hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南西インド洋アトランティス・バンクにおける下部地殻岩の熱水変質作用

成果の一部は日本鉱物科学会で発表した。また本研究の目的は,南西インド洋の斑れい岩を足がかりとして,海洋下部地殻の変質作用の全体像を理解することにある。そこで地域間の多様性と共通性を明らかにすることを目的として,アトランティス・バンクの斑れい岩の分析と並行して,他地域の海洋底斑れい岩や,陸上に露出した過去の海洋性リソスフェアであるオフィオライトの分析も行った。それらについて以前から継続して得られていたデータの取りまとめと解析を行い,成果の一部を国際学術誌上で公表した。昨年度は,これまでに海洋下部地殻においては産出がほとんど知られていなかった,変質作用起源の黒雲母を見出した。今年度は,その変質作用の温度条件,珪長質メルトとの関連,および三次元的広がりを明らかにすることができた。これらは海洋下部地殻の海嶺付近での大規模な化学的改変を示唆する重要な知見であり,海洋リソスフェアに関連する地質学と岩石学の発展に貢献することができた。南西インド洋海嶺のアトランティス・バンクにおいてIODP第360次航海で掘削されたHole U1473Aから採取された斑れい岩類と,高知コア研究センターに保管してあったODP Hole 735Bのコア試料の一部について,研究期間内に計画していた分析のほとんどを完了した。今年度は補足的な顕微鏡観察,電子線マイクロアナライザー分析,レーザーラマン分光分析,レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析を行った。特に電子線マイクロアナライザー分析とレーザーラマン分光分析の結果から,黒雲母と緑泥石混合層の存在を確定することができ,この混合層が広範囲にわたって生じていることが明らかになった。さらにコンピューターによる熱力学的解析を行い,黒雲母と緑泥石,および両者の混合層の生成条件を求めた結果,それらの鉱物はほぼ同程度の温度条件(700°C前後)で,シリカとカリウムの濃度の異なる流体が関与する変質作用によって生じたことが推定された。黒雲母とそれを含む混合層の形成は剪断帯や割れ目に沿って浸透した珪長質含水メルトと関連しており,そのようなメルトの浸透は超低速拡大海嶺周辺の海洋下部地殻に特徴的な現象である可能性が高い。以上の研究成果は,海洋下部地殻における水と岩石の相互作用を理解するうえで重要な新知見を提供するものである。この成果は日本鉱物科学会で発表し,論文にまとめて国際学術誌に投稿した。また現世の海洋リソスフェアと比較するために,過去の海洋リソスフェアであるオフィオライトの低温変質作用,特に蛇紋岩化作用についても並行して研究を進めてきた。その結果,蛇紋岩化作用に伴ってかんらん石の鉄とマンガンの含有量が系統的に変化すること,およびモンチセリかんらん石を生じる場合があることを明らかにした。これらも海洋底構成岩の変質作用に関わる重要な新知見であり,国内学会と国際学術誌上で発表した。本研究の主たるテーマであるアトランティス・バンクの下部地殻の高温熱水変質について,ほぼ当初の計画通りに研究を遂行することができた。ただし一部のデータを揃えるのにやや多くの時間を要したため,事業期間を1年延長した。年度末に論文を投稿し,現在査読中である。各種変質鉱物について,引き続き主要元素組成の分析を行う。また,あらたに共同研究者の協力を得て,岩石と鉱物の微量元素組成の分析と,層状珪酸塩の透過電子顕微鏡分析を行う予定である。
脳磁図と経頭蓋直流電気刺激法による統合失調症の病態解明と治療法の開発

経頭蓋直流電気刺激法(transcranial direct current stimulation :tDCS)の統合失調症治療に対する臨床応用へ向けて、最適な治療設定を決定することを目的とした。また、tDCS前後の脳内ネットワークの変化を脳波解析などの神経生理学的手法で解明し、精神症状・認知機能障害の変化との相関から、統合失調症の病態を解明することを目指した。具体的には、(1)種々の刺激条件・部位の設定を用いたtDCSによる、統合失調症の認知機能・精神症状など臨床面での変化(2)tDCSによる前頭葉機能を中心とした脳内神経ネットワーク変化の解明(3)統合失調症の認知機能・精神症状の病態解明tDCSの統合失調症における臨床応用、実装へ向けて、種々の刺激条件・部位の設定を用いて、最適な治療設定を決定すること、また、tDCS前後の脳内ネットワークの変化を脳磁図解析などの神経生理学的手法で解明し、精神症状・認知機能障害の変化との相関から、統合失調症の病態を解明することを目的とした。具体的には、(1)種々の刺激条件・部位の設定を用いたtDCSによる、統合失調症の認知機能・精神症状など臨床面での変化(2)tDCSによる前頭葉機能を中心とした脳内神経ネットワーク変化の解明(3)統合失調症の認知機能・精神症状の病態解明の3点を明らかにすることを目的とした。そのために、まずはうつ病患者におけるtDCSの認知機能改善の効果について、2つの刺激条件で、刺激前後の被験者の認知機能、うつ病症状の変化と脳波によるコネクティビティ解析の相関を解析した。その結果、うつ病症状や認知機能には著明な変化はないにもかかわらず、脳波解析による脳内部位間のコネクティビティに変化が見られた。現在統合失調症への応用の前段階として、うつ病に対するtDCSへの臨床応用の適応と、刺激前後の脳波ネットワーク解析を行い、当初予想された結果が得られつつある。今後、この適応を統合失調症へ拡大し、同様の解析を行っていく予定である。具体的には、(1)種々の刺激条件・部位の設定を用いたtDCSによる、統合失調症の認知機能・精神症状など臨床面での変化(2)tDCSによる前頭葉機能を中心とした脳内神経ネットワーク変化の解明(3)統合失調症の認知機能・精神症状の病態解明経頭蓋直流電気刺激法(transcranial direct current stimulation :tDCS)の統合失調症治療に対する臨床応用へ向けて、最適な治療設定を決定することを目的とした。そのために、まずは気分障害患者におけるtDCSの認知機能改善の効果について、2つの刺激条件で、刺激前後の被験者の認知機能、気分障害症状の変化と脳波による部位間相関解析を解析した。その結果、気分障害症状や認知機能には著明な変化はないにもかかわらず、脳波解析による脳内部位間の相関に変化が見られた(原稿提出中)。現在統合失調症への応用の前段階として、気分障害に対するtDCSへの臨床応用の適応と、刺激前後の脳波ネットワーク解析を行い、当初予想された結果が得られつつある。大阪大学医学部附属病院に通院しているDSM-Vで統合失調症の診断基準を満たし、年齢は20歳以上60歳未満の統合失調症患者60名を対象とする。tDCSの刺激設定としてはDC Stimulator plusを使用し、刺激条件は2mAで20分間とする。生理食塩水で湿らせた5×7cmの陽電極、陰電極を、それぞれ下記の設定で片側の背外側前頭前野(Dorsolateral Prefrontal Cortex:DLPFC)と側頭頭頂野(temporoparietal cortex:TP)に当てて刺激する。このそれぞれの刺激設定に対して、各設定に20名ずつ、A群、B群に10名ずつ割りつける。前期試験クール開始前、開始後および後期試験クール開始前と開始後に精神症状と認知機能を評価する。MEG測定は、現有設備である200チャンネル全頭型脳磁計PQ1160C(横河電機(株)製)を用いて、外部の磁気雑音を遮断するシールドルーム内で行う。

聴覚定常応答課題(SSR:steady-state response)、P50、PPIなどの短中潜時の感覚受容反応から、MMN (mismatch negativity)、音声言語刺激課題、顔画像刺激課題、注意課題、ワーキングメモリ課題、P300、N400などの長潜時の高次認知機能反応まで、様々な認知課題を呈示し、誘発される脳磁場活動を測定し、オフラインで時系列解析を行う。各周波数帯域活動の解析では、FFT、ウェーブレット、ICAといった基本的な時系列解析を用いて成分を抽出し、空間フィルタ法、LORETA法などの逆問題解法を用いて活動源の推定を行う。その後、コヒーレンス解析、ウェーブレット相互相関解析などの相関解析により、各部位間の関連を時系列で明らかにする。DSM-Vで統合失調症の診断基準を満たし、年齢は20歳以上60歳未満の、当院通院中の統合失調症患者20名を対象とする。tDCSの刺激設定としてはDC Stimulator plusを使用し、刺激条件は2mAで20分間とする。生理食塩水で湿らせた5×7cmの陽電極、陰電極を、それぞれ下記の設定で片側の背外側前頭前野(Dorsolateral Prefrontal Cortex:DLPFC)と側頭頭頂野(temporoparietal cortex:TP)に当てて刺激する。このそれぞれの刺激設定に対して、各設定に20名ずつ、A群、B群に10名ずつ割りつける。前期試験クール開始前、開始後および後期試験クール開始前と開始後に精神症状と認知機能を評価する。MEG測定は、現有設備である200チャンネル全頭型脳磁計PQ1160C(横河電機(株)製)を用いて、外部の磁気雑音を遮断するシールドルーム内で行う。出席予定であった学会にやむを得ず欠席したためと、購入予定の備品の減価償却が延長し、余剰が生じたため。出席予定であった学会にやむを得ず欠席したためと、購入予定の備品の減価償却が延長し余剰が生じたが、当初予定している学会に出席しまた当初より予定している備品を購入する計画である。当初予定している学会に出席し、当初予定の備品を購入する計画である。
生態・水文・地球化学的観測とモデリングによる沿岸生態系のブルーカーボン動態解析

沖縄県石垣島・吹通川マングローブ域での現地調査により、マングローブ種構成と分布、地上部・地下部のバイオマス量、それらから換算した炭素量、葉や枝、幹といった各部位毎のバイオマス量のデータを取得した。このマングローブ林はほぼオヒルギ(Bruguiera gymnorrhiza Lamk.)とヤエヤマヒルギ(Rhizophora stylosa Griff.)の2種から構成され、各々の総バイオマス量は炭素換算で195t/ha, 242t/ha、森林全体では437t/haであった。これらの数値は既存の報告例と比較するとはるかに大きな値である。また上記調査では、土壌中の有機物量と、冠水時間・土壌湿度・河口からの距離といった物理量との関係を調べ、土壌中の有機物量が海側から陸側に向かって減少することを見いだした。そして、土壌中の有機物量は土壌湿度および冠水時間と高い正の相関を持ち、ORP(酸化還元電位)と高い負の相関を示した。このことは、今後海面上昇により冠水時間や土壌湿度が上がるとマングローブ堆積物中の初期続成作用に変化が生じ、土壌中に蓄えられる有機物量や周囲への栄養塩フラックスにも変化が生じる可能性を示唆している。上記と並行して、複合環境要因変動下でのマングローブ生態系のブルーカーボン動態に関するモデル開発を進めた。ベースとなる生態学的モデルとして陸上森林に関するSEIB-DGVMを採用し、それにマングローブ林の特性を組み込む形で、マングローブ木密度の時間変化をシミュレーションできるようにした。またマングローブ内での水理学的特徴をDelft-3D modelを用いて再現した。土壌中の炭素量の推定には、堆積物中での続成作用や生物撹乱を取り込んだモデルを開発した。以上のモデル群を統合し、ブルーカーボン動態モデルの初期バージョンを作成し、現地データを用いて検証をした。26年度が最終年度であるため、記入しない。生物多様性が世界的に見て特に高いエリアであるcoral triangle海域は、マングローブ林や海草藻場等の沿岸生態系に蓄えられているブルーカーボン量が非常に大きいと考えられているが、一方で、さまざまな人為的環境負荷による生態系の劣化に伴って、その蓄積量が大きく減少していくことが懸念されている。そこでcoral triangle及びその周辺海域で沿岸生態系の状態とブルーカーボン量動態の関係を定量的に評価し,今後の地球環境変動下での将来像を予測するのが本研究の目的である。当該年度は、第一に調査・分析対象サイトの詳細な選定を行った。また生態学的・水文学的・地球化学的観点から、データ収集・解析のためのプロトコールを確立した。現地調査は、沖縄県石垣島吹通川河口周辺域で1月2月に、フィリピンのラギンディンガン、イロイロ、バナテ湾で3月に実施した。吹通川では、2つのトランセクト上に12のプロットを設定し、種構成や地上部・地下部のバイオマス、死んだ木のバイオマスに関する生態学的データを取得した。また流向・流速、水位、塩分、クロロフィル、濁度、溶存酸素、水温等の水質・水文学的パラメータ、栄養塩、全炭酸、溶存有機炭素、懸濁態有機物、アルカリ度、クロロフィル、底泥中の全炭素量等の地球化学的パラメータも同時に取得した。ラギンディンガンでの調査では、5つのベルトトランセクトに18のプロットを設け、種構成や地上部・地下部のバイオマス、死んだ木のバイオマスに関し生態学的データを取得した。インドネシアは訪問することが出来なかったが、現地研究者と議論し、スラウェシ島南東部のRwa Aopa Watumohai National ParkおよびTiworo Archipelagoを調査対象地の有力候補として選定した。モデル開発に関しては、既に所属研究室で開発済みのサンゴ礁生態系モデルに、マングローブ生態系を組み込むための検討を行った。調査・分析対象地域として、沖縄・石垣島の吹通川河口周辺域、フィリピン・パナイ島のバナテ湾およびミンダナオ島のラギンディンガン、インドネシア・スラウェシ島のラワ・アオパ国立公園を選定し、現地調査を実施してきた。また比較対象地域として、沖縄本島の漫湖干潟および億首川のマングローブでも調査を実施した。今年度石垣島では、2013年4月、8月に、フィリピンでは2013年6月、9月に、インドネシアでは2014年2月に現地調査を実施し、生態学的・水文学的・地球化学的データの収集を実施した。各サイトで、マングローブ林内に長期観測プロットを設け、樹高、直径、樹冠面積等を計測し、地上部および地下部の炭素貯蔵量を推定するとともに、土壌やリター、水の採取も行い有機物含量や炭素量を分析している。現在生態学的データの解析を進めると共に、水中の栄養塩や有機炭素量、炭酸系の分析および堆積物中の有機炭素・窒素含量の分析に着手してきた。統合型モデリングに向けての基本モジュール開発検討に当たっては、当研究室でこれまで主要調査対象としてきていないマングローブや干潟、海草藻場といったサンゴ群集以外の要素にも焦点を当てる形でモデル体系を発展させる試みを始めている。現在までに得られたデータを統合し、ブルーカーボンモデルのプロトタイプを作成し、現地観測結果を基に精度を検証してきた。

このマングローブ林はほぼオヒルギ(Bruguiera gymnorrhiza Lamk.)とヤエヤマヒルギ(Rhizophora stylosa Griff.)の2種から構成され、各々の総バイオマス量は炭素換算で195t/ha, 242t/ha、森林全体では437t/haであった。これらの数値は既存の報告例と比較するとはるかに大きな値である。また上記調査では、土壌中の有機物量と、冠水時間・土壌湿度・河口からの距離といった物理量との関係を調べ、土壌中の有機物量が海側から陸側に向かって減少することを見いだした。そして、土壌中の有機物量は土壌湿度および冠水時間と高い正の相関を持ち、ORP(酸化還元電位)と高い負の相関を示した。このことは、今後海面上昇により冠水時間や土壌湿度が上がるとマングローブ堆積物中の初期続成作用に変化が生じ、土壌中に蓄えられる有機物量や周囲への栄養塩フラックスにも変化が生じる可能性を示唆している。上記と並行して、複合環境要因変動下でのマングローブ生態系のブルーカーボン動態に関するモデル開発を進めた。ベースとなる生態学的モデルとして陸上森林に関するSEIB-DGVMを採用し、それにマングローブ林の特性を組み込む形で、マングローブ木密度の時間変化をシミュレーションできるようにした。またマングローブ内での水理学的特徴をDelft-3D modelを用いて再現した。土壌中の炭素量の推定には、堆積物中での続成作用や生物撹乱を取り込んだモデルを開発した。以上のモデル群を統合し、ブルーカーボン動態モデルの初期バージョンを作成し、現地データを用いて検証をした。26年度が最終年度であるため、記入しない。調査地の選定が順調に進み、研究は順調に進展している。石垣島吹通川およびフィリピンでの複数の選定調査地では生態学的・水文学的・地球化学的データの取得を開始している。統合型モデル開発についても、様々な観点から議論を開始している。フィリピンやインドネシアの研究共同機関とMoUを締結し、それに基づき順調にデータの取得および解析を進めてきている。また成果も国内外の学会にて報告をしてきており、その内容を更に進展させ国際誌に投稿すべくまとめて来ている。故におおむね順調に進展していると評価する。今年度中に、全ての調査地域でデータ取得を行い、並行してブルーカーボン動態に関する統合型モデル開発を実施する。石垣島吹通川では45月および8月に、フィリピンの選定調査地では6月と9月に、インドネシアの選定調査地では1112月に調査を実施予定である。また今年度中に成果を国際学会で発表すると共に、国際誌に投稿する論文の準備を始める。今年度、6,7月に石垣島・西表島および鹿児島県種子島のマングローブ林、海草藻場を対象に追加調査する。吹通川河口域およびフィリピンの2サイトで得られた生態学的データの解析結果は、特にマングローブ樹の形態およびバイオマス量に焦点を当て、国際誌2報にまとめるべく準備中である。また水質および堆積物の分析結果は、2014年6月1415日に宇都宮で開催予定の24_^<th>
戦間期日本知識人のソヴィエト経験～交流組織・ツーリズム・出版の視点から～

本研究の目的は、戦間期の日ソ文化交渉について、日本知識人のソヴィエト経験と日本社会での同文化の受容という視点から明らかにすることである。革命後の国際的孤立から脱却するためソ連は20年代から文化宣伝機関VOKSを通じて各国世論への影響力拡大を図っていたが、本研究は、VOKSの活動に日本側から関与した知識人の実践やその社会的影響を、1交流組織、2ツーリズム、3出版活動の三点から明らかにする。その際、日ソ双方のこれまで注目されなかった一次史料の渉猟・検討だけでなく、VOKS最大の活動拠点であったドイツでの事例を参照軸に置くことで、戦間期日本のソヴィエト文化の受容に世界史的な位置付けを与える。
フィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病の新規治療法の開発

本研究はフィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病(Ph+ALL)に対する新たなターゲティング治療法の開発を目的としている。はじめにPh+ALL細胞の特徴であるbcr-abl融合蛋白とCD19抗原をターゲットとした抗CD19抗体とBCR/ABLチロシンキナーゼインヒビター(イマチニブ)の免疫複合体であるイムノリポソーム(イマチニブ封入CD19リポソーム)を作製し、イマチニブ未使用患者およびイマチニブ耐性患者由来のPh+ALL細胞でのイマチニブ封入CD19リポソームの細胞障害牲を検討した。イマチニブ未使用例やbcr-abl融合蛋白質の253番のチロシンがヒスチジンに変異したイマチニブ耐性例においても、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、濃度依存的に有意に細胞障害性を示した。またPh+ALL細胞に対するアポトーシス誘導効果を検討した結果、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、その効果が強いことが確認された。さらに正常造血前駆細胞に対する検討を行った結果、高濃度のイマチニブ単独ではコロニー形成が完全に抑制されたが、イマチニブ封入CD19リポソームではコロニー形成抑制を回避することができた。以上のin vitroの結果はBlood 104:1442-1449(2004)に報告した。今年度はin vivoにおけるイマチニブ封入CD19リポソームの効果を解析するためNOD-SCIDマウスにPh+ALL細胞株を移植したモデルマウスを用い検討を試みたが、いまだ十分な解析はできていない。今後はin vitroの系をさらに発展させ、最近開発されつつある新たなBCR/ABLチロシンキナーゼインヒビターを用いたCD19リポソームでの検討を行いたい。はじめにPh+ALL細胞の特徴であるbcr-abl融合蛋白とCD19抗原をターゲットとした抗CD19抗体とBCR/ABLチロシンキナーゼインヒビター(イマチニブ)の免疫複合体であるイムノリポソーム(イマチニブ封入CD19リポソーム)を作製した。次にイマチニブ未使用患者およびイマチニブ耐性患者由来のPh+ALL細胞をHESS-5と共培養を行いイマチニブ封入CD19リポソームの細胞障害性を検討した。Cobblestone Area形成阻害率により評価すると、イマチニブ未使用例やbcr-abl融合蛋白質め253番のチロシンがヒスチジンに変異したイマチニブ耐性例においても、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、濃度依存的に有意にCobblestone Area形成を阻害した。またPh+ALL細胞に対するアポトーシス誘導効果をAnnexin V-assayで検討した結果、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、その効果が強いことが確認された。さらに正常造血前駆細胞に対する検討を行った結果、高濃度(50μM)のイマチニブ単独ではコロニー形成が完全に抑制されたが、イマチニブ封入CD19リポソームではコロニー形成抑制を回避することができた。現在NOD-SCIDマウスを用いてPh+ALLモデルマウスを作製しており、今後in vivoでのイマチニブ封入CD19リポソームの抗白血病効果を検討する予定である。Cobblestone Area形成阻害率により評価すると、イマチニブ未使用例やbcr-abl融合蛋白質の253番のチロシンがヒスチジンに変異したイマチニブ耐性例においても、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、濃度依存的に有意にCobblestone Area形成を阻害した。さらにNOD-SCIDマウスにPh+ALL細胞株を移植したモデルマウスを作製した。今後、他の細胞株および患者細胞を移植したモデルマウスを作製しin vivoでのイマチニブ封入CD19

リポソームの抗白血病効果を検討する予定である。本研究はフィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病(Ph+ALL)に対する新たなターゲティング治療法の開発を目的としている。はじめにPh+ALL細胞の特徴であるbcr-abl融合蛋白とCD19抗原をターゲットとした抗CD19抗体とBCR/ABLチロシンキナーゼインヒビター(イマチニブ)の免疫複合体であるイムノリポソーム(イマチニブ封入CD19リポソーム)を作製し、イマチニブ未使用患者およびイマチニブ耐性患者由来のPh+ALL細胞でのイマチニブ封入CD19リポソームの細胞障害牲を検討した。イマチニブ未使用例やbcr-abl融合蛋白質の253番のチロシンがヒスチジンに変異したイマチニブ耐性例においても、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、濃度依存的に有意に細胞障害性を示した。またPh+ALL細胞に対するアポトーシス誘導効果を検討した結果、イマチニブ封入CD19リポソームは、イマチニブ単独や他のリポソームに比べ、その効果が強いことが確認された。さらに正常造血前駆細胞に対する検討を行った結果、高濃度のイマチニブ単独ではコロニー形成が完全に抑制されたが、イマチニブ封入CD19リポソームではコロニー形成抑制を回避することができた。以上のin vitroの結果はBlood 104:1442-1449(2004)に報告した。今年度はin vivoにおけるイマチニブ封入CD19リポソームの効果を解析するためNOD-SCIDマウスにPh+ALL細胞株を移植したモデルマウスを用い検討を試みたが、いまだ十分な解析はできていない。今後はin vitroの系をさらに発展させ、最近開発されつつある新たなBCR/ABLチロシンキナーゼインヒビターを用いたCD19リポソームでの検討を行いたい。
淡水－海水コラボレートＡｎａｍｍｏｘ培養系の構築と窒素除去技術への応用

温度や塩分濃度の変化に迅速柔軟に対応できる“淡水-海水コラボレートAnammox培養系"を構築し,窒素除去特性と細菌群集構造を明らかにした。淡水性と海洋性Anammox細菌の両培養物を反応槽に接種し,淡水,海水,および中間的な培養条件にて連続培養を実施し,全条件下で約5日間以内にAnammox反応特有のNH4-NとNO2-Nの同時除去を確認し,その後0.1g/L/dの窒素容積負荷で安定した窒素除去能を認めた。また,淡水と海水の中間的条件での連絡培養物では,淡水性Anammox細菌と海洋性Anammox細菌の存在比が1:30となり,培養条件の違いによって細菌叢が変化することが明らかになった。本申請研究では,初年度(H23年度)内に海洋性Anammox細菌(MAAOB)と淡水性Anammox細菌(FWAAOB)の培養物(バイオマス)を確保し,淡水-海水コラボレート型Anammox細菌(CAAOB)培養系を構築する予定であったが,FWAAOB培養系の立ち上げに予想以上の時間を要したため,H24年度には下水処理場と2カ所のし尿処理場から複数の汚泥を植種源(種菌)としてFAAOB培養系の構築を図った。その結果,約3週間の短期間でAnammox反応が認められたし尿処理場汚泥から窒素容積負荷(NLR)0.3 kg-N/m3/dayで窒素除去率(NRE)約90%の窒素除去能を有するFWAAOBバイオマスを得ることに成功した。「研究成果の具体的内容」H24年度はじめまでに,し尿処理場汚泥を植種源(種汚泥)として,窒素容積負荷(NLR)0.3g-N/L/dで窒素除去率(NRE)約90%の窒素除去能を有する淡水性Anammox細菌(FAAOB)培養系を得た。これにより,H24年度内には完全混合型反応(培養)槽でのバイオマス淡水-海水コラボレートAnammox培養系(CAAOB)を構築し,温度:27.5°C,塩分濃度:17%で窒素負荷(NLR)0.07g-N/L/d,窒素除去率(NRE)90 %のCAAOB培養系の構築に成功した。最終年度の成果としては,CAAOBを固定床型反応槽にて,1)海洋性Anammox細菌の培養条件,2)淡水性Anammox細菌培養条件,3)淡水と海水の中間的条件で各々連続培養し,窒素除去可能性と細菌叢の推移を明らかにした。いずれの条件下においても,5日間以内で窒素容積負荷0.1g-N/L/dにて70%以上の窒素除去率が認められ,最大で0.7g-N/L/dのNLRにて85%のNREを得ることに成功した。また,16SrRNA配列相同性に基づくCAAOB培養系の細菌叢解析は,Anammox細菌の97%が海洋性細菌のPlanctomycete UKU-Uであり,淡水性細菌のCandidatus “Brocadia caroliniensis"は3%程度に過ぎないことを明らかにするなど特筆すべき知見が得られた。「意義と重要性」種々の培養(外的)条件においてもCAAOBが機能して窒素除去能の発揮,およびAnammox細菌の存在比が変化する可能性が示されたともに,淡水性と海洋性のAnammox細菌の共存が確認され,淡水-海水コラボレートAnammox培養系を活用する窒素除去技術の開発に向けた更なる研究を実施する上で極めて有意義な知見が得られた。初年度の計画であったリットルスケールでの海洋性アナモックス細菌(MAAOB)の培養系の構築と培養条件の検討に関しては,2L容の培養槽の立ち上げを図った結果,約3ヶ月で窒素負荷約0.3 kg/m3/dayにて良好な窒素除去を達成するに至ったが,その後窒素負荷を上げるに従って窒素除去率が低下し,回復に2週間1ヶ月程度の時間を要するといった状況が続いた。本申請研究の目的は,MAAOBと淡水性Anammox細菌(FWAAOB)の混合培養系構築とその活用であり,迅速なMAAOBおよびFAAOBバイオマスの確保が最優先課題となる。その上で,リットルスケールでの培養は時間的効率が低いと考え,小容量培養槽(0.5L)を用いた並列培養によってバイオマスを確保することとした。MAAOBの生育特性については,培養温度と塩分濃度に関するこれまでの研究結果を踏まえて詳細検討を行った結果,23%のNaCl濃度で良好な増殖と窒素除去能がみられたが,0%および6%の環境下では悪化する傾向が示唆された。また,MAAOBの増殖速度は概ね15日程度であることを明らかにした。

さらに温度については,25°C下で最も高い窒素除去能が得られ,活性化エネルギーは約60 kJ/molであることを明らかにするなど,MAAOBに関する新たな知見が得られ,学術的に重要かつ意義の高い成果が得られた。一方,FAAOB培養系の構築については,3種類の廃水処理施設からのバイオマスを植種源として立ち上げを図り,現在,2種類のバイオマスを植種した培養槽にてAnammox反応を確認し,その集積化を通じてバイオマスの確保を図っている。以上,研究計画よりも時間を要したものの,現在,MAAOBとFWAAOBの2種類の培養系の構築について一定の目処がつき,混合培養系の構築に向けた検討を進める予定である。初年度(H23年度)内での達成を予定していた淡水性Anammox細菌(FWAAOB)培養系の確立に想定以上の時間を要したためである.そこで昨年度(H24年度)は,FWAAOB培養系の確立を最優先課題として複数の植種源を並列して検討するなどを行った結果,比較的短期間にてFWAAOB培養系が確立でき,現在は淡水-海水コラボレート型Anammox細菌(CAAOB)培養系を用いた研究に着手している.研究実績概要にも示したように,リットルスケールでの海洋性アナモックス細菌(MAAOB)の培養系の構築と培養条件の検討に関し,2L容の培養槽の立ち上げを図ったが窒素負荷を上げるに従って窒素除去率が低下し,回復に2週間1ヶ月程度の時間を要するといった状況が続くなどMAAOB培養槽のスケールアップに予想以上の時間を要するとともに,淡水性Anammox細菌(FWAAOB)の立ち上げにも予想外の時間を要したため。淡水-海水コラボレート型Anammox細菌(CAAOB)培養系については,培養(運転)条件の影響を確認/評価し易いと考えられる懸濁態(グラニュール態)バイオマスを用いて構築した.そこで今後は,淡水性細菌と海洋性細菌でその特性が大きく異なると考えられる塩分濃度と温度について条件を変化させ,窒素除去能および細菌叢への影響を明らかにする予定である.また,懸濁態バイオマスに加え,流動床や固定床等も視野に入れてCAAOBの高濃度集積化を図り,条件変動への適応柔軟性と安定した窒素除去能を備えるCAAOB集積培養系の構築を目指す.海洋性Anammox細菌(MAAOB)バイオマスの確保については,現在,4系列の0.5L容培養槽を並列運転させており,一定の目処が着いた。淡水性Anammox細菌(FWAAOB)バイオマスについても,2種類の培養槽にてAnammox反応を確認しており,現在バイオマスの確保に取り組んでいる。次年度,海水-淡水Anammox混合培養系を構築するにあたっては,まずは小スケールの培養(反応)槽(0.20.5L容)を用い,懸濁系バイオマスおよび流動床付着バイオマスを各々植種源として使用する予定である。次年度の最優先課題は本申請研究のタイトルである「淡水ー海水コラボレートAnammox培養系」の構築であり,培養特性や窒素除去特性などの解明を鋭意実施する予定である。「当該研究費が生じた状況」研究実績の概要および現在までの達成度の欄に記したように,MAAOBとFWAAOBの混合培養系の構築に必要となる両バイオマスの確保に時間を要したために初年度内での混合培養系の立ち上げができず,これに要する研究費を執行しなかったため。「当該研究費が生じた状況」研究実績の概要と現在までの達成度の欄に記したように,淡水-海水コラボレート型Anammox細菌(CAAOB)培養系の構築に必要なバイオマスの確保に予想外の時間を要したことから実施予定であった検討が行えず,これらに要する研究費を執行しなかったため。
潰瘍性大腸炎の癌化における間質細胞の遺伝子不安定性・変異の果たす役割

潰瘍性大腸炎(UC)の癌化における間質細胞の遺伝子不安定性・変異の関与を明らかにすべく、検索を行い、以下の結論を得た。1、その対照としてmicrodissection法によって特発性大腸癌病変の上皮細胞と間質細胞とを分離採取し、DNA抽出・PCR-SSCP法によりmicrosatellite instability(MSI)を検索した。その結果、癌組織では上皮、間質細胞にMSIが高率に認められ、上皮細胞では癌細胞の分化、Dukes stageの進行に相関していたが、間質細胞では高分化腺癌、Dukes Aに高く、逆の相関があり、特発性大腸癌発生において間質細胞の関与を含む新たなる発癌機構の存在が示唆された。2、UCに伴う腫瘍病変では、上皮細胞のMSIないしloss of heterozygosity(LOH)は再生上皮、異型病変、癌と徐々に上昇していたが、間質細胞では再生上皮の段階から既に高率(約50%)に認められた。従って、UCにおいては間質細胞の遺伝子不安定性が先行して、上皮細胞の制御不全となり上皮細胞の腫瘍化が生じる可能性が示された。さらに、17番及びその他の染色体上のマーカーにMSI, LOHが高率に出現した。以上から、(1)UCにおける腫瘍性病変では、聞質細胞の遺伝子不安定性が先行し、上皮細胞の癌化につよく連関している、(2)癌抑制遺伝子をコードしている3,7,9,13,17,18番染色体上のマーカーでMSI, LOHが生じやすいことが示され、炎症に伴う酸化的ストレスによるMSI, LOH出現に特異性があることが判明した。潰瘍性大腸炎(UC)の癌化における間質細胞の遺伝子不安定性・変異を検索すべく、1、その対照として特発性大腸癌40症例の癌病変と非癌大腸粘膜を選び、薄切切片上におけるmicrodissection法によって上皮細胞と間質細胞とを分離採取し、DNA抽出・PCR-SSCP法によりmicrosatellite instability (MSI)を検索した。その結果、癌組織では上皮、間質細胞にMSIが34,41%に認められ、上皮細胞では癌細胞の分化、Dukes stageの進行に相関していたが、間質細胞では高分化腺癌(54%)、DukesA(55%)と高く、逆の相関であった。更に上皮細胞のp53蛋白発現と間質細胞のMSIとは有意に逆相関が認められた。このことから、大腸癌発生において間質細胞の関与を含む新たなる発癌機構の存在が示唆された。続いて少数例ながら、2、UCに伴う異型病変、癌病変の解析を同様の方法で行い、上皮細胞のMSIないしLOHは再生上皮、異型病変、癌と徐々に上昇していたが、間質細胞では再生上皮の段階から既に高率(約50%)に認められた。以上から、UCにおける腫瘍性病変では、間質細胞の遺伝子不安定性は再生性病変から癌病変まで一定して高率に生じているが、上皮細胞は病変の進行に伴ってMSI, LOHの出現率が上昇していることが判明し、特発性大腸癌との発癌機構の違いが明らかになった。今後の研究:大腸腺腫、UCにおける腫瘍性病変症例を多数検索することにより、UCに伴う大腸癌の発癌機構の特異性を間質細胞の遺伝子不安定性、変異の面から明確にする。潰瘍性大腸炎(UC)の癌化における間質細胞の遺伝子不安定性・変異を検索すべく、1、その対照として特発性大腸癌40症例の癌病変と非癌大腸粘膜を選び、薄切切片上におけるmicrodissection法によって上皮細胞と間質細胞とを分離採取し、DNA抽出・PCR・SSCP法によりmicrosatellite instability(MSI)を検索した。

その結果、癌組織では上皮、間質細胞にMSIが34,41%に認められ、上皮細胞では癌細胞の分化、Dukes stageの進行に相関していたが、間質細胞では高分化腺癌(54%)、Dukes A(55%)と高く、逆の相関であった。以上より、大腸癌発生において間質細胞の関与を含む新たなる発癌機構の存在が示唆された。続いて、2、UCに伴う異型病変、癌病変の解析を行い、上皮細胞のMSIないしLOHは再生上皮、異型病変、癌と徐々に上昇していたが、間質細胞では再生上皮の段階から既に高率(約50%)に認められた。NCI推奨マーカーよりも17番染色体およびその他の癌抑制遺伝子がコードされているとされる、3,7,9,13,18番染色体のマーカーにMSI, LOHが高率に出現することが判明した。3、管状腺腫ではMSI, LOHともに陽性例は低頻度であることが明らかになった。以上から、UCにおける腫瘍性病変では、間質細胞の遺伝子不安定性が上皮細胞の癌化につよく関連していることが示された。さらにUCでは癌抑制遺伝子をコードしている3,7,9,13,17,18番染色体上のマーカーにMSI、LOHが生じやすいことが示され、炎症に伴う酸化的ストレスによるMSI, LOH出現に特異性があることが判明した。
地域における更年期女性のセルフケアの向上を目指した学習プログラムの開発

本研究は更年期女性のセルフケアおよびQOLを向上させる学習プログラムの構築をめざし、1)地域の更年期女性に対し健康教室を行い、更年期症状改善効果を評価する、2)更年期女性のセルフケアについて理論的枠組みを構築し、信頼性・妥当性のある測定用具を開発することを目的とした。更年期女性のセルフケアは概念分析を行い、試作版更年期女性のセルフケア尺度4因子29項目を作成し、信頼性が確認された。今後は閉経移行期、周閉経期、閉経後の対象を増やし、確証的探索研究を進め、更年期のセルフケア測定尺度の開発する必要がある。更年期症状に対する有効な予防行動・認知などの要因を検索していく必要がある。本研究は、更年期女性のセルフケアおよびQOLの向上を目指した学習プログラムの開発を目的として、1更年期女性のセルフケアの獲得過程とセルフケアの構成概念の解明、2セルフケアの測定用具の開発、3セルフケアおよびQOLを向上させる学習プログラムの介入および効果の検証を行なう。当該年度は、地域における更年期女性を対象に更年期医療ガイドブックで推奨されている更年期症状の改善、予防が期待される内容の健康教室を開催し、1更年期症状がどのように変化したのか、2症状の変化に違いをもたらした要因を検討した。健康教室を4回シリーズで開催し、対象者の特性、更年期症状、抑うつ状態、健康度・生活習慣を健康教室1回目と教室終了時(4回目)および教室終了3ヶ月後に調査を行った。健康教室の参加率は、1回目49名(100.0%)、2回目48名(98.0%)、3回目48名(98.0%)、4回目38名(77.6%)、教室終了3ヶ月後のfollow up教室29名(59.2%)であった。教室参加者の更年期症状は、異常なし(SMI<25)13名(34.2%)、要指導(26<SMI<50)19名(50.0%)、要治療(SMI>51)6名(15.8%)であった。健康教室終了後、更年期症状が改善した人は5名(13.2%)、悪化した人9名(23.7%)、変化なし24名(63.2%)であった。更年期症状の変化に関連する要因を検討した結果、症状が悪化した群は、改善した群、変化なし群に比べ、ベースライン時点で、生活習慣のストレス回避の項目が高い傾向がみられた。また健康教室参加による健康度・生活習慣および抑うつ状態の変化の関連については、症状が悪化した群では、教室参加時に比べ、生活習慣の運動意識、食事バランス、嗜好品、睡眠規則性、睡眠充足、休息の要因の改善又は変化が見られず、健康度が有意に低下していた。本研究は、更年期女性のセルフケアおよびQOLの向上を目指した学習プログラムの開発を目的として、1更年期女性のセルフケアの構成概念の解明、2セルフケアの測定用具の開発、3セルフケアおよびQOLを向上させる学習プログラムの介入および効果の検証を行なう。当該年度は、更年期女性のセルフケアの構成概念を検討するため、更年期女性の健康に関する文献レビューを行った。医学中央雑誌Webの論文データベースを用いた。更年期症状の実態報告は18件であり、簡略更年期指数SMIを用いたものでは、SMI>25(異常なし)は34.850.4%、26<SMI<50(要指導)は32.244.1%、50<SMI>66(要受診)13.416.3%、66<SMI<80(要治療)3.56.8%、SMI>80(要精査)00.9%であった。更年期症状の指標は、簡略更年期指数SMI、日産婦スコア、慶応式中高年健康維持外来調査表が用いられていた。更年期症状は人口学的要因、月経障害、心理性格的要因、生活習慣、個人的満足度、ストレス・コーピング、更年期に対する認知と関連していた。更年期症状と生活習慣の関連は、運動のみであり、生活習慣そのものと関連しているのか、ヘルスプロモーション行動など生活行動との関連なのか不明である。次に「更年期女性」「セルフケア」「自己管理」「セルフマネジメント」のキーワードをもとに先行研究から概念分析を行い、構成概念の抽出を目指した。分析過程で以下の追加検討が必要となり、構成概念の構築まで至っておらず、次年度に継続することとなった。追加検討の文献レビューは1女性特有の閉経に伴う心身の変化や対処などの「ヘルスリテラシー力」に関する文献、2ストレスマネジメント、3更年期女性のヘルスプロモーション支援で重要とされる自己効力感と行為に関わる感情に関する文献などである。本研究の目的は、更年期女性のセルフケア及びQOLの向上を目指した学習プログラムの開発である。平成25年度は地域における更年期女性を対象に更年期症状の改善、予防が期待される内容の健康教室を開催し、更年期症状が改善した人は13.2%、悪化した人23.7%、変化なし63.2%であった。更年期症状の変化に関連する要因として症状悪化群は教室参加時に比べ、生活習慣の運動意識、食事バランス、嗜好品、睡眠規則性、睡眠充足、休息の改善又は変化が見られず、健康度が有意に低下した。平成26年度は更年期女性のセルフケアの構成概念を検討するため、更年期女性の健康に関する文献レビューを行った。更年期評価指標及び更年期症状の関連因子を整理した。

平成27年度は更年期女性のセルフケアについてRodgersのアプローチを用い、概念分析を行った。データ収集は、検索ツールは「医学中央雑誌web」「CINAHL」「Medline」で、19832015年で調べ、重複する文献を処理した。更年期女性、更年期症状における「自己管理」「self care」「selfcare agency」「self management」のキーワードに該当した論文で採用論文は和文9件、欧文34件であった。採用論文を対象に主に先行要件、属性、帰結に関する記述についてデータ収集し、質的に内容を分析した。分析により更年期女性のセルフケアの概念は4つの先行要件、4つの属性、2つの帰結が抽出された。更年期女性のセルフケアの定義は更年期に関する情報収集と活用により、更年期をうまく乗り越えるための意思決定を行うことである。そして更年期症状や治療に伴う心身の状態の変化に対処し、安全に配慮した更年期症状の苦痛を軽減するための保健行動の実行から構成される」と定義づけられた。本研究は、更年期女性のセルフケア及びQOLの向上を目指した学習プログラムの開発を目的として、1更年期女性のセルフケアの獲得過程とセルフケアの構成概念の解明、2セルフケアの測定用具の開発、3セルフケア及びQOLを向上させる学習プログラムの介入及び効果の検証を行う。現在までの達成状況は、更年期女性のセルフケアの構成概念を明らかにし、構成概念間の関係を検討し、構成概念についてそれぞれの定義を明確にする段階まで進んでいる。今後、各構成概念を測定する尺度の原案の作成を目指す。本研究は更年期女性のセルフケアおよびQOLを向上させる学習プログラムの構築をめざし、1)地域における更年期女性を対象とした生活習慣の改善に向けた健康教室の介入を行い、生活習慣の改善による更年期症状改善効果を評価する、2)更年期女性のセルフケアについて理論的枠組みを構築した上で、下位尺度とする質問紙項目案を作成し、信頼性・妥当性のある測定用具を開発することを目的とした。更年期女性の健康教室による介入は、更年期症状の予防および改善を目指し、更年期医療ガイドブックの更年期障害のヘルスケアを参考に、更年期女性自らが更年期症状を自覚できるようにし、更年期障害の治療や対処法の情報提供、生活習慣の改善の必要性と行動変容のきっかけづくりとなるよう食事、運動、リラクセーションの体験内容を取りいれ、更年期女性同士の交流によるピアカウンセリング効果が期待できるよう環境づくりをし、4回シリーズで開催した。その結果、更年期症状の重症にあたるSMI51以上(要治療)の場合であっても、頭痛、不眠などの精神・環境的影響症状と疲労、肩こりの慢性症状の改善が期待された一方、健康教室参加時の更年期症状の程度が軽症から中等度にあたる簡略更年期指数50以下(異常なし、要指導)であっても、血管運動神経症状の増悪傾向がみられるようであれば、生活習慣改善を期待するだけでなく、ホルモン補充療法などの薬物療法をふまえた受診行動を促す支援が必要であることが示唆された。次いで更年期女性のセルフケアについて理論的枠組みを構築した上で、試作版更年期女性のセルフケア尺度4因子29項目を作成し、信頼性が確認された。今後は閉経移行期、周閉経期の対象を増やし、確証的探索研究を進めていき、更年期のセルフケア測定尺度の開発を進める。更年期症状は予防医学が期待されるため、有効な予防行動・認知などの要因を検索していく必要がある。
低窒素条件下での呼吸系の役割の解明

窒素栄養に対する呼吸系の応答については、呼吸と窒素濃度との相関を調べた研究以外には数少なく、その相関の背景にあるメカニズムも不明である。低窒素条件下では、葉にデンプンが蓄積し、光合成が阻害されることが知られている。呼吸系は過剰の炭水化物を消費し、植物体内の炭素と窒素のバランスをとるのに働くと言われている。呼吸鎖にあるATP合成とは共役しないAOXが過剰な炭水化物を効率良く消費すると考えられているが、AOXが炭水化物の消費系としてどの程度役立っているのかは分かっていない。本年度では、ミトコンドリアを単離しやすいホウレンソウの葉を用いて、単離ミトコンドリアを用いた呼吸鎖電子伝達系の解析、ミトコンドリア呼吸酵素の活性測定、およびwestern blottingによるタンパク質量の定量を行った。結果として、(1)ミトコンドリアタンパクあたりのAOXの最大活性(コハク酸とNADHを基質とし、還元剤とピルビン酸で活性化した条件)は、低窒素条件では非常に高い値を示した。AOXとシトクロム経路末端酸化酵素COXの最大活性の比(AOX/COX)も、低窒素条件ほど高い値を示した。(2)western blottingの結果では、AOXタンパク量は最大活性と同様に低窒素条件ほど多かった。しかしAOXと同じようにATP合成とは共役しないuncoupling protein量は窒素条件による違いはなかった。(3)ミトコンドリア呼吸酵素として、fumarase,NAD-isocitrate dehydrogenase,malicenzyme,malate dehydrogenase,citrate synthase,acontaseの最大活性を測定した。ミトコンドリアタンパクあたりの最大活性は、多くの酵素で低窒素条件ほど高かった。本年度では、ミトコンドリアを単離しやすいホウレンソウの葉を用いて、光合成速度や呼吸速度の測定、単離ミトコンドリアを用いた呼吸鎖電子伝達系の解析(特にAOXに注目した)、酸素安定同位体を利用したin vivoにおけるAOXの活性測定を行った。結果として、(1)単位葉面積あたりの最大光合成速度、および初期勾配は、低窒素条件になるほど低い値を示した。暗呼吸速度(CO_2放出速度)も低窒素条件ほど低い値を示した。乾燥重量あたりでも、同じような結果が得られた。(2)ミトコンドリアタンパクあたりのAOXの最大活性(コハク酸とNADHを基質とし、還元剤とピルビン酸で活性化した条件)は、低窒素条件では非常に高い値を示した。AOXとシトクロム経路の最大活性の比(AOX/CP)も、低窒素条件ほど高い値を示した。(3)酸素安定同位体を利用してAOX,COXのin vivo活性を測定したところ、低窒素条件ではAOXが利用されている割合が高いことが分かった。
不平衡ロータの引込みを応用した波浪エネルギ変換装置の開発

本研究は、自然界のクリーンエネルギの有効利用の一端としての、波浪発電の、全く新しいエネルギ変換装置の基礎開発研究をを目的としている。本エネルギ変換方式は洋上浮体の波浪による揺動を、フラ・フープの回転と同様の原理の、不平衡ロータの引き込み現象を応用して発電機を備えたロータ系の回転運動エネルギに変換する方式である。この方式の変換装置の基本特性を求めるため、大形の不平衡ロータを塔載した洋上浮体の振動特性、電力負荷とロータの位相特性を、非線形振動理論の平均法を用いた理論解析によって求め、理論的なエネルギ変換量を求める。力学モデルは船体を1自由度振動系にし波浪は一定の振幅、周期の正弦波と仮定している。また、振動台上で動作する実験室規模のモデルプラントによる実験、さらには数値解析も行って以下の結果を得ている。1。不平衡ロータの船体振動に対する相対位相遅れは軸出力の増加とともに増大し、出力がある値、最大軸出力点に達するとロータは同期から逸脱して回転を停止する。このときの最大位相遅れは理論では80°、実験では約60°となっている。2。変換可能な最大エネルギ量は、不平衡ロータの不平衡モーメントおよび波高に比例する。また、波浪の周期が船体共振に近いと大幅に増大する。船体の振幅や位相角は入力波浪が一定の場合でも発電出力に影響を受ける。3。本変換装置には重力が作用して回転に大きな変動が生じる。しかし、それ自体がエネルギ変換特性に大きくは影響せず、その平均値で考慮すればよい。とはいえ、安定な同期回転のためにも、回転系の慣性モーメントの増量によって回転変動を小さく抑える方がよい。4。振動台上の室内小形モデルプラントの実験では、最大効率45%が得られた。1。2。3。4。本研究は、自然界のクリーンエネルギの有効利用の一端の波浪発電の全く新しい方式の基礎的開発研究を目的としている。本波浪発電方式は海洋上浮体の波浪による揺動を、フラ・フープの回転と同様の原理によって起こる不平衡ロータの引込み現象を応用して、発電機を伴うロータ系の回転運動エネルギに変換する新しい発電方式である。その基礎的なエネルギ変換特性を求めるため昨年度に引続き基本モデルによる実験解析ならびに非線形振動理論の手法を適用した理論解析、さらには数値解析を行った。洋上の浮体を1自由度振動系にモデル化し、これに加わる波浪を一定の周期、一定の振幅の正弦波と仮定して、浮体上に取付けた大形不平衡ロータを波の振動に同期して回転させ、一方、ロータに歯車増速機を介して発電機負荷を与えた場合について解析し以下の結果を得た。1.不平衡ロータの相対位相角、すなわち船体振動に対するロータの遅れ位相角は、軸出力の増大とともに増加する。そして出力が或る値、すなわち最大出力点に到達するとロータは同期から逸脱し、回転を停止する。このときの最大相対位相角は約80°となる。2.波浪の振動数が船体の固有振動数に近いほど、すなわち共振点に近いほど、また波浪の振幅が大きいほど変換可能出力は増大する。3.船体の振幅および位相角は、波の波高、振動数が一定の場合も発電機負荷の大きさによって影響を受ける。4.本エネルギ変換装置は共振点より低い振動数においては安定に作動する。しかし、共振点より上方の振動数の場合η=1.21.5の範囲に不安定領域が存在して、運転出来ない。

5.重力の作用による回転の変動は、それ自体が本装置の特性には影響しないが、回転系の慣性モメントの増量によって小さく抑えることが出来る。本研究は、自然界のクリーンエネルギの有効利用の一端としての、波浪発電の、全く新しいエネルギ変換装置の基礎開発研究を目的としている。本エネルギ変換方式は洋上浮体の波浪による揺動を、フラ・フープの回転と同様の原理の、不平衡ロータの引き込み現象を応用して発電機を備えたロータ系の回転運動エネルギに変換する方式である。この方式の変換装置の基本特性を求めるため、大形の不平衡ロータを搭載した洋上浮体の振動特性、電力負荷とロータの位相特性を、非線形振動理論の平均法を用いた理論解析によって求め、理論的なエネルギ変換量を求める。力学モデルは船体を1自由度振動系に、波浪は一定の振幅、周期の正弦波と仮定している。また、振動台上で動作する実験室規模のモデルプラントによる実験、さらには数値解析も行って以下の結果を得ている。1。不平衡ロータの船体振動に対する相対位相遅れは軸出力の増加とともに増大し、出力がある値、最大軸出力点に達するロータは同期から逸脱して回転を停止する。このときの最大位相遅れは理論では80゚、実験では約60゚となっている。2。変換可能な最大エネルギ量は、不平衡ロータの不平衡モーメントおよび波高に比例する。また、波浪の周期が船体共振に近いと大幅に増大する。船体の振幅や位相角は入力波浪が一定の場合でも発電出力に影響を受ける。3。本変換装置には重力が作用して回転に大きな変動が生じる。しかし、それ自体がエネルギ変換特性に大きくは影響せず、その平均値で考慮すればよい。とはいえ、安定な同期回転のためにも、回転系の慣性モーメントの増量によって回転変動を小さく抑える方がよい。4。振動台上の室内小形モデルプラントの実験では、最大効率45%が得られた。