウェスタンブロット法によるPrPScの分子量の違いから従来のBSEとは異なる2つの非定型BSE(L-BSEとH-BSE)が存在する。PrPScは、蛋白質分解酵素抵抗性、界面活性剤への不溶性および凝集性により特徴付けられるが、脳内に蓄積したPrPScの感染性や神経変性への関与は十分に理解されていない。本課題では非定型BSEの特徴解析とともに、マウス馴化BSE(mBSE)を用いてPrPScと感染性や病態との相関を調べた。牛型PrP過発現(TgBoPrP)マウスを使ったエンドポイントアッセイから、L-BSEおよびH-BSEの感染価(LD50/グラム脳当量)は同程度であった。免疫染色の結果、L-BSEとH-BSEのPrPScは接種6070日後から観察され、出現時期に差は認められなかった。mBSEを脳内接種した野生型マウスの脳内に蓄積するPrPSc量と感染性を経時的に調べた結果、感染性は接種100日目まで8.4日の倍加時間を以て増幅し、プラトーに達した。一方、PrPScの増加は感染末期(140日)まで18日の倍加時間を以て続いたことから、PrPScの増幅は病態の増悪時期と重なっていた。40ug/mL PKで処理したmBSE脳乳剤や20,000 xg遠心処理したmBSE脳乳剤の上清には無処理脳乳剤と同程度の感染性が残存していたため、PK抵抗性の比較的小さいPrPSc凝集体が感染性を担っていると考えられた。興味深いことに20,000 xg遠心上清では感染価に変化は無いにもかかわらず潜伏期間が延びることから、病態の増悪には20,000 xgで沈殿するような比較的大きいPrPSc凝集体が関与している可能性が考えられた。本年度は、1ウシ型PrP過発現マウスを用いたエンドポイントアッセイにより定型BSE(C-BSE)と非定型BSE(H-BSEおよびL-BSE)の感染価を算出し、潜伏期間から感染価を測定するための標準曲線を作製した。2野生型マウスに馴化したBSEプリオン株(mBSE)を用いて、感染性と蛋白質分解酵素抵抗性のプリオン蛋白質(PK-res PrP)の量的な相関を検討した。3mBSEを脳内接種したICRマウスでのmBSE増殖様式を経時的に調べた。【結果1】感染価(Log LD50/グラム脳当量)はL-BSEが8.9、H-BSEが8.4、C-BSEが9.0であり、感染末期に脳内に蓄積するプリオン量(感染価)に大きな差は認められなかった。一方でL-BSEの潜伏期間は152±3.1日とC-BSEの潜伏期間(216±4.1日)やH-BSEの潜伏期間(230±4.1日)よりも有意に短く病原性は強い。【結果2】10%脳乳剤を遠心操作(20000g,10分)後に上清中に残存するPK-res PrPは約1/80に減少したが、感染性の減少は1/2未満であり、遠心操作による影響ことを見いだした。【結果3】接種40日後(40 dpi)からウェスタンブロット法によりPK-res PrPを検出でき、感染末期(140日後)まで指数関数的にPK-res PrPの増加が認められた。

一方、感染価の上昇は接種5100日後までに起こり、PK-res PrPの増加が続く100日以降はプラトーに達していた。【まとめ】mBSEを用いた本年度の研究実績から、感染性を有する異常プリオン蛋白質を正確に検出するには蛋白質分解酵素抵抗性に代わる新たな指標が必要であることが示唆された。非定型BSEを脳内接種したウシ型PrP過発現マウスからの継時的なサンプル採取や病理学的手法を用いた潜伏期間における組織病変の出現時期の特定等は順調に進んでいる。また、マウス馴化BSEと野生型マウスを用いた感染価の変動解析は終了し、感染価とPK-res PrP蓄積の変動も解析できた。計画ではウシ型PrP過発現マウスを用いたバイオアッセイを平成24年度中に開始する予定であったが、マウス飼育施設の引っ越し等による飼育計画の変更もあり、25年度から開始する予定である。今年度はウシ型PrP過発現マウスを用いて二つの非定型BSE(L-BSEとH-BSE)のプリオン増殖をバイオアッセイにより比較検討する。また、蛋白質分解酵素抵抗性に代わり、Detergent insolubilityを指標としてmBSE感染初期における異常プリオン蛋白質の検出を試みる。mBSEプリオンの複製が盛んに起こる接種5100日の間における自然免疫応答をミクログリアのマーカーであるiba-1等を指標に検討する。該当なし
ユニタリ表現の分岐則の理論と幾何構造の変換群による非可換調和解析

1.擬リーマン多様体に対して、その共形変換群の無限次元表現を山辺作用素を用いて構成し、そこで得られた表現の普遍的な性質を研究した(Orstedとの共同研究[6,7,8])。特に、定曲率空間と共形同値な空間に対しては、この手法により、一般の不定符号をもつローレンツ群の極小ユニタリ表現が構成できることを証明した。また、系として、ある種のウルトラ双曲型偏微分方程式の大域解が共形不変な不変量(保存則)をもつことを構成的に証明した(論文[4])。2.複素多様体の双正則変換の軌道に構造を与えることによって、種々の無重複表現の統一的な理解ができることを、典型的な例で示した(論文[12,15,17])。なお、この研究は次期研究課題の着想につながっている。3.ユニタリ表現の分岐則を、1や2の幾何構造と関連づけて研究した(論文[7,9,15,18])。例えば、1では共形と等長という2つの幾何の比較を量子化し、2ではHua-Kostant-Schmidの公式の無限次元に一般化した。さらに、研究代表者によって開拓された簡約リー群のユニタリ表現の離散的分岐則の基礎理論および、表現論・非可換調和解析・モジュラー多様体のトポロジーへの応用理論を論文[1],英文著書[4]で著した。4.吉野氏、Nasrinとコンパクトな局所対称空間の存在問題および冪零等質空間の不連続群の変形を研究した(Borelの追悼論文[20],[27])。また、当該研究者が開拓してきた擬リーマン等質空間の不連続群の理論の概要と、これに関するユニタリ表現論やエルゴード理論など他分野からのアプローチの現状をまとめ、著書[1]と論文[19](英訳は[28])に著した。5.これらの話題に関して、研究代表者の小林俊行はICMでの招待講演(2002),汎アフリカ国際会議での基調講演(2004),第4回アジア数学者会議の招待講演(2005)など、国外における20数回の1時間の招待講演を含む約60回の講演を行った。また、内外で国際研究集会の主催・共催や、拠点のRIMSにおける学外セミナーの運営を行い、近辺の研究者と視野を拡げる機会を常時設けた。(1)一般の擬リーマン多様体に対し、その共形変換群の表現を山辺作用素を用いて構成する新しい方法をOrsted教授と提唱した。得られた表現は、conformal geometryの立場からは自然であり、多くの場合(もとの多様体がコンパクトであっても)無限次元になる。さらに、この表現の普遍性を定式化して証明した。(2)擬リーマン空間形あるいはその直積空間に対して、(1)で述べた表現の構成を具体的に実行した。そこで得られた表現は、もとの多様体が偶数次元の場合には、不定値直交群O(p+1,q+1)の極小ユニタリ表現と同型であることを証明した。さらに、この表現と(他の群の極小ユニタリ表現であり、過去に多くの研究のある)Weil表現との関連の探求も進めた。

(3)極小ユニタリ表現を共形同値な種々の幾何モデルにおいて構成し、(共形変換群の部分群である)等長変換群に制限したときのスペクトル分解(ユニタリ表現の分岐則)を、代数的のみならず解析的なデータを込めて具体的に決定した。その特別な場合として、ある種の半単純対称空間上に極小ユニタリ表現を構成することにも成功した。(1)から(3)の成果は、チェコ共和国で行われた国際会議で連続講演し、その講義録を書き上げた([2])。また、120ページにわたる本論文([3],[4],[5],[7])を発表した。(4)当該研究者によって提唱された離散的分岐則の基礎理論について、現時点における成果の概要を世界数学者会議(ICM2002北京)の招待講演で発表した(文献[1])。また、同理論をより詳細に解説したEuropean School on Group Theoryでの講義録を作成準備中である。さらに、シンガポールやオランダにおける国際会議でも招待講演を行った。1.偶数次元のユークリッド空間R^<m+n>におけるウルトラ双曲型微分方程式の解空間に共形変換群O(m+1,n+1)で不変な内積を具体的に構成した。m=1,すなわちローレンツ計量の時には,波動方程式に関するエネルギー保存則は時間不変性をもつが(もっと大きな対称性である)共形不変性をもたない。我々の構成した内積はエネルギーから定まる内積とは異なり、時間不変性のみならず共形不変性をもつ。さらに、そのような内積は次元が4以上の場合には正のスカラー倍を除いて一意的に存在することを証明した(文献[3,6])。2.一般の擬リーマン多様体に対し、その共形変換群の表現を山辺作用素を用いて構成した。計量が正定値でない場合には、多様体がコンパクトであっても、この方法で構成した表現は多くの場合無限次元になる。得られた表現の抽象的な性質、特に普遍性・ユニタリ化・既約性を研究するとともに、具体的な幾何的モデルに対して精密な性質を研究した。上記の1はこの特別な場合な枠組みにおいて捉らえられる(文献[1,2,4,11])。3.重複度1の分岐則についての複素解析的な立場からの定式化を行い、種々に分散している例を統一する新しい考え方を提唱した。現在得られた成果については、フランス、ドイツなどで発表し、また、論文を準備中である(得られた結果の一部は文献[5,7,8,10]で発表した)。5.ユニタリ表現の制限の離散的分岐則の基礎理論について、研究代表者によるHarvard大学での講義およびEuropean Schoolでの講義に基づいた解説文を著した(文献[12])。1.群のユニタリ表現を部分群に制限したときにどのように分解する様子を記述するのが分岐則の理論である。簡約リー群の分岐則について、その離散スペクトラムに重点をおいた基礎理論と、表現論・非可換調和解析・局所等質空間のトポロジーなどへの応用に関して、研究代表者によるHarvard大学での講義およびEuropean Schoolでの講義に基づいた解説文に、いくつかの新しい結果を加筆し、最終版をまとめた(文献[8])。2.研究代表者はOrstedとの共同研究で不定値直交群O(p,q)の極小表現を光錐の二乗可積分関数の空間の上に構成した(文献[7]他)。この構成法をさらに追求するため、q=2の場合に絞り、複素化O(p+q,C)に含まれる複素半群の表現の具体的表示を研究した。特に複素半群の境界値として反転公式が変形Bessel関数で表されることを証明した(真野元氏との共同研究)。
フッ素の化学形および生体侵入径路の相違による生体内動態の変動

生体におけるフッ素の出納に関して,最新のフッ素超微量分析法(AlF分子吸光法)を用いて,従来の方法では検出し難い低濃度の血清など生体試料中のフッ素を測定し,各種のフッ化物(化学形別)の生体侵入経路別にみたフッ素の生体吸収・排泄を検討した.1.経口摂取について;NaF, CaF_2およびAlF_3の3種類のフッ化物を経口摂取した場合,人の消化管におけるフッ素の吸収率はNaF>CaF_2>AlF_3の順で, CaF_2はNaFの57%しか吸収されず, AlF_3はほとんど吸収されなかった.フッ化物の消化管吸収の良否は化合物の水に対する溶解度以上に胃液(酸)への溶解度に影響されると考えられた.宿主側の因子のうち,胃内容物の有無について,空腹時と満腹時におけるNaFの消化管吸収率を比較検討した結果,空腹時は満腹時よりも吸収率がよく,吸収時間も早かった.さらに,数週間連日経口摂取してもフッ素の出納に有意を示さなかった.2.経気道吸収について;NaFエーロゾルの経気道吸収率は,家兎を用いた暴露吸入実験の結果2326%と推定された.またCaF_2エーロゾルの経気道吸収率は約2%と推定された.一方, HFガスの経気道吸収率は,刺激性に富むガスのため家兎の換気条件が乱れ, 1080%と大きく変動して一定の率を示しえなかった.また含フッ素麻酔剤による人の吸入麻酔の場合,フッ素の生体吸収が認められ,麻酔剤の種類によって吸収率も異なった.3.経皮・粘膜吸収について;モルモットによる各種のフッ化物水溶液の経皮吸収は,フッ化水素酸が最大で致命的全身障害を与え,フッ化水素アンモニウムも容易に吸収されるが, NaFには認められない.酸性フッ化アンモン溶液による人の経皮吸収が大きいことを確認した事例も得られた.フッ素洗口時における口腔粘膜からの生体内吸収は,消化管吸収ほど顕著ではないと示唆された.生体におけるフッ素の出納に関して,最新のフッ素超微量分析法(AlF分子吸光法)を用いて,従来の方法では検出し難い低濃度の血清など生体試料中のフッ素を測定し,各種のフッ化物(化学形別)の生体侵入経路別にみたフッ素の生体吸収・排泄を検討した.1.経口摂取について;NaF, CaF_2およびAlF_3の3種類のフッ化物を経口摂取した場合,人の消化管におけるフッ素の吸収率はNaF>CaF_2>AlF_3の順で, CaF_2はNaFの57%しか吸収されず, AlF_3はほとんど吸収されなかった.フッ化物の消化管吸収の良否は化合物の水に対する溶解度以上に胃液(酸)への溶解度に影響されると考えられた.宿主側の因子のうち,胃内容物の有無について,空腹時と満腹時におけるNaFの消化管吸収率を比較検討した結果,空腹時は満腹時よりも吸収率がよく,吸収時間も早かった.さらに,数週間連日経口摂取してもフッ素の出納に有意を示さなかった.2.経気道吸収について;NaFエーロゾルの経気道吸収率は,家兎を用いた暴露吸入実験の結果2326%と推定された.またCaF_2エーロゾルの経気道吸収率は約2%と推定された.一方, HFガスの経気道吸収率は,刺激性に富むガスのため家兎の換気条件が乱れ, 1080%と大きく変動して一定の率を示しえなかった.また含フッ素麻酔剤による人の吸入麻酔の場合,フッ素の生体吸収が認められ,麻酔剤の種類によって吸収率も異なった.3.経皮・粘膜吸収について;モルモットによる各種のフッ化物水溶液の経皮吸収は,フッ化水素酸が最大で致命的全身障害を与え,フッ化水素アンモニウムも容易に吸収されるが, NaFには認められない.酸性フッ化アンモン溶液による人の経皮吸収が大きいことを確認した事例も得られた.フッ素洗口時における口腔粘膜からの生体内吸収は,消化管吸収ほど顕著ではないと示唆された.生体におけるフッ化物の出納について、次の結果をえた。1.経口摂取について前年度の実験結果を踏え消化器吸収率の高いNaFによる連続長期摂食を家兎を用いて実験しは。3,6,18ppmF濃度の3群の飼料を2ケ月間摂食させたが、血清および尿中のフッ素濃度の経時推移は、著変を示さず、生体内への畜積率増加を認めなかった。また、人の消化管吸収率に及ぼす宿主側諸要因も志願者により継続検討中である。2.経気道吸入について遠心力沈降を利用した分粒式粒子発生装置を完成し、粒径別のCaF粒体を実験動物を用いて吸入実験中であるが、血清および尿中フッ素濃度レベルからは極めて低い生体内吸収が示唆された。さらに、ガス状フッ化物の吸入実験のため、暴露時における実験動物の気道影響に伴うBias因子を検討し、暴露条件の設定を試みた。3.経皮吸収について前年度の研究で、皮膚への高度深達性を示したフッ化水素酸と、市販のフッ素石材洗浄剤(【NF_4】F・HF)について経皮吸収を検討した。動物実験では溶液濃度、接触時間、塗布面積が経皮吸収に関与し、50%濃度以上のフッ化水素酸は、数秒間の接触時間でも深達性を示し、40%濃度以下では数分間、10%濃度では数時間の接触によって血清中のフッ素濃度の上昇を認めた。