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コラーゲンの初期石灰化機構に関する高分解能電顕的研究

正常周期コラーゲンに沈着してくる初期結晶(幅20Å以内)は、極めて薄い板状ないし針状の結晶として捕らえられた。しかし明瞭な格子像が得られていないので、その結晶を形態的に同定する事は出来なかった。微小領域電子線回析も試みたが、初期結晶は極めて電子線に弱く、明瞭な回析像は得られなかった。また観察した結晶の外形から、初期にはハイドロキシアパタイトばかりでなく、オクタカルシウムフォスフェイトの形成も疑われたので、CaとPの定量分析を行ったが、明瞭な結果は得られなかった。やや成長した結晶(幅40Å前後)に関しては明瞭な格子像が得られ、その外形は隅角の不明瞭な板状結晶であり、結晶格子像から形態的にハイドロキシアパタイトであることが明確にされた。異常周期コラーゲンに関しても、ほぼ同様の結果が得られ、さらに石灰化がコラーゲンの周期構造およびhole zoneと関係なく起こる事が確認された。しかし結晶の長軸(c軸)の方向はコラーゲン分子の長軸と一致しており、結晶がコラーゲン分子に沿って沈着していくのが示された。また結晶成長像も観察されたが、一定の大きさ以上には成長しなかった。これは周囲のコラーゲン線維との関係によるものと思われるが、結晶とコラーゲンを同時に観察する事は出来なかった。生体内で起こる添加性石灰化の機構は、周囲にあるハイドロキシアパタイトを核とした結晶成長により起こる可能性が高いが、形態的には別の結晶核形成後、極めて早期にハイドロキシアパタイトに相変換される可能性も示された。
非相溶混合流体における電気粘性効果発現機構の解明からデバイス応用

本研究の目的は,1)種々の非相溶混合系電気粘性流体を合成し,2)それらを物理的手法により評価し組織的に分類し,3)実験的,理論的に電気粘性効果発現機構(主に流動下および電場下における2種類以上の非相溶高分子混合流体のドメイン構造の変化と粘性変化の関係)を解明し,4)さらに,このような多様性を持つ非相溶混合系電気粘性流体を用いた電気機械変換素子開発のための研究を行うことである.2種類の高分子からなる非相溶混合流体の研究ではドメイン構造を観察するための手法を開発することが重要なポイントとなる.本研究では共焦点レーザー顕微鏡とレオメーターを合体させた装置を製作し,構造観察と応力測定を同時に行なうことが可能となった一この装置を用いて,液晶性高分子がジメチルシロキサン中にドロプレット状に分散した流体では電場印加により後者がドロプレットとなる相反転および前者がネットワークとなる構造変化を明瞭に観測することができた.また,別の混合流体ではせん断流下で後者が層を形成し,電場印加によりこの層が消滅する過程が観察できた.さらに,このような構造変化においては応力が大きく変化することも明らかとなり,電気粘性効果発現機構がほぼ解明された.応用においても,分担者の井上,古荘により歩行器のブレーキやリハビリ訓練装置のクラッチに実用化された.本研究の目的は,1)種々の非相溶混合系電気粘性流体を合成し,2)それらを物理的手法により評価し組織的に分類し,3)実験的,理論的に電気粘性効果発現機構(主に流動下および電場下における2種類以上の非相溶高分子混合流体のドメイン構造の変化と粘性変化の関係)を解明し,4)さらに,このような多様性を持つ非相溶混合系電気粘性流体を用いた電気機械変換素子開発のための研究を行うことである.2種類の高分子からなる非相溶混合流体の研究ではドメイン構造を観察するための手法を開発することが重要なポイントとなる.本研究では共焦点レーザー顕微鏡とレオメーターを合体させた装置を製作し,構造観察と応力測定を同時に行なうことが可能となった一この装置を用いて,液晶性高分子がジメチルシロキサン中にドロプレット状に分散した流体では電場印加により後者がドロプレットとなる相反転および前者がネットワークとなる構造変化を明瞭に観測することができた.また,別の混合流体ではせん断流下で後者が層を形成し,電場印加によりこの層が消滅する過程が観察できた.さらに,このような構造変化においては応力が大きく変化することも明らかとなり,電気粘性効果発現機構がほぼ解明された.応用においても,分担者の井上,古荘により歩行器のブレーキやリハビリ訓練装置のクラッチに実用化された.本研究の目的は,1)種々の非相溶混合系電気粘性流体を合成し,2)それらを物理的手法により評価し組織的に分類し,3)実験的,理論的(シミュレーションも含めて)に電気粘性効果発現機構(主に流動下および電場下における2種類以上の非相溶高分子混合流体のドメイン構造の変化と粘性変化の関係)を解明し,4)さらに,このような多様性を持つ非相溶混合系電気粘性流体を用いた電気粘性素子の試作,評価,開発を行うことである.平成13年度においては,レオメータと共焦点レーザー蛍光顕微鏡を合体したシステムが完成し,これを用いて電場および流動下における混合流体の構造変化を観測した.側鎖型高分子には液晶基の数および重合度の異なる2種類のポリマーAとポリマーBを用いた.ポリマーAとDMSおよびポリマーBとDMSのブレンドはそれぞれタイプ1およびタイプ2と呼ばれる。タイプ1ブレンドにおいて電場とせん断を印加するとネットワーク構造が形成されることを我々は見出している。タイプ2ブレンドについてはせん断を加えると粘性の低いDMSが層構造をなし粘度が低下するが,電場を印加するとその層構造が壊れ粘度が増大することが知られている。タイプ1ブレンドについてレーザ顕微鏡観察を行ったところ,3次元ネットワークが存在していることが明かとなった。また,ネットワークは電場とせん断がある条件を満たしたときに形成されることがわかった.さらに,タイプ1ブレンドについても同様な観測を行なったところ,DMSの層構造が形成されているのを3次元観察により確認し、さらに電場を印加すると層構造が壊れる様子も観察することに成功した。本研究の目的は,1)種々の非相溶混合系電気粘性流体を合成し,2)それらを物理的手法により評価し組織的に分類し,3)実験的,理論的に電気粘性効果発現機構(主に流動下および電場下における2種類以上の非相溶高分子混合流体のドメイン構造の変化と粘性変化の関係)を解明し,4)さらに,このような多様性を持つ非相溶混合系電気粘性流体を用いた電気機械変換素子開発のための基礎研究を行うことである.平成13年度において作製したシステムを用いて,非相溶混合流体における構造変化の観察とレオロジー測定を行った.液晶性高分子LCPがジメチルシリコーンDMS中にドロプレット状に分散したタイプ1ブレンドでは十分大きなせん断応力と電場を印加した後にこれらを切ると,ネットワーク構造が形成され,これが時間の経過とともに粗大化することがわかった.また,この粗大化過程において動的粘弾性測定を行った結果,LCPおよびDMSが単独に存在する場合に比べ貯蔵弾性率が極めて大きくなっていた.この増大はLCPとDMSの界面が持つ界面張力によって説明できた.さらに,次元解析から予測されたスケーリング則が成立していることを実験的に確かめた.

一方,DMSがLCP中にドロプレット状に分散したタイプ2ブレンドにおいてもせん断流下で形成されるDMSの層の3次元観察に成功するとともに,せん断を停止した後の層の消滅過程を捕らえることができた.本研究により,非相溶高分子混合流体の電気粘性効果発現機構がほぼ解明され,今後この流体を応用するための指針が得られた.
ナノ構造配列を基盤とする分子ナノ工学の構築とマイクロシステムへの展開

拠点の整備状況本拠点を中核として、ナノテクファウンドリ、21世紀COEに係る2拠点などを統合した「ナノ理工学研究機構」の設立(平成15年12月)に加え、平成16年度には、文科省科学技術振興調整費「戦略的研究拠点形成プログラム」にかかわる「早稲田大学先端科学・健康医療融合研究機構」が発足、本拠点との連携によって、ナノバイオテクノロジー研究推進体制が強化された。研究成果各個研究に加え、チーム内外の共同研究を督励し、13件の研究を推進。また、プロトタイプ(PT)研究として、平成15年度に5件、16年度に更に2件の研究課題を選定。以下、グループ(G)毎に主要な研究成果をまとめる。<ナノ物性G>大泊研・ドーパント原子の規則配列をもつ新規半導体を創製、特性揺らぎ減少を確認。本成果はNature誌に掲載。・有機シラン単分子膜をレジストとする電子線リソグラフィを開発、分解能10nmの高精細パターン形成に成功。・スライドガラスにナノ加工を施し、従来不可能な高濃度蛍光色素条件下での蛋白質間相互作用の1分子観察技術を実現。(共同-船津研)・Si酸化過程を原子スケールで再現する大規模シミュレータの開発(PT研究)により、従来理論を覆す新理論の発見、酸化種拡散に関する理論予測の放射光X線回折実験による実証、に成功。(共同-阪大グループ)・ナノ改質の原子的素過程の解明のために、独自開発した「イオン銃/超高真空高温STM複合装置」を用い、イオン照射誘起欠陥の動態、スパッタリング素過程のリアルタイム観察に成功。川原田研・ボロン(アクセプタ)を大量にドープした気相合成ダイヤモンドでの超伝導を発現。・100nmゲートダイヤモンドバイオセンサ開発に成功、MEMS技術を併用して、zept(10^<-19>10^<-21>)molの高感度検出を可能とした。・表面修飾ダイヤモンドトランジスタ試作により、50GHzの動作周波数確認。1GHzでの出力密度2.1W/mmを実現。・表面修飾ダイヤモンドによりDNAの局所固定およびDNAアクティブセンサ開発に成功。(共同-大泊研)星野研・蛋白質とナノ構造基板間の相互作用を理論的に計算し、基板の疎/親水性による水溶性蛋白質の小さな選択吸着性を発見、ナノ構造配列による蛋白質の結晶成長装置を試作。(共同-大泊研)<ケミカルナノプロセスG>逢坂研・新電析浴により実用的に十分な腐食耐性を有する軟磁性CoFe薄膜の作製に成功。記録媒体薄膜の作製では、磁壁やラフネスの制御により低雑音化を実現。(PT研究)・超小型燃料電池の試作セルにて、0.81mW/cm^2の出力密度と安定動作を実現。(共同-庄子研)黒田研・メソポーラス金属層の形成に成功。それを応用した新規デバイスの開発を開始。(共同-逢坂研)・センチメートルスケールで単結晶様の細孔構造の配向性3次元メソポーラスシリカ薄膜作製に成功。西出研・高分子配列固定の研究において、電気化学的に有機ラジカル公文氏のスピン密度を可逆変化させることに成功。(共同-大泊研)・Coポルフィリンに替る安価な材料としてCoフタロシアニンにおいて酸素促進輸送を確認。Coポルフィリンを多孔ガラスに担持させることによりマスクとしての使用に必要な高流量を達成。(PT研究)<バイオマイクロシステムG>松本研・生体関連物質の超高感度検出のために新規希土類蛍光錯体の開発、DNA分析への応用、白金ナノワイヤ合成のための多核錯体の合成を行った。・MEMS技術を活用した細胞破砕の基礎実験を行い、破砕時間200msを確認。(共同-庄子研)庄子研・バイオマイクロシステム構築のため、インジェクタ、フィルタ、バルブなどのマイクロ流体素子の試作、評価を行った。・燃料電池および高感度酵素検出システムのマイクロ化。(共同-逢坂研)船津研・細胞内情報伝達の可視化のために、イントロンとエキソンを異なる蛍光色素で標識し、スプライシングを1分子レベルで検出する技術を開発。・ガラス基板へのナノ開口配列形成により1分子レベルの生体分子間相互作用の検出技術を開発。(共同-大泊研、庄子研)<ナノ理工学基礎G>堀越研・希薄磁性半導体GaMnAsにおいて世界最高のキュリー温度(250K)を達成。・シングルイオン注入法による半導体中強磁性体クラスタ配列形成(共同-大泊研)、ペロブスカイト系強磁性体を用いる極微小不揮発性メモリなそ、半導体内スピンに関する研究を開始。大場研・ナノ実験系の基礎理論からの指導原理の提示を目的に、ナノ構造体と環境系との相互作用のモデル化、半導体中の励起子のトンネル現象(共同-堀越研)、半導体中の不純物原子配列が固体物性に及ぼす効果(共同-大泊研)の評価、などを進めた。本「分子ナノ工学」研究拠点の本拠となる「早稲田大学ナノテクノロジー研究センター」棟が、平成13年10月末に完成し、設備等の搬入、つなぎ込みが同11月から開始された。また、第1回公開シンポジウム「分子ナノ工学の構築とマイクロシステムへの展開」を、平成14(2002)年1月28日(月)に開催した。このほか、今年度は、各メンバーおよびその研究室員相互の理解と連帯意識を高めるため、研究打ち合わせおよ月例研究会を行ったほか、各グループ毎の研究を進めた。

[ナノ物性制御グループ]1.シングルイオン注入法(SII)の改良の結果、ビーム径が50nmから20nmへ、照準制度が100nmから60nmへと改善された。この成果は本年度導入予定のSII2号機の設計に生かされた。2.ダイヤモンド表面のナノ改質を試み、酸素および水素終端による絶縁性、p型半導体性の作り分け、単電子トランジスタ、およびチャネルを液体電解質に露出したトランジスタの各動作、に成功した。3.性状制御ナノ構造配列による生体分子固定条件の探求を開始し、PN接合フォトダイオードを作り込んだSi表面に発光を触媒する酵素を固定し、失活なしに機能させることに成功した。4.33台のPCからなる並列計算システムを完成させ、新たに開発したランダム酸化シミュレータを用いて、6690原子からなる大規模系のシミュレーションを開始した。[ケミカルナノプロセスグループ]1.電解および無電解めっき法による超高飽和磁束密度軟磁性膜およびスパッタ法による高密度磁気メモリデバイスに適した人工超格子垂直磁化膜の作製および微細構造解析が予定どおり進んだ。2.超小型軽量高密度電源の開発を目指したリチウム金属二次電池およびリチウムイオン二次電池の電解質材料の設計提案および作製も予定どおり進んだ。3.メソポーラス薄膜の合成法に関して、再現性良く調製できる段階に達し、また、メソポーラスシリカ粉体に既に錯体や色素の導入等を開始した。4.分子径、分子形状および分子表面特性の異なる高スピン高分子を触媒・重合条件などの精密な制御による合がほぼ計画通り達成された。[バイオマイクロシステムグルーブ]1.希士類錯体を蛍光ラベル剤として用いるための基礎的知見がひととおり得られた。2.マイクロシステムでの1分子検出技術開発の基礎研究を行い、熱応答性高分子のゾル・ゲル相転移を用いることにより、従来の微少バルブによる流体制御より数十倍以上も高速なスイッチングを可能にした。3.生化学反応場制御マイクロセルの設計、およびシミュレーション技術の基礎的検討を行い、生体分子搬送用イクロフローセルについては庄子と船津との研究協力により,メチルセルロースをキャリアとして用いた基本的システムの製作に成功した。また,反応場制御マイクロセルの温度分布シミュレーション技術も確立した。[ナノ理工学基礎グループ]1.従来のFN理論では考慮されなかった放出金属表面の形状を取りこんだ解析的表式の導出に初めて成功し、現実の実験を精度良く再現した。また、量子カオスの問題では、量子領域では広がっていた事象が、プランク定数を実効的に小さくして行くと局所化し,古典的振る舞いにクロスオーバーすることを明確な形で示した。2.巨視的コヒーレンスの微視的理論の研究では、巨視的波動関数をメゾスコピックスケールでの量子力学的振舞とみなし、非線形励起の有効質量、励起エネルギー、トンネル確率などを理論的に求めた。3.ゼロ次元ドット・量子細線ネットワークの構造精度の向上の研究では、まず、量子ドットを二次元格子状に配列する技術を確立できた。また幾何学的形状によって決まる表面張力が、選択エピタキシャル成長にどのような形で関わるかを明らかにした。1.拠点としての整備状況研究開始後1年半を経過した現在までに、拠点として以下の整備を進めた。
計測・通信信号のブラインド分離に関する研究

最近,計測分野でのセンサ・フュージョンの考え方にみられるように,多数のセンサを用いて,測定対象から多くの情報を同時に精度良く得る技術が重要になっている.しかし,このとき各センサによって得られる信号には,複数の信号源の信号が混じり合ったものが観測される.測定対象からセンサまでの伝達特性が分かっていれば,その逆変換を行うことによって,観測信号から源信号を復元することができる.しかし,実際には,この伝達特性が分からない場合が多い.このような場合に,信号源の信号が統計的に互いに独立であるという情報のみを手掛かりに,観測信号から源信号を推定する研究が最近注目され,ブラインド分離(blind separation)と呼ばれている.通信の分野でのブラインド等化器もこの範疇に入る.我々は,まず,通信の分野でGodardが提案したブラインド等化器に対する手法を一般化した.この手法は,従来,困難であった位相復元能力をも有している.さらに,一般的なブラインド分離に対しても,従来,扱いが困難であったsuper-Gaussian信号(尖度が正)とsub-Gaussian信号(尖度が負)の両方が混在する源信号を分離する方法や,Newton法を用いた方法を提案した.後者の方法は,非常に収束が早いという利点がある.最近,計測分野でのセンサ・フュージョンの考え方にみられるように,多数のセンサを用いて,測定対象から多くの情報を同時に精度良く得る技術が重要になっている.しかし,このとき各センサによって得られる信号には,複数の信号源の信号が混じり合ったものが観測される.測定対象からセンサまでの伝達特性が分かっていれば,その逆変換を行うことによって,観測信号から源信号を復元することができる.しかし,実際には,この伝達特性が分からない場合が多い.このような場合に,信号源の信号が統計的に互いに独立であるという情報のみを手掛かりに,観測信号から源信号を推定する研究が最近注目され,ブラインド分離(blind separation)と呼ばれている.通信の分野でのブラインド等化器もこの範疇に入る.我々は,まず,通信の分野でGodardが提案したブラインド等化器に対する手法を一般化した.この手法は,従来,困難であった位相復元能力をも有している.さらに,一般的なブラインド分離に対しても,従来,扱いが困難であったsuper-Gaussian信号(尖度が正)とsub-Gaussian信号(尖度が負)の両方が混在する源信号を分離する方法や,Newton法を用いた方法を提案した.後者の方法は,非常に収束が早いという利点がある.近年、固定無線通信において、その変調方式に多値QAM方式が好んで用いられている。QAMデータは、しばしば複素数として扱われ、複素平面上で格子状の信号配置になる。また、無線通信を行う場合、発信基地から送信されたデータは、受信機で受け取るまでに、伝搬路の伝達特性により変調されることになる。しかし、伝達特性は一般に未知であるので、その復調は簡単ではない。そこで、送信信号がi.i.d(independent,indentically distributed)であるという統計的性質のみを使って、変調された受信信号からどのように復調するかがブラインド等価の問題である。この分野でGodardが提案した、高次統計量を用いたアルゴリズムがある。その手法は、送信信号を複素信号とみなせば、その複素平面上における送信信号の分布の振幅を決定するものである。特に送信信号がQAMデータの場合、等価器の出力分布が傾きのない正方形になることが要求される。だが、伝達路がキャリア周波数の推定誤差などにより、位相成分が変化するような伝達特性を持てば、その位相変化を復元する能力がなく、等価器の出力分布は、回転したものになる。そこで、我々は、Godard型のアルゴリズムをより一般化し、位相変化も復元できる手法を提案した。このアルゴリズムで設定するパラメータの一つが、振幅復元能力と位相復元能力の程度を決定することが可能となっている。また、そのパラメータの上下の限界値において等価器が、振幅のみ復元するものと位相のみ復元することになるという興味深いものである。また、その有効性をシミュレーションによっても確かめられた。最近,計測分野でのセンサ・フュージョンの考え方にみられるように,多数のセンサを用いて,測定対象から多くの情報を同時に精度良く得る技術が重要になっている.しかし,このとき各センサによって得られる信号には,複数の信号源の信号が混じり合ったものが観測される.測定対象からセンサまでの伝達特性が分かっていれば,その逆変換を行うことによって,観測信号から源信号を復元することができる.しかし,実際には,この伝達特性が分からない場合が多い.このような場合に,信号源の信号が統計的に互いに独立であると言う情報のみを手掛かりに,観測信号から源信号を推定する研究が最近注目され,ブラインド分離(blind separation)と呼ばれている.通信の分野でのブラインド等化器もこの範疇に入る.我々は,まず,通信の分野でGodardが提案したブライド等化器に対する手法を一般化した.この手法は,従来,困難であった位相復元能力をも有している.さらに,一般的なブラインド分離に対しても,従来,扱いが困難であったsuper-Gaussian信号(尖度が正)とsub-Gaussian信号(尖度が負)の両方が混在する源信号を分離する方法や,Newton法を用いた方法を提案した.後者の方法は,非常に収束が早いという利点がある.
ヒト病変および新規動物モデルを用いたリンパ球浸潤性の肺線維化病変の病態解明

IgG4関連肺病変は他職器合併の典型例での検討でリンハ路自体を首座とするリンパ球形質細胞浸潤性の肉芽性病変で、鑑別であるMulticentric Castlem an's disease肺病変は肉芽性変化が乏しいが硝子化線維化を伴い濾胞形成などリンハ球、形質細胞浸潤・増殖が主体でリンパ路隣接の肺胞領域が病変主座である違いを報告した。D1CCマウスでのRA肺モデルは、気管支血管周囲の広義間質から周囲末梢肺にリンパ球、顆粒球の細胞浸潤と線維化の病変の伸展がみられヒトRA肺病変に類似し有用なモデルと思われた。抗酸化抗炎症作用ある高濃度水素水投与で同病変は抑制され、この治療の臨床応用が期待できた。診断基準をみたしIgG4関連の肺病変が疑われVATSでの肺病理組織が得られた症例群の中で他臓器合併典型13例での検討では、リンパ路を首座とするリンパ球形質細胞浸潤性の肉芽性病変であり(Respirology. 2013 Apr;18(3):480-7.)、慢性IP様の症例は肺単独例にのみで、膠原病関連IPと区別がつかない症例が殆どで肺単独例の場合は診断に慎重である必要性があげられた。IgG4関連疾患と鑑別が問題となるMulticentric Castleman's disease (MCD)の症例群の検討では肉芽性変化が乏しく硝子化線維化を伴う濾胞形成性のリンパ球形質細胞浸潤増殖性病変で、嚢胞性変化を来す点など違いがある事を報告し(日本病理学会総会, 2013.6月、(Americam Thoracic Sciety) International Conference, 2013.5月)、2疾患の多数例でのまとまった肺病理比較報告はなく重要なデータあるので英文論文を投稿中である。連携研究者の金澤が近年樹立したD1CCマウスの供与をうけ、2型コラーゲンの皮下注射投与を3週ごと5回行いモデルを作製中である。特に抗酸化作用ある高濃度水素水飲水群をコントロール水飲水群にわけ治療効果も検討中であるが、モデル作製から6ー10ヶ月のマウス血中の間質性肺炎のマーカーSurfactant-Dは、コントロール水飲水群で約50%のマウスで優位異常上昇がありリウマチ肺IPモデルが目的どうりにできていた。水素水飲水群では15%のマウスにしか異常な上昇なく水素水は発症を抑制していた。慢性IPの動物モデルとしても重要な新規リウマチ肺モデルで、我々が開発中の水素での抗酸化ストレス療法で効果があった事は非常に重要な治験であった。以上、ヒト肺病変やマウスモデルを用いリンパ球浸潤性肺疾患での線維化病変の解明と治療法の開発を目指す。IgG4関連肺病変は、VATSでの肺病理組織が得られた症例群の中で他職器合併典型13例での検討で、リンパ路を首座とするリンパ球形質細胞浸潤性の肉芽性病変であることを報告したが(Respirology. 2013Apr;18 (3): 480-7.)、鑑別が問題となるMulticentric Castleman's disease (MCD)の症例群の検討では肉芽性変化が乏しく硝子化線維化を伴う濾胞形成性のリンパ球形質細胞浸潤増殖性病変で、襄胞性変化を来す点など違いがある亊を報告し(病理と臨床2014;32;10;1109-1116)、2疾患の多数例でのまとまった肺病理比較報告はないので更に英文論文を投稿中である。また連携研究者の金澤が樹立したD1CCマウスで2型コラ一ゲンの皮下注射投与を行いマウスRA肺モデルを作成し、病理形態学的に解析と高濃度水素分子(H2)水飲水の病変に対する効果を以下のように報告した(びまん性肺疾患に関する調査研究平成26年度研究報告書)。10ヵ月の早期病変では気管支や血管、胸膜の周囲の広義間質にリンパ球、形質細胞、好酸球、組織球の浸潤がみられ、肺胞領域にも散在性、小血管中心性にリンパ球浸潤や周囲気腔内の組織球集族とSp-C陽性の2型肺胞上皮の過形成を伴う早期の線維化病変が見られた。18ヵ月の後期進行病変では広義間質から肺全体に細胞浸潤と腔内線維化を伴う進行した線維化病変がみられた。ブレオマイシン肺線維症マウスモデルは急性ー亜急性の病態で進行が一過性であり、D1CCマウスRA肺モデルは病変の質、病変のできてくる期間、病変分布も大きく異なっていた。D1CCマウスRA肺モデルでは、血中のSp-D上昇や胸部CT画像の肺野濃度上昇が10ヵ月でみられたが、高濃度H2水投与で有意に抑制された。組織学的にも広義間質の炎症細胞浸潤や肺胞領域の組織球集族と線維化所見はH2水治療で抑制された。VATSで肺病理組織が得られた他職器合併のある典型症例13例での検討を行いIgG4関連肺病変は、リンパ路を首座とするリンパ球形質細胞浸潤性の肉芽性病変であることを報告したが(Respirology. 2013Apr;18 (3): 480-7.)、鑑別が問題となるMulticentric Castleman's disease (MCD)の肺病変は肉芽性変化が乏しいが硝子化

線維化を伴う濾胞形成などリンパ球形質細胞浸潤増殖が主体の病変で、リンパ路に隣接した肺胞領域が主座であるなどのいくつかの違いを報告し(病理と臨床2014;32;10;1109-1116)、2疾患の病理学的比較解析の英文論文を投稿中である。また連携研究者の金澤が樹立したD1CCマウスで2型コラ一ゲンの皮下注射によりマウスRA肺モデルを作成し、病理形態学的な解析と高濃度水素分子(H2)水飲水の病変に対する効果を以下のように報告した(病理学会総会2015年, ATS2016年)。10ヵ月の早期病変では気管支や血管、胸膜の周囲の広義間質にリンパ球、形質細胞、好酸球、組織球の浸潤がみられ、肺胞領域にも散在性、小血管中心性にリンパ球浸潤や周囲気腔内の組織球集族とSp-C陽性の2型肺胞上皮の過形成を伴う早期の線維化病変が見られた。18ヵ月の後期進行病変では広義間質から肺全体に細胞浸潤と腔内線維化を伴う進行した線維化病変がみられた。D1CCマウスRA肺モデルは、病変の出現期間、分布、質も大きく異なり、ヒトのリウマチ肺病変に類似して有用なマウスモデルと思われた。RA肺モデルでは、血中のSp-Dや過酸化脂質マーカーLPOの上昇や胸部CT画像の肺野濃度上昇が10ヵ月でみられ、肺組織中のTNF-α、IL-6,TGF-βが増加するが、高濃度H2水投与では有意に抑制され、組織学的にも広義間質の炎症細胞浸潤や肺胞領域の組織球集族と線維化所見はH2水治療で抑制された。高濃度水素治療の臨床応用が期待できると考えられた。IgG4関連肺病変は他職器合併の典型例での検討でリンハ路自体を首座とするリンパ球形質細胞浸潤性の肉芽性病変で、鑑別であるMulticentric Castlem an's disease肺病変は肉芽性変化が乏しいが硝子化線維化を伴い濾胞形成などリンハ球、形質細胞浸潤・増殖が主体でリンパ路隣接の肺胞領域が病変主座である違いを報告した。D1CCマウスでのRA肺モデルは、気管支血管周囲の広義間質から周囲末梢肺にリンパ球、顆粒球の細胞浸潤と線維化の病変の伸展がみられヒトRA肺病変に類似し有用なモデルと思われた。抗酸化抗炎症作用ある高濃度水素水投与で同病変は抑制され、この治療の臨床応用が期待できた。IgG4関連の肺病変と鑑別が問題となるMulticentric Castleman's disease (MCD)の症例群の検討では肉芽性変化が乏しく硝子化線維化を伴う濾胞形成性のリンパ球形質細胞浸潤増殖性病変で、襄胞性変化を来す点など違いがある亊を報告し(病理と臨床2014;32;10;1109-1116)、更に英文論文を投稿中である。D1CCマウスで2型コラ一ゲンの皮下注射投与を行いマウスRA肺モデルを作成し、病理形態学的に解析と高濃度水素分子(H2)水飲水の病変に対する効果を検討した。ブレオマイシン肺線維症マウスモデルは急性ー亜急性の病態で進行が一過性であり、D1CCマウスRA肺モデルは病変の質、病変のできてくる期間、病変分布も大きく異なっていた。D1CCマウスRA肺モデルでは、血中のSp-D上昇や胸部CT画像の肺野濃度上昇が10ヵ月でみられたが、高濃度H2水投与で有意に抑制された。組織学的にも広義間質の炎症細胞浸潤や肺胞領域の組織球集族と線維化所見はH2水治療で抑制された。以上の結果を厚労省びまん性肺疾患に関する調査研究
草創期・大成期の能楽における作品成立史の研究

本研究の目的は、能(謡曲)の作品が、同時代の文芸・文化史的背景の中からいかにして生まれ、そうした世界が個々の作品の中でいかに受け止められているかを解明することにあった。最終年度にあたる本年度は、一年目で蒐集した諸知識に基づきつつ、それを援用する形で個々の能作品の解釈を試み、以下の点で新規性を得ることができた。従来の能作品研究では、作中に登場する様々な知識が他のいかなる書物に共通して見られるか、といった観点から、同時代における同一理解の広がりを指摘する手法が中心的であった。こうした従来の研究は極めて重大な意義をもつものであったが、一方で、その知識が作中のその場面に援用されなければならない必然性について考え、能作品を劇文学という一つの構造体として理解しようとする観点は相対的に低調であった。また、そうした、典拠理解を十分に踏まえた上で作品を一つの構造体として解釈するという方法は、能作品を典拠とする他分野の作品にも応用することができた。その成果としては、一休宗純が能作品を題材に詠んだ漢詩について、典拠である能作品からの読み替えの方法について考察した「一休宗純が能に求めたものー《通小町》関連詩三首の検討からー」(『松岡心平先生退官記念論集(仮)』、2020年刊行予定)が挙げられる。上述の如き展望を得ることができた点において、本研究は大きな意義を有するものであった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、中世の戯曲文芸である能(謡曲)の作品が、同時代の文芸世界あるいは文化史的背景の中からいかにして生まれ、そうした同時代の言語・文化的世界が個々の作品の中でいかに受け止められ、統合されているかについて、文献学的見地から解明することにある。採用一年目にあたる本年度は、そうした研究を行う上での前提として、能作品の基盤となる中世の文芸・文化史的背景に関わる文献資料の蒐集につとめ、作品を解釈する上での前提となる諸知識の整理・考察をおこなった。特に、能楽の発生基盤を考える上で最も重要でありながら従来研究の遅れていた宗教文芸・宗教空間の問題(軍記や仏教説話などを含む)についての検討を重点的におこなった。またそれと並行して、そうして得られた知見をもとに、個々の能作品について注釈的に精読をおこない、一部の作品に対して従来の作品理解を更新する解釈を提示した。その第一は、中世の宗教文芸・儀礼をめぐる知見に基づいて世阿弥作の能《当麻》を精読したもので、その成果は査読付論文「能《当麻》の主題と構想」(『能と狂言』15号、2017年7月)および「能《当麻》における宗教的奇蹟の空間造形」(『国語国文』86巻8号、2017年8月)として公表した。その第二は、同じく中世の宗教理解等に基づいて金春禅竹作の能《野宮》を精読したもので、その成果は次年度に口頭発表「能《野宮》における聖俗の転換」(中世文学会、2018年6月3日)として公表予定である。次年度は本年度に引き続き、中世の言語・文化世界にまつわる諸知識の整理、およびそうした知見に基づく作品の精読をさらに進め、能の基盤と作品について個々の事例の分析を積み上げつつ体系的観点から考察することを目指す。能作品の基盤を考察する前提としての文献資料の蒐集が進んだことで、多種多様な中世の言語・文化世界と能作品との関わりについての理解が深まり、個々の作品を分析・解釈するための基礎を固めることができた。最終年度にあたる次年度は、本年度にひきつづき中世の言語・文化世界にまつわる諸知識の蒐集につとめるとともに、その中で得られた、多種多様なひろがりを見せる中世文化の諸相にまつわる知見を受け止めた上で、それが個々の能作品の次元でいかに統合されているかにつき、そうした文化的な広がりを統合する能の側の論理という観点から考察を行うこととする。

それにより、個々の能作品に即した精密な解釈を深めるとともに、そうした個々の事例に共通する〈能の基盤と作品とをつなぐ構想のあり方〉の一端を解明することを目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
解の一意性が保証されていない相転移問題に対応する力学系の研究

本年度の研究実績は以下の通りです。多くの非線形現象の時間的変化を数学的に扱える方法として『力学系理論』があります。通常の力学系の安定性の理論は、既に多くの研究者によって様々な角度から研究されています。本研究では、解の一意性が示されていない非線形現象を解明する目的で、多価力学系に対する安定性理論を展開します。昨年度、解の一意性が保証されていない時間周期多価力学系の抽象安定性理論を構築しました。そこで本年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、解の一意性が保証されていない漸近的時間周期多価力学系に対する安定性理論の構築を行いました。具体的には、『漸近的時間周期劣微分作用素が漸近的に時間周期劣微分作用素に収束する』ことの意味を明確にし、漸近的時間周期で変化する凸関数の劣微分に支配される非線形発展方程式により生成される多価力学系の安定性理論を構築しました。つまり、漸近的時間周期多価力学系に対する漸近的時間周期アトラクターの存在を示すとともに、『漸近的時間周期非線形発展方程式のアトラクターは、極限である時間周期アトラクターによって特徴づけられる』ことを示しました。本年度の研究成果により、漸近的時間周期地域経済成長問題の安定性を非線形発展方程式論の立場から研究できるようになりました。地域経済成長問題は、解の一意性が保証されていません。従って、本年度構築した漸近的時間周期多価力学系に対する安定性理論を用いることで、地域経済成長問題の漸近的時間周期安定性を解の一意性なしで考察できるようになりました。更に、漸近的時間周期地域経済成長問題と極限である時間周期地域経済成長問題の関連を研究することができるようになりました。本研究では、解の一意性が示されていない非線形現象を解明する目的で、多価力学系に対する安定性理論を展開する必要があります。本年度は、多価力学系に対する安定性理論の構築を行いました。具体的には、我々がこれまで研究してきた時間依存する凸関数の劣微分に支配される非線形発展方程式に対応する力学系の安定性理論を見直しました。今までの抽象理論は、解の一意性が保証される数理モデルで記述される現象に対して有効でした。そこで本年度は、解の一意性が保証されていない場合にも適用できるように、今までの抽象理論を一般化しました。具体的には、今まで構築してきたヒルベルト空間上で定義された凸関数の劣微分で生成される非線形発展方程式の可解性、安定性の抽象的理論結果を発展させ、多価力学系に対する安定性理論を構築しました。また本年度の研究成果により、地域経済成長問題の安定性を非線形発展方程式論の立場から研究できるようになりました。従って、本年度構築した多価力学系に対する安定性理論を用いることで、地域経済成長問題の解の漸近安定性を解の一意性なしで研究できるようになりました。つまり、地域経済成長問題により生成された多価力学系に対する大域的アトラクターの存在を得ることができ、大域的アトラクターの立場から地域経済成長問題の安定性を議論できるようになりました。従来の理論は、解の一意性が保証される数理モデルで記述される現象に対して有効でした。そこで昨年度、解の一意性が保証されていない場合にも適用できるように、今までの抽象安定性理論を一般化しました。昨年度の研究成果を踏まえ、本年度は時間周期多価力学系に対する安定性理論の構築を行いました。具体的には、これまで研究してきた時間周期で変化する凸関数の劣微分に支配される非線形発展方程式の可解性、安定性の抽象的理論結果を発展させ、時間周期多価力学系に対する安定性理論を構築しました。そして、時間周期多価力学系に対する時間周期アトラクターの存在を示すとともに、その特徴付けを行いました。また本年度の研究成果により、時間周期地域経済成長問題の安定性を非線形発展方程式論の立場から研究できるようになりました。従って、本年度構築した時間周期多価力学系に対する安定性理論を用いることで、地域経済成長問題の解の時間周期漸近挙動を解の一意性なしで研究できるようになりました。つまり、時間周期大域的アトラクターの存在とその特徴を得ることができ、大域的アトラクターの立場から時間周期地域経済成長問題の安定性を議論できるようになりました。

本研究では、解の一意性が示されていない非線形現象を解明する目的で、多価力学系に対する安定性理論を展開します。昨年度、解の一意性が保証されていない時間周期多価力学系の抽象安定性理論を構築しました。そこで本年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、解の一意性が保証されていない漸近的時間周期多価力学系に対する安定性理論の構築を行いました。具体的には、『漸近的時間周期劣微分作用素が漸近的に時間周期劣微分作用素に収束する』ことの意味を明確にし、漸近的時間周期で変化する凸関数の劣微分に支配される非線形発展方程式により生成される多価力学系の安定性理論を構築しました。つまり、漸近的時間周期多価力学系に対する漸近的時間周期アトラクターの存在を示すとともに、『漸近的時間周期非線形発展方程式のアトラクターは、極限である時間周期アトラクターによって特徴づけられる』ことを示しました。本年度の研究成果により、漸近的時間周期地域経済成長問題の安定性を非線形発展方程式論の立場から研究できるようになりました。地域経済成長問題は、解の一意性が保証されていません。従って、本年度構築した漸近的時間周期多価力学系に対する安定性理論を用いることで、地域経済成長問題の漸近的時間周期安定性を解の一意性なしで考察できるようになりました。更に、漸近的時間周期地域経済成長問題と極限である時間周期地域経済成長問題の関連を研究することができるようになりました。
吃音を持つ児童生徒に対する教育的指導支援プログラムの開発

本研究の目的は、ことばの教室での使用を前提とした吃音を持つ児童生徒の教育的指導支援プログラムを開発することである。最終年度となる本年は、大学施設で行っている児童・生徒に対する教育臨床の中で、過去2年間の研究で検討を加えたプログラム試案を実際に使用し、その有効性や問題点の検証を行った。また、吃音の当事者団体である言友会会員を対象に、小学校の学級担任に対するニーズ調査と、吃音がある人の就労についての実態調査を実施し、これらの結果に基づいて評価システムと指導支援システムについて主に社会的問題の観点からプログラムの見直しを行った。本プログラムは、大きく、評価システムと指導支援システムの2つから構成されている。本プログラムに基づいた指導では、評価システムを作成するにあたっては、吃音がある児童・生徒の持つ様々な問題を包括的・総合的に評価することを可能とするためにく、発声発語や言語発達、認知発達、蓮動発達、情緒・心理面の状況、周囲の環境要因、社会的問題等の様々な評価の観点を設定した。また、指導支援システムを作成するにあたっては、吃音がある児童・生徒の多様性・個別性に考慮し、指導支援の観点(吃音問題を構成する3要因である発声発語の改善、情緒の安定、社会的問題の中のどの問題を対象とするか)、目的、方法等がパッケージになっている36の「モジュール」を作成し、児童・生徒の実態にあわせてこれらを随時組み合わせながら指導計画を行っていく方法を採用した。これまで、吃音がある児童生徒を総合的・包括的に評価・指導支援することを狙ったプログラムは、具体的なものはほとんど提唱されていない。今後は、本プログラムをことばの教室で実際に使用し、その中で出てくる問題点を改善していく作業を続けていくことで、本プログラムの内容をさらに発展させていきたい。本研究の目的は、ことばの教室での使用を前提とした吃音を持つ児童生徒の教育的支援プログラムの開発を試み、その意義と効果を検証することにある。本年度は、3年計画の第1年目として、(1)支援プログラム作成のための予備的検討と、(2)プログラム試案の作成を行った。(1)について、内外の吃音指導プログラムについての知見を整理するとともに、ことばの教室における吃音指導の現状と担当教員の抱えている問題点等について、現地調査などを通して情報収集や、吃音のセルフヘルプグループである言友会会員を対象に、吃音や吃音治療についての考え方についての聞き取り調査も実施した。その結果、ことばの教室の担当教員は、認知・言語・運動発達や情緒・心理面、児童の生活する場面である家庭や学校場面の環境調整等を包括的に行う必要性があることは理解しているものの、実際の指導場面においてはこれらのいずれかの指導のみに偏る傾向があること等が示唆された。(2)について、以上の予備的検討をもとに、支援プログラム試案(個別指導プログラム、集団指導プログラム)を作成した。そして、金沢大学教育学部内の教育臨床指導に来所中の個別指導4件(4名)(構音障害を併せ持つ児童の事例1件を含む)、集団指導1件(2名)について、本支援プログラム試案(言語症状面、認知・言語・運動発達面、情緒・心理面、周囲の環境要因等を包括した支援プログラム)を用いた教育臨床相談を予備的に実施し、問題点や考慮すべき点についての検討を加えた。その結果、これらを包括的に支援することの有効性や意義が確認できた。ただし、本支援プログラムの中に、学校場面での支援方法や、情緒・心理面での支援方法等の面で不十分な点や問題点もいくつか見いだされた。これらについて、今後、さらなる検討を加えていく必要があると考えられる。本研究の目的は、小中学校に設置されている言語障害児通級指導教室(ことばの教室)での使用を前提とした吃音を持つ児童生徒の教育的指導支援プログラムの開発することである。プログラム開発にあたっては、言語発達、認知発達、運動発達、情緒・心理面の状況、周囲の環境要因など、児童生徒を包括的に捉えた総合的なものとなるように考慮する。また、個別指導プログラムについては、構音障害等を併せ持つ事例を含めることとする。本年度は、3年計画の2年目にあたり、研究計画に基づき以下のような研究を実施した。1昨年度作成したプログラム試案に基づき、吃音がある児童生徒に対して試行的な吃音指導支援を実施し、その成果と問題点について検討を加えた。指導事例は、個別指導プログラムを使用するもの6例(小学校低学年3例、小学校中学年1例、中学生2例、構音障害を併せ持つ生徒1名を含む)、集団指導プログラム1例(小学校中学年1例)について実施された。その結果、小学校低学年においては、環境調整や情緒、心理面に対する間接的な方法が小学校中学年以降に比べてより効果的であること、小学校中学年以降は発話練習や吃音についての話し合いなどより直接的な指導が必要になること、面接や劇遊びなど児童生徒の興味関心が高くかつ他者を意識した発話課題が教材として有用であることなどが明らかになった。2国内外の吃音指導支援プログラムの知見や、1のプログラム試案に基づく吃音指導支援の試行結果に基づき、本プログラムで用いる吃音評価方法の検討(初回時に用いる問診票の作成や検査バッテリーの策定等)や評価用紙・教材等の試案の作成(絵カードや音読課題、情緒・心理面の改善を意図した課題等)を行った。これらの試案は、来年度の研究の中で内容の検証やさらなる充実を図る予定である。

本研究の目的は、ことばの教室での使用を前提とした吃音を持つ児童生徒の教育的指導支援プログラムを開発することである。最終年度となる本年は、大学施設で行っている児童・生徒に対する教育臨床の中で、過去2年間の研究で検討を加えたプログラム試案を実際に使用し、その有効性や問題点の検証を行った。また、吃音の当事者団体である言友会会員を対象に、小学校の学級担任に対するニーズ調査と、吃音がある人の就労についての実態調査を実施し、これらの結果に基づいて評価システムと指導支援システムについて主に社会的問題の観点からプログラムの見直しを行った。本プログラムは、大きく、評価システムと指導支援システムの2つから構成されている。本プログラムに基づいた指導では、評価システムを作成するにあたっては、吃音がある児童・生徒の持つ様々な問題を包括的・総合的に評価することを可能とするためにく、発声発語や言語発達、認知発達、蓮動発達、情緒・心理面の状況、周囲の環境要因、社会的問題等の様々な評価の観点を設定した。また、指導支援システムを作成するにあたっては、吃音がある児童・生徒の多様性・個別性に考慮し、指導支援の観点(吃音問題を構成する3要因である発声発語の改善、情緒の安定、社会的問題の中のどの問題を対象とするか)、目的、方法等がパッケージになっている36の「モジュール」を作成し、児童・生徒の実態にあわせてこれらを随時組み合わせながら指導計画を行っていく方法を採用した。これまで、吃音がある児童生徒を総合的・包括的に評価・指導支援することを狙ったプログラムは、具体的なものはほとんど提唱されていない。今後は、本プログラムをことばの教室で実際に使用し、その中で出てくる問題点を改善していく作業を続けていくことで、本プログラムの内容をさらに発展させていきたい。
ヤマブシタケの凝乳酵素を用いた日本独自のナチュラルチーズの新規な特性の解明

ヤマブシタケが生産する凝乳酵素を用いて新規なチーズを開発する研究を行った。ヤマブシタケの酵素は低温殺菌乳のみならず超高温殺菌乳も凝固した。ヤマブシタケ酵素を用いて作製したカードの粘弾性は、レンネット由来カードの粘弾性よりも低かった。ホエイ成分分析の結果、ヤマブシタケの酵素はカッパーカゼインの切断に関与しないことが示唆された。国内で分離した8株のヤマブシタケの凝乳酵素には凝乳活性がみられ、超高温殺菌乳の凝固が5株の酵素に認められた。8株の凝乳酵素由来のチーズは黒コウジカビに対して抗菌性を示した。よってヤマブシタケが生産する凝乳酵素は新規なチーズ生産に有用であることが分かった。きのこ酵素を用いて作製したチーズの賞味期限の拡大と食感に優れたチーズを開発するために、凝乳酵素生産法の検討とチーズの作製、チーズの物性評価と抗菌性試験、および酵素の分離精製の試みを行った。1.酵素生産法の最適化とチーズの作製:ヤマブシタケNBRC株100328株を含む8株の分譲株について菌糸体のフスマ固体培養を行って酵素生産を行った。凝乳酵素活性は5株に認められ、カード作製能も認められた。酵素活性量、カード収量を検討した結果、MAFF435060株をチーズ生産生産株として選抜した。選抜株のフスマ培養における酵素生産条件を検討したところ、25°C、接種量5disk、水分含有量60%における培養条件が最適条件であった。きのこ酵素を用いると、レンネットと同様に低温殺菌乳からは満足のいくチーズが作製できた。レンネットが不可能な超高温殺菌乳を凝乳できたが、カード収量は低かった。2.チーズの初期物性:レンネットで作製したチーズと比べて、外観が緻密で食感も滑らかで香りは強かった。切りやすさなどは変わらなかった。3.チーズの抗菌性試験:きのこ酵素で作製したチーズは熟成中に雑菌が繁殖せず、細菌、酵母およびカビに対する抗菌性を調べたところ、カビ類およびCandida酵母に強い抗菌性を示した。4.凝乳酵素の特性:ヤマブシタケの酵素は超高温殺菌乳を凝乳できることおよび生成したホエイ中の蛋白質の分析を行った。、従来のレンネットには見いだされない性質が確認された。凝乳酵素の分離精製については検討中である。平成27年度の計画において、凝乳酵素生産株の選抜と酵素生産法の最適化は計画通り進展した。選抜株を用いたチーズの作製は低温殺菌乳を中心として計画通りの結果が得られた。きのこ酵素で製造したチーズの初期物性の評価はほぼ達成することができた。大容量高速冷却遠心機の使用不能及び導入で研究が一時中断し、酵素の分離精製は検討中である。平成28年度に計画されているチーズの抗菌性試験の一部をチーズの熟成過程と並行しながら研究を進めることができた。また平成29年度に計画されているホエイ成分分析の一部試験も行うことができた。平成27年度に引き続きヤマブシタケの凝乳酵素を用いて作製したチーズの賞味期限の拡大と食感に優れたチーズを開発するために食品物性、抗菌性試験および酵素の分離精製の試みを行った。1.カード生成過程における凝乳状況のモニタリングを実施した。レオメータを用いて、ヤマブシタケ由来凝乳酵素を用いた凝乳過程における粘弾性を測定し、レンネットを用いた凝乳過程における粘弾性と比較して、きのこ酵素による凝乳過程の特徴を明らかにすることができた。きのこ酵素で作製したカードの力学的物性はレンネットで作製したカードに比べて損失弾性率の寄与が大きく、きのこ酵素を用いたチーズの滑らかさを推測できた。2.チーズの抗菌性試験:カビの胞子を含んだ寒天平板培地にチーズ試料を埋め込んでカビの生育に対する抗菌性を測定した。その結果、ヤマブシタケの凝乳酵素自体には抗菌性は認められず、チーズの熟成時間の経過とともに抗菌性が発現することがわかった。一方、レンネットを用いて作製したチーズには抗菌性は認められなかった。抗菌物質分離精製:チーズから有機溶媒を用いて分画抽出を行い、各画分のカビに対する抗菌性を確認して抗菌物質画分を検索したところ、抗菌物質は遊離脂肪酸であることが分かった。3.凝乳酵素の特性:カード生成時に排出されるホエイをSDS電気泳動パターンで解析し、ホエイタンパク質成分の分析を行った。さらにHPLC分析を行い、ヤマブシタケ酵素によるカゼイン分解とレンネットによるカゼイン分解生成物が異なることが明らかとなった。凝乳酵素の精製は完全精製までには至らなかった。平成28年度に計画されているチーズの抗菌性試験および凝乳過程におけるモニタリング実験を順調に達成することができた。更に平成29年度の予定していた抗菌物質の分離精製の一部を遂行することができた。また平成29年度の計画していたホエイ分の分析の一部にも着手できた。ヤマブシタケが生産する凝乳酵素を用いて新規な特性を有するチーズを開発するために、凝乳粗酵素の牛乳凝固におけるレオロジー特性と、分離したキノコ株の凝乳酵素活性の特性を解明した。国内分譲機関から入手したヤマブシタケ分譲株の酵素生産性について検討したところ、MAFF435060株が最もチーズ製造に適していたため、本菌株が生産する凝乳粗酵素を用いて凝乳過程におけるレオロジー特性を検討した。本凝乳酵素は低温殺菌牛乳のみならず、超高温殺菌乳も凝乳することがわかった。

低温殺菌乳のカードの動的粘弾性に及ぼす温度依存性において、キノコ酵素を用いて作製したカードの貯蔵粘弾性率と損失粘弾性率は、レンネットを用いたカードの両粘弾性率よりも低いことがわかった。さらにホエイのRP-HPLC分析の結果、キノコ酵素はカッパー-カゼインの切断に関与しないことが示唆された。これらの結果からヤマブシタケ由来凝乳酵素は新規なチーズの生産に有用であることが期待された。国内で分離した11株の野生Hericium属のキノコ株における凝乳活性および超高温殺菌乳の凝固能について評価した。さらに生成したチーズの抗菌性についても検討した。5.8S-rDNA分析によって、8株のH.erinaceus、2株のH.abietis、および1株のHericium sp.が同定された。各株において凝乳活性に違いが認められた。超高温殺菌乳の凝固能はH.erinaceusの5株に認められ、凝乳活性の大きさとは無関係であった。さらに低温殺菌乳から8株のH.erinaceusの酵素を用いて調製したチーズはA.nigerに対して抗菌性を示すことがわかった。よって、ヤマブシタケの酵素は新規なチーズ生産にとって有用であることが明らかとなった。ヤマブシタケが生産する凝乳酵素を用いて新規なチーズを開発する研究を行った。ヤマブシタケの酵素は低温殺菌乳のみならず超高温殺菌乳も凝固した。ヤマブシタケ酵素を用いて作製したカードの粘弾性は、レンネット由来カードの粘弾性よりも低かった。ホエイ成分分析の結果、ヤマブシタケの酵素はカッパーカゼインの切断に関与しないことが示唆された。国内で分離した8株のヤマブシタケの凝乳酵素には凝乳活性がみられ、超高温殺菌乳の凝固が5株の酵素に認められた。8株の凝乳酵素由来のチーズは黒コウジカビに対して抗菌性を示した。よってヤマブシタケが生産する凝乳酵素は新規なチーズ生産に有用であることが分かった。きのこ酵素で製造したチーズの抗菌性試験を実施する。平成27年度に抗菌性試験の一部を遂行した結果をもとに、抗菌性の特徴を明らかにする。さらに子菌性の発現状況についても明らかにする。酵素の分離精製は引き続き検討する。カード生成過程における凝乳状態のモニタリングおよびチーズの特性を検討する。またカード生成過程で生ずるホエイ成分の分析を行う。平成29年度に計画されているホエイ成分の分析を完了する。さらに平成29年度に計画されている抗菌物質の分離性精製と構造決定を完了する。応用微生物学平成28年度における研究分担者が参加を予定していた学会(食品科学工学会大会、名古屋)に参加できなくなったため、研究分担者の支出額が配分額よりも少なくなった。平成29年度はヤマブシタケのチーズから抗菌物質を抽出し、分離精製するための試薬および器具の購入する。研究結果を解析しまとめを行い、学会で発表するとともに学会誌に論文を投稿する。