hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生原アミン類の生成を指標とした食品の新しい鮮度評価法に関する研究

魚介類および加工品中に生成した生原アミン類(ヒスタミン、カダベリン、プトレスシン、チラミンおよびフェネチルアミン)の蛍光検出器付き高速液体クロマトグラフによる一斉分析法を開発した。生原アミン類は5%トリクロロ酢酸で抽出した後、ミックスモードの固相カラムで精製された。22種類の市場流通品を対象とする実態調査が行われた。7種類の魚介加工品から生原アミン類が5678mg/kgの濃度で検出された。さらに、生鮮魚(マグロ、ブリ、マダイ)を25°Cで3日間保存し、生原アミン類の生成と消長について検討を行った。その結果、ブリにおいて、急激かつ高濃度のヒスタミン生成が確認された。今年度は、3年間の研究の礎となる、分析法の開発に取り組んだ。具体には、食品の腐敗に伴い生成する生原アミン類の誘導体化および分析条件について検討した。その結果、ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシン、スペルミジンおよびフェネチルアミン等に適用可能なフルオレスカミンを用いた蛍光誘導体化条件を開発した。また、これらの生原アミン類を一斉分析するために最適な高速液体クロマトグラフィーの移動相条件等を明らかにした。1)フルオレスカミンを用いた蛍光誘導体化条件の検討:蛍光誘導体化には、ホウ酸塩緩衝液を用いた。緩衝液のpHについて7.210の間で検討したところ、89.5が誘導体化に適していた。緩衝液に用いるホウ酸塩の濃度は、0.05Mから0.2Mの間では差異はなかったが、装置への負荷等を考慮し、0.05Mとした。さらに、誘導体化試薬であるフルオレスカミンを溶解する溶媒の種類についても検討し、アセトニトリルよりもアセトンの方が混和しやすいことを確認した。フルオレスカミンの添加量は600μgから2,400μgの間ではピーク強度に差異はなかった。2)高速液体クロマトグラフィー条件の検討:高速液体クロマトグラフィーによる生原アミン類の分析は、0.05mol/L酢酸緩衝液とアセトニトリルを用いた低圧グラジエント法により行った。移動相に使用する酢酸緩衝液のpHについて詳細な検討を行ったところ、pH5.3が最も各ピークの分離に適していた。また、カラムオーブン温度についても検討し、40°C60°Cの間では、50°Cが一斉分析に最も適していることを見出した。誘導体化された生原アミン類の検出は、蛍光検出器を使用し、励起波長390nm、蛍光波長480nmで行った。次年度に予定されている、食品の腐敗に伴う生原アミン類(ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシン、スペルミジンおよびフェネチルアミン)の生成状況を調査するために必要な分析法について検討した。その結果、固相カートリッジ抽出カラムによる精製とフルオレスカミンによる誘導体化を組み合わせた蛍光検出器付き高速液体クロマトグラフによる分析法を開発した。本法は、試験溶液中のアミン濃度0.5ug/mL20ug/mLの範囲で良好な直線性を示した。定量限界(S/N≧10)は0.5ug/mL(試料中濃度5ug/g)であった。また、厚生労働省が定めた「食品中の金属に関する試験法の妥当性評価ガイドライン」に基づく評価試験(分析者1名、2併行、5日間)を行ったところ、真度(8591%)はガイドラインの基準をやや下回ったが、併行精度(0.91.9%)および室内精度(2.54.6%)は基準を満たした。1:固相抽出カラムによる精製条件市販されている6種類の固相抽出カラムを用い、生原アミン類の精製条件について検討を行った。その結果、逆相と弱陽イオン交換の両モードが機能するミックスモードカラム(Waters社製、Oasis WCX,500mg)が最も精製に適していることが確認された。溶出液の組成は、4%ギ酸を含有する50%メタノール溶液が優れていた。本法に従い、精製を行ったところ、大部分の妨害ピークが除去され、良好なクロマトグラムが得られた。2:添加回収試験試料として市場品のマイワシの干物又はキハダマグロを用い、添加回収試験を行った。6種類の生原アミン類を10ug/g又は50ug/gあるいは100ug/gの濃度で添加した(n=5)。各生原アミンの回収率は85100%の範囲であり、良好であった。また、相対標準偏差はスペルミジンを対象とする一部の検討で若干のバラツキが認められたが、概ね良好な結果を示した。今年度は、前年度までに確立した分析法を適用し、生鮮魚類の腐敗に伴う経時的な生原アミン類(ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシンおよびフェネチルアミン)の生成状況について調査を行った。また併せて、市場流通品の魚介類(加工品および生鮮品)を対象とし、5種類の生原アミン類の含有量を測定した。1:腐敗に伴う生原アミン類の生成生食用の魚類(マグロ、マダイ、ブリ)を25°Cで保存し、腐敗に伴う経日的な生原アミン類(ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシンおよびフェネチルアミン)の生成状況について調査を行った。実験開始直後の各検体から、対象となる5種類の生原アミン類は検出されなかった。マグロでは、保存開始2日目からカダベリンおよびヒスタミンの生成が確認された。

また、プトレスシン、チラミンの検出も認められた。フェネチルアミンは、保存開始4日目でも検出されなかった。マダイでは、腐敗に伴いヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシンおよびフェネチルアミン含量の経時的な増加が認められた。特にカダベリンの生成は顕著であり、保存開始4日目に1216ppmに達した。ブリでも腐敗に伴い、分析対象とした5種類の生原アミン類の全てが検出された。特にヒスタミンの生成は著しく、保存開始1日後に濃度が4403ppmに達した。2:流通品を対象とした生原アミン類の含有量調査大阪府内の販売店で購入した鮮魚7検体および魚介類加工品15検体について、生原アミン類(ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシンおよびフェネチルアミン)の含有量について実態調査を行った。鮮魚7検体から分析の対象とした生原アミン類は検出されなかった。魚介類の加工品15検体のうち7検体から生原アミン類が検出された。特に、イワシの丸干し加工品、アジ骨取り味醂干およびナンプラーからは、分析対象とした5種類の生原アミン類が検出された。魚介類および加工品中に生成した生原アミン類(ヒスタミン、カダベリン、プトレスシン、チラミンおよびフェネチルアミン)の蛍光検出器付き高速液体クロマトグラフによる一斉分析法を開発した。生原アミン類は5%トリクロロ酢酸で抽出した後、ミックスモードの固相カラムで精製された。22種類の市場流通品を対象とする実態調査が行われた。7種類の魚介加工品から生原アミン類が5678mg/kgの濃度で検出された。さらに、生鮮魚(マグロ、ブリ、マダイ)を25°Cで3日間保存し、生原アミン類の生成と消長について検討を行った。その結果、ブリにおいて、急激かつ高濃度のヒスタミン生成が確認された。今年度は、交付申請書に記載した研究実施計画に従い、生原アミン類の分析法の開発に取り組んだ。そして、ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシン、スペルミジンおよびフェネチルアミンを対象とする蛍光検出器付き高速液体クロマトグラフによる一斉分析法を開発した。研究は、おおむね順調に進展している。食品衛生学現時点で研究計画の大幅な変更は考えていない。最終年度は、研究実施計画に従い、食品を種々の条件下で保存し、腐敗課程における生原アミン類(ヒスタミン、チラミン、カダベリン、プトレスシン、スペルミジンおよびフェネチルアミン)の生成状況を調査する。また同時に、遊離アミノ酸含量やK値を測定し、生原アミン含量との相関性について検討する。具体には、フルオレスカミンを使用した誘導体化法および高速液体クロマトグラフィーの測定条件等について検討した。研究は実施計画に従い、おおむね順調に進展しているものと考えられる。今年度は、当初予定されていた予算額を年度内に概ね執行したが、前年度分の未使用額が存在し、結果として次年度使用額が生じた。来年度は、平成27年度分の助成金と併せ、当初の計画通り予算執行を行う。今後、研究実施計画に従い、腐敗課程における各生原アミン類の生成状況について検討するとともに、さらに、迅速且つ簡便な高速液体クロマトグラフ質量分析計を用いた分析法の開発に取り組む。現段階で、研究計画の大幅な変更は考えていない。申請書に定められた平成27年度の研究実施計画に従い、食品サンプル、ディスポーザブル固相精製カラム、高速液体クロマトグラフィー関連製品等を購入する。
水田エコテクノロジーによる西アフリカの緑の革命実現とアフリカ型里山集水域の創造

アフリカでは過去50年、農業研究の成果が農民圃場にスケールアップできず、緑の革命を実現できなかった。本研究は,(1)農民自身による水田開発が農業技術の作動基盤となり緑の革命を実現させる(水田仮説1)、(2)低地の適地に開発した水田は4t/ha以上の高収量を持続可能にする(水田仮説2)を、農民圃場で実証することを目的とした。これを実証するための戦略的な武器Sawah Ecotechnologyパッケージを開発した。この技術は農民が、1台3000-5000ドルの耕耘機で3年以内に5-10ha以上の灌漑水田を自力開田し、年間20-50トン、1-2.5万ドル相当の籾生産を実現する内発的発展性を有する。ガーナ50サイト、100ha、ナイジェリア100サイト、200ha規模で検証し、世界銀行や両国の政策決定者に提示し、高い評価を受けた。従来型のODA式灌漑水田開発に比べ、10分の1以下のコストで、かつ加速度をつけて内発的開発ができる。今後はこの技術を、国際協力機構等のODAに応用し、両国やサブサハラアフリカ全体にスケールアップし、悲願の緑の革命実現に貢献することが目標となる。アフリカの緑の革命実現は世界の主潮流が過去40年やってきた従来型の品種・土壌肥料・灌漑排水研究の単純な延長線上にはない。それらの技術を受け入れるための前提条件を、アフリカ農民の圃場で満足させることにあるという水田仮説1、適地適田開発した水田は適切に管理すれば畑作的稲作の10倍以上の持続可能な生産性があるという水田仮説2を実証する。西アフリカ特有の生態環境と社会経済条件に適する低地水田エコテクノロジーを、農民の自力による適地適田開発<サワsawah>方式として完成させる。このサワ方式の適応可能性を西アフリカ全体にスケールアップするために、ガーナ及びナイジェリア両国において国際および国内研究機関のみならず行政組織及び農民との連携のもとで、一つ一つは小規模だが全体として充分な規模のアクションリサーチを実施する。これによりアフリカの緑の革命を実現する確かなロードマップを提示し、近未来に予想される世界的な食糧危機を回避することを目標とする。この実践的目標をバックアップするために、集水域生態工学的基礎研究をアフリカおよびアジアのベンチマーク集水域で実施する。又、現地の土地制度と経済社会的調査をアクションリサーチと並行して実施し、本研究の成果(サワ方式)がガーナ及びナイジェリア国の稲作振興政策として採用されることも目標とする。中長期的な目標としては、緑の革命による持続可能な食料増産が実現すればアフリカ型里山集水域の創造が可能になり、広大なアフリカは地球温暖化防止に貢献し、将来の地球社会を救うポテンシャルがあることも示す。本研究は、以下の3つの仮説を十分な規模のアクションリサーチとして実証し、国連のMDGs達成に繋がるアフリカの緑の革命を実現し、地球温暖化防止にも貢献することが目的である。即ち、(1)「サブサハラアフリカに緑の革命をもたらす中核技術は、品種改良を行うバイテクではなく、水田エコテクノロジー(生態工学技術)である(水田仮説I、Sawah concept I)」、(2)「水田システムは低地の適地を適切に開発して管理すれば、畑作地の10倍以上の持続可能な集約的生産性をもたらす(水田仮説II)」、(3)「集水域低地に開発した水田の集約的な持続性の高さを背景に、アップランドに森林を再生させることが可能で、地球温暖化防止にも貢献できる(アフリカ型里山創造)」。サブサハラアフリカの低地面積約2.5億haの10%弱、約2000万haが水田開発適地と推定されるが、過去50年ではその数%が開発されたにすぎない。又、開発された水田システムも農民による持続可能な管理という点で問題を抱えている。本研究の目標は、1ha当たりの開発費用をこれまでの10分の1にし、かつ、農民による持続可能な管理を可能にする技術パッケージを土地制度と市場経済等の社会経済的側面も含めてアクションリサーチとして作り出し、その持続可能な技術移転の方法を確立することにある。

水田適地の選定基準、水管理システムの技術指針、小型耕運機を使った農民の自力による水田開発法、持続可能な稲作技術の確立、適切なポストハーベスト技術の導入による市場競争力の付与、高収量と高収入を背景とした水田稲作の持続的発展のための土地制度の確立等が課題となる。今年度は、ガーナでは土壌研究所、作物研究所、アフリカ開銀・内陸小低地稲開発プロジェクト、国連ミレニアムビレッジ、WARDA、2つの篤農グループと連携して12ヶ所、ナイジェリアでは穀物研究所、ニジェール及びオンド州政府、Bida Emir等と連携して8ヶ所をアクションサイトとして選び、両国とも百人以上の農民による各50ha、計100ha程度の新規水田稲作を雨季である2008年度5月から2009年1月にかけて実施できるよう準備した。ガーナでは国立土壌研のサワスタッフが、クマシ南の国連のミレニアムビレッジBonsaaso Clusterも含む、新規サイトを3ケ所、各2ha計6ha、又、作物研が2ケ所、各2ha計4ha、各サイト10-20名の農民の自力新規開田と稲作を実施し、平均収量3.5t/haを実現した。又、既存のサイトで経験を積んだ水田稲作篤農グループは独立に周辺の4つの農民グループを指導して約10haの開田と水田稲作を新規に開始させ、農民同志の技術移転の有効性を証明した。ナイジェリアでは国立穀物研のサワスタッフがこれまでのBida市付近の新規サイト5ケ所計10haと、連携しているBida Emirのグループが新規2ケ所計10haの新規開田と稲作を行った。さらに南部のヨルバ地域のOndo州政府と協力してAkure付近で2haのデモ、北部のハウサ地域では国連のミレニアムビレッジのPampaida村、東部のイボ地域のアナンブラ州のAbakalikiで各2ha、計4haのデモを行った。これらのアクションには名古屋大農学国際教育協力センターの「アフリカ農業研究者能力構築事業」と連携して、5人の普及員のオンザジョブによる水田開発と水田稲作の訓練も並行して実施した。特筆すべきは2008年5月のTICAD-IVにより、アフリカにおける稲作振興支援が、これまでのネリカ米に特化した支援から、本研究で目指す農民の自力を中核とする水田開発と水田稲作の振興へと、バランスの取れた戦略がCARD(Coalition for Africa Rice Development)等により策定されたことである。これにより本研究活動とJIRCAS, JICA, WARDA, IWMI,及び現地政府機関との連携が拡大し、2009年以降本格的な普及に向けた動きが進展した。このための国際ワークショップが2009年2月末、アクラで開催され、若月も含めて、関連する上記の組織の主要メンバーが全て参加し、2009年以降の連携活動強化を確認した。低地水田生態工学技術(サワエコテクノロジー)を以下の5つの要素技術として整理し、研究者・技術者・農民を訓練するシステムを構築した。即ち、アフリカの農民が自力で(1)適地を選び適田システムをデザインし、(2)耕転機を使いながら経済的にペイする適地適田開発の実施、(3)実施主体となる農民グループの組織化、(4)水田稲作の持続的な実施、(5)サワエコテクノロジーを持続可能にする農村社会の経済及び土地制度の条件整備と調整。これまでの成果にもとづいて、水田(サワ)エコテクノロジーによるアフリカの緑の革命実現へのロードマップを以下のように明確にした。(1)1986年-2002年:17年の試行錯誤と基礎研究の実施。
メラノーマにおける制御性T細胞誘導へのケモカインと腫瘍浸潤マクロファージの関与

メラノーマ患者の腫瘍組織を詳細に検討したところ、抑制的な役割をもつ制御性T細胞の浸潤が認められ、同部位に、CD204陽性マクロファージが浸潤していることが明らかとなった。メラノーマ胸水や腹水中のCCL22レベルの上昇および、培養メラノーマからのCCL22産生も確認された。メラノーマにおける局所的免疫抑制状態の機序として、TregのリクルートにCCL22等を介した腫瘍浸潤マクロファージの関与が強く示唆された。本研究においては、メラノーマにおける免疫回避機構を明らかにするため、制御性T細胞と腫瘍関連マクロファージに注目して、その局在や頻度、関連するサイトカインに関して研究を進めている。1.メラノーマにおける制御性T細胞メラノーマ組織における制御性T細胞の頻度を検討するため,リンパ節転移組織、リンパ節微小転移組織、および転移のないリンパ節における制御性T細胞を制御性T細胞のマーカーであるfoxP3抗体を用いて組織化学的に検討した。その結果、転移のないリンパ節組織にくらべて、リンパ節転移組織とリンパ節微小転移組織においてはfoxP3陽性細胞の頻度が有意に高いことが明らかとなった。この結果より、メラノーマ細胞の存在が、何らかのメカニズムにより制御性T細胞を誘導している可能性が示唆された。2.メラノーマにおける腫瘍関連マクロファージ免疫組織化学的に検討を行ったところ、メラノーマ組織においては、母斑組織や正常皮膚にくらべてマクロファージを高率に認めた。これまでに報告がなく、非常に興味深い結果であった。腫瘍関連マクロファージの分布と頻度、産生サイトカイン、ケモカインの解析メラノーマ微小環境に浸潤するマクロファージの新たなフェノタイプ解析を試みた。CD204は、マクロファージスカベンジャーレセプターAとして知られ、種々の炎症におけるマクロファージの機能に深く関与する膜タンパクである。CD204はCD68とは異なる機能のマクロファージを検出するマーカーとして注目されている。このCD204の抗体を用いて組織染色を行った。その結果、色素細胞母斑にはCD204陽性細胞はほとんど見いだされないが、メラノーマの組織には多数浸潤しているのが認められた。興味深いことに、とりわけ、腫瘍の先進部に数多く見いだされた。これは、CD204陽性マクロファージが、がん微小環境における免疫抑制的細胞としてメラノーマの進展に関わっている可能性を確認するものであり、現在、制御性T細胞のマーカーを用いて、CD204細胞の分布との相関を調べている。次年度にはさらに解析をすすめる予定である。腫瘍関連マクロファージの分布と頻度解析メラノーマ微小環境に浸潤するマクロファージの新たなフェノタイプ解析を試みた。これは、CD204陽性マクロファージが、がん微小環境における免疫抑制的細胞としてメラノーマの進展に関わっている可能性を確認するものと推察された。腫瘍関連マクロファージと制御性T細胞の関係そこで、制御性T細胞のマーカーを用いて、CD204細胞の分布との相関を調べた。その結果、CD204陽性細胞は、制御性T細胞のマーカーであるfoxP3陽性細胞が浸潤する領域に多く分布していることが分かった。これらの結果より、CD204陽性マクロファージが産生するケモカインによって、制御性T細胞が誘導されている可能性が示唆された。
内耳に存在するメラノサイトの聴力制御機構の解明

難聴と毛髪・虹彩・皮膚の色素異常を呈するWaardenburg症候群はメラノサイト(色素細胞)の異常と考えられるが、その機序は不明である。本研究は色素異常を伴う難聴の機序解明と新規治療法の開発を目的とした。メラノサイト分化関連遺伝子エンドセリン受容体B(Ednrb)の遺伝子欠損マウス(Ednrb-KO)の内耳の形態学的解析と生理学的解析を行い、聴力低下、内耳メラノサイトの欠損、らせん神経節細胞の脱落を認めた。神経特異的にEdnrbを発現するマウス(DBH-Ednrb-Tg)とEdnrb-KOを掛け合わせたところ、メラノサイトは欠損していたが、聴力は回復し、らせん神経節細胞も維持されていた。本研究の目的は、内耳メラノサイトの聴力制御機構を明らかにすることである。本年度は、メラノサイト分化制御遺伝子であるc-kitおよびRetに着目し、(1)内耳メラノサイト幹細胞の探索、(2)内耳メラノサイト機能不全による難聴の機能回復、についての解析を行った。(1)内耳メラノサイト幹細胞の探索毛包メラノサイトと同様に、内耳メラノサイトにおいてc-kit機能阻害抗体を投与すると内耳メラノサイトが死滅し、幹細胞だけが生き残ることで、一過性難聴モデルマウスの作成およびメラノサイト幹細胞の存在の有無を明らかにすることができるのではないかと考えた。成獣マウスへの皮下注射では難聴を誘導できず、妊娠マウスへの腹腔投与では仔がうまく生育しなかった。そこで、マウス蝸牛に直接c-kit抗体を作用させることを試み、内耳形成時期である生後0日の蝸牛原基に直接投与したが、内耳へ到達させることができなかった。京都大学との共同研究により、成獣マウスの蝸牛内への外科的直接投与を試みたが技術的にかなり難しく、c-kit抗体の直接投与による難聴モデルの作成および幹細胞の同定には至っていない。(2)内耳メラノサイト機能不全による難聴の機能回復c-kit突然変異体であるWv/Wvマウスは色素異常と難聴を発症する。メラニン・メラノサイトを強く発現するRet-トランスジェニックマウス(Tg)を掛け合わせ、メラノサイトの機能回復を試みた。聴性脳幹反応(ABR)を測定したところ、Wv/Wv/304Ret-TgはWv/Wvと同程度の聴力を示し、Wv/Wvの聴力は回復しなかった。組織学的にも、HE染色による内耳メラノサイト(中間細胞)の存在は認められず、中間細胞マーカーであるKir4.1の免疫組織染色でも確認されたことから、RetはWv/Wvの難聴を回復できないことが明らかとなった。本年度は、以下の解析を行った。<内耳メラノサイト機能不全による先天性難聴マウスの遺伝子改変による機能回復>エンドセリン受容体B欠損マウス(Ednrb(-/-))は、色素異常・難聴を発症することが知られているが、そのメカニズムは明らかになっていない。聴性脳幹反応(ABR)により、難聴を発症していることを確認した。組織学的解析により、内耳血管条のメラノサイト(中間細胞)が欠損していた。さらに、聴覚伝達に重要であるらせん神経節細胞の数が減少していた。そこで、神経特異的に発現するDopamine β-hydroxylaseのプロモーター下でEdnrbを発現するトランスジェニックマウス(DBH-Ednrb)と掛け合わせたマウスを作製した(Ednrb(-/-);DBH-Ednrb)。ABRを行い、聴力の部分的な回復が見られた。組織学的解析により、らせん神経節の細胞数は野生型と同等であったが、メラノサイトは欠損していた。よって、内耳メラノサイトの欠損でらせん神経節の細胞変性が生じた難聴は、らせん神経節の細胞変性を回復させることで一部回復が見込めることが示された。他の内耳メラノサイト欠損難聴マウス(Wv/Wv)についてもらせん神経節の細胞数減少が見られたことから、内耳メラノサイト欠損難聴マウスは同じメカニズムでの機能回復が見込まれる。
3次元大気輸送モデルを用いた地球表層におけるメタン循環の解明

温室効果気体の一種であるメタンの循環解明のため、前年度までに開発した3次元大気輸送モデルを用いて、メタン濃度と炭素の安定同位体及び放射性同位体の数値実験を行った。メタンの全球放出量を575Tg/yrとし、各放出源の放出量及び同位体組成についての放出シナリオを作成した。放射性同位体については原子炉からの放出を考慮した。メタンの消滅源は土壌吸収及びOHラジカルとの反応と各々の過程における同位体分別効果を設定した。数種類の収支シナリオを用いて数値実験を行った結果、濃度と同位体組成は、放出源・消滅源の変化と大気輸送の影響によりそれぞれ特徴的な分布を示し、濃度と共に安定同位体と放射性同位体を利用することにより、濃度のみからでは得られない放出・消滅源に関する情報が得られることが示された。南北勾配の年平均濃度は計算結果では約150ppbvであり、NOAA/CMDLや東北大学による全球規模の観測結果と良い一致を示した。安定同位体比の緯度分布もQuayらによる観測による0.5per-milにほぼ一致した。しかし、放出源が多く存在する内陸における計算値は、大陸縁辺や海洋上の結果との差が大きく、経度方向の大きな不均一が見られ、主として大陸縁辺や海洋上で行われている従来の観測に加え、内陸での観測の重要性が示唆された。夏季の地表面付近の結果では、メタン濃度の高い領域が、シベリア、カナダ高緯度帯に出現し、安定同位体比が低いことから、微生物起源のメタンの影響が強いことが分かった。また、赤道域の南アメリカ、南アフリカ、東南アジアでは、濃度、安定同位体比が周辺に比較して高い領域があり、放射性同位体では差が大きくないことから、非微生物起源のメタンのうち特にバイオマス燃焼によるメタン放出が強いと考えられる。カスピ海西岸、ペルシア湾岸、北アメリカ五大湖南岸域では、濃度、安定同位体比が高く、放射性同位体が低くなっており、化石燃料起源のメタンが多く含まれると思われる。温室効果気体の循環解明のため、対流圏を対象とした3次元大気輸送モデルを開発し、温室効果気体の一種であるメタンについて数値実験を行った。開発した3次元大気輸送モデルは、対流圏を対象領域としており、空間解像度は、水平2.5°×2.5°、鉛直14レベル(σ座標)である。モデルに入力する気象データとして、ECMWF客観解析データを用いた。移流計算にはセミラグランジュ法を用いている。Cumulus convectionはTiedtke(1989)、Grell(1993)によるパラメタリゼーションにより導入した。Planetary boundary layerの高度は、GSFC DAO reanalysisデータから得られる月平均値を使用した(Maksyutov and Inoue,1999)。クリプトン85、ラドン222、化石燃料起源の二酸化炭素をトレーサーとして数値実験を行い、観測結果や他の数値モデルの結果と比較することにより、開発したモデルの輸送場の妥当性を確認した。大気中のメタン濃度について、既存の放出シナリオ(Fung et al.,1991)を用いた数値実験を行った。消滅源はOHラジカルとの反応を考慮し、OHラジカル濃度場はSpivakovsky et al.(1991)による結果を用いた。計算結果では、地表面付近のメタン濃度は、南半球で低く、北半球中高緯度で高濃度となる南北勾配を示した。陸上では、湿地、水田、バイオマスバーニング等からの強いメタン放出を反映して濃度の高い領域が存在し、特に北半球では濃度の不均一が顕著である。南半球の濃度は緯度経度方向共に、陸上の一部を除いて、ほぼ一様であった。数値実験により得られた南北濃度勾配は約150ppbvであり、観測結果から得られている勾配とおよそ一値する。しかし、経度平均した値は、南北両半球の中低緯度で観測結果よりも高濃度となっており、内陸部のメタン放出源の影響が、孤島や大陸海岸付近での観測では捕らえられないことを示唆している。

夏季の地表面付近の結果では、メタン濃度の高い領域が、シベリア、カナダ高緯度帯に出現し、安定同位体比が低いことから、微生物起源のメタンの影響が強いことが分かった。また、赤道域の南アメリカ、南アフリカ、東南アジアでは、濃度、安定同位体比が周辺に比較して高い領域があり、放射性同位体では差が大きくないことから、非微生物起源のメタンのうち特にバイオマス燃焼によるメタン放出が強いと考えられる。カスピ海西岸、ペルシア湾岸、北アメリカ五大湖南岸域では、濃度、安定同位体比が高く、放射性同位体が低くなっており、化石燃料起源のメタンが多く含まれると思われる。
３Ｔ高磁場ＭＲＩによる膵の非侵襲的機能画像の開発：ＡＳＬ手法を用いた新しい試み

非侵襲的に膵機能を評価する検査法を開発し臨床応用することを目的とし、健常被験者を対象とし3T MRIによる膵血流解析を試みた。消化管蠕動の影響を避けるため、2時間前の絶飲食とし影響は軽減されたが、ASL法ではアーチファクトが大きく、撮影を膵頭部・体部・尾部について別々に行い1名につき3回の撮影を必要とした。6名の被験者で4週間空けて再撮影を行った。頭部やラベリングの断面を複数設定して撮影を試みたがアーチファクトの影響が大きく、再撮影は体部・尾部のみ実施した。膵体部の血流は216 +/- 56ml/100g/min.尾部では148 +/- 35 ml/100g/min.と計測された。昨年3月に東北大学の倫理委員会より研究計画の内容について承認を得られたため、健常被験者を対象とした3T MRIによる膵血流の画像化を行う為の撮像条件の検討を開始した。消化管の蠕動によるアーチファクトの影響を避けるため、撮像開始2時間前の絶飲食とし、蠕動の影響は軽減されたが、それでも3T MRIでのArterial Spin Labeling (ASL)法ではアーチファクトの影響が大きく、ラベリングを行う断面を変更することとした。研究当初に使用を予定していた撮影装置では断面の変更が困難であったため、断面の変更が可能な撮影装置を変更し新たに撮像条件を変更することとした。また、腹部・骨盤部での機能画像の撮影方法も参考とするべく今年度9月にイスタンブールで開催されたヨーロッパ泌尿婦人科放射線学会に出席し、腎臓・前立腺領域での血流の画像解析に関する発表を聴講し情報収集に努めた。膵臓を含めた腹部実質臓器の血流解析に関連した文献検索新たに行いMRIでの膵血流解析に必要な撮影条件の検討を行った。撮影機種を変更後に行った検討では、絶飲食の時間や撮影のパラメーターに変更は要しなかったが、ラベリングの断面については解析に必要な信号を得るために膵頭部、体部おび尾部では各々異なる断面を必要とした。このため、被験者の撮像を開始していくにあたり、1回の撮像時間を考慮し膵尾部血流の画像化を先行して行い、同時に解析可能近接する脾臓・腎臓の血流像と対比することで画質評価を行うこととした。被験者による膵尾部の血流解析は本年度2月より開始しており、現在、4名の撮影を終了している。3T MRIによる膵血流の画像化はこれまで行われいてない試みであるため、健常被験者を対象とした研究計画を作成し、当施設の倫理委員会に提出・承認を得るための撮像条件の決定に必要な情報収集を行った。今年度の5月にエディンバラで開催されたヨーロッパ腹部放射線学会に出席し、膵臓も含め肝臓・腎臓などの領域での血流の画像解析に関する発表を聴講し情報収集に努めた。同学会では、自己免疫性膵炎におけるMRIの拡散強調画像所見の解析結果に関する発表を行っている。MRIの撮影シークエンスに関する書籍を購入し、膵臓を含めた腹部実質臓器の血流解析に関連した文献検索も行いMRIでの膵血流解析に必要な撮影条件の検討を行った。本研究はMRIによる脳血流の画像解析に実績のある麦倉俊司を分担研究者として開始したが、研究の進捗にともない消化器領域の画像診断を専門とする研究者による研究のさらなる推進を図るため、現在は全国規模の研究会である膵perfusion CT研究会の世話人の1人でもある松浦智徳を分担研究者に加えることとした。2名の研究分担者と協同で研究計画に必要な撮影条件の検討を行い、同時に健常者を被験者とした研究であるため、実施前に人権の保護・法令遵守への対応として個人情報のデータの匿名化の方法やデータの保管場所、被験者に提示するインフォームドコンセントの文書などを検討し、東北大学の倫理委員会に提出・承認を得るための書類作成を行った。倫理委員会への研究計画書の提出は研究分担者の松浦智徳が行い、現在は承認待ちの状態である。平成25年3月に東北大学倫理委員会で承認を得られた研究計画に基づき、健常被験者を対象とした3T MRIによる膵血流の画像化を行う為の撮像条件の検討を開始した。消化管の蠕動によるアーチファクトの影響を避けるため、撮像開始2時間前の絶飲食とし、蠕動の影響は軽減されたが、それでも3T MRIでのASL法ではアーチファクトの影響が大きく、ラベリングを行う断面を変更することとした。研究当初に使用を予定していた撮影装置では断面の変更が困難であったため、断面の変更可能な撮影装置に変更し新たに撮像条件を設定した。また、膵臓を含めた腹部実質臓器の血流解析に関連した文献検索を新たに行い、膵血流解析に必要な撮像条件を検討した。撮影装置の変更で、絶飲食の時間や撮影のパラメーターに変更は要しなかったが、ラベリングの断面は頭部、体部および尾部で異なる断面を必要とした。このため、被験者の撮像開始にあたり、一回に要する撮影時間を考慮して膵尾部血流の画像化を先行し、同時に撮影可能な脾臓・腎臓の血流像を対比することで画質評価を行った。被験者による膵尾部の血流解析は26年度2月より開始した。最終的に検査に同意を得られた被験者で、膵血流解析の為の撮影を膵頭部・尾部・体部について別々に行った。

1名につき3回の撮影を必要としたため、6名の被験者で撮影を行った。初回の撮影では被験者間の撮影で得られた計測値が被験者間で差が大きかったため、1ヶ月以上空けて再度撮影を行った。頭部はラベリングの断面を複数設定して撮影を試みたがアーチファクトの影響が大きく、再撮影は体部・尾部のみ実施した。平成26年12月に全体の撮影を終了とした。平成25年3月に東北大学倫理委員会で承認を得られた研究計画に基づき、健常被験者を対象とした3T MRIによる膵血流の画像化を行う為の撮像条件の検討を開始した。消化管の蠕動によるアーチファクトの影響を避けるため、撮像開始2時間前の絶飲食とし、蠕動の影響は軽減されたが、それでも3T MRIでのASL法ではアーチファクトの影響が大きく、ラベリングを行う断面を変更した。研究当初に使用を予定していた撮影装置では断面の変更が困難であったため、断面の変更可能な撮影装置に変更し新たに撮像条件を設定した。腹部実質臓器の血流解析に関連した文献検索を新たに行い、膵血流解析に必要な撮像条件を検討した。撮影装置の変更で、絶飲食の時間や撮影のパラメーターに変更は要しなかったが、ラベリングの断面は頭部、体部および尾部で異なる断面を必要とした。このため、被験者の撮像開始にあたり、一回に要する撮影時間を考慮して膵尾部血流の画像化を先行し、脾臓・腎臓の血流像を対比することで画質評価を行った。各被験者で膵血流解析の為の撮影を膵頭部・尾部・体部について別々に行った。初回の撮影では被験者間の撮影で得られた計測値が被験者間で差が大きく、1ヶ月空けて再撮影を行った。解析の結果今回の検討では膵体部は216 +/- 56 mL/100g/min尾部の血流は148 +/- 35 mL/100g/minと計測された。成果発表を2015年6月にパリで開催されたヨーロッパ腹部放射線学会で行った。非侵襲的に膵機能を評価する検査法を開発し臨床応用することを目的とし、健常被験者を対象とし3T MRIによる膵血流解析を試みた。消化管蠕動の影響を避けるため、2時間前の絶飲食とし影響は軽減されたが、ASL法ではアーチファクトが大きく、撮影を膵頭部・体部・尾部について別々に行い1名につき3回の撮影を必要とした。6名の被験者で4週間空けて再撮影を行った。頭部やラベリングの断面を複数設定して撮影を試みたがアーチファクトの影響が大きく、再撮影は体部・尾部のみ実施した。膵体部の血流は216 +/- 56ml/100g/min.尾部では148 +/- 35 ml/100g/min.と計測された。データ収集は終了し、現在は解析の段階である。当初は平成27年3月開催のヨーロッパ放射線学会に成果発表の予定であったが、演題の採択された同年6月開催のヨーロッパ腹部放射線学会で成果発表を行う。放射線診断学成果発表のデーターは同一計測者が計測した値で行い、論文投稿は複数の計測者のデーターを使用した、intra-observerおよびinter-observer間の解析結果も含めて投稿予定である。Arterial Spin Labeling (ASL)法を使用した3T MRIでの膵血流解析は初めての試みであるため、今年度はヨーロッパ泌尿婦人科放射線学会に出席し、腎臓・前立腺領域での血流の画像解析に関する発表を聴講し情報収集に努めた。
表層品質と環境要因に着目した寒冷地コンクリート構造物の予防維持管理技術

寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.さらに,構造物表面におけるスケーリングの発生は,かぶりコンクリートの品質低下を招き,塩害などの複合劣化のリスクを増大させることから,寒冷地域では予防保全型の維持管理が重要となる.本研究では,表層品質と環境要因に着目した寒冷地コンクリート構造物の予防維持管理技術の提案したものであり,以下の項目について検討した.1寒冷地域において老朽化した橋梁の耐久性調査,2実構造物の表層品質の調査,3表層品質とスケーリング抵抗性の評価,4凍結融解と凍結防止剤の複合環境下におけるけい酸塩系表面含浸材の適用寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.一方で,コンクリートのスケーリングは,表層品質や塩化物を含めた供用環境の影響を大きく受けることが知られており,合理的な予防維持管理を実施するためには,それらの要因を適切に取り入れることが必要となる.そこで,本研究は,凍結防止剤の散布などにより,塩化物の作用を受ける寒冷地コンクリート構造物において,その表層品質と環境要因に着目し,潜伏期と進展期の劣化進行予測を核とした予防維持管理技術を提案するものである.平成25年度の研究成果の概要を以下に示す.1.青森県内において4年以内に建設されたコンクリート構造物(ボックスカルバートおよび橋梁下部工)を対象として表層品質のフィールド調査を実施した.調査項目は目視評価(外観の変状),表層透気試験およびテストハンマーとした.それらの表層品質と施工要因,環境要因との関係を整理した.その結果,表面気泡と打重ね線,面的な微細ひび割れの評価点が全体的に低い傾向にあった.さらに,表層透気試験の結果より,乾燥している部位ほど面的な微細ひび割れが多く,表層透気係数も大きくなる傾向にあったことを明らかにした.2.青森県で約30年間供用された橋梁下部工のコンクリート表面において,面的な微細ひび割れが多数確認されている.水掛かりの多い部位では凍結融解作用によるスケーリングが懸念されることから,表面含浸材による予防保全的な補修を試験的に行った.そして,現在市販されているけい酸塩系表面含浸材(10種類)を塗布したコンクリートのスケーリング抑止性試験を行い,最も効果の高い材料を選定し施工した.さらに,同含浸材を施工した構造物において表層透気試験や繰り返し流水試験等を利用した長期モニタリングを開始した.寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.一方で,コンクリートのスケーリングは,表層品質や塩化物を含めた供用環境の影響を大きく受けることが知られており,合理的な予防維持管理を実施するためには,それらの要因を適切に取り入れることが必要となる.そこで,本研究は,凍結防止剤の散布などにより,塩化物の作用を受ける寒冷地コンクリート構造物において,その表層品質と環境要因に着目し,潜伏期と進展期の劣化進行予測を核とした予防維持管理技術を提案するものである.平成24年度の研究成果の概要を以下に示す.1.部材厚さの異なるコンクリート試験体(W/C=45%)を作製し,表層品質に及ぼす影響を評価した.その結果,部材断面厚さの増加に伴い,最終ブリーディング量が増大すること,表層強度は低下すること,吸水率や中性化深さ,塩化物イオンの浸透深さは増加する傾向にあることを確認した.また,内部(表面から75mm位置)と比較して表層部は約4倍ほどスケーリング量が増加し,脆弱層の影響が顕著に認められた.さらに,市販されている養生マット(6種類)や表面含浸材を使用し,それらがコンクリートの表層品質や耐久性に及ぼす効果についても検討した.2.青森県内において80年経過し凍害と塩害の複合により老朽化したコンクリート橋梁,および76年経過し塩害により老朽化したコンクリート橋梁の詳細調査(各種非破壊試験,トラックによる静的載荷試験,3Dスキャナを用いた橋梁の形状計測,コンクリートコアによる耐久性試験等)を実施した.さらに,同橋梁よりRC撤去桁を大学に搬入し,曲げ耐荷試験を行い,破壊状況を観察した.寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.一方で,コンクリートのスケーリングは,表層品質や塩化物を含めた供用環境の影響を大きく受けることが知られており,合理的な予防維持管理を実施するためには,それらの要因を適切に取り入れることが必要となる.そこで,本研究は,凍結防止剤の散布などにより,塩化物の作用を受ける寒冷地コンクリート構造物において,その表層品質と環境要因に着目した予防維持管理技術を提案するものである.平成26年度の研究成果の概要を以下に示す.1.寒冷地域において冬季および夏季に施工されたコンクリート構造物(橋梁下部工およびボックスカルバート)の表層品質調査を実施した.調査項目は,目視評価(外観の変状)および表層透気試験とした.その結果,夏季に施工された構造物よりも冬季に施工された構造物は,コンクリート脱型後の乾燥の影響を受けやすく,表面微細ひび割れの発生にともない表層品質が低下することを明らかにした.このことから,冬季に施工されるコンクリート構造物の表層品質を向上するためには,脱型後の後養生において保温・保湿対策が有効であることが示唆された.2.凍結融解環境条件がコンクリート中への塩化物イオン浸透性に及ぼす影響を評価することを目的に,最低温度,凍結時温度勾配,試験溶液濃度を実験パラメータとして検討を行った.

その結果,凍結融解環境下では塩化物イオン浸透性が促進することが明らかとなった.また,スケーリングが塩化物イオン浸透性に及ぼす影響は,温度条件により異なることを確認した.3.プレストレストコンクリート桁を対象として硬化コンクリートの気泡組織と耐凍害性の調査を実施した.寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.一方で,コンクリートのスケーリングは,表層品質や塩化物を含めた供用環境の影響を大きく受けることが知られており,合理的な予防維持管理を実現するためには,それらの要因を適切に取り入れることが必要となる.そこで,本研究は,凍結防止剤などの塩化物の作用を受ける寒冷地コンクリート構造物において,その表層品質と環境要因に着目した予防維持管理技術を提案するものである.平成27年度の研究成果の概要を以下に示す.1.寒冷地域において近年施工されたコンクリート構造物(橋台,橋脚,ボックスカルバート)の表層品質を調査した.調査項目は,目視評価(外観の変状),表層透気試験および表面吸水試験とした.その結果,基準類に示されている標準的な養生に加えて,型枠存置期間の延長や脱型後にシート等を用いて追加養生を行うことは,コンクリート表面の急激な温度変化や乾燥を低減し,面的な微細ひび割れの抑制および表層部コンクリートの緻密性の向上が期待できることを明らかにした.2.透水型枠を使用し,さらにシート養生を行うことは,コンクリートの表層透気係数および表面吸水速度を低下させる手法として有効である.特にブリーディングが生じやすい構造物においては,より大きな効果を期待できる可能性がある.しかし,一般型枠を使用したコンクリートであっても,シート等により追加養生を行うことによって透水型枠を使用した場合と同等の緻密性の向上が期待できることが分かった.3.使用型枠や養生方法・期間を変化させたコンクリート試験体を作製し,表層品質とスケーリング抵抗性の関係を評価した.その結果,普通セメントと比較し高炉セメントB種を用いた試験体では,表層品質がスケーリング抵抗性に及ぼす影響が極めて大きいことを確認した.寒冷地におけるコンクリート構造物は,凍結融解作用により表層劣化(スケーリング)を受けやすい環境下にある.さらに,構造物表面におけるスケーリングの発生は,かぶりコンクリートの品質低下を招き,塩害などの複合劣化のリスクを増大させることから,寒冷地域では予防保全型の維持管理が重要となる.本研究では,表層品質と環境要因に着目した寒冷地コンクリート構造物の予防維持管理技術の提案したものであり,以下の項目について検討した.1寒冷地域において老朽化した橋梁の耐久性調査,2実構造物の表層品質の調査,3表層品質とスケーリング抵抗性の評価,4凍結融解と凍結防止剤の複合環境下におけるけい酸塩系表面含浸材の適用寒冷地域におけるコンクリート構造物のフィールド調査を通じて,その表層品質に及ぼす施工要因や環境要因の影響について評価した.
微分方程式に対する漸近解析の新しい展開

主として完全WKB解析のVoros係数についての研究を行なった.完全WKB解析においてVoros係数はWKB解のBorel和の大域的研究の際に重要な役割を担うが,特に,(1)特異摂動型高階線形常微分方程式のVoros係数のmiddleconvolutionを用いた計算について,(2)無限階微分作用素を用いたBoosted作用素に対する完全WKB解析の研究,(3)ある種ポテンシャルを持つ特異摂動型二階線形常微分方程式のWKB解のBorel変換の無限遠での増大度の研究と多重総和法との関係,といった研究について大きく進展させることができた.近年,複素領域の線形常微分方程式論ではmiddle convolutionを用いた研究が著しく進展し,諸成果が挙げられてきている.この観点からWKB解析を考察することは重要であろうと考えられ,middle convolutionがWKB解のBorel変換像の解析的性質にどのように反映されるかに興味が持たれる.Middle convolutionにより方程式にはパラメータが導入されるが,二階線形常微分方程式についてはWKB解のBorel変換像の解析的性質のパラメータ依存性はVoros係数を通して良く理解できることが知られている.そこで今年度は高階線形常微分方程式についてもVoros係数を導入し,不確定特異点を端点とするVoros係数の,middle convolutionにより導入されたパラメータに関する依存性をgenericな仮定のもとで明らかにした(京都大学数理解析研究所の岩木耕平氏と共同研究).(2)無限階微分作用素の完全WKB解析への応用.高階線形方程式の変わり点近傍でのWKB解析は,作用素の割り算により二階の方程式に帰着させることが多いが,単純極型高階線形常微分方程式で一番genericな方程式を割り算して得られる二階の方程式は二階の単純極型として良くわかっている方程式のパラメータを「大きく」スケーリングしたものになる.このように方程式に含まれるパラメータを「大きく」なるようにスケーリングして得られる方程式が重要になる例が幾つか見られる.そのような方程式のWKB解のBorel変換像の解析的性質を無限階作用素を用いることで研究した.(京都大学数理解析研究所の河合隆裕氏,神本晋吾氏と共同研究).昨年度に引き続き,このテーマについて京都大学数理解析研究所の岩木耕平氏と共同研究を行なった.昨年度までの研究で, middle convolutionによるVoros係数の変化を,middle convolutionにより持ち込まれるパラメータに関する差分方程式を導くことで記述することに成功し,それによりパラメータに関する依存性が明らかにされた.今年度はVoros係数を完全に決定することを念頭に,パラメータの零あるいは無限大の極限でVoros係数がどのようになるかを考察し,合流型超幾何関数をはじめとする幾つかの具体的な方程式に対して試み,それによってVoros係数を決定することに成功した.この方法の一般化が次の課題となる.(2)合流型A超幾何方程式系のGevrey解に対する多重総和法について.(1)無限階微分作用素の完全WKB解析への応用方程式に含まれるパラメータに大きいパラメータをかけるスケーリングを行うと,漸近的な性質が変わると期待される.一方で,このスケーリングがStokes幾何を変えない程度に「おとなしい」ものであれば,Stokes現象の起こる場所は変わらないことも期待される.Borel平面内では,前述のようなおとなしいスケーリングにより,Borel平面内の特異点の位置は変わらず,その特異点の性質を変わると考えられる.そのような例として,「boosted Whittaker equation」等を取りあげ,それらを無限階微分作用素を用いて解析したのがこの研究である.無限階微分作用素を用いることで,WKB解のBorel変換の外来微分を求めるなどの成果を得た.(京都大学数理解析研究所・河合隆裕氏と広島大学・神本晋吾氏との共同研究)(2)二階線形常微分方程式に対するWKB解と多重総和法ポテンシャルに大きいパラメータに関して低次の項が含まれている場合に,そのWKB解がBorel総和可能にならず多重総和可能になる実例が見い出されている.このことを一般的な状況ではっきりさせることが目的とし,ポテンシャルが多項式の場合はWKB解のBorel変換については以前の研究で調べた.今回の研究でポテンシャルが有理関数の場合にも同様のことが成立することがわかった.また,幾つかの例を考察することにより,複数の特異点がある場合にはBorel平面内での方向により指数増大度が変化することもわかった.これは特異点が一つしかない多項式ポテンシャルの場合には見られなかった現象である.さらに,従来の方法では多重総和法のレベルが予想できない例も見い出された.この例については多重総和可能かどうかも含めて,今後の研究の進展が待たれる.漸近解析をBorel平面における解析として捉え,それを推進していくことにより漸近解析の研究の発展を目指すことが大きな目標であり,漸近解析の新しい手法(monomialsummability等)のBorel平面での解釈などができなかったことについては不満が残るが,一方で本研究では(それらを必要としないぐらいに) WKB解のBorel変換のBorel平面における特異点やその性質の解明が大きく進んだ.研究実績の概要(1)では具体的な方程式を扱ってはいるものの,その研究では新しい「変換論」を導入しており,様々な応用が期待できる.例えば十数年前に大きいパラメータを含む高階線形常微分方程式に対して単純極型作用素を導入し,その分類を行なったが,分類の結果得られた方程式のクラスのうち当時の解析方法では扱えないものがあり将来の宿題として残った.今回の一連の研究によりそのクラスの方程式に対する接続公式も得られ,このことからも研究の進歩を伺い知ることができる.研究実績の概要

(2)で述べた研究では,WKB解のBorel変換像のBorel平面における指数増大度を調べる新しい手法を導入した.残念ながらそれでも扱えない方程式も残りはしたが,それは例外的なものと考えられ,この方法は今後も有効に用いられると考えられる.従来はBorel総和法の範疇に入るものを考えていたが,非線型方程式なども含めて幾つかの方程式を検討してみる限り,特異摂動型方程式の場合でも多重総和法の適用が今後の研究において必要となることが増えるように思える.その観点からも(2)の結果は意義が大きいものと考えらえる.特異摂動型の微分方程式においてボレル総和可能ではないが多重総和可能である形式解を研究する観点から、非線型固有値問題に現われる非線型一階常微分方程式を考察した。その方程式の形式解の大きいパラメータに関する展開の展開係数は原点において特異性を持つが、その特異性は有理関数を係数とするリッカチ方程式では見られなかったタイプのものとなっている。そのため、レベル曲線が原点に流れ込む場合には形式解がBorel総和可能であるかどうかは従来の方法ではわからなかった。だが、この方程式の非線型項は超越的なものとなっており、それを2次までの項で打ち切ってリッカチ方程式にして考えてみると、そのリッカチ方程式の形式巾級数解はボレル総和可能ではなく、多重総和可能となることが期待されるものとなっている。そのため、この非線型方程式も多重総和可能性が必要ではないかと予想される。この予想を検証すべく、考察を与えた。その研究のためにリッカチ方程式の形式解のボレル総和可能性の証明手法の改善をまず試みた。従来はボレル平面での帯状領域上で形式解のボレル変換の評価を与えていたが、考える領域を角領域にすることとした。領域を広げたため、方程式の係数の仮定は強くなったが、考察の結果、結論も強めた形で得られることがわかった。この手法は非線型固有値問題にあらわれる方程式にも適用できると考えられ、その結果前述の形式解はボレル総和可能であろう、という現時点は考えている。非線型項を2次までで打ち切ったものと全ての項を考えたものでは結論が異なることになり、今後の特異摂動の問題における形式解の多重総和可能性を考える上で興味深い結論が得られたと考えている。主として完全WKB解析のVoros係数についての研究を行なった.完全WKB解析においてVoros係数はWKB解のBorel和の大域的研究の際に重要な役割を担うが,特に,(1)特異摂動型高階線形常微分方程式のVoros係数のmiddle