hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞膜損傷修復時に起こるマイオカインの分泌機構

骨格筋線維は、運動などの生理的な物理的負荷によって、その530%が常に細胞膜損傷修復を繰り返している。我々はDysferlinを作れない肢体型筋ジストロフィーは細胞膜の修復ができないことを報告した。また、ウニ卵や培養細胞を用いた実験により、膜修復には細胞外Ca2+が必要であり、膜損傷部から流入するこのCa2+の濃度差が引き金となって起こるエキソサイトーシスが必要であることも報告した。細胞内からの膜供給源は、ライソゾーム、卵黄顆粒、分泌顆粒など様々な報告があるが明瞭にはわかっていない。さらに、我々は細胞膜損傷時、損傷部から流入する細胞外カルシウムによってFアクチンが脱重合し、細胞内小胞の融合を助け、細胞膜が修復するメカニズムを報告した。本研究では、培養細胞BS-C-1を用い、膜標識試薬FM4-64とGFP-MICAL1, MICAL2, MICAL3,およびMICAL-L1を用いて、それらが標識する膜修復時の膜動態を多光子レーザー顕微鏡で観察した。二光子で損傷された部位に、FM試薬で強く標識された新しい修復膜が観察され、その部位に細胞質から供給されるMICAL1-GFPの素早い蛍光波の集積が観察された。このダイナミックな蛍光波の動態はMICAL1のみについて観察された。またMICAL1集積直後にLifeAct-RGPによりアクチンの脱重合が観察された。さらにMICAL1ドミナントネガティブ体(ΔCC)を導入したところ膜修復を行うことはできなかった。マウス骨格筋を用い、エレクトロポレーションによりGFP-MICAL1およびLifeAct-RGPを発現させ、二光子レーザーによって膜損傷を起こし、共焦点レーザーによって膜修復動態を観察した。その結果、MICAl1が膜損傷部およびその周辺に強く集積し、同時にアクチンの脱重合と膜の集積が観察された。これらの結果から、骨格筋線維の膜修復メカニズムについても、MICAL1によるアクチンの素早い脱重合が膜修復に必要であると考えられた。我々は骨格筋線維膜の損傷修復時に分泌されると考えられるマイオカインについて調べた。その候補の一つミカル1について細胞膜修復時の動態について培養細胞および骨格筋線維を用いて観察を行った。このタンパクは損傷修復時に必須のFアクチンの脱重合に関わるタンパクであることが推察された。これらの結果は解剖学会において報告を行った。ミカル1の直接的な分泌は顕微鏡で観察することはできなかったが、顕微鏡や周囲の研究環境を整える事が出来た。このシステムを用い次のステップに進む事が可能であると考えている。次に細胞膜の修復時に細胞質から分泌されるサイトカイン候補、FGFファミリー、炎症反応に関わるインターロイキンについてGFPの作製を行い、細胞膜損傷修復時におけるそれらの分泌動態を高速レーザー顕微鏡によって観察を行う。また、シリンジローディングなどの損傷方法を用い、損傷時に分泌されるサイトカインをウエスタンブロティングによって検出する。またマウスの走行実験を行い、運動による骨格筋からのサイトカイン(マイオカイン)の測定を行う予定である。

このシステムを用い次のステップに進む事が可能であると考えている。次に細胞膜の修復時に細胞質から分泌されるサイトカイン候補、FGFファミリー、炎症反応に関わるインターロイキンについてGFPの作製を行い、細胞膜損傷修復時におけるそれらの分泌動態を高速レーザー顕微鏡によって観察を行う。また、シリンジローディングなどの損傷方法を用い、損傷時に分泌されるサイトカインをウエスタンブロティングによって検出する。またマウスの走行実験を行い、運動による骨格筋からのサイトカイン(マイオカイン)の測定を行う予定である。高価な抗体は慎重な検討を要したので、本年度はこれまで持っていた抗体を用い前実験に徹した。次年度は多くの抗体やプラスミドを購入する予定である。
可視光の皮膚アンチエイジング効果に関する基礎的研究～DNA修復能に着目して

光線(LED IPL疑似光源)照射による紫外線性DNA損傷の修復能、酸化的DNA損傷の修復能、さらに細胞増殖能、ヒアルロン酸産生能、メラニン産生抑制能の定量的変化を種々の正常ヒト皮膚由来培養線維芽細胞、ヒト皮膚3次元モデルを用いて解析した。その結果赤、黄、青色LEDが細胞内酸化的DNA損傷、青色LEDが紫外線性DNA損傷の修復能を高め、また赤色、青色LEDはともに細胞増殖能亢進作用、ヒアルロン酸産生亢進作用、さらに組織を損傷することなくメラニン産生抑制作用を持つことが判明した。これらの所見はLED光には皮膚の抗老化作用があることを示唆する。近年美容皮膚科領域において光線機器を用いた皮膚アンチエイジング治療の進歩は著しいが、その医学的エビデンスはまだまだしいのが現状である。今回我々はDNA修復という観点から、主として可視光線を用いるアンチエイジング治療に関する医学的・科学的エビデンスを得る研究ストラテジー考案した。まず、研究代表者が本邦で唯一保持する紫外線性DNA損傷、酸化的DNA損傷各々の修復機能の評価システムを、研究代表者が長年保管しいている多くの初代培養線維芽細胞(健常人)に応用して、IPL、各色(青、黄、赤色)LED照射による細胞内DNA修復能力への影響(DNA修復能を上げることができるかを検討した。具体的には2種類の実験ストラテジーにより光線(IPL,LED)照射による(A)紫外線性DNA損傷の修復能、(B)酸化的DNA損傷の修復能の定量的変化を種々の正常ヒト皮膚由来培養線維芽細胞を用いて網羅的に解析する。培養細胞としては本研究代表者が保持している健常人由来初代培養線維芽細胞を使用し、光源はIPL用としてキセノンランプ、赤色LED(620630nm)、黄色LED(590nm)、青色LED(465470nm)を使用する。DNA修復能の定量化は紫外線誘発もしくは活性酸素誘発DNA損傷を人工的に生じさせたレポータープラスミドの宿主細胞回復能を指標に行う。その結果IPL、黄色、赤色LEDに酸化的DNA損傷の修復能を増加させる作用が認められ、またMTTアッセイによる評価で赤色LED照射に細胞増殖能の亢進作用を認めた。近年美容皮膚科領域において光線機器を用いたシワ・シミをターゲットとした皮膚アンチエイジング治療の進歩は著しいが、その医学的エビデンスはまだまだしいのが現状である。このたびまず第一に我々はDNA修復という観点から、主として可視光線を用いるアンチエイジング治療に関する医学的・科学的エビデンスを得る研究ストラテジー考案し研究代表者が本邦で唯一保持する紫外線性DNA損傷、酸化的DNA損傷各々の修復機能の評価システムを用いて初代培養線維芽細胞(健常人)における各色(青、黄、赤色)LED照射による細胞内DNA修復能力への影響(DNA修復能を上げることができるか)を検討した。具体的には2種類の実験ストラテジーにより光線(LED)照射による紫外線性DNA損傷の修復能、酸化的DNA損傷の修復能の定量的変化を種々の正常ヒト皮膚由来培養線維芽細胞を用いて網羅的に解析した。DNA修復能の定量化は紫外線誘発もしくは活性酸素誘発DNA損傷を人工的に生じさせたレポータープラスミドの宿主細胞回復能を指標に行った研究に用いた赤色LED(620630nm)、黄色LED(590nm)、青色LED(465470nm)は培養細胞に照射可能であるような規格を独自に作製しした。さらにヒト3次元皮膚培養系を用いて各色LEDのメラニン合成に対する効果も検討した。その結果、酸化的DNA損傷の細胞修復は赤、黄、青色LEDすべてにおいて照射後上昇し、細胞内紫外線性DNA損傷の修復レベルは青、黄色LED照射後増加した。また赤色、青色LEDはともにメラニン産生を抑制する作用があることが判明した。これらの結果は各色LEDがシミ・シワ治療に有用な重要なツールとなる可能性を示唆する。近年美容皮膚科領域において光線機器を用いた皮膚アンチエイジング治療の進歩は著しいが、その医学的エビデンスは手技のみが先行して基礎データについてはまだまだ乏しいのが現状である。今回の研究目的は主としてDNA修復という観点から、光線を用いるアンチエイジング治療に関する医学的・科学的エビデンスを得ることである。研究代表者はこれまでレポータープラスミド(ルシフェラーゼ発現ベクター]の宿主細胞回復能を指標にして光線(赤、黄、青色LED IPL疑似光源)照射による紫外線性DNA損傷の修復能、酸化的DNA損傷の修復能、細胞増殖能、ピアルロン酸産生能、メラニン産生抑制能などの定量的変化を種々の正常ヒト皮膚由来培養線維芽細胞、ヒト皮膚3次元モデルを用いて網羅的に解析し、特にLED照射に皮膚の抗老化作用がある可能性を示唆する所見を得た。今年度は計10種類以上のヒト細胞株を用いて得られたデータの再現性を高め、また分子機構の解明に着手するためのプレリミナリー研究としてLED照射で最もアンチエイジング作用が生じる至適条件を見出した。

その結果、赤、黄、青色すべてのLEDが酸化的DNA損傷の細胞修復能、紫外線性DNA損傷の修復能を高め、また赤色、青色LEDはともに細胞増殖能亢進作用、ヒアルロン酸産生亢進作用、メラニン産生抑制作用を持つことが判明した。これらの結果は特に青色、赤色LEDがシミ・シワ治療に有望であることを示唆する。今後はDNA修復に関連する遺伝子のリアルタイムPCR解析を実施するためのプローブ、プライマー作製など最近ようやく着手したこれらの分子機構の解明を早急に行い、将来の皮膚アンチエイジング(シワ・シミ治療)治療の臨床応用につなげていきたい。
我が国若手従業員の昇進意欲と責任感の希薄化に関する実態調査

国内の若手正社員へのヒアリングを重ねることで、大凡以下の点が明らかになった。(1)主任・係長が(職場内の人手不足等により)、若手作業者と同じ仕事をこなしつつ管理の仕事まで課せられていること、(2)しかし、それによって得られる手当は、それに見合ったもの値だとは受け止られていないこと、(3)結果として、若手は役職に就くことによる負担と得られる手当を考慮し、昇進したくないとする意識が生まれていること、という一連の流れが明らかになった(詳細は、「研究成果」参考)。この研究の目的は、我が国の大手企業の若手従業員に共通して報告される顕著な傾向、すなわち、昇進したくない、責任を持ちたく」ないという、いわゆる昇進意欲の減退と責任感の希薄化に関する現状・実態を把握することにある。昨年までを通じ、大手電力会社、家電メーカー、化学、農機具メーカーなどの企業の若手従業員を相手としたヒアリング調査がある程度終了した。やはり、彼らからは同種の意見が数多く報告されている。現在は、これらのヒアリング調査を基礎に、なぜそのような傾向がおきているのか、いかなる経緯を経てその種の傾向が生じているのか、共通の組織的な背景が存在しているのか、等に関する分析を進めている段階である。しかしながら、追加すべき留意点が2点生じた。1点目は、どうやらこの種の傾向は、職場生活に入ることによって強く意識され始めるだけなのではないかという疑念である。すなわち、職業生活に入ってから、若者にこの種の傾向が生じるというよりも、学生の頃から強く見受けられる傾向なのではないかという疑念である。実際、これと類似した報告が学生たちからも数多くなされており、現在は、このことに関して、学生を相手とした実態調査を補足的に行っている段階である。2点目として、こうなると、考察すべきはヒトの本来的なモチベーションそのものとなる。すなわち、人間にはいかなる根源的欲求があるのか、成長とともにそれらの欲求はいかような変化が生じるのか、また、人間の根源的欲求・傾向をいかように企業経営の場で用いるべきなのかということに関する考察が必要となってくる。そのため、上記等に加え、ヒトの根源的なモチベーションに関する理論調査(主にA.H.MaslowとD.M.McGregor)も追加として行っている段階である。本研究は, (1) (近年,現場等にて特に問題視されるようになってきた)若手従業員の昇進意欲減退や責任感の希薄化に関する大まかな現状傾向を把握すること,(2)これらの深刻な問題に対し,学術的にはそもそもいかなる理論的枠組みがこれまで提示されてきたのかを精査すること, (3)上記までの理解を基礎に,現場への何らかの提言を纏めること,これら3点を研究目的としていた。具体的には,我が国の大手家電メーカー・化学・電力会社・農林水産業等々で働く従業員へのヒアリング調査を複数回行い(予備的考察として,関東・九州地区における経済学部学生を対象としたアンケート用紙による意識調査も実施),さらに,産業心理学者A. H. MaslowやD. M. McGregorの言う昇進意欲や責任感に関する記録等から,これまでの学術的枠組みを精査することにより,この種の問題をいかように理解すべきかを主に欲求論の観点から考察した。当該研究の成果は, (イ)神奈川大学経済学部主催のマネジメント&マーケティング研究会(2008年5月)において口答発表する機会に恵まれた。さらに, (ロ)『経営学の基本視座-河野昭三先生還暦記念論文集-』,まほろば書房(2008年6月),ならびに, (ハ)「A.H. Maslowによる「自己実現」概念の探求プロセス-GHBノート1950年論文を中心に-」,神奈川大学経済貿易研究所『経済貿易研究』(2009年3月)を公刊する機会にも恵まれた。なかでも, A. H. MaslowとD. M. McGregor理論の精査からは,これまで日本の経営学会だけではなく,米国の経営学会でも一度も明らかにされてこなかった幾つもの点を明示し,当該分野における新たな知見を提示することができた。
中国における資本市場の歴史的特質と構造

本研究は、中国の資本市場を産業金融の転換システムとして、中華民国以来現在に至る長期的かつ歴史的把握から捉えなおすことにより、民国期の資本市場と産業金融にかかわる研究の深化・拡大を図るものである。その意義は今日における中国の金融改革の方向性に対してのみならず、これまで個別に捉えられていた東アジアの金融・証券市場についてもよりグローバルなネットワークの形成の角度から整合的に捉えなおす契機を提供することにある。本研究は、中華民国期に著しく発展を見せた化学産業・電力産業・セメント産業などの重工業に即して、その産業金融と資本市場との関係について、実証的に検討したものである。本研究は中国の資本市場を産業金融の転換システムとして、中華民国以来現在に至る長期的・歴史的把握から捉えなおすことにより、民国期の資本市場と産業金融にかかわる研究の深化・拡大を図るものである。上述した目的を達成させるために、これまで構築してきた研究ネットワークを活用し、知識と資料の共有をはかるとともに、上海、南京、台北、台南への資料調査と研究者交流を行った。そうした研究活動は開花し、2008年2月に「山東省からみた中国電力産業の需要依存型発展」(田島俊雄編著『現代中国の電力産業』第2章所収、昭和堂)を公表することができた。その中で、中華民国期から現在までの100年に及ぶ歴史期間を通して、電気需要と電力需要が電力産業の発展との関係を実証研究により解明を試みた。その結果、中国の電力産業は自らダイナミック的な発展を遂げることが出来ず、資本市場をはじめとする外部市場に強く制約された発展様式をもっている結論に至った。上記の目的を達成するために、平成20年度においては、これまで構築してきた研究ネットワークを活用し、知識と資料の共有をはかるとともに、青島、大連、瀋陽への資料調査と研究者交流を行った。そうした研究活動の成果発表の一つとして2008年10月6日に大阪産業大学で「中華民国産業勃興に関するワークショップ」を開催した。中国複旦大学歴史学部の朱蔭貴教授、東京大学社会科学研究所加島潤助教をはじめ、多くの研究者が参加した。また、こうした研究活動から得られた歴史視角を援用し、2008年6月5日に現代中国学会関西部会大会にて「〓小平時代の『光』と『影』」を題とするシンポジウムで報告し、6月7日に立命館大学にて開かれる「北東アジア政策フォーラム」において「中国の工業化とその限界」と題する講演を行った。いずれも中国資本主義発展の連続性を踏まえたうえで、現代中国経済の方向性に対する分析である。
談話・テキストレベルの文法知識の習得を目的とした文法教材の開発

本年度は前年度に収集したデータや過去の研究の知見をもとに、日本語教育のための文法教材という観点に基づいて具体的な記述を行った。その成果は第一に2000年5月に刊行された共著『初級を教える人のための日本語文法ハンドブック』(スリーエーネットワーク)に現れている。ここでは、初級を教える教師を読者として想定しつつ、日本語文法の全容を体系的に記述している。第二の成果は2001年2月に刊行された単著『新しい日本語学入門-ことばのしくみを考える-』に現れている。ここでは、日本語学関係の学生、日本語教師などを含め、より一般的な読者を想定して、日本語に関する様々な現象を説明している。第三の成果は2001年3月に刊行される本研究の報告書である。ここでは、上述の2つの著書における記述を踏まえ、学習者が日本語の文章を読んだり、日本語母語話者と自然な会話をするのに必要な文法的知識を学習者が自ら確認できる形で記述している。この他に、2000年10月には「教育文法に関する覚え書き-「スコープの「のだ」」を例として-」(『一橋大学留学生センター紀要』第3号)において、教育文法に関する実証的な論考を行っている。なお、これ以外に現在第一の成果の続編である『中上級を教える人のための日本語文法ハンドブック』(共著。スリーエーネットワーク)を準備中でこれは2001年9月に刊行される予定である。ここでは、日本語教師や上級レベルの日本語学習者を読者として想定し、より緻密なニュアンスを表現するために必要な文法的知識を記述している。<研究の目的>指示詞、接続詞、ボイス(特に受身)、省略、語順の変更など、談話・テキストレベルで問題となる文法現象について、学習者にも使いこなせる形で記述された文法参考書を開発すること。<研究の進捗状況>平成11年度は、記述の基礎となるデータの収集と、最終的記述の前段界として、日本語教師を対象とする文法参考書、及び、日本語学・日本語教育に関心を持つ学生を対象とする日本語学の解説書の執筆を主に行った。前者の成果の一部は、第10回第二言語習得研究会全国大会(1999年12月。於:京都外国語大学)において口頭発表し、内容を一部改めた上で現在論文化しているまた、後者の成果は『初級を数える人のための文法ハンドブック』(共著。仮題。2000年10月出版予定)として発表する予定である。また、1999年3月に発表した『ことばのしくみを考える』(一橋大学留学センター教育研究シリーズ2。単著)の内容を改訂した『考える日本語文法』(単著。仮題。2000年9月出版予定)も同様の問題意識の下に書かれたものである。<平成12年度の予定>平成12年度は上述の研究成果を受けて、日本語学習者を読者とする文法書の記述を行う。まず、上半期に試行版を作成し、それを一橋大学留学生センターなどの教育機関において試用し、改訂を加えた上で、文法参考書として公開する予定である。
ADAMTS13の血液流動下における活性発現と抗炎症作用

ADAMTS13はVWFを切断することにより、VWFの機能を抑制しているが、我々は血管傷害部位での止血血栓形成過程においても、止血血栓の内腔進展を抑えている可能性があることを明らかにしてきた。この過程において、ずり応力依存性にADAMTS13の活性が発現されることより、おそらくADAMTS13は血管内皮下組織への血小板粘着は抑えず血栓が内腔進展しだした時にVWFを切断して血栓形成を抑制しており、これらの性質は一般の抗血小板薬のような出血傾向を生じない抗血栓剤となりうる可能性を示唆していた。そこでマウス中大脳動脈閉塞モデル(MCAO)を用いて虚血と炎症の結果である脳虚血再灌流障害に対するADAMTS13の抑制効果を検証した。Adamts13-/-マウスにおいては、MCAO後再灌流領域の血流低下と梗塞範囲の拡大を認めた。さらにADAMTS13ノックアウトマウスではMCAO施行後、血液中のHMGB1が上昇しており、蛍光免疫染色にて梗塞辺縁部penumbra領域の炎症細胞ではHMGB1とMPO(myeloperoxidase)がco-expressionされていた。すなわちADAMTS13は脳内における血栓形成のみならず、炎症の制御にかかわっていることが推定された。またリコンビナントヒトADAMTS13をワイルドタイプマウスに投与し、MCAO実験を行うと、梗塞範囲が非投与群より減少した。以上よりADAMTS13は出血傾向の副作用を有さない抗炎症・抗血栓剤となる可能性が示唆された。ADAMTS13のVWF機能抑制による血小板粘着抑制(粘着は一般の抗血小板薬では抑制されない)は動脈血栓形成増大抑制のみならず、また新たな抗炎症薬として敗血症治療法や多臓器不全抑制療法を誘導する可能性があると考えている。そこでADADAMTS13というVWF切断酵素の抗炎症性を検証するため、まずはADAMTS13の詳細な血流下での機能発現機構を明らかにするため、本年度は各種VWFフラグメントを固相化して、それらを基質として発現される流動血液下ADAMTS13活性測定を試みた。まずはAドメインの各種WFフラグメント(両端にtagをつける)をバキュロウィルスシステムで作成し、基質としてグラス上に固相化し、フローチェンバーで全血を流し新たなADAMTS13活性測定系(ADAMTS13活性によりVWFが切断されることによるtagへの反応性の減少を観察するELISA法)を確立した。しかしながら、グラス上に固相化した、truncated VWFフラグメントに対するADAMTS13の活性は測定されず、血小板GPIbとVWFA1ドメインのみの結合ではADAMTS13によるVF切断惹起されないことが示唆された。そこで、GPIbとVWFA1ドメインの結合がより強固である場合は血小板によりVWFが伸展されて、ADAMTS13の活性が認められるかどうかを明らかにするために、血小板型フォンウィルブランド病の血小板GPIb蛋白を昆虫細胞を用い作成中である。またマウス中大脳動脈閉そくモデルを用いて脳虚血再灌流障害に対するADAMTS13の抑制効果を検証した。虚血と同時にリコンビナントADAMTS13を注入し、生理食塩水注入群と比較したが、4時間虚血後の脳梗塞の範囲はADAMTS13投与により明らかに抑制された。ADAMTS13は血栓抑制のみならず、抗炎症作用も有することが示唆された。今後はADAMTS13の注入時期による効果の差や、長期予後を観察していきたい。

そこでADADAMTS13というVWF切断酵素の活性発現機序をより鮮明にすることが、新たな抗炎症薬の活性発現機構解明につながると考え、実験をおこなった。VWFを固相化して、VWFを基質として発現される流動血液下ADAMTS13活性測定を試みたところ、VWFに粘着した血小板でVWFをかなり早い血流で引っ張ることが、WFがADAMTS13の基質として重要であることを見出した。そこでVWFと強く粘着する血小板GPIbを有する、血小板型von Willebrand病の変異血小板GPIbをバキュロウィルスにより作成し、ビーズに粘着させて人工血小板として、固相化したVWFと反応させた。つまりワイルドタイプのGPIbと異なり、変異GPIbはVWFと強く粘着するため、より遅い血流でVWFはADAMTS13により切断されると考えたわけである。しかしながら、未だ活性の発現は認めていない。またマウス中大脳動脈閉塞モデルを用いて脳虚血再灌流障害に対するADAMTS13の抑制効果を検証した。虚血と同時にリコンビナントADAMTS13を注入し、生理食塩水注入群と比較したが、4時間虚血後の脳梗塞の範囲はADAMTS13投与により明らかに抑制されたが、これらの組織を免疫染色し、ADAMTS13の抗炎症作用を証明した。ADAMTS13のVWF機能抑制による血小板粘着抑制(粘着は一般の抗血小板薬では抑制されない)は動脈血栓形成増大抑制のみならず、新たな抗炎症薬として敗血症治療法や多臓器不全抑制療法を誘導する可能性があると考えている。VWFを固相化して、VWFを基質として発現される流動血液下ADAMTS13活性測定を試みたところ、VWFに粘着した血小板でVWFをかなり早い血流で伸展することが、ADAMTS13の基質になるのには重要であることを見出した。血小板はVWF上をローリングしてころがりやすく、かなり早い血流の存在がなければ十分なVWF進展がおきない。そこでVWFと強く粘着する血小板GPIbを(血小板型von Willebrand病の変異血小板GPIb)をバキュロウィルスにより作成し、ビーズに粘着させて人工血小板として、固相化したVWFと反応させた。つまりワイルドタイプのGPIbと異なり、変異GPIbはVWFと強く粘着するため、より遅い血流でVWFはより簡単に伸展され、ADAMTS13により切断されやすくなると考えたわけである。またマウス中大脳動脈閉塞モデルを用いて虚血と炎症の結果である脳虚血再灌流障害に対するADAMTS13の抑制効果を検証した。ADAMTSI3ノックアウトマウスでは血液中のHMGB1濃度の上昇を確認し、蛍光免疫染色にてHMGB1やMPO(myeloperoxidase)陽性細胞がワイルドタイプより増加していることを確認した。つまりADAMTS13は脳内における炎症の制御にかかわっていることが推定された。
インドにおける仏教の終焉の解明

本研究の目的は、南インドのタミル・ナード州の一部地域という限定された領域ではありながら、多数の仏像の出土と少数の碑文などから16世紀に至るまでの仏教の残存が確認されているという事実に基づいて、未解明のままであった南インドの終焉期仏教の様相を、出土遺物、碑文、ヨーロッパ植民者等の文献、といった多方面の資料を総合的に用いることによって可能な限り明らかにすることによって、インドにおける仏教の終焉の様相と原因を解明することである。本年度の実地調査は2回行なった。第1回には南インドの仏教と密接に関係するスリランカの仏教遺跡の調査を行い、仏塔、僧院、仏像の諸形態における南インドとの共通性と相違について検討した。2回目には、インドのビハール州のブッダガヤとその近くのナーランダ遺跡およびクルキハール遺跡の調査、またケーララ州の5カ所の仏教遺跡の調査を行った。同時に昨年度に調査できなかったビハール博物館とチェンナイ州立博物館のブロンズ仏像の撮影なども行なった。クルキハール遺跡の調査から玄奘記述の戒賢伽藍と同定できる可能性が高く、南インドとの関係をその時点から説明できることが明らかになった。ケーララ州の仏教遺跡の調査からはタミルナード州との類似と同時にスリランカとの関係も示唆された。これらの調査などから、タミルナード州で発見されている仏像は仏塔の側面に安置されたものであった可能性が高く、仏塔信仰を中心とする上座部的な僧院の存在が推定される。マンガロールおよびセーラム近くの遺物の状況からは海洋および陸上遠隔交易商人ギルドによる仏教への支持が考えられる。最後まで残っていた要素が上座部的であることは、観音信仰や密教などの要素はマンガロールの例と同様にヒンドゥー教の中に吸収されていったという仮説を支持するものと考えられる。こうした成果の一部については日本宗教学会における研究発表などを行なった。タミルナード州での調査の実施によって、関連性の大きいスリランカとケーララ州の調査の必要性が明らかになったため、当初の予定になかったこの2カ所の調査を第2年度に実施した。その結果、現地調査の側面においては当初計画より進展していると言えるものの、ヨーロッパにおける植民地資料の調査について当初計画のとおり実施することができなかった。第2年度において実施できなかったオランダ・フランス・イギリスにおける植民地期資料およびアメリカの美術館に所蔵されている南インドの仏像の調査を予算の許す限りに行い、研究協力者たちとの討議を通じて、これまでに構築した仮説の修正や確認を行なって、成果を論文の形として適切な形で発表していく。初年度である2017年度の前半においては、オランダ植民地期文献の検討などによるナーガパッティナムの仏教遺物の残存状況の推定によって「中国パゴダ」と言われていたものが仏塔ではなかったであろうことや上座部を基本とする信仰と観音を中心とした大乗の仏との習合した姿が想定されることなどを指摘する研究発表を宗教学会において行なった。年度の後半においては、海外調査を2回行なった。寺院あるいは野外に現存する石仏の調査としては、第一回目にカーンチプラム市内および周辺の4カ所、第2回目に主にカーヴェリ河デルタ地帯を中心とする17カ所を調査して石仏の撮影と、その所在地のgpsデータによる位置情報の特定を行なった。ブロンズ仏像に関しては、チェンナイ博物館のブロンズ・ギャラリーの半分が改修工事中でごく一部しか撮影できないという計画外の事態があったが、マンガロールのマンジュナータ寺院のものについては良好な写真撮影を行なうことができた。このような現地調査によって、従来の研究では不充分であった現地のロケーション観察を行なうことができ、往時の状況についての仮説をたてることが可能となった。野外の石仏のGPSロケーションデータの整備は今後の研究を進める基本的条件であって、これによって他の研究者も研究に参入できるようになることが期待される。初年度の調査計画の柱であるタミルナード州の野外石仏等の調査においては想定以上に順調に調査を行なうことができた。ブロンズ仏像の調査については、チェンナイ博物館などの改修による閉館のため当初の予定と比較すると不充分なものに留まっているものの、マンガロールのマンジュナータ寺院のブロンズ仏像の撮影を実施することができたことなど当初予定になかった調査も行なうことができたことなど全体としてみれば順調に調査と研究を行なうことができた。

2回目には、インドのビハール州のブッダガヤとその近くのナーランダ遺跡およびクルキハール遺跡の調査、またケーララ州の5カ所の仏教遺跡の調査を行った。同時に昨年度に調査できなかったビハール博物館とチェンナイ州立博物館のブロンズ仏像の撮影なども行なった。クルキハール遺跡の調査から玄奘記述の戒賢伽藍と同定できる可能性が高く、南インドとの関係をその時点から説明できることが明らかになった。ケーララ州の仏教遺跡の調査からはタミルナード州との類似と同時にスリランカとの関係も示唆された。これらの調査などから、タミルナード州で発見されている仏像は仏塔の側面に安置されたものであった可能性が高く、仏塔信仰を中心とする上座部的な僧院の存在が推定される。マンガロールおよびセーラム近くの遺物の状況からは海洋および陸上遠隔交易商人ギルドによる仏教への支持が考えられる。最後まで残っていた要素が上座部的であることは、観音信仰や密教などの要素はマンガロールの例と同様にヒンドゥー教の中に吸収されていったという仮説を支持するものと考えられる。こうした成果の一部については日本宗教学会における研究発表などを行なった。タミルナード州での調査の実施によって、関連性の大きいスリランカとケーララ州の調査の必要性が明らかになったため、当初の予定になかったこの2カ所の調査を第2年度に実施した。その結果、現地調査の側面においては当初計画より進展していると言えるものの、ヨーロッパにおける植民地資料の調査について当初計画のとおり実施することができなかった。初年度において当初計画通りには充分に行ない得なかったチェンナイ博物館のブロンズ仏像の調査および、13世紀において南インドと密接な関係を有していたことが碑文からわかる旧パトナ博物館所藏で現在改組によってビハール博物館へ移行されつつある仏像の調査については、第2年度に補充して調査を行なう予定である。さらに、スリランカにおける大乗仏教遺物についても調査を行なって、上座部と大乗の習合の様相を解明する。また植民地期文献資料の調査研究なども引き続いて推進していく。初年度に行なった調査の結果について研究協力者達と検討を加えて宗教学会などで成果を随時発表していく。第2年度において実施できなかったオランダ・フランス・イギリスにおける植民地期資料およびアメリカの美術館に所蔵されている南インドの仏像の調査を予算の許す限りに行い、研究協力者たちとの討議を通じて、これまでに構築した仮説の修正や確認を行なって、成果を論文の形として適切な形で発表していく。当初計画していたパトナ博物館の調査が、ビハール博物館への改組という事情で実行できなくなったため調査期間を短縮したために使用経費の減額が生じた。これについては2018年度の後半において調査を実施して使用する予定である。旅費の執行においてできる限りの節約を心がけた結果、ごく少額の次年度使用が発生したもので、2019年度における調査の実施などにおいて適切に使用する予定である。
モデル微生物を用いた縞状組織形成実験によるストロマトライトの生物起源性の検証

本研究の目的は,ストロマトライトの生物起源性を評価する組織的・化学的指標を見出すことである.その指標は,モダンアナログの一つである温泉のストロマトライト堆積場で,モデル微生物を制定し組織の合成実験を行うことで調べ,最終的には太古試料へ適用する.平成28年度は,前年度からの分析結果を取りまとめ,以下の3項目の研究を進めた.1)温泉試料:インドネシア共和国スマトラ島北部の2箇所の温泉おいて,硫黄酸化細菌・非酸素発生型光合成細菌・酸素発生型光合成細菌を主体とする微生物マットを伴う炭酸塩堆積物が分布しており,調査の結果,ストロマトライト組織は非酸素発生型・酸素発生型いずれかの光合成細菌が卓越する場所でのみ発達することが明らかとなった.協力研究者と共にそれぞれの堆積場の地球微生物学的な記載内容を取りまとめ,国際学術雑誌と国際学会にて成果を発表した.2)深海試料:初年度より調査を行ってきた南部マリアナのしんかい湧水域で発達する炭酸塩・ブルーサイトチムニーの鉱物組成,堆積組織,炭素同位体組成,現場での観察結果からチムニーの発達過程を考察し,内部に局所的にストロマトライト組織が発達することを学術論文に取りまとめ,発表した.3)温泉での現場実験:鹿児島県妙見温泉では,堆積場に日光を遮る流路を作り,シアノバクテリアの働きのない条件でできる堆積物を成長させる実験と,シアノバクテリアが優占する円錐形の微生物マットの形成に関わる生物的条件を検討する実験を行った.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず,ストロマトライトの成因に関する研究のレビューを行い,8月の地団研総会の招待講演および,地球科学特別号の総説として公表した.それと並行し,1.インドネシアスマトラ島北部のSipoholonとDolok Tinngi Rajaの2箇所の温泉と,2.深海の湧水から沈殿するブルーサイト・炭酸塩チムニーのケーススタディーを進めながら,3.大分県長湯温泉での組織形成実験の予備調査を行った.1.インドネシアの温泉:調査を行った高温で硫化水素に富むインドネシアスマトラ島北部の2温泉にストロマトライト組織が発達することを見出した.これまで,温泉で発達するストロマトライトは,シアノバクテリアと好気呼吸を行う従属栄養細菌から構成される微生物マットの関与で作られることが知られていたが,今回調査を行った2箇所の温泉では,硫黄酸化細菌という化学合成菌が優先する場所でも条件が整うとストロマトライト組織を発達させることが新たに示唆された.2.深海チムニー:2013年に南部マリアナの深海蛇紋岩湧水サイトで採集された炭酸塩とブルーサイトから構成されるチムニー試料を利用できる機会が得られ,組織の観察を行ったところ,チムニーの内部に局所的にストロマトライト組織が発達することを確認した.微生物と組織の関係性を調べるため,7月末から予定されていた研究航海に参加し,試料を採集した.3.組織形成実験:太古のストロマトライトに酷似したストロマトライト組織が発達する大分県長湯温泉において,流路の一部に日光を遮断する囲いを設置し,組織形成実験のための予備調査を行った.その結果,夜間に形成される結晶質層が連続的に形成されるのではなく,有機物がまばらに分布する組織が形成されていた.これは,光を遮ることで,光合成に支えられた微生物群衆構造が変化し,バイオフィルムの分布状態も変化したためであると推定される。平成27年度は,平成26年度の調査で発見したインドネシア共和国スマトラ島北部のPancuran PituとDolog Tinngi Rajaの2箇所の温泉で発達するストロマトライトにおいて堆積学的・微生物学的解析を進めた.その結果,硫黄酸化細菌や非酸素発生型光合成細菌が優占する微生物群衆が分布するところでもストロマトライトの組織が発達することを明らかにした.得られた結果は2本の記載論文として取りまとめ,平成28年度中の発表を目指して国際科学誌へ投稿作業を進める.また,初年度から引き続き調査を行っている南部マリアナの深海蛇紋岩湧水サイトで発達する炭酸塩・ブルーサイトチムニーの微細組織・鉱物組成・炭素安定同位体比を調べた.その結果,湧水の湧出条件の違いを反映して、3タイプに分類されるチムニーの発達モデルを明らかにした.得られた結果はを記載論文として取りまとめ,平成28年度中の発表を目指して国際科学誌へ投稿作業を進める.以上に加え,西オーストラリアピルバラ地域で2014年に新しく報告された27.4億年前の海成ストロマトライトの調査とサンプリングを行った.当初の予定では,すでに採集されている27億年前及び35億年前のストロマトライト試料に対して,その生物起源性を知るための組織的・化学的指標を検討する予定であったが,新たな試料が加わることでより幅広い環境でのプロセスを検討可能になった.採集したサンプルは,まず岩石薄片を作成し,堆積学的な記載を進めた.平成27年度は,平成26年度度に調査を行った温泉と深海チムニーで認められたストロマトライト組織の形成プロセスを知るための基礎的な情報を分析や観察によって収集し,記載論文として着実に取りまとめることができた.これらの試料では,硫黄酸化細菌や非酸素発生型光合成細菌が優占する中でストロマトライト組織が発達していることから,大気と海水中の酸素濃度が急上昇する24億年より古い時代の太古試料のモダンアナログになると期待できる.これらはいずれも堆積物が無機的に沈殿していく環境中で形成され,より始原的なストロマトライトと同じプロセスで形成されていると考えられる.

また,微生物の種類は異なるものの,周期的な微生物マットの発達が縞組織の形成を担っていると考えられる.この堆積物ー微生物相互作用を示す化学・組織的指標こそがストロマトライトの生物起源性の判定基準となると期待できる.また,新たに西オーストラリアでは保存状態のよい太古のストロマトライト試料を採集することができ,生物起源性を検討するために適した試料を入手できた.以上のように,研究目標であるストロマトライトの生物起源性を判定する基準を絞ることができ,新たな太古試料を採集できたことから,上記の評価とした.本研究の目的は,ストロマトライトの生物起源性を評価する組織的・化学的指標を見出すことである.その指標は,モダンアナログの一つである温泉のストロマトライト堆積場で,モデル微生物を制定し組織の合成実験を行うことで調べ,最終的には太古試料へ適用する.平成28年度は,前年度からの分析結果を取りまとめ,以下の3項目の研究を進めた.1)温泉試料:インドネシア共和国スマトラ島北部の2箇所の温泉おいて,硫黄酸化細菌・非酸素発生型光合成細菌・酸素発生型光合成細菌を主体とする微生物マットを伴う炭酸塩堆積物が分布しており,調査の結果,ストロマトライト組織は非酸素発生型・酸素発生型いずれかの光合成細菌が卓越する場所でのみ発達することが明らかとなった.協力研究者と共にそれぞれの堆積場の地球微生物学的な記載内容を取りまとめ,国際学術雑誌と国際学会にて成果を発表した.2)深海試料:初年度より調査を行ってきた南部マリアナのしんかい湧水域で発達する炭酸塩・ブルーサイトチムニーの鉱物組成,堆積組織,炭素同位体組成,現場での観察結果からチムニーの発達過程を考察し,内部に局所的にストロマトライト組織が発達することを学術論文に取りまとめ,発表した.3)温泉での現場実験:鹿児島県妙見温泉では,堆積場に日光を遮る流路を作り,シアノバクテリアの働きのない条件でできる堆積物を成長させる実験と,シアノバクテリアが優占する円錐形の微生物マットの形成に関わる生物的条件を検討する実験を行った.これまでストロマトライトは,太陽光が届く環境でシアノバクテリアを主体とする微生物マットが分布する環境を中心に報告されてきた.しかし,化石ストロマトライト試料の中でも,大気中の酸素濃度が急上昇した約24億年より古い時代や,深海の堆積相に存在するものは,シアノバクテリアの関与が疑問視されている.初年度に行った温泉及び深海湧水でのケーススタディーでは,化学合成細菌が関与するストロマトライトの形成の可能性を示唆する結果を得ることができた.ストロマトライトはしばしばシアノバクテリアの化石と扱われることがあるが,これらの試料の成因を明らかにすることで,化石ストロマトライト試料の解釈を大きく転換させることにつながると言える.また,特に深海チムニーは,蛇紋岩化反応に伴う水素やメタンが豊富な流体から沈殿していると考えられ,そこに分布する微生物群衆は,無機的な岩石ー水反応に支えられた生態系であると考えられている.このような生態系は,初期の地球のみならず,火星や木星の衛星でも生じうる可能性があると考えられている.深海チムニーを通して,初期地球や太陽系で普遍的に生じる微生物生態系の様子を地質試料から検討可能になると期待できる.一方,組織合成実験に関しては,実験で検証する微生物の作用を変更する必要性が生じた.本研究の計画当初は,シアノバクテリアと好気性従属栄養
糖認識性大環状分子と触媒部位の連結による大環状触媒の創成と糖鎖の連続誘導化

塩基性条件でも安定な糖認識ホスト分子としてピリジンーアニリン交互型オリゴマーを設計・合成した。このオリゴマーと糖との会合能は,1,2-ジクロロエタン溶液中でのオクチルグルコピラノシドとの滴定実験により評価した。その結果,会合定数は約300000 Mー1と見積もられ,糖と強力に会合することが分かった。続いて,このオリゴマーを用いて重クロロホルム溶液中への天然糖の固液抽出実験を行った。その結果,グルコース,ガラクトースはほとんど抽出されなかったのに対し,マンノース,フルクトースは抽出されることが明らかとなった。現在,このオリゴマーを用いて有機溶媒へ抽出した糖類のアシル化を検討している。続いて,糖類のエナンチオ選択的な認識の達成を目指し,(S)-BINOLを1個導入した大環状分子と,4個導入した大環状分子を新たに設計・合成した。これらの分子の内孔は,BINOLの軸不斉の影響でキラルにねじれており,包接する単糖の不斉を識別できると期待した。天然糖の固液抽出実験により,大環状分子のエナンチオ選択性を評価した。フルクトースのD-体とL-体1:1混合物を用いて,前者の大環状分子の1,2-ジクロロエタン溶液中への固液抽出を試みたところ,D-体を選択的に抽出する結果が得られた。一方,そのエナンチオマーである大環状分子を用いた実験では, L-フルクトースが選択的に抽出され,大環状分子のエナンチオ選択性が裏付けられた。さらに後者の大環状分子を用いた固液抽出実験では,D-グルコース,D-マンノースに対してエナンチオ選択的に抽出できた。今後,このキラルな大環状分子に触媒部位を連結することで,糖のラセミ混合物の速度論的光学分割を目指す。糖の一般的な誘導化条件である塩基性条件でも安定な糖認識骨格の開発にすでに成功している。現在,この認識ユニットに触媒部位を連結した分子の合成に取り掛っている。また,キラルな糖認識ホストを糖のアシル化の反応場として利用した検討もすでに行っている。ホスト分子存在下でも糖の誘導化が行えることを明らかにしている。これまでに開発した糖認識ホスト分子存在下での糖の誘導化反応を検討し,位置選択的な糖の誘導化を目指す。また,ピリジンーアニリン骨格の様々な位置に触媒部位を導入した分子も合成し,位置選択的な誘導化触媒を創製する。さらにジメチルアミノピリジン部位を大環状骨格に連結した触媒を合成し,糖鎖の効率的な連続誘導化を検討する。最後にピリジンーアニリン部位とジメチルアミノピリジン部位を大環状骨格に導入した触媒で,糖鎖の位置選択的かつ効率的な連続誘導化を達成する。
竹繊維から取り出したナノファイバークラスター(BNFC)の創生とその応用

本研究の目的は、竹及び木質パルプからその強さの根源であるMFC(Micro-Fibrillated Cellulose)を効率的に取り出し、その有効利用を図ることである。MFCを機械的操作により取り出そうとすれば、Cluster構造を呈する(NFC:Nano Fiber Cluster)。本研究では、はじめにじん性向上と耐熱性の向上が強く望まれている環境適合材料:PLA(ポリ乳酸)のフィブリル化した竹単繊維/BNFCによる特性改善を試みた。その際、フィブリル化度=NFCの構造複雑性を新たな指標:フィブリル化度αを導入し、定量的に評価した。フィブリル化が進むと吸水性の高いセルロースの表面積が増す。そこで、αとして吸水率を用いて表すこととした。PLAとの複合では、α=3.5が最も適切な射出成型品ができることを見出した。Celluloseを主体とするNFCを適切に固化できれば、その高い特性が期待できる。強度だけでなく、結晶性繊維の繊維方向の線膨張係数は鉄の1/10以下である。そこで、低線膨張係数を生かして高い曲げ強度を有すると半導体プルーブディスク用材料を開発することができた。MEMS用の光硬化エポキシ樹脂はじん性が低く、剛性を低下させずに高じん化する方法が期待されている。脱LigninしたNFCは透明であり、密度も1.5と小さい。寸法が小さく、樹脂中で均一分散する。わずか1%未満のNFC添加により、その破壊じん性値を2倍まで高めることができた。ここで、エポキシ樹脂の特性を損なうことなく親水性のNFCを分散させるため、溶剤置換法を開発した。NFCの少量添加でエポキシ樹脂が高じん化することから、これを先端複合材料の母材の変性に用いた。その結果、僅か0.3重量%NFCをカーボン繊維強化複合材料のエポキシ母材に添加することで、高サイクル疲労寿命が飛躍的に向上する結果がえられた。木質系繊維で同様な処理を行っても,BNFC(竹のナクファイバークラスタ)のように解繊されない.現時点では,その理由はよくわかっていない.竹繊維から取り出されたNFCの機能・特性については未知であり,潜在的能力も不明である.しかし,本ナノファイバークラスターの原料である竹は極めて豊富な天然資源で,その機能,特性が明らかにでき,それを生かした利用が出来れば環境に優しいばかりでなく,新素材開発に繋がる.そこで本研究では,竹繊維から取り出されるナノファイバークラスターに関し,その基礎と応用について以下を実施するとともに新機能についても追求した.1.NFCの構造と処理の関係およびその形態の定量的表現・評価法の確立.2.低線膨張係数(7×10-6/K以下)と高強度(曲げ強度:250MPa)を有する半導体プルーブディスク(直径12インチ)の開発3.BNFCによるMEMS用光硬化エポキシ樹脂の高じん化4.先端複合材料のエポキシ母材の高じん化と,これを用いたカーボン繊維強化積層板の層間はく離強度の向上および高サイクル疲労寿命の飛躍的向上本年度は、1,2,3項目について、重点的に研究を進めた。その結果、1.NFCの製造法は多々あるが、本研究では、竹から創生する。この場合、NFC原材料の竹パルプが重要となるが、ここでは、爆砕+弱NaOH処理が最も適していることを見出した。これに、精密砥石+高圧(せん断型)ホモジナイザー処理でNFCを比較的安価に取り出せることがわかった。

2.NFCの構造では、そのスケルトン構造の高次化に伴って、ナノ・セルロース繊維の解繊が進み、その表面積が増すことに注目、親水性の増加=吸水率の増加によって評価できることを見出した。すなわち、NFCの高次構造をパルプ状繊維を1として、その吸水率の増加で表せることを占めした。3.NFC構造を有するBNFCは親水性が極めて高い。通常、90%程度水を含んだ状態で保管する。乾燥させると強い水素結合により凝集する。そこで、エポキシへはアルコール置換法によりNFC添加を実現した。これにより、0.5%程度NFCを添加することにより光硬化エポキシ樹脂のじん性を約2倍向上させることができた。予備的実験により、NFC添加CFRPの耐久性(疲労寿命)を67倍向上させられることがわかった。2009年度は,竹繊維から取り出されるナノファイバークラスターに関し,その基礎と応用について以下を実施するとともに新機能についても追求した.予備実験によれば,水性エマルジョンBNFCに,1:9の割合でエタノールを加え,脱水すればBNFCを取り囲む水は徐々にエタノールに置き換えられる.エポキシ樹脂にエタノールは可溶である.そこで,両者は容易に混合できる.エタノールの量が多ければ,混合物の粘度は低く,超音波ホモジナイザー(科研費で購入)で均一分散できる.その後,真空乾燥機でエポキシ樹脂からエタノールを取り除けば,BNFCが極めて均一に分散した光効果エポキシ樹脂が得られる.エタノールがエポキシ樹脂を劣化させることはない.2009年度の研究成果は以下の通りである。1.光硬化・造形特性を失わず,成形性が維持でき,じん性が最も増進される混合率,BNFCの形態を明らかにした。本研究の結果,BNMCが2%までは光硬化エポキシ樹脂は高じん化できるが,BNFCの増加とともに,BNFC混入エポキシ樹脂の粘度は急激に増し,本樹脂の本来の目的:光硬化・造形特性を失われてしまう。そのため,1%までが実用上の上限であることが明らかとなった。2.本材料で光造形・成形されたミクロ試験片を用い,マイクロサーボ試験機(現有)により疲労試験を行い,その耐久性を明らかにした。その結果,耐久性は向上することが明らかとなった。ミクロ試験片は小型光造形システム(科研費で購入)を用い,光造形法により作成した.3.BNFC添加CFRPの耐久性(疲労寿命)を67倍向上させられることがわかった。このとき,CFRPの成形にはハンドレイアップ法を用いたが,成形性の観点から,光硬化・造詣のエポキシ樹脂の場合と同様,1%までがBNFCの含有の限度である。しかし,耐久性に硬化のあるBNFC含有率は0.3%であった。平成21年度までの研究で、(1)竹単繊維から取り出したBNFC(ナノファイバークラスター)をエポキシ樹脂に均一に分散させ、これを高じん化する手法(エタノール置換法)を確立するとともに、(2)CFRPのエポキシ母材にBNFC少量添加すれば、その耐久性が飛躍的にする可能性のあること、(4)静的強度はエポキシ母材のBNFC変性に影響されないこと、(5)BNFCとアラミド繊維とのハイブリッド化により低線膨張係数と高強度を有する材料が開発できることを明らかにした。
高齢者用食品に適した二相分散混合ゲルのレオロジー特性の解明

高齢社会となり、咀嚼・嚥下機能が低下した高齢者を対象とした食品が求められている。本研究では、調製条件を変えることによって同一組成であっても相分離構造の異なる混合ゲルを調製し、比較的咀嚼・嚥下しやすい高齢者向けの食品の開発の際に指標となりうる新規力学物性パラメータを提案することを目的として、その物性と官能評価との関連を検討した。破断特性のうち、破断応力は等しいがその他の値が異なるゲル食品の組み合わせを、寒天/ゼラチン混合ゲル、カラギーナン/ゼラチン混合ゲルで調製し、圧縮試験を行った。寒天濃度0.7%、カラギーナン濃度0.8%、ゼラチン濃度4.5%に設定し、各試料を別々に加熱・溶解させ、60°Cで混合後冷却し、所定の温度で300rpmで5分間撹拌しながら保持して、5°Cまで冷却しゲル化させた。寒天/ゼラチン、カラギーナン/ゼラチンの混合比は1:3、1:1、3:1の3条件とした。保持温度を1560°Cと変化させることにより、相分離構造を変化させた。ゼラチン単独ゲルの応力-歪曲線はBST式が成立していたが、混合ゲルはいずれの試料においても破断に至るまでの応力-歪曲線はシグモイド型の破断挙動を示しそして破断することがわかった。これらの応力は歪に対して、(σ_r-σ)/σ_r=exp(-k・ε^n)で表すことができ(k:かたさ、n:非線形性パラメータ、ε:ひずみ、σ:応力、σ,:破断応力を表す)、破断応力とともに非線形性パラメータnを算出できた。非線形性パラメータnが示すゲル物性の特性を官能評価の結果から検討したところ、寒天/ゼラチン混合ゲル及びカラギーナン/ゼラチン混合ゲルでは、nが大きい方が「弾力がある」「なめらか」「もろくない」「べたつく」と評価され、市販の豆腐では「なめらか」「飲み込みやすい」と評価された。これより、応力-歪曲線から得られる非線形性パラメータnは「なめらかさ」の指標となる可能性が示された。1.目的非相溶性素材からなる複合材料の物性は相分離を起こし様々な海島構造を形成するため、その物性は、組成のみならず相分離構造にも依存することが知られている。本研究では、調製条件を変えることによって同一組成であっても相分離構造の異なる混合ゲルを調製し、その物性と二相分散構造との関連を明らかにするとともに、高齢者が咀嚼・嚥下しやすいゲル食品を創製することを目的とした。2.方法と結果寒天濃度を0.7%に設定し、これと破断応力が等しくなるようにゼラチン濃度を選んだ結果4.5%とした。両試料を別々に加熱・溶解させ、60°Cで混合後冷却し、40°Cにて1時間撹拝しながら保持して、5°Cまで冷却しゲル化させた。寒天:ゼラチンは1:3、1:1、3:1の割合で混合した。保持温度を35°C、30°C、20°Cと変化させることにより、相分離構造を変化させた。また5°C、20°C、37°Cの温度条件で物性測定を行った。

寒天の混合割合が増加するに従い、また保持温度が低くなるに従い、破断応力、破断エネルギーは低下し、透過率も低下していることから相分離が顕著になっていることが示された。ゼラチン単独ゲルの応力-歪曲線はBST式が成立していたが、混合ゲルについては、歪が大きくなると途中からBST式から外れ、シグモイド型の破断挙動を示しそして破断することがわかった。BST式が当てはまらなかった混合ゲルの破断カーブは、σ=1-exp(-k・ε^n)で表すことができた(k:かたさ、n:非線形性パラメーター、ε:ひずみ、σ:応力を表す)。非線形性パラメーターnと破断応力を用いて混合ゲルのテクスチャーマップを作成することを試み官能検査の結果と比較したところ、非線形性パラメーターnは、なめらかさ、もろさ、粘りの各項目と強い関連性が見られることが示された。1.目的高齢社会となり、咀嚼・嚥下機能が低下した高齢者を対象とした食品が求められている。比較的咀嚼・嚥下しやすいとされるゲル食品を調製し、高齢者向けの食品の開発の際に指標となりうる新規力学物性パラメータを提案することを目的として、その物性と官能評価との関連を検討した。2.方法と結果破断特性のうち、破断応力は等しいがその他の値が異なるゲル食品の組み合わせを、寒天/ゼラチン混合ゲル、カラギーナン/ゼラチン混合ゲルで調製し、圧縮試験を行った。寒天濃度0.7%、カラギーナン濃度0.8%、ゼラチン濃度4.5%に設定し、各試料を別々に加熱・溶解させ、60°Cで混合後冷却し、所定の温度で300rpmで5分間撹拌しながら保持して、5°Cまで冷却しゲル化させた。寒天/ゼラチン、カラギーナン/ゼラチンの混合比は1:3、1:1、3:1の3条件とした。保持温度を15-60°Cと変化させることにより、相分離構造を変化させた。いずれの試料においても破断に至るまでの応力-歪曲線はシグモイド型の破断挙動を示しそして破断することがわかった。これらの応力は歪に対して、(σ_r-σ)/σ_r=exp(-k・ε^n)で表すことができ(k:かたさ、n:非線形性パラメータ、ε:ひずみ、σ:応力、σ_r:破断応力を表す)、破断応力とともに非線形性パラメータnを算出できた。非線形性パラメータnが示すゲル物性の特性を官能評価の結果から検討したところ、寒天/ゼラチン混合ゲル及びカラギーナン/ゼラチン混合ゲルでは、nが大きい方が「弾力がある」「なめらか」「もろくない」「べたつく」と評価され、市販の豆腐では「なめらか」「飲み込みやすい」と評価された。これより、応力-歪曲線から得られる非線形性パラメータnは「なめらかさ」の指標となる可能性が示された。