hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜タンパク質小胞体回避モチーフ作用因子の機能解明への挑戦

ノックダウン実験によってA1、A2ともにETS作用が大きく低下することが認められた。さらにノックダウン抵抗性のcDNAを作成しレスキュー実験を行ったところ、A1、A2いずれもETS作用を回復することが確認され、因子AがETS因子であることが確定した。HeLa細胞でA1、A2の存在量を、両方を認識する抗体で見積もったところ、A1が圧倒的に多くA2はほとんど発現していないことがわかった。A因子の立体構造情報をもとに、基質結合部位、ポリペプチド鎖結合部位、転移反応触媒残基などの特定のアミノ酸残基に変異を導入し、それらによるレスキュー作用(ETS作用の回復)を解析する予定である。すでにそれらの設計が完了し、いくつかについては、DNAの構築に着手している。PMP70のN-末端にETS作用のあるモチーフを発見したのみならず、それに作用する因子を同定し、特異抗体の入手、そのノックアウトによるETS機能の不全の確認、レスキューによるETSの回復確認、などA因子が当該因子であることが確定できたことは特筆に値する。ETS作用に必要な配列の解析は常法通りのDNA操作と細胞生物学の実験手法でなしうるが、それに結合する因子の同定には、その結合活性の定量的アッセイ系の設定、生化学的な分画の実行など、きわめて困難な作業が必要であるからである。これで機能的な確認は予定以上に完了したと考える。総合して、(2)おおむね順調に進展していると、判断した。真核細胞でタンパク質が適切な細胞内オルガネラに配分される機構は、生命活動維持のために必須事項である。大半の膜タンパク質は、合成の初期段階で、膜貫通部の疎水性アミノ酸が連続した配列の情報に従って小胞体膜に移行し、ポリペプチド鎖の伸長に伴って膜内に組み込まれる。一方、ペルオキシソームの一群の膜タンパク質は、このような小胞体への標的化を免れて、その分子の合成が完了してからペルオキシソーム膜に配分される。本研究では、70kDaペルオキシソーム膜タンパク質(PMP70)N末端に存在する小胞体標的化を抑圧する作用(ETS作用)を持つモチーフと化学架橋する因子を精製し、候補タンパク質を同定した。質量分析で同定された候補因子を大腸菌にて発現し、組み換え体を使ってETS-配列への結合を確認し、N-末端ミリスチル化酵素(Nmt1)であることを明らかにした。Nmtにはアイソフォーム1,2が存在することが知られているが、ノックダウンによって両者ともにETS作用が低下することを確認した。さらにノックダウン抵抗性のcDNAを作成し、レスキュー実験によって、Nmt1、Nmt2いずれもETS作用を示すことが確認された。また、HeLa細胞ではNmt1が圧倒的に多く、Nmt2はほとんど発現していないことがわかった。Nmt1の立体構造情報をもとに、ミリスチルCoA結合部位、基質ペプチド鎖結合部位、転移反応触媒残基などの特定のアミノ酸残基に変異を導入し、それらによるETS作用のレスキューを解析し、ペプチド結合部位の変位によってETS作用が低下することを明らかにした。以上、ETSモチーフの発見から、結合因子の同定、機能確認まで達成でき、本萌芽的研究で目的とした事項は達せられたと考えている。今後は、A因子A2因子のノックダウンの至適条件を設定し、ETSモチーフを有する複数の基質タンパク質の挙動を調べ、ETS作用の特性を明らかにする。
背腰部作業負担の定量的評価方法と筋電モニタ-計の開発

1.背腰部等に負担のかかる作業者の背腰部筋負担を簡便・長時間・定量的に把握するために、表面筋電波が設定レベルを超えた時間を測定する携帯型筋電モニタ-計(Portable EMG-Spike Monitor,PEMM)を開発した。本モニタ-計は記憶計と記憶量表示計からなる。記憶計仕様:2チャンネル、記憶単位:1秒・1分、入力調整:20μVー30μV間の9段階、周波数特性:30ー500HZ。表示計仕様:出力1、5、10秒、1、5、10分単位の6段階。2.成人男子の脊柱起立筋を被検筋としたアイソメトリックテストにおいて、発揮筋力と筋電積分値、発揮筋力とPEMM出力値、また静的ならびに動的模擬動作において、PEMM出力値と筋電積分値との間に、それぞれ高い相関を示し、PEMM出力値が筋活動量を反映した指標となる可能性が示唆された。実用的には、最大PEMM出力値(1秒値)が6000を超えるようなスライスレベルを設定すれば小さい電位の持続的な動作の評価に、6000を超えないようなスライスレベルを設定すれば電位の大きい動的な動作の評価に、さらに大きいスライスレベルを設定すれば強い筋力を発揮する動作のみの評価に、それぞれ用いられることを確認した。3.PEMMを用いて保育所ならびに重症心身傷害児施設の保母・指導員延べ16人日の作業内容・作業姿勢・上肢の動作をスナップ・リ-ディング法で分析し、1)作業者・作業対象による作業時間・姿勢及び動作の異同の要因、2)姿勢別・上肢の動作別・作業内容別にみた背腰部ならびに肩上背部の筋負担量は最大収縮に対する%PEMM値に端的に示される、3)PEMM値を作業姿勢・上肢の動作と関連付けることで作業負担がより的確に評価できる、4)個人間や作業内容の違いによる作業負担の評価はスライスレベルの調整によって容易に行うことができる、こと等を明らかにした。
葉緑体ステート遷移にともなう光化学系超複合体の構造変化

本研究は,ステート遷移に伴なう光化学系IIおよび光化学系I超複合体の構造変化を明らかにすることを目的として行っている.本年度は,まずステート遷移前の無傷の光化学系I-LHCI超複合体の構造を決定した.まず,緑藻クラミドモナスのチラコイド膜可溶化条件を比較検討した上で,可溶化チラコイド膜をショ糖密度勾配超遠心法により分離し,得られた光化学系I-LHCI画分を酢酸ウラニルによってネガティブ染色した.単粒子解析の結果,8個のLHCIが結合した巨大な光化学系I-LHCI超複合体が確認された.ホウレンソウやシロイヌナズナなどの高等植物の光化学系I超複合体の構造は電子顕微鏡を用いた単粒子解析により報告されてきた.これまでの報告によると,高等植物では,単量体のLHCIが片側にのみ4個,片寄った形で結合した構造が観察されている一方,緑藻クラミドモナスでは4個以上のLHCIが結合されることが知られていたが,その構造は明らかではなかった.今回,改良された可溶化条件によるクラミドモナス標品において,高等植物で4個のLHCIが結合している部分のさらに外側に4個のLHCIが結合していることがわかり,緑藻の光化学系Iは,二重の半円状の集光アンテナ構成をとることが明らかとなった.緑藻がなぜ大きなステート遷移能力を示すのか,というより本質的な問題へアプローチする上で,基礎的な知見が得られたことになる.また,同じ微細藻類でありながら異なるステート遷移能力を示す珪藻タラシオシラやプラシノ藻オストレオコッカスなどのモデル微細藻類の光化学系Iの構造も単粒子解析も進めている本研究は,ステート遷移に伴なうPSIIおよびPSI超複合体の構造変化を明らかにすることを目的とする.そのため,本年度は,まずステート遷移前の無傷のPSII-LHCII超複合体の構造を決定した.まず,緑藻クラミドモナスのチラコイド膜可溶化条件を比較検討した上で,可溶化チラコイド膜をショ糖密度勾配超遠心法により分離し、得られたPSII-LHCII画分を酢酸ウラニルによってネガティブ染色した.単粒子解析の結果、高等植物よりもさらに多い,三量体LHCIIが片側3個ずつ(計6個)結合した粒子が観察された.植物の光化学系II超複合体は二量体のコア複合体の周囲を集光アンテナ(LHCII)が取り囲む形で構成されており(PSII-LHCII)、その構造はこれまでも電子顕微鏡を用いた単粒子解析により報告されてきた。過去の報告によると,ホウレンソウやシロイヌナズナなど高等植物では,三量体LHCIIが片側2個ずつ(計4個)結合した構造が観察される一方、緑藻クラミドモナスでは三量体LHCIIが片側1個ずつ(計2個)結合した構造のみしか存在しないとされていた。今回,改良された可溶化条件によるクラミドモナス標品において,高等植物ではCP24が結合している部分に,三量体LHCIIが結合していることが明らかとなったが,過去の報告では部分的に三量体LHCIIが脱落していたこと,クラミドモナスのPSII-LHCIIの構造は高等植物のそれよりも大きいことが明らかとなり,今後のステート遷移に伴なう構造変化解析に向け,基礎的な知見が得られたことになる.本研究は,ステート遷移に伴なう光化学系IIおよび光化学系I超複合体の構造変化を明らかにすることを目的として行っている.本年度は,まずステート遷移前の無傷の光化学系I-LHCI超複合体の構造を決定した.まず,緑藻クラミドモナスのチラコイド膜可溶化条件を比較検討した上で,可溶化チラコイド膜をショ糖密度勾配超遠心法により分離し,得られた光化学系I-LHCI画分を酢酸ウラニルによってネガティブ染色した.単粒子解析の結果,8個のLHCIが結合した巨大な光化学系I-LHCI超複合体が確認された.ホウレンソウやシロイヌナズナなどの高等植物の光化学系I超複合体の構造は電子顕微鏡を用いた単粒子解析により報告されてきた.これまでの報告によると,高等植物では,単量体のLHCIが片側にのみ4個,片寄った形で結合した構造が観察されている一方,緑藻クラミドモナスでは4個以上のLHCIが結合されることが知られていたが,その構造は明らかではなかった.今回,改良された可溶化条件によるクラミドモナス標品において,高等植物で4個のLHCIが結合している部分のさらに外側に4個のLHCIが結合していることがわかり,緑藻の光化学系Iは,二重の半円状の集光アンテナ構成をとることが明らかとなった.緑藻がなぜ大きなステート遷移能力を示すのか,というより本質的な問題へアプローチする上で,基礎的な知見が得られたことになる.また,同じ微細藻類でありながら異なるステート遷移能力を示す珪藻タラシオシラやプラシノ藻オストレオコッカスなどのモデル微細藻類の光化学系Iの構造も単粒子解析も進めている
公共サービス供給における事業委託契約とバウチャー制度-制度設計とルール

日本における公共サービスの方式として、直営以外に、事業委託契約、指定管理者制度、バウチャー(準市場)があることを確認したうえで、効率的で質の高い公共サービスを実現するうえでのその現状と課題を明らかにした。また、公共サービスの重要な担い手として注目されるサードセクター組織の現状と課題についても明らかにした。そこで指摘したのは、事業委託や指定管理者制度において、依然として競争を排除した随意契約が多く用いられていること、バウチャー制度において特定の法人形態だけに参入を限定していること、などの問題点であった。その解決策として、事業委託や指定管理者制度においては、公的資金に関するアカウンタビリティの確保と民間団体の自律性の保障を両立させるような業績契約を導入すること、また、可能な分野においては利用者の選択と多様な事業者の競争を導入するバウチャー(準市場)を導入することを提案したい。そうした制度設計上の工夫に加えて、制度運用にあたっての行政側、民間団体側の双方が守るべきルールを紳士協定するイギリスのコンパクトのような協定書の締結や、間接費も含めた事業の総費用(フルコスト)を算出する方式の確立などのようなルール形成も必要であることを指摘した。今年度は、政府行政-民間団体の関係についての理論的研究として、プリンシパルーエイジェンシー理論及び準市場理論を踏み込んで研究した。その最初の成果として、ルグラン『準市場もう一つの見えざる手』の翻訳を刊行し、巻末に私なりの「解説」を執筆掲載した。また、日本におけるバウチャー(準市場)の事例として、医療保険制度、公的介護保険、障害者自立支援法、検討中の子ども園(仮称)制度などについて各種資料や文献の検討を進めた。義務教育へのバウチャー制度の導入をめぐって激しい論争があることが確認できた。他方、民間団体側の状況として、日本におけるサードセクター(NPO、各種公益法人、協同組合、地縁組織、社会的企業)の全体像と経営実態についての研究も進め、事業委託、バウチャー制度、指定管理者制度を使う上での課題などを明らかにした。現地調査としては、アメリカ・ジョージア州の3つの自治体の調査を行った。市長、議員、研究者、職員、民家企業などへの集中的なヒアリングにより、市の業務の全てを民間企業に事業委託するシステムについて詳細を理解することができた。また、それに伴う問題点、改善策などについても理解することができた。注目すべき動向として、当初は一つの民間企業に包括委託する形で開始されたこのシステムについて、数個の包括的業務に分割して公募した方が競争のメリットが大きいということが認識されつつあることが確認できた。なお、合わせて、現地で紹介されたリーズン財団の資料から、アメリカ全体でのPPPの動向についても把握することができた。全体として、研究課題について、理論的、実証的に3年間の研究の基礎を築くことができたと考える。平成23年度においては、当初予定していた海外調査を行わず、主に国内のさまざまな事例についてのヒアリング調査と論文の執筆などに力を注いだ。主な作業としては、政府行政と民間団体との関係において、持続可能な形で公共サービスの供給を委託するうえで決定的に重要なフルコスト(間接費も含めた事業の総費用)をいかに算定し、いかに保障するかという課題に取り組み、イギリスの先進事例を翻訳によって紹介するとともに、日本での事例を検討する冊子を作成し、発行した。さらに、公共サービスの民間実施主体として、特定非営利活動法人だけでなく、各種の非営利法人、協同組合、地縁組織、社会的企業など広くサードセクター諸組織にまで視野を広げ、それらの経営実態を把握する調査を進めた。おなじくサードセクターに属する諸組織においても、組織実態、経営力、収入構造などにおいて予想以上の多様性があることが確認できた。さらに、事業委託契約、バウチャー制度(公的介護保険、障害者自立支援法、医療保険、準備中のこども園制度)、指定管理者制度などの運用実態を民間団体や行政担当者へのヒアリングを通じて調査した。これらを踏まえ、サードセクター諸組織に焦点を当てる形で研究成果の一部を論文の形にまとめたところである。最近は特定非営利活動法人に注目が集まりすぎ、サードセクター諸組織全体を対象とした研究が依然として少ない状況なので、対象の範囲を広げたこと、また、従来外郭団体ないし行政委託型公益法人として批判の対象となってきた諸団体の自律化に向けての課題を明らかにした点で大きな意義をもつと考える。公共サービス供給の代表的な方式は、行政による直接供給以外には、事業委託契約とバウチャー制度(準市場)に大別される。

日本における現状に関しては、1980年代以降、民間委託など名称で事業委託契約が大幅に導入されてきたこと、2003年以降は自治体の「公の施設」の管理運営に関して事業委託契約に準ずる指定管理者制度が導入されていること、バウチャー制度は戦後直後からの医療に続いて、最近では高齢者介護、障害者福祉にも導入されているが、諸外国と比較すると、児童福祉、義務教育において依然として導入が遅れていること、などが確認された。質的な面での問題点としては、日本における事業委託契約が主に経費削減に大きく傾斜していること、いわゆる随意契約が多く競争の導入や透明性、公平性において欠けることが指摘できる。また、バウチャー制度に関しての問題点としては、医療における医療法人の独占、福祉における社会福祉法人の独占、教育における学校法人の独占に象徴されるように、非常に厳しい参入規制が続いており、「選択と競争」というバウチャー制度の本来のメリットが不十分にしか発揮されていないことが指摘できる。また、基本的にサービス価格が統制されており、この面でも競争と選択が制約されているだけでなく、これらの分野での人材確保、報酬改善にとっても大きな障害となっている。最後に、全体に共通する課題として、当該公共サービスのフルコスト(総費用)が行政側においても把握されていないことにより、民間供給主体に対するフルコストの保障がきわめて不十分だという点が挙げられる。以上のように、本研究を通じて、日本における公共サービス供給における事業委託契約とバウチャー制度の現状と課題を明らかにするとともに、いくつかの改革提案をも示すことができたと考える。平成23年度に予定していた海外調査は24年度に延期したものの、研究の進行中で重要性が浮かびあがったサードセクター諸組織の経営実態やフルコスト・リカバリー(総費用の回収)などについて研究を進め、期待した成果があげられている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は最終年度にあたるので、予定している海外調査を行うほか、プリンシパル-エージェント理論に基づいてこれまでの研究成果を取りまとめ、論文の形で公表することを主な課題とする。
眼瞼手術が自発性瞬目と涙液量に及ぼす影響の解明と機能性流涙の新しい術式の開発

眼瞼下垂は高齢化社会に伴い増加している疾患である。眼瞼下垂手術による角膜障害などの術後合併症を減らすために、術後の眼表面の変化を明らかにした。術後涙液貯留量は減少するが、術前の涙液量が多いほど減りやすく、術後のドライアイはほとんどの場合一過性であり、自発性瞬目の変化が落ち着く3ヶ月以降ではほとんど回復する。また、涙道の通水は良好であるが流涙をきたす機能性流涙に対して、眼輪筋短縮術が有効であった。眼瞼下垂手術は眼瞼疾患に対する手術の中でも最も頻度の高い手術である。手術の内容は、眼瞼挙筋を短縮し眼瞼の挙上を得るものである。眼瞼下垂症に対する挙筋短縮術施行後の涙液貯留量の変化については、過去に我々が術後1.5ヶ月での涙液量を測定した結果、平均涙液量は減少し、特に術前の涙液量が多いほど減少しやすく、術前の涙液量が少ない症例では変化量は少ないことを報告した論文のみである(Cornea 33: 14-17, 2014)。当該年度の研究成果として、眼瞼下垂手術後長期の涙液貯留量の変化についてIOVSに報告した。具体的内容は、挙筋機能の良好な眼瞼下垂症に対して挙筋短縮術を施行した27例43眼および上眼瞼皮膚弛緩症に対して眼瞼形成術(余剰皮膚切除術)を施行した18例29眼を対象に、術後1.5ヶ月、3ヶ月、6ヶ月の時点での開瞼高(MRD-1)およびvideo meniscometryを用いて涙液メニスカス曲率半径Rを測定し、涙液量の長期経過について検討した。挙筋短縮術後Rは有意に減少し6ヶ月まで持続していたが、眼瞼形成術後Rは変化しなかった。挙筋短縮術では術前のRが大きいほどRの減少率は有意に高く、術後MRD-1値と増加量はいずれもRの減少率と相関しなかった。眼瞼下垂手術後の涙液量減少は長期に維持され、涙液減量率は術後の開瞼高や開瞼増加量よりも術前の涙液量に依存していることが示唆された。また、術後に開瞼高が増加しない眼瞼形成術では涙液量に変化はないことが示された。以上のことから、眼瞼下垂手術では涙液量が多いほど術後に減少しやすく、眼瞼下垂を伴う機能性流涙の症例では、眼瞼下垂手術が治療のオプションとなりうることが示唆され、意義ある結果を得ることができた。また、眼瞼下垂手術における涙液減少を客観的に証明することができた。眼瞼下垂は、上眼瞼が下垂し上方視野が狭窄する視機能低下をきたす疾患である。眼瞼下垂手術の目的は、その上方視野狭窄を改善するために上眼瞼を挙上することであり、主として眼瞼挙筋短縮術が行われている。眼瞼下垂術後の涙液貯留量の変化については、これまでに我々の報告(Cornea 33(1): 14-7, 2014, Invest Ophthalmol Vis Sci 56(1): 54-58, 2015)しか客観的なデータの報告はなく、術前の涙液貯留量が多いほど術後に涙液は減少しやすく、その変化は術後6ヶ月にわたって持続すること、また術前の涙液量が少ない場合は、術後の涙液量はあまり変化しないことを示した。平成27年度は、これらの研究成果について、眼科手術28(4):624-628,2015.に多症例の結果を報告し、涙道通過障害のない機能性流涙の症例に対して、眼瞼下垂手術が治療の選択肢のひとつとなる可能性を示した。機能性流涙は、涙道通過障害がないにも関わらず流涙をきたす疾患であり難治である。治療は涙管チューブ挿入術や涙嚢鼻腔吻合術など、通過している涙道をさらに開通しやすくするといういわば非合目的な手術が主に行われてるのが世界的な現状である。我々は、下眼瞼弛緩のある機能性流涙症例に対して、眼輪筋短縮術を施行し、現在まで良好な成績を収めている。2015年の第4回涙道・涙液学会のシンポジウム「流涙症へのアプローチ流涙症をみてどのように診断して、どのように治療するか」において、「眼瞼からのアプローチ」として、この眼輪筋短縮術前後の涙液メニスカスの変化について発表を行った。眼瞼下垂術後の涙液貯留量の変化については、CorneaおよびIOVSへの報告に加え、27年度は眼科手術に多症例での結果を示すことができた。また、眼瞼下垂術後の自発性瞬目の変化については解析が進行しており、学会および論文化の目途がついている。さらに、機能性流涙に対する新しい治療法(眼輪筋短縮術)についても、データを蓄積することができており、術後の長期間の評価が可能な状況である。本研究の目的の一つは、眼瞼手術後の眼表面の管理を適切に行うため、眼瞼手術が自発性瞬目および涙液量におよぼす影響を明らかにすることである。研究期間中に、我々は多くの眼瞼手術を施行し、その術前後の自発性瞬目の変化、眼表面および涙液の変化について検討した。眼瞼下垂では、術前は開閉瞼時移動距離が健常者群と比較して有意に小さかったが、術後に有意に増加し、眼瞼下垂手術によって健常の自発性瞬目に近づくことを明らかにした。

また、眼瞼下垂術後の涙液貯留量をメニスコメトリーを用いて測定し、術前の涙液貯留量が多いほど術後に涙液は減少しやすいこと、その効果は術後半年以上持続すること、また術前の涙液貯留量が少ない場合は涙液メニスカスの陰圧が高いために涙液排出が少なく、術後の涙液量はあまり変化しないことを示した。過去の文献では眼瞼下垂手術によりドライアイを誘発すると多く報告されているが、我々の研究結果により、術後ドライアイは術後眼瞼腫脹によって瞬目が浅くなるなどの影響が残る3ヶ月までの間に生じる変化であり、術後に新規のドライアイになることは稀であり、術後ドライアイは一過性の変化であることを証明した。さらに、涙液量が多く流涙症状に悩む眼瞼下垂症例に対しては、眼瞼下垂手術が流涙症の治療法となることを示した。本研究のもう一つの目的は機能性流涙に対する新規治療法の開発である。過去の治療法は、涙管チューブ挿入術や涙嚢鼻腔吻合術など、通過良好である涙道をさらに広げる手術や、下眼瞼を外側に牽引するといった治療のみであった。我々は機能性流涙に対して下眼瞼の眼輪筋短縮術を施行し、メニスコメトリーを用いて客観的に涙液貯留量の変化を測定し、眼輪筋短縮術が涙液貯留量の減少に効果があること、術後6ヶ月の時点では全症例で術前よりも涙液貯留量が減少したことを示し、機能性流涙に対して眼輪筋短縮術が有効であることを証明した。眼瞼下垂は高齢化社会に伴い増加している疾患である。眼瞼下垂手術による角膜障害などの術後合併症を減らすために、術後の眼表面の変化を明らかにした。術後涙液貯留量は減少するが、術前の涙液量が多いほど減りやすく、術後のドライアイはほとんどの場合一過性であり、自発性瞬目の変化が落ち着く3ヶ月以降ではほとんど回復する。また、涙道の通水は良好であるが流涙をきたす機能性流涙に対して、眼輪筋短縮術が有効であった。現在まで、眼瞼下垂手術前後の涙液貯留量のみならず、自発性瞬目の変化も同時に測定しており、データを蓄積し解析進行中である。また、機能性流涙に対する新しい術式の客観的評価も行っており、研究目的の達成度としてはおおむね順調に進展している。眼瞼下垂術後の自発性瞬目については、瞬目のばらつきをどのように評価するかが問題であり、昨年度から検討してきたが、平均値よりも中央値を用いることで各症例の瞬目の評価を正しくとらえることができるという結果を得ており、今後さらなる多症例での解析を進める予定である。自発性瞬目の変化については、術後の涙液貯留量の変化と合わせて眼科医にとって術後管理上大変有用な情報を与えることができると考えている。また、機能性流涙に対する新しい治療法の効果についても、さらなる症例と経過観察期間を蓄積し、観察結果を解析した上で、今後国内、国外の学会発表や論文化を行う予定である。眼科学研究計画通りに推進する予定であるが、自発性瞬目のばらつきをどのようにデータ化するかを検討している。具体的には、同じ症例の自発性瞬目でも1回ごとに速度や深さが異なり、全く同じ瞬目が繰り返されているわけではないことがわかってきた。複数回の瞬目を平均値でデータ処理することは信頼あるデータ解析とは言えず、1回ごとの瞬目について詳細に検討して、中央値、外れ値を考慮するなど瞬目の特徴が正しく反映されるデータ処理方法を検討しているところである。データ解析用のパソコン、解析ソフト、データ保存のためのHDD等の購入予定としていたが、解析データの処理方法、特に自発性瞬目の解析方法が決定するまで見合わせることとした。データ解析用のパソコン、および解析ソフト、データ保存のためのHDD等を購入予定としていたが、瞬目解析のデータ処理方法が決定するまで見合わせた。次年度繰り越し分については、次年度早期に解析用のパソコンおよびHDDを購入し使用する予定である。次年度へ繰り越した分については、瞬目解析のデータ処理方法が決定次第、解析用のパソコン等の物品費に使用予定である。
アンモニア非生成無臭化微生物による含窒素廃棄物の窒素保全コンポスト化に関する研究

産業や経済の発展などにより、悪臭性天然有機含窒素廃棄物の量が年々増加している。これらの廃棄物は貴重なバイオマス資源であるが、その悪臭がひどいために積極的な利用がされないばかりか、悪臭公害の主要因となっている。近年これらの廃棄物の再利用を目的としてコンポスト化がされているが、その際多量のアンモニアが排出され廃棄物中の窒素源の損失となるばかりか処理作業を困難にしている。我々は、前年度迄に、上記廃棄物を短時間に無臭化・コンポスト化する微生物を見い出し、その中からアンモニア非生成の細菌と放線菌とを見い出した。そして、豚ふんの無臭化及び窒素保全のコンポスト化に成功した。本年度はこの無臭化物を種菌として、くり返し用いることができるかについて調べた。その結果、官能的悪臭度MSは10時間内で0となった。しかし、気相中に排出されるアンモニア量は、第1回目で10ppm、第23回目で150170ppmとなり、第4回目からは、従来の種菌の場合と同様に1,000ppm以上となった。これは自然界に多く存在する高アンモニア生成菌が混入した結果であり、処理の23回毎に別途作製したアンモニア非生成無臭化菌の種菌を添加する必要があることが分かった。また、豚ふんよりも含窒素量の多い鶏ふんの場合も、豚ふんの場合と同様な結果が得られC/N比の小さい有機廃棄物に対しても十分な効果があることが分かった。つぎに、アンモニア非生成菌と高アンモニア生成菌の生化学的性質を調べた結果、アンモニア非生成菌のCory.SP.B88株は、ほとんどのアミノ酸に対するデアミナーゼ活性が高アンモニア生成Bru.sp.B79株よりも数10100倍低かった。また、尿素に対するウレアーゼも同様に低かった。Cory.sp.B88株は、アンモニア同化酵素のグルタミン酸脱水素酵素の活性が高かった。また、廃棄物中のある種のペプチドが、アンモニアの取込みを促進することが分かった。
昭和恐慌期および戦時体制期における農本主義の展開に関する実証的研究-特に産業組合運動との関連を中心として-

【.encircled1.】本研究は、庄内地方及び山形県の産業組合運動をリードした、山木武夫の行動の軌跡とその背景にある信条と理念を、各種資料の掘りおこしと古老からの聞きとり調査によって解明し、当時の農民の生活実態と農本主義との関わりを解明しようとするものである。【.encircled2.】山木は、山形県自治講習所の卒業生であり、所長加藤完治の人格と思想の影響を強く受け、昭和初期の農民の窮乏を農本主義的な産業組合運動、とくに農業倉庫運動を通して救済することを、自己の使命とした農本主義者である。彼は、庄内の米の流通と保管を独占支配していた巨大な地主勢力の拠点としての山居倉庫への熾烈な闘争のなかで、その目的を達成した。しかしその闘争相手の山居倉庫の地主たちもまた、農本主義者であった。【.encircled3.】この調査のなかで、同じ農本主義といわれながら、この両者はかなり異質な二つの農本主義であることが明らかとなった。山木たちのは、生産農民的・実践的な農本主義(加藤完治-山木-産業組合青年同盟の系譜)であり、他方、山居倉庫を拠点とする巨大地主、とくに酒井家がおし進めたのは、地主的・教学的農本主義であり、それは目の前の農民の窮乏の救済よりは、自己自身の精神の陶治がもっぱら目的とされていた。この二つの農本主義者たちの目的指向と現象認識には、かなりの隔たりがあった。【.encircled4.】しかしこの二つの農本主義派は、わが国の戦時体制の進展のなかで合流を余儀なくされる。具体的には、戦時下の食糧の逼迫化のもとで、昭和14年に米穀配給統制法が施行されて従来の米穀取引所が廃止され、山居倉庫はその経営の継続が不可能になったのである。そして遂に、山居倉庫は山形県購販連合会が、その庄内倉庫として経営することになり、ここに産組の農業倉庫運動と山居倉庫との対立が解消されることになった。この統一が可能となった原因のひとつは、二つの勢力が、根本的に農本主義的性格のものであり、かつ国家権力に対してともに柔順であるという事情があった。【.encircled5.】このような農本主義が農民をとらえる社会経済的メカニズムの解明が残されている。
環境・資源制約下での21世紀の都市成長の可能性

本研究は、環境・資源制約下での世界約3600都市圏における2100年までの人口成長と生活の質の超長期見通しを与える新たな手法を構築し、人口増加、経済発展、技術進歩、気候変動が都市活動にもたらす影響とその地域差を分析することが目的である。これは、水・土地といった基礎資源を通じて、都市活動と地球環境が相互に影響することを明示し、かつ人々の行動原理に基づき都市生活の質の評価を可能とする点で革新的であり、全世界の都市圏に適用しそれら影響の地域比較を可能とする点が極めて独創的である。その成果は、開発政策や気候変動政策といった広範な政策研究に活用可能であり、地球温暖化政策に関わる都市・交通計画、水工学、環境システム、公共政策の複合領域研究の進展に大きく貢献し社会的意義が大きい。平成30年度は、都市政策および交通・民生技術の進歩が都市活動を通じQLIに与える影響を分析し、環境・資源制約と生活の質の両立可能性とその地域差を検証した。その結果、交通・民生技術は都市的土地利用に大きく影響し、かつ、人々の生活の質にも多大な影響を与えることが示された。加えて、流域単位での将来の水ストレスの分析により、特に中東地域での都市人口増加が水ストレスを増加させうることを明らかにした。これらの成果は、資源制約下での将来の都市の活動を定量的に見通すことを可能とした点で意義があり、都市活動と地球環境の相互作用を考慮した都市政策の検討に活用しうる点で重要な成果と考える。また、2018年9月にドイツとタイから海外研究者を招聘したセミナーを高松と京都で開催し、持続可能な都市を実現するのための研究展開を議論した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Alonsoモデルに基づく簡易都市空間分析モデルを作成し,SRES,SSPシナリオに基づき,2100年までの都市面積,人口密度等を推計した.また,自然条件,人為条件に基づく都市的土地利用の適合性推計モデルを作成し,グリッドレベルの都市活動推計の準備を行った.気候変動影響についてはCMIPデータベースよりデータを取得するとともに,世界流域データベースを作成し,気候シナリオの下での水資源の賦存量の空間分布を算定するための準備を行った.これらは,全世界を網羅していることが気候変動への影響を捉える上で極めて重要であり,都市と気候変動の相互作用を分析する上で不可欠のサブモデル群となっている.また,7月にメンバー会合を開催し,情報を共有した.また,香川大学内にFTPサーバを作成し,メンバー間のデータ共有を可能とした.上記研究成果の一部はCUPUM,EASTS,土木計画学研究発表会等の学会で発表すると共に,学術誌へ論文を投稿中である.Preferential attachment modelと簡易都市空間分析モデルを用い, SRES,SSPシナリオの下での2100年までの都市面積,人口密度等を推計した.また,自然条件,人為条件に基づく都市的土地利用の適合性推計モデルを作成し,全陸域30秒グリッドの都市適合性地図を作成した.水資源需給を把握するために,世界流域データベースを作成するとともに,水需要への影響要因を分析した.都市内部の活動分布を推計するためのDSM作成方法についての基礎的研究を行った.さらに,DSMとDEMからリモートセンシングデータを用いて建物の分布に着目して土地被覆を把握する手法を検討した。また,気候変動が生活の質に与える影響を分析するための幸福度指標に関するレビューを行った行い,UNとOECDの世界各国の幸福度指標データベースを用いて,収入等の量的指標と健康・環境等の質的指標を重み付けして統合した全体の幸福度指標に関して、経済水準や人口密度による違いを比較した.また,水ストレスをFMI (ファルケンマーク指数)とWAR (annual water withdrawal to availability ratio)という異なる指標により算定し,世界における水利用の現状に関する考察を行った.さらに,モデル流域を対象に,SSPシナリオ下でのダム利水運用の相違を比較した.平成28年度は、世界約3600都市を対象に2100年までのベースラインシナリオを構築した。IPCCのRepresentative Concentration Pathway(RCP)シナリオと整合的な気候、社会経済シナリオの下、都市人口変化と市街地拡大を推計した。その結果、世界全体の都市面積は2100年には2000年比の36倍と推計されたが、その傾向は地域により大きく異なることが示された。また。シナリオ毎の違いから特に経済成長が都市拡大に大きく影響することを示すとともに、持続発展シナリオの推計結果はストーリーラインと整合せず、政策介入等がシナリオ実現に必要なことを示唆した。その成果を土木学会地球環境シンポジウムで発表した。また、水資源の需給が逼迫する状況の分析例として、データを比較的収集しやすいイスラエルを例として取り上げ、水ストレスの算定を試みた。その結果、都市毎に水ストレス度を算出することにより、国単位で算出した結果と比べて、水ストレス度が約1.45.6倍に高まる結果が得られ、都市流域内人口密度の有用性が示された。また、都市化と気候変動影響評価における幸福度指標の適用性に関して、文献レビューを行い、QLIの定量化における課題を整理した。その結果、幸福度指標はQOL評価型とSWB評価型の指標に分けられ、これらの利点を統合した評価型の指標も開発されている一方で、都市化と気候変動に関する項目指標の包括的な評価、都市化に関するニーズの違いを把握するための重要度の差別化、気候変動の影響スケールの単位となる流域圏レベルの分析について、課題が残ることが分かった。

これらの内容は、土木計画学研究会春大会で発表し、その内容を査読付き論文として投稿中である。平成28年度はベースシナリオを作成するために各部門のモデル作成を行っている。上述の様に研究は概ね順調に進展しており、学会発表、学術論文の投稿も進んでいる。平成29年度は世界約3600都市圏における都市人口変化推計と水資源量変化のモデル推計結果を組み合わせ,2050年までの水ストレスの将来変化を推計した.多くのSSPシナリオにおいて,特に南アジア,アフリカにおいて都市人口は増加し,気候変動に伴う降水パターンの変化と共に,水ストレスの変化要因となることが示された.これはまだプリミティブな分析であるが,将来の水資源管理や利水インフラのニーズを評価する上で重要な情報となる.また,気候変動に関わる幸福度指標に関する研究動向を整理し,モデル分析に基づく,それらの将来推計の可能性を検討している.水ストレス分析については,より深掘りし,都市が抱える河川流域面積を考慮した「都市流域内人口密度」を用いて,都市における水ストレス度を算出した.その結果,イスラエルの事例において,都市毎に水ストレス度を算出することにより,国単位で算出した結果と比べて,水ストレス度が約1.45.6倍に高まる結果が得られた.また,幸福度指標の分析については,1980年代から国際的に幸福度と価値観を調査したWorld Value Surveyデータを用いて,価値観指標,インフラ指標,気候指標と幸福度との関係を共分散構造分析により分析した.この結果,交通インフラや気温に加え,水ストレスは経済発展中期・後期において幸福度に正の影響を与える関係が示された.以上の成果は土木学会論文集に掲載されると共に,一部の成果は同論文集に投稿中である.これまで,上述の様に,国内論文誌への投稿論文は順調に掲載されている.一方,海外論文誌へ都市モデル分析に関する複数の論文を投稿しているが,いずれも掲載拒否となっている.その理由として,モデルの想定する都市構造の仮定についての査読者との見解の相違や,使用データの選定に対する疑問,および計量分析における説明変数の恣意性などが指摘されている.それらの指摘を精査し,必要に応じて修正の上,成果をまとめる必要がある.本研究は、環境・資源制約下での世界約3600都市圏における2100年までの人口成長と生活の質の超長期見通しを与える新たな手法を構築し、人口増加、経済発展、技術進歩、気候変動が都市活動にもたらす影響とその地域差を分析することが目的である。これは、水・土地といった基礎資源を通じて、都市活動と地球環境が相互に影響することを明示し、かつ人々の行動原理に基づき都市生活の質の評価を可能とする点で革新的であり、全世界の都市圏に適用しそれら影響の地域比較を可能とする点が極めて独創的である。その成果は、開発政策や気候変動政策といった広範な政策研究に活用可能であり、地球温暖化政策に関わる都市・交通計画、水工学、環境システム、公共政策の複合領域研究の進展に大きく貢献し社会的意義が大きい。平成30年度は、都市政策および交通・民生技術の進歩が都市活動を通じQLIに与える影響を分析し、環境・資源制約と生活の質の両立可能性とその地域差を検証した。
バイオミメティックゲルを用いたマイナーアクチニド元素分離プロセス

本研究の目的は再処理廃液からのマイナーアクチニドを抽出するために感温性の生体模倣ゲルを合成し、その抽出性能を明らかにすることである。本研究の結果、以下のような結論が得られた。(1)生体模倣ゲルとして、複数の窒素ドナーをもった金属配位子(BTP)と感温性モノマーNIPAの共重合ゲルを合成した。親疎水性の異なるBTPとNIPAの共重合体合成のために「超音波重合法」を提案した。本重合技術によって均質な共重合ゲルの合成が可能となった。(2)Amの選択抽出においては金属のソフト性の認識が重要となる。そこで、生体模倣ゲルによるソフト金属類(Cd)の抽出試験を行った。その結果、生体模倣ゲルは相転移温度より高温(ゲル収縮状態)で金属イオンを抽出し、相転移温度より低温(ゲル膨潤状態)で金属イオンを放出した。超音波重合法で合成した均質ゲルを用いることで温度スイング操作による金属イオンを効率的に抽出・放出が可能になった。(2)金属配位子(BTP)の含有量を増加すると金属配位子の一部はNIPA高分子鎖のブランチを形成した。ブランチに配位した金属イオンはゲルの収縮から膨潤への体積相転移によって完全に放出できないために、温度スイング操作によって金属イオンの抽出・放出を完全には制御できなかった。今後の研究課題として、ブランチ形成を抑制できる重合技術の開発が挙げられる。(3)生体模倣ゲル(NIPA-リン酸エステル共重合ゲル)を用いてAm抽出実験を行った結果、NIPAゲルにAmは低温(室温以下)抽出され、高温(40°C程度)で脱離された。合成された生体模倣ゲルがAm捕集剤として有効であることが明らかになった。本研究の目的は、生体高分子の分子認識機能を模倣した金属イオン認識システムを用いて、高レベル廃液に含まれるマイナーアクチニド元素(MA)の核変換処理において必要とされるMA群分離技術を構築することである。MA元素のうちAmやCmのようなソフト性の金属イオンに対して、ピリジン/トリアジン構造体(BTP : 2, 6-di(vinyl-benzyl-1, 2, 4-triazol-5-yl)pyridine)あるいはTPEN (N, N, N', N'-tertakis (2-pyridyl-methy)ethylenediamine)のような相互作用部位をもつ「感温性高分子ゲル」の体積相転移現象を利用して、相互作用部位の位置的、構造的変化によって錯形成能を制御し、ソフト性金属イオンの高選択的抽出を行う。本年度は(1)TPEN及びBTPモノマーの合成、(2)これらモノマーを導入したゲルの合成、(3)ソフト金属(Cdで代用)に対する抽出試験を行った。以下に研究結果を示す。1.BTP及びTPENを合成し、各種機器分析によって合成ができていることを確認した。2.TPENに対するソフト金属(Cd(II))に対する抽出能を調べた。TPENはCdに対して高い錯体形能を有し、錯体形成の安定尾度定数は10^<13>以上であった。ソフト金属に対する高いイオン認識能を有する。3.BTPと感温性ポリマーであるNIPAを共重合させた。ゲルは感温性を示し、相転移温度は304Kであった。304K以下では膨潤し、304K以上では収縮した。Cd(II)の抽出容量は膨潤状態よりも収縮状態で大きな値を示した。4.BTP-NIPAゲルのCd(II)抽出機構はCd(BTP)^<2+>の配位錯体形成とその硝酸塩錯体の形成からなり収縮状態におけるCd(BTP)^<2+>形成の抽出定数は膨潤状態における値の約2.5倍であった。高分子構造中の配位子(N-donor)の配置を変化することによって金属イオンの抽出能を制御することは原理的に可能である。5.BTP-NIPAゲルによるCd/Zn分離試験の結果、分離係数は10程度と大きな値は得られなかった。ソフト金属の選択性向上にはTPENのような多くの配位座を有するモノマーの導入が必要である。

今後の研究課題として、ブランチ形成を抑制できる重合技術の開発が挙げられる。(3)生体模倣ゲル(NIPA-リン酸エステル共重合ゲル)を用いてAm抽出実験を行った結果、NIPAゲルにAmは低温(室温以下)抽出され、高温(40°C程度)で脱離された。合成された生体模倣ゲルがAm捕集剤として有効であることが明らかになった。本研究では再処理廃液からのAm抽出を目的として感温性の生体模倣ゲルを合成し、その抽出性能を明らかにすることである。本研究の結果、以下のような結論が得られた。(1)生体模倣ゲルとして、複数の窒素ドナーをもったBTP(架橋剤)と感温性モノマーNIPAを共重合ゲルを合成した。親疎水性の異なるBTPとNPAの共重合体合成のために新規「超音波重合法」を提案した。本重合技術によって均質な共重合ゲルの合成が可能となった。(2)Cd抽出試験の結果、NIPA-BTPゲルは相転移温度より高温(ゲル収縮状態)で金属イオンを抽出し、相転移温度より低温(ゲル膨潤状態)で金属イオンを放出した。超音波重合法で合成した均質ゲルを用いることで温度スイング操作による金属イオンを効率的に抽出・放出が可能になった。しかしながら、BTPの含有量を増加するとBTPの一部はNIPA高分子鎖のブランチを形成した。BTPブランチに配位した金属イオンはゲルの収縮から膨潤への体積相転移によって完全に放出できないために、温度スイング操作によって金属イオンの抽出・放出を完全には制御できなかった。(3)合成されたNIPA-BTPゲルを用いてAm抽出実験を行った結果、NIPA-BTPゲルにAmは低温(室温以下)抽出され、高温(40°C程度)で脱離された。合成されたBTP-NIPAゲルがAm捕集剤として有効であることが明らかになった。
近代東アジアにおける中華秩序の変動過程-その現代的意義-

(1)本研究は、19世紀末から20世紀初頭の近代東アジアにおける中華秩序の変動過程を歴史的に分析するものである。近代への移行期を振り返って、中華秩序の変動のプロセスを具体的に探ることは、国民国家の相対化が模索されるなかで、中国ならびにアジアにおける「国民国家」の意味や「地域」の意味を再構成するものとしてその現代的意義は大きい。(2)本年度は各自の分担領域について引き続き資料収集を行うと同時に、当該領域で研究を進めている研究者を招いて研究交流を行った。第2回研究会は、ソウル大学外交学科、河英善教授の研究グループの来日の機会をとらえて、ソウル大学や世宗研究所の研究者との間で、「日・中・韓三国の19世紀国際化と21世紀世界化」というテーマで意見交換を行った。本年度の成果として、思想史的アプローチによる近代東アジアの比較研究の有効性が確認できたことがあげられる。(3)経済史的アプローチで昨年度から進めていた歴史的な数量データの入力作業については、1870年代後半から80年代初期にかけて開港した朝鮮半島の開港場への物流データの入力を終えた。ここで明らかになったことは、朝鮮半島の開港場の主力輸入品(イギリス綿布)が、上海から長崎を経由して釜山や仁川などの朝鮮開港場へ再輸出されていたこと、その担い手として、長崎居留の中国人商人が重要な役割を担っていたことである。モノの流れはそれを媒介するヒトの移動をともない、ヒトの移動によって情報が流れるという点で、19世紀後半における東アジアでは、東シナ海や黄河をめぐる活発な地域間関係が成立していたことがわかる。当該期に進んでいた中華秩序の変容は、こうした地域間関係の深まりのなかで進展していたことが再確認できた。
微生物叢任意制御による非加熱・無殺菌米副産物からの光学活性乳酸生産法の開発

本研究課題では,米由来バイオマスから分離された高光学活性乳酸生成菌による非加熱・無殺菌状態の米由来バイオマスからの乳酸生成と同時糖化発酵(SSF)発酵液中の微生物叢との関連性,微生物叢形成に与える菌体外プロテアーゼの影響を理解し,微生物叢任意制御による米副産物からの高光学活性乳酸生成の安定・高効率化技術の確立を目指した。本年度(平成30年度)は,研究計画に基づき,T-RFLP(末端断片長多型法)による洗米排水より分離された高乳酸生成菌(Lactobacillus rhamnosus),低乳酸生成菌(Lactobacillus paracasei),双方におけるSSF発酵液中の微生物叢構造と乳酸生成能との関連性について解析を行った。その結果,低乳酸生成菌において培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の90%に達したのに対し,高乳酸生成菌においては45%に留まった。このことから,培養初期(0-12h)における乳酸生成菌のSSF発酵液中におけるドミナントの形成は乳酸生成に大きく影響を与えていないことが示された。また,酸性プロテアーゼ添加によるSSF乳酸生成試験/微生物菌叢構造解析の結果,高・低乳酸生成菌双方において培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の70%以上に達し,乳酸資化性を示すClostridium(属)クラスターIXおよびBacteroides目による菌叢形成は低下する傾向を示した。併せて,両乳酸生成菌において,乳酸生成速度の増大が認められたことから,非加熱・無殺菌状態の米由来バイオマスからの高乳酸生成は,SSF発酵液中における乳酸生成菌の乳酸生成能と乳酸資化能を有する微生物による菌叢形成抑制の相乗効果により達成されていることが示唆された。本年度は,米由来バイオマスを単一基質としたpH制御-SSF乳酸生成試験を実施した結果,低乳酸生成菌(Lactobacillus paracasei)では,培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の90%であったのに対し,高乳酸生成菌(Lactobacillus rhamnosus)においては45%に留まった。また,両乳酸生成菌において,培養中期から後期において,Lactobacillales目が菌叢中の95%を超えることは無かった。それに対し,pH制御無しの場合では,培養初期において乳酸生成菌であるLactobacillales目は菌叢中の10%前後と著しく低い値であったが,培養中期から後期において,菌叢中のほぼ100%にまで達していること,低乳酸生成菌において,培養初期ー中期にかけて乳酸資化性・酢酸生成能を示すClostridium(属)クラスターIXによる菌叢形成が認められたことから,pH制御は,乳酸生成菌の乳酸生成の促進に寄与していることが示唆された。さらに,プロテアーゼ添加によるSSF乳酸試験/微生物菌叢構造解析の結果,高・低乳酸生成菌双方において培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の70%以上に達し,Clostridium(属)クラスターIXおよびBacteroides目による菌叢形成は低下する傾向を示した。併せて,両乳酸生成菌において,乳酸生成速度の増大が認められた。このことから,SSFへのプロテアーゼがこれまでに報告しているバイオマス表層のリファイナリ機能以外に,SSF発酵液中のLactobacillales目によるドミナント形成の促進効果を有していることが示唆された。これらの成果により,上記区分に相当する進捗状況であると判断する。研究項目1として掲げる「SSF乳酸発酵液中の微生物叢と乳酸生成能との関係」については,SSF発酵液中のドミナント形成微生物の検出と関連微生物の同定作業,特徴付け実施し,当該微生物の生理学・生体学的特徴に基づいた,微生物叢形成並びに乳酸生成機構双方の解明を進める。研究項目2として掲げる「SSF乳酸発酵液中の微生物叢形成に与えるプロテアーゼの機能解明」については,プロテアーゼ/プロテアーゼ阻害剤添加によるSSF乳酸生成試験/微生物叢構造解析を通じて,SSFにおけるプロテアーゼの作用機序を明らかにする。研究項目3として掲げる「微生物叢任意制御による高効率化と安定性向上」については,微生物培養装置を用い,上記研究項目1により得られた知見を基に,環境因子であるpH,溶存酸素濃度(DO)の制御培養を実施し,微生物菌叢,乳酸生成能の評価を実施し,乳酸生成の高効率化・安定性向上に関わる基盤的な知見の取得を目指す。

このことから,培養初期(0-12h)における乳酸生成菌のSSF発酵液中におけるドミナントの形成は乳酸生成に大きく影響を与えていないことが示された。また,酸性プロテアーゼ添加によるSSF乳酸生成試験/微生物菌叢構造解析の結果,高・低乳酸生成菌双方において培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の70%以上に達し,乳酸資化性を示すClostridium(属)クラスターIXおよびBacteroides目による菌叢形成は低下する傾向を示した。併せて,両乳酸生成菌において,乳酸生成速度の増大が認められたことから,非加熱・無殺菌状態の米由来バイオマスからの高乳酸生成は,SSF発酵液中における乳酸生成菌の乳酸生成能と乳酸資化能を有する微生物による菌叢形成抑制の相乗効果により達成されていることが示唆された。本年度は,米由来バイオマスを単一基質としたpH制御-SSF乳酸生成試験を実施した結果,低乳酸生成菌(Lactobacillus paracasei)では,培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の90%であったのに対し,高乳酸生成菌(Lactobacillus rhamnosus)においては45%に留まった。また,両乳酸生成菌において,培養中期から後期において,Lactobacillales目が菌叢中の95%を超えることは無かった。それに対し,pH制御無しの場合では,培養初期において乳酸生成菌であるLactobacillales目は菌叢中の10%前後と著しく低い値であったが,培養中期から後期において,菌叢中のほぼ100%にまで達していること,低乳酸生成菌において,培養初期ー中期にかけて乳酸資化性・酢酸生成能を示すClostridium(属)クラスターIXによる菌叢形成が認められたことから,pH制御は,乳酸生成菌の乳酸生成の促進に寄与していることが示唆された。さらに,プロテアーゼ添加によるSSF乳酸試験/微生物菌叢構造解析の結果,高・低乳酸生成菌双方において培養初期から乳酸生成菌であるLactobacillales目が菌叢中の70%以上に達し,Clostridium(属)クラスターIXおよびBacteroides目による菌叢形成は低下する傾向を示した。併せて,両乳酸生成菌において,乳酸生成速度の増大が認められた。このことから,SSFへのプロテアーゼがこれまでに報告しているバイオマス表層のリファイナリ機能以外に,SSF発酵液中のLactobacillales目によるドミナント形成の促進効果を有していることが示唆された。これらの成果により,上記区分に相当する進捗状況であると判断する。研究項目1として掲げる「SSF乳酸発酵液中の微生物叢と乳酸生成能との関係」については,SSF発酵液中のドミナント形成微生物の検出と関連微生物の同定作業,特徴付け実施し,当該微生物の生理学・生体学的特徴に基づいた,微生物叢形成並びに乳酸生成機構双方の解明を進める。研究項目2として掲げる「SSF乳酸発酵液中の微生物叢形成に与えるプロテアーゼの機能解明」については,プロテアーゼ/プロテアーゼ阻害剤添加によるSSF乳酸生成試験/微生物叢構造解析を通じて,SSFにおけるプロテアーゼの作用機序を明らかにする。