hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
硫黄被毒したナノ粒子の水素吸放出特性のがん検知への応用

ガス中蒸発法によりRhおよびPdのナノ粒子作製を行った。Rh、Pdナノ粒子は概ね1-4 nmの粒子径であることがわかった。Rhナノ粒子表面に吸着した硫黄を含む分子(主としてチオール系分子)は、化学吸着するがそれ以上の解離反応を示さない結果であったが、水素吸放出に関しては水素吸放出反応をほとんど示さないことがわかった。一方、Pdナノ粒子については、Pdナノ粒子表面を予め硫黄原子で被毒した後に水素吸放出反応を調べたところ、水素吸放出反応速度が著しく鈍化することがわかった。この結果を受け、今後はガン・スクリーニングへの応用を継続することを予定している。本研究課題は、腸内がん患部から発生しているメチルメルカプタン(CH3SH)を効率よく捕集するために、白金族ナノ粒子を応用して非侵襲的な大腸がんスクリーニング法の開発研究を行うことを目的としている。また、水素吸蔵材料の表面が硫黄被毒した際には、その水素吸放出能が著しく減少する実験的事実を元に、ナノ粒子表面に吸着したメチルメルカプタン分子によって硫黄被毒した金属ナノ粒子の水素吸放出反応を詳細に調べることで、硫黄を含む分子の吸着量を精度よく分析できる手法の確立も目指す。平成26年度においては、まず清浄表面を有し、かつ大量にナノ粒子の作製が可能な手法である液中プラズマ法を用いて、金ナノ粒子の形成メカニズムについて解明する部分から始めたが、思いのほかメカニズムの解釈が難しく、なかりの研究時間を要してしまった。しかしながら、金電極の陽極と陰極の表面状態、更には交流電圧の波形、またその周波数に依存して金ナノ粒子の形成が大きく左右するという結果を得るに至った。また、この金ナノ粒子表面に硫黄原子を含むアミノ酸であるL-システイン分子の吸着を実施し、分子吸着構造やその吸着種についての知見を得た。分析は、シンクロトロン放射光リングより放出された軟X線領域のX線を用い、試料のX線吸収微細構造スペクトル(XAFS)を解析することで実施した。試料については、水環境下で実施し、非常に希薄な濃度の試料系であったが、シリコンドリフト検出器(SDD:放射光施設の検出器を借用)の活用によって効率よく測定を終了することが出来た。液中プラズマ法によるRhナノ粒子の作製条件を最適化する結果は得られなかった。この原因としては、ナノ粒子が作製されることはわかったが、その多くはほどなくして沈殿してしまうため、作製に成功したとはいえない。よって、平成27年度で実施したのは、Heガスを用いたガス中蒸発法によるRhナノ粒子の作製にシフトすることにした。Rhナノ粒子は、概ね2-3 nmの直径を有した球形をしており、作製した環境条件を保持できた状態、すなわちRhナノ粒子表面は非常に清浄で炭素や酸素といった汚染物質(コンタミネーション)がほとんどない状態で作製することに成功した。このナノ粒子は、超高真空チャンバのロードロック部に直接接続できる程度に小型化、および軽量化したナノ粒子作製装置の設計・製作により実現できた。このRhナノ粒子に対して励起光のエネルギーを変えて(2000 eVおよび3500 eV)X線光電子分光法(XPS)測定を実施した。この際の測定はシンクロトロン放射光を用いて行った。その結果、励起光の変化に応じて、ナノ粒子表面とバルクとの電子状態が分けられたスペクトルの取得に成功した。このナノ粒子の酸化状態についてXPS測定を行い、酸素被毒に応じた電子状態の変化が得られた。液中プラズマ法によるRhナノ粒子は断念したが、他の手法であるガス中蒸発法によるナノ粒子の作製法にスイッチし、非常に清浄な表面を有するRhナノ粒子の作製とそのXPSスペクトルの取得に成功したため。また、その酸素被毒によるナノ粒子表面とバルクのスペクトルの差を議論できる結果を得たため「概ね順調に進展している」と判断した。昨年度に続き、ガス中蒸発法によるRhナノ粒子の作製を中心に実験を推進した。Rhナノ粒子の粒子径は、概ね1 nmから4 nmの範囲で作製可能という結果を得た。XPSやXAFSによる結果も併せて考えると、極めて清浄な表面を持つナノ粒子の作製に成功したといえる。適当なSiウェハやHOPG基板表面に、ガス中蒸発法で作製したRhナノ粒子を固着し(大気にさらさない条件化で:in-situ条件で)、1気圧の純酸素に10分間暴露した試料に対してXPS測定を行ったところ、表面には酸化物の形成が認められた。またRhナノ粒子表面での窒化物の反応を分析するために、一酸化窒素(NO)ガスについても1%にHeガスで希釈した1気圧のガス雰囲気に暴露(10分間)したところ、NO2や原子状の酸素が吸着している知見を得た。次に硫黄を含む分子として注目しているH2Sガスについての暴露については、暴露装置のトラブル(パーツの硫化)によって残念ながら実現できなかった。一方で、同様なガス中蒸発法で作製したPdナノ粒子については、硫黄を含むガスの吸着によって被毒され、水素分子の解離・透過現象の速度が鈍化する結果が得られた。この結果から推測するに、Rhナノ粒子に関しても硫黄を含む分子についても、Pdナノ粒子と同様の結果になると考えられ、より効率のよりガン検出のスクリーニング基板作製に進展ができると考えている。今後も継続したRhナノ粒子の硫黄被毒の化学状態を分析できるよう、実験装置に対策を施し、研究課題を推進することを予定している。

Rhナノ粒子表面に吸着した硫黄を含む分子(主としてチオール系分子)は、化学吸着するがそれ以上の解離反応を示さない結果であったが、水素吸放出に関しては水素吸放出反応をほとんど示さないことがわかった。一方、Pdナノ粒子については、Pdナノ粒子表面を予め硫黄原子で被毒した後に水素吸放出反応を調べたところ、水素吸放出反応速度が著しく鈍化することがわかった。この結果を受け、今後はガン・スクリーニングへの応用を継続することを予定している。液中プラズマ法によるナノ粒子の作製において、その作製パラメータの最適化は予想以上に進展していると判断した。また、硫黄原子を含む分子が吸着した試料に対するXAFS測定についても進めることができ、この点の進展が大きかったと考えている。しかしながら、最終的なRh(ロジウム)ナノ粒子への適応が出来ていない点が挙げられる。よって、これらの状況を合わせると、「概ね順調に進展」と判断した。Rhナノ粒子に対して、硫黄被毒操作を加え、そのXPS測定およびXAFS測定を実施し、ナノ粒子表面の電子状態変化を明らかにする。その後、Rhナノ粒子から成る薄膜に対する硫黄被毒の程度と水素吸蔵特性について分析し、メチルメルカプタン分子が吸着した際のデータと比較検討を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。表面科学平成27年度は、平成26年度に実施した金ナノ粒子からRhナノ粒子へナノ粒子作製の方向に舵を切る予定である。その後に作製パラメータを最適化し、あわせて硫黄原子を含む分子の吸着反応についてのXAFS分析を行う。また、Rhナノ粒子についての水素吸放出反応を調べることを実施する予定である。
19世紀フランス地方都市における商工業者と政治空間

報告者は、一九世紀フランスにおける支配階層の実態とイメージを把握するために、とくに「政治空間に対する商工業者の参入」に着目して分析をおこなうことを意図した。その際、地方都市レンヌにおける市議会を研究対象とし、市議会議員における商工業者のウェイト、市議会の議論における商工業者の利害の取り扱い、市予算における商工業関連予算の比率の変化、この三点に着目した。第一の点については、重点的に検討した昨年度の作業を受け、主要な対象であるレンヌ市議会議員について、議員の職業や身分をかかわるデータベースの作成を進めた。また、第二および第三の点については、一次資料にもとづく分析が必要となるため、2002年9月にフランスにて資料の収集をおこなった。具体的には、レンヌ市文書館にて市議会議事録および市予決算報告を閲覧し、情報を収集した。また、レンヌ市が位置するイル・エ・ヴィレヌ県の県文書館にて関連する資料を収集した。さらに、同市および同県と比較することによって事態を相対化するべく、同県が位置するフランス西部ブルターニュ地方を構成する他の四県(フィニステール、コート・ダルモール、モルビアン、ロワール・アトランティック)の県文書館でも補足的な資料収集をおこなった。帰国後は、収集した資料の分析を進め、レンヌ市における支配階層の実態とイメージを浮き彫りにするとともに、それを他県の支配階層のものと比較する作業を進めている。本年度は、このうちとくに第一の点を重点的に検討した。まず「商工業者」と定義された人々の実態とイメージにアプローチする方法を考察した。この点については、すでに、プロソポグラフィと呼ばれる方法論が考案され、近世史研究を中心に広く利用されているが、報告者の関心からすると、この方法には(実態は良いとして)イメージに接近することができないという問題点があることが明らかになった。そのため、報告者の課題を取り扱うにふさわしい方法を新しく考案することが必要になった。報告者は、その個人の職業や地位の実態と、市当局など第三者が彼らに与えた職業や地位との間にズレが存在することに着目し、そのズレが彼らのイメージをよく表現していると考えるに至った。そのうえで、資料が良く残っている国会議員に応用することによって、この方法の有効性を検証するという作業を進めている。それと同時に、主要な対象であるレンヌ市議会議員については、この方法を応用するための準備作業として、議員の職業や身分をかかわるデータベースの作成を進めている。
胃癌マイクロサテライト不安定性評価の検証と薬物治療における臨床的意義の解明

DNAミスマッチ修復機構(MMR)の破綻によるマイクロサテライト不安定性(MSI)は癌の薬物治療に関わり、Precision Medicineにおいて重要な遺伝子異常として着目されている。癌遺伝子解析パネルは複数の遺伝子変異と同時にMSIも解析し得る。しかし、胃癌における癌遺伝子解析パネルによるMSI解析の精度および胃癌薬物治療における臨床的意義は不明である。本研究では癌遺伝子解析パネルによるMSI解析の精度を、ベセスダパネルMSI検査や免疫組織化学で同定されるMMR遺伝子異常と比較することで明らかにし、胃癌術前・術後補助化学療養や免疫療法の治療効果とMSIとの関連を明らかにする。
動脈病変の早期診断・治療のためのリン酸カルシウム系複合ナノ粒子の創製

本研究では、動脈病変の早期診断・治療を可能にする複合ナノ粒子の創成を目指す。具体的には、リン酸カルシウムをマトリックスとするナノ粒子に、造影剤ならびに治療薬を内包させる。最終的には、複合ナノ粒子を50200 nmとすることで、血管投与ならびにマクロファージへの取り込みに適したサイズとする。昨年度までに作製法を確立した磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子を動脈硬化のモデルマウスに投与し、病変部における粒子の集積を評価した。動物において十分な造影効率を得るため、磁性酸化鉄ナノ粒子の内包量を増加させた粒子を作製し、動物実験に用いた。粒子投与24時間後にマウスを解剖し、病変部を摘出したところ、病変部の組織切片の鉄染色では、鉄の存在を示す青い箇所が見られ、粒子に含まれる磁性酸化鉄ナノ粒子に由来する鉄が染色されたことが示唆された。さらに、病変部組織を燃焼させ、残渣を酸で溶解し、酸溶解液中に含まれる鉄量を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定することで、病変部の微量の鉄を定量可能であることを見出した。また、本研究の過程で、内包物(造影剤・治療薬など)の化学構造によって、リン酸カルシウムとの相互作用が大きく異なることが判明してきた。そこで、造影剤となりうる金ナノ粒子に着目し、リン酸カルシウムとの相互作用について検討した。具体的には、末端にアミノ基、カルボキシル基、あるいはメトキシ基を有するポリエチレングリコールで被覆された金ナノ粒子とリン酸カルシウム過飽和溶液を混合し、得られた析出物の形態・組成を調べた。その結果、末端にアミノ基を有する場合のみ金ナノ粒子とリン酸カルシウムの相互作用が認められ、複合ナノ粒子が生成した。なお、本粒子の平均粒子径は約140 nm(動的光散乱法)であったことから、当初目標としたサイズを満たす複合ナノ粒子を得られたといえる。3年目となる今年度は、これまでに作製法を確立し、MRI計測ならびに細胞評価により有用性を示した複合ナノ粒子(磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子)について、動物による評価に着手した。組織切片観察や摘出した病変部組織の鉄量測定により、病変部における粒子の集積を評価できることを見出している。また、内包物(造影剤・治療薬など)とリン酸カルシウムとの相互作用における、内包物の化学構造との関係について着目し検討を進めた。国際・国内学会でその成果を発表しており、おおむね順調に進展しているといえる。1作製した複合ナノ粒子の細胞・動物による評価...本研究により作製法を確立した磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子の動物による評価を引き続き行う。複合ナノ粒子を疾患モデルマウスに投与し、病変部における粒子の集積を評価する。動脈硬化のモデルマウスのほか、動脈瘤のモデルマウスによる検討も行う。得られた知見をフィードバックし、作製条件ならびに粒子構造を最適化する。また、磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)ならびにマイクロRNA(治療薬)を内包したリン酸カルシウム複合ナノ粒子については、マクロファージ様細胞に添加し、細胞内への取り込み効率、毒性などを評価する。さらに、マイクロRNAが細胞内でどのような挙動を示すかについて、評価方法を確立する。2リン酸カルシウムと内包物との相互作用解明...本研究の過程で、内包物(造影剤・治療薬など)の化学構造によって、リン酸カルシウムとの相互作用が大きく異なることが判明してきている。実際、造影剤となりうる金ナノ粒子に着目し、末端にアミノ基、カルボキシル基、あるいはメトキシ基を有するポリエチレングリコールで被覆された金ナノ粒子とリン酸カルシウムとの相互作用について検討した結果、末端にアミノ基を有する場合のみリン酸カルシウムとの相互作用が認められ、金ナノ粒子とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子が生成した。本現象についてさらに解析することで、金ナノ粒子とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子、さらには、さまざまな化学構造を持つ内包物とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子の設計指針を示す。本年度は、医薬品共沈法を用いて、磁性酸化鉄ナノ粒子とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子の作製に取り組んだ。医薬品共沈法は、認可済み医療用注射液のみから、穏やかな条件でリン酸カルシウムナノ粒子を生成させる手法であり、安全性の面から臨床応用に有利な手法といえる。6種の医薬品注射液を原料として調製したリン酸カルシウム過飽和溶液に、MRI造影剤であり磁性酸化鉄ナノ粒子を主成分とするフェルカルボトラン注射液を添加し、穏やかな条件(37°C)で短時間(30分)静置した結果、磁性酸化鉄ナノ粒子を含むリン酸カルシウム粒子を得ることができた。しかし、本粒子のゼータ電位は0 mVに近く、長く分散状態を保てなかった(分散後30分以内の沈降を観察)。そこで、フェルカルボトラン注射液を含むリン酸カルシウム過飽和溶液に、カルシウム、リン、鉄の濃度を保ったまま、ヘパリンナトリウム(ヘパリン)注射液あるいはアデノシン三リン酸二ナトリウム(ATP)注射液を添加し、同じ条件で粒子を作製した。得られた粒子は、比較的大きな負の値のゼータ電位を有し(ヘパリン含有粒子:ー15 mV、ATP含有粒子:ー13 mV)、分散性の向上も確認された。粒子に取り込まれたヘパリンのスルホ基、カルボキシル基、ATPのリン酸基が、中性付近で負電荷を有するためと考えられる。

また、DLSによる平均粒子径は、ヘパリン含有粒子で約300 nm、ATP含有粒子で約400 nmとなり、病変部に集積する細胞(マクロファージ)への取り込みに適したサイズとなった。1年目は主に、MRI造影剤(磁性酸化鉄ナノ粒子)をリン酸カルシウムに内包させた複合ナノ粒子の作製ならびに構造解析を行い、マクロファージへの取り込みに適したサイズの粒子を得ることができた。また、雑誌論文や学会において成果の発表も行っており、おおむね順調に進展しているといえる。本研究では、動脈病変の早期診断・治療を可能にする複合ナノ粒子の創成を目指す。具体的には、リン酸カルシウムをマトリックスとするナノ粒子に、造影剤ならびに治療薬を内包させる。最終的には、複合ナノ粒子を50200 nmとすることで、血管投与ならびにマクロファージへの取り込みに適したサイズとする。昨年度までに作製法を確立した磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子を動脈硬化のモデルマウスに投与し、病変部における粒子の集積を評価した。動物において十分な造影効率を得るため、磁性酸化鉄ナノ粒子の内包量を増加させた粒子を作製し、動物実験に用いた。粒子投与24時間後にマウスを解剖し、病変部を摘出したところ、病変部の組織切片の鉄染色では、鉄の存在を示す青い箇所が見られ、粒子に含まれる磁性酸化鉄ナノ粒子に由来する鉄が染色されたことが示唆された。さらに、病変部組織を燃焼させ、残渣を酸で溶解し、酸溶解液中に含まれる鉄量を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法により測定することで、病変部の微量の鉄を定量可能であることを見出した。また、本研究の過程で、内包物(造影剤・治療薬など)の化学構造によって、リン酸カルシウムとの相互作用が大きく異なることが判明してきた。そこで、造影剤となりうる金ナノ粒子に着目し、リン酸カルシウムとの相互作用について検討した。具体的には、末端にアミノ基、カルボキシル基、あるいはメトキシ基を有するポリエチレングリコールで被覆された金ナノ粒子とリン酸カルシウム過飽和溶液を混合し、得られた析出物の形態・組成を調べた。その結果、末端にアミノ基を有する場合のみ金ナノ粒子とリン酸カルシウムの相互作用が認められ、複合ナノ粒子が生成した。なお、本粒子の平均粒子径は約140 nm(動的光散乱法)であったことから、当初目標としたサイズを満たす複合ナノ粒子を得られたといえる。3年目となる今年度は、これまでに作製法を確立し、MRI計測ならびに細胞評価により有用性を示した複合ナノ粒子(磁性酸化鉄ナノ粒子(造影剤)とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子)について、動物による評価に着手した。組織切片観察や摘出した病変部組織の鉄量測定により、病変部における粒子の集積を評価できることを見出している。また、内包物(造影剤・治療薬など)とリン酸カルシウムとの相互作用における、内包物の化学構造との関係について着目し検討を進めた。国際・国内学会でその成果を発表しており、おおむね順調に進展しているといえる。具体的には、リン酸カルシウムをマトリックスとするナノ粒子に、イメージングのための造影剤ならびに治療のための治療薬を内包させる。
燃料油の高効率酸化脱硫反応系の開発

我々は以前の研究において、一気圧の酸素下、エチルベンゼン等の炭化水素溶媒中で、遷移金属塩触媒を用いてジベンゾチオフェン等の有機硫黄化合物を効率良くスルホンへと酸化できることを見いだしている。この系はいくつかの長所を有する優れた反応系ではあるが、溶媒の過剰酸化による品質低下が問題となる。この問題を解決するため、触媒、添加物、溶媒、反応温度等の最適化を行い、高効率酸素酸化反応系の開発を行う。また、ジベンゾチオフェン以外の硫黄化合物への適用性を検討し、最終的には実軽油の処理についても検討する。
河川環境に配慮した自然石を用いた砂防構造物に関する研究

河川環境を考慮した自然石を用いた砂防構造物をつくるための基礎情報となる,自然渓流の巨礫群が作り出す河床の地形学・土砂水理学的特性に関する調査研究を行い,自然石を用いた砂防構造物が備えるべき諸要因について検討した.本研究では,優れた環境を持つ河川を,人工的改修を受けていない,自然河川の長所が生かされた河川であると考え,まず自然渓流において河川微地形の詳細な測量と,微地形に応じた河道内流速分布や河床土砂の粒径等の土砂水理学的特性の調査を行い,人工的な改修を受けた河川での調査結果と比較・検討を行った.その際,自然石やその組み合わせの複雑な形状が作り出す多様性を損なわないよう留意し,それらの多様性を数値化することを試みた.調査の結果として明らかになった地形学・土砂水理学的特性は,生態系や景観の保全などの河川環境の保全との関係から考察され,次のような結論を得た.(1)今回検討対象としたような山地渓流では河川微地形はいわゆるステップ-プール系と呼ばれる階段状河床形態が支配していることがわかった.(2)一つのステップ-プールが作り出す河道の縦断・平面形状の凹凸が,多様な流速場や優れた景観を作り出していることが明らかになった.(3)環境に配慮した砂防構造物への応用例として,自然石の組合わせで作る,流れが集まって落ちるステップと拡幅を伴いながら流れを受けるプール部を備えた床固めを考え,その効果について検討した.なお,計画していた室内実験による検討は十分な結果が得られず,さらに多くの調査事例を加えることとともに今後の課題としたい.河川環境を考慮した自然石を用いた砂防構造物をつくるための基礎情報となる,自然渓流の巨礫群が作り出す河床の地形学・土砂水理学的特性に関する調査研究を行い,自然石を用いた砂防構造物が備えるべき諸要因について検討した.本研究では,優れた環境を持つ河川を,人工的改修を受けていない,自然河川の長所が生かされた河川であると考え,まず自然渓流において河川微地形の詳細な測量と,微地形に応じた河道内流速分布や河床土砂の粒径等の土砂水理学的特性の調査を行い,人工的な改修を受けた河川での調査結果と比較・検討を行った.その際,自然石やその組み合わせの複雑な形状が作り出す多様性を損なわないよう留意し,それらの多様性を数値化することを試みた.調査の結果として明らかになった地形学・土砂水理学的特性は,生態系や景観の保全などの河川環境の保全との関係から考察され,次のような結論を得た.(1)今回検討対象としたような山地渓流では河川微地形はいわゆるステップ-プール系と呼ばれる階段状河床形態が支配していることがわかった.(2)一つのステップ-プールが作り出す河道の縦断・平面形状の凹凸が,多様な流速場や優れた景観を作り出していることが明らかになった.(3)環境に配慮した砂防構造物への応用例として,自然石の組合わせで作る,流れが集まって落ちるステップと拡幅を伴いながら流れを受けるプール部を備えた床固めを考え,その効果について検討した.なお,計画していた室内実験による検討は十分な結果が得られず,さらに多くの調査事例を加えることとともに今後の課題としたい.
ハイマツ・キタゴヨウ交雑帯に働く自然淘汰の連鎖地図ベースでの解析

交雑帯に働く自然選択を検出する目的で、ハイマツとキタゴヨウ間の3山系の交雑帯(八甲田山・蔵王・谷川岳)の詳細な遺伝的構造を、連鎖地図上に載った34遺伝子座(11連鎖群)を用いて解析した。その結果、中立下での期待値から有意に頻度が偏っており、かつ3山系で共通したパターンを示した遺伝子座が4個件検出された。これらの遺伝子座には、自然選択が働いている事が示唆される。また、連鎖不平衡の低下レベルは、蔵王で最も低く、この山系で両母種の融合が進行していることが分かった。本研究では、連鎖地図ベースで、ハイマツとキタゴヨウの交雑帯における遺伝子浸透のパターンから、交雑帯に働く自然淘汰を検出することを目的とする。ベースとなる連鎖地図は、ハイマツとキタゴヨウのF1雑種と推定される個体から採集した種子を利用して主にAFLPとESTマーカーを用いて作成されている。本年度は、ソフトウェアSTRUCTUREのlinkage modelによる雑種個体のゲノムのグラフィカル・ジェノタイプおよび、複数山系の交雑帯の比較に必須な、遺伝子浸透のレベルの中立モデルからのずれの検出といった、基本的解析手法の検討を行った。1)グラフィカルジェノタイプ:連鎖地図作成個体と同じアポイ岳産のハイマツ(22)、キタゴヨウ(24)、雑種個体(2)の種子胚乳サンプルについて、連鎖地図上に載った約400のマーカーの遺伝子型を決定し、STRUCTUREのlinkage modelによって、個々の個体のそれぞれの遺伝子座について由来の推定(ハイマツ由来かキタゴヨウ由来か)を行った。アサインメントの成功率は82%であり、FST値が0.1以下のAFLPマーカー(約20%)を除く事によって、成功率の向上がみられた。2)遺伝子浸透のレベルの検定:本年度に採集した八甲田山系の100サンプルについて、9個の連鎖群のEST28遺伝子座の遺伝子型を決定した。八甲田山の下毛無岱で分子雑指数が0.84となり、16%程度キタゴヨウ遺伝子が浸透していた。採集個体の分子雑指数をもとに、遺伝子頻度の確率分布をシミュレーションによって求め、中立からのずれを検定した。28遺伝子座のうち、有意に頻度が高いマーカーが3個、有意に低いものが4個検出された。これが、自然淘汰による結果なのかを検証するため、次年度以降で他山系との比較を行う。本年度は、八甲田山と谷川岳の2つの交雑帯について、連鎖地図上のマーカーのうちESTマーカー28個、SSRマーカー2個を用いて遺伝子型を決定し、ソフトウェアSTRUCTUREのlinkage modelによって分子交雑指数(MHI)を推定した。次に、中立であった場合に予測される遺伝子頻度の"ばらつき"をMHIデータを基にランダムサンプリングによって経験的に求めた。この予測値から5%以下で有意に偏った頻度(過剰もしくは過少)を示した対立遺伝子を自然選択の関与が疑われる候補遺伝子とした。今回用いた30個のマーカーは10個の連鎖群にわたり、そのうち5%レベルで有意に頻度が偏っていたマーカーは、八甲田集団で6個、谷川岳集団で15個だった。これらのうち、両集団で同じ方向(過剰もしくは過少)で有意に中立頻度から逸れたマーカーが2つ見られた。複数山系において共通の挙動を示すマーカーは、偶然とは言えず、自然選択の関与が示唆される。さらに、連鎖不平衡定数Rの値から交雑帯形成開始年代の推定を行った。この解析には連鎖の強さを考慮してマーカー間距離が15cMの5個のマーカーペアを用いた。この結果、谷川岳はおよそ26世代目、八甲田山はおよそ41世代目という結果が得られ、山系によって交雑開始年代が大きく異なる可能性が示唆された。既に今年度、宮城県蔵王山と福島県東吾妻山でのサンプリングを終えたので、今後はこれらの山系のデータも用いた解析を行う計画である。八甲田山・蔵王・谷川岳の3山系について、ESTマーカー遺伝子座34個(11連鎖群)を用いて、STRUCTURE解析によって分子交雑指数を計算して、交雑帯の中心地を特定した。さらに、交雑帯集団における遺伝子頻度が、中立と仮定した場合から有意にずれているかを、全148個の対立遺伝子について検定した。

そのうち5%レベルで有意に頻度が偏っていた対立遺伝子を持つ遺伝子座は八甲田で15個、谷川で27個、蔵王で27個だった。これらのうち3山系で共通して有意に中立頻度から逸れた対立遺伝子を持つ遺伝子座が4個見られた。これらの遺伝子座を含む染色体ブロックには、自然選択が働いている事が示唆される。さらに、連鎖不平衡係数Rの値から交雑帯形成開始年代の推定を行った。マーカー遺伝子座間の地図距離が15cMの強く連鎖した5グループのマーカー対を用いた。八甲田では、交雑開始時の連鎖不平衡係数推定値とほぼ同じ値になった。一方、谷川では約9世代目、蔵王では約33世代目という結果が得られた。谷川では純粋なハイマツが交雑帯周辺に少なく、蔵王ではハイマツとキタゴヨウが融合しており、純粋なハイマツまたはキタゴヨウと推定される個体が存在しない。交雑親種の移入が蔵王では厳しく制限されている事が、連鎖不平衡の減少につながった可能性がある。ハイマツ由来のマーカーとキタゴヨウ由来のマーカーの区別を行い、グラフィカルジェノタイピングによって、母種由来の連鎖ブロックの雑種個体のゲノムにおける認識を試みていたが、信頼に足る結果を得られないと判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。乗換えを免れている連鎖ブロックの平均サイズを、グラフィカルジェノタイピングによって推定する予定であったが、この手法を採用しない事にした。交雑帯の形成開始年代の相対化は、5cM程度の強く連鎖したマーカー間の連鎖不平衡定数の算出によって行う。また、連鎖地図の成果の論文発表化が遅れているため、論文作成を急ぐ。
廃棄及び排せつを含む消費者行動の環境負荷評価に向けた廃棄物産業連関モデルの拡張

廃棄物産業連関表の拡張のために,排水や排せつを含む消費者行動に関わる環境負荷の検討を行った。既存の廃棄物産業連関モデルをもとに消費者の水使用,農地による炭素貯留効果,木材の国産資源活用等を取り込んだ分析を行った。また,家計の活動をそれらに必要な財と時間との関係で表される「消費技術」に分割し,それを用いて消費者行動に関わる金銭的,時間的制約を包括的に記述する分析モデルを開発した。この消費者モデルと拡張された廃棄物産業連関モデルにより低環境負荷な消費行動(いわゆる「持続可能な消費」)の概観図を示した。前年度に引き続き,廃棄及び排せつを含む経済学的な消費者行動モデルの開発を目指し,伝統的消費者理論の文脈での廃棄物,排せつ及び環境負荷の扱いについての文献サーベイを行い,本研究で開発を目指すモデルの概念整理を行った。これらの文献調査をもとに,伝統的な経済学における消費者理論であまり扱われていない廃棄物組成別排出を説明する消費・廃棄・排せつモデルを構築する準備を行った。理論的な整理と平行して,本研究のもととなるデータ整備作業を行った。家計消費部門について,平均的家計からの組成別の廃棄物排出・再資源化・処理量,それらの組成等を定量的に把握できるよう,データの整備を継続的に行っている。また,本研究の基礎データの一つである廃棄物産業連関表(WIO表)の拡張を目指し,以下の検討を行った。[1]農業部門で化学肥料を堆肥へ振替することによって,農地中に炭素を貯留し,経済全体でのCO2排出量を減らす政策が政府で検討されている。従来型の食品LCA(ライフサイクルアセスメント)では,このような炭素貯留が考慮されていないため,食生活に起因する環境負荷が過大評価されている可能性がある。この問題点を解決すべく,農業部門による炭素貯留効果を考慮した勘定体系の推計と分析モデルの開発を行った。公表されている産業連関表をベースとし,農林水産省の資料,農業関連の実験データ等を組み合わせ,農地の炭素貯留効果を考慮するための拡張型産業連関表の推計を行った(表の作成は平成23年度)。作成された表を用い,食品の販売過程の環境負荷排出量の推計とスーパーマーケットの排出削減策の効果の計測を行った。[2]産業連関モデルにおける部門統合とその影響について,生産誘発係数の計算方法の整理と都道府県比較に関する理論的な検討を行った。[3]廃棄物産業連関モデルのバイオマスへの拡張を目指し,廃棄物焼却に関する技術情報を行った。[1]農業部門による炭素貯留効果を考慮した勘定体系の推計と分析モデルの開発を行った。公表されている産業連関表をベースとし,農林水産省の資料,農業関連の実験データ等を組み合わせ,農地の炭素貯留効果を考慮するための拡張型産業連関表の推計を行った。[3]廃棄物産業連関モデルのバイオマスへの拡張を目指し,廃棄物焼却に関する技術情報の整理を行った。[4]家計の行動に起因する環境負荷を分析するため,家計の活動(移動,食,余暇の過ごし方等)とそれらに必要な財と時間との関係を「消費技術」と定義し,その整理を行った。廃棄及び排せつを含む経済学的な消費者行動モデルの開発を目指し,伝統的消費者理論の文脈での廃棄物,排せつ及び環境負荷の扱いについての文献サーベイを行い,本研究で開発されるモデルの概念整理を行った。同時に,本研究のもととなるデータ整備作業を行った。

家計消費部門について,さらに多くの情報を集め,平均的家計からの組成別の廃棄物排出・再資源化・処理量,それらの組成等を定量的に把握できるよう,データを整備中である。また,本研究の基礎データの一つである廃棄物産業連関表(WIO表)の拡張を目指し,以下の検討を行った。1.農業部門で化学肥料を堆肥へ振替することによって,農地中に炭素を貯留し,経済全体でのCO2排出量を減らす政策が政府で検討されている。従来型の食品LCA(ライフサイクルアセスメント)では,このような炭素貯留が考慮されていないため,食生活に起因する環境負荷が過大評価されている可能性がある。この問題点を解決すべく,農業部門による炭素貯留効果を考慮した勘定体系の推計と分析モデルの開発を行った。公表されている産業連関表をベースとし,農林水産省の資料,農業関連の実験データ等を組み合わせ,農地の炭素貯留効果を考慮するための拡張型産業連関表の推計を行った。2.廃棄物産業連関モデルのバイオマスへの拡張を目指し,国産木材と輸入木材の代替の技術的可能性と環境影響評価の方法について検討を行った。住宅用建材の国産化と輸入代替によって、国内森林の若返りおよび海外の森林保全によってもたらされる効果の大きさとその環境保全効果を試算した。廃棄及び排せつを含む経済学的な消費者行動モデルの開発を目指し,伝統的消費者理論の文脈での廃棄物,排せつ及び環境負荷の扱いについての文献サーベイを行い,本研究で開発を目指すモデルの概念整理を行った。これらの文献調査をもとに,伝統的な経済学における消費者理論であまり扱われていない廃棄物組成別排出を説明する消費・廃棄・排せつモデルを構築する準備を行った。理論的な整理と平行して,本研究のもととなるデータ整備作業を行った。家計消費部門について,平均的家計からの組成別の廃棄物排出・再資源化・処理量,それらの組成等を定量的に把握できるよう,データの整備を継続的に行った。[1]農業部門による炭素貯留効果を考慮した勘定体系の推計と分析モデルの開発を行った。[2]産業連関モデルにおける部門統合とその影響について,生産誘発係数の計算方法の整理と都道府県比較に関する理論的な検討を行った。[3]廃棄物産業連関モデルのバイオマスへの拡張を目指し,廃棄物焼却に関する技術情報の整理を行った。[4]家計の行動に起因する環境負荷を分析するため,家計の活動(移動,食,余暇の過ごし方等)とそれらに必要な財と時間との関係を「消費技術」と定義し,その整理を行った。[5]産業連関表を用いた消費者行動の環境評価に関わる諸問題を整理し,それらに対するひとつの解決策を提示した。[6]上記で定義された「消費技術」を用いて,所得と時間の2つの制約下での消費者行動をモデル化し,線形計画問題を解くことにより,低環境負荷な消費行動(持続可能な消費)の例示した。環境学(環境影響評価・環境政策)家計の消費・廃棄・排せつ行動を表す経済学的な消費モデルについての概念整理を継続して行った。また,既存の廃棄物産業連関モデル(WIO基本モデル)について,計算プログラムのチェックと改善すべき点の整理を行った。さらに,実証分析に必要となる基礎データの収集と整理を進めており,おおむね順調に進展している。
矯正用フッ素徐放性歯科材料からのフッ素放出と唾液による酸処理エナメル質への作用

平成8年度の研究成果に基づき,本年度は人工唾液中の酸蝕エナメル質に対する放出フッ素の影響についての検討を行った.つまり,脱イオン中のへのチャージアップ効果については,浸漬したNaF濃度の影響が有意に現われ,その一方で浸漬時間の影響は少なかったことから,今回はチャージアップ条件として,2%NaF,浸漬時間5分間を選択した.実験期間(各2週間),規模は前回と同様とした.脱イオン水の変わりとして市販の噴射式の人工唾液(サリベート)を採用した.また,最初からGICとともに,1)酸蝕した牛歯エナメル質,2)酸食しない牛歯エナメル質の存在下で,人工唾液中のフッ素とカルシウム濃度をイオン電極にて測定した.牛歯エナメル質は表面を研磨した後,直径5ミリ粘着テープで被覆し,残存部にすべてプロテクトバーニッシュを施した.バーニッシュ硬化後,酸蝕試料はクラレ社製,エッチングジェルで30秒間酸蝕処理を施した.その結果,脱イオン水とは異なる放出パターンが認められ,人工唾液への放出フッ素量は少なかった.今回の研究の結果,1.チャージアップ効果は認められたが,最初の2週間で材料間でフッ素の放出量に有意の差が認められた.2.最初の2週間では,フッ素濃度とカルシウム濃度との間に有意な負の相関が認められた.3.EPMA分析により,エナメル質へのフッ素の取り込みは放出フッ素量に比例し,酸蝕エナメル質の方が多い傾向が認められた.これらにより,GICから放出されたフッ素イオンは,唾液中のカルシウムイオンとともに歯質表面,もしく溶液中に沈着したことが推察された.しかしながら,EPMAによる観察では,表面へのフッ化カルシウムの沈着を特定するにいたらなかった.脱灰・再石灰化に及ぼすフッ化物に効果は今だ不明の点もあるため,マイクロラジオグラムなどによるさらなる検討が必要と考えられる.矯正治療中には装置周囲が刷掃不十分となるためう蝕リスクが増加し,エナメル質う蝕を生じることが多い.これを防止するため,矯正用のバンドやブラケットの接着にはフッ素を含有する接着剤が多用されるようになった.特にグラスアイオノマーセメントはフッ素徐放性能を有するばかりでなく,洗口など外部応用のフッ化物からフッ素をチャージアップし再放出するという特異な性質を発揮し,長期的なフッ素供給装置として注目されている.一方,う蝕の進行過程においては、唾液と歯質界面での無機質(CaやP)の移動による脱灰と再石灰化が繰り返し行われ,フッ素の存在によって再石灰化が増強されることが知られている.今回の研究の目的は,矯正用フッ素徐放性歯科材料からのフッ素放出,チャージアップ能とこれにおよぼす要因を検討することである.下記に示すフッ素徐放性歯科材料を被験材とした.2,Fuji Lute Cement(FLC,合着用グラスアイオノマーセメント,GC)各材料から円盤状の試料を作製し,ただちに2mlの脱イオン水入りのプラスチックビーカー中に37°Cで静置保存した.試料作製から1,2,3,4,7,14日経過後,新しいプラスチックビーカー(2ml脱イオン水入り)と交換した.最終保存終了後,ただちに2種類のNaF溶液(2,0.02%)に浸漬(各々3,6分間)した後,先と同様の方法で貯蔵液の交換を行った.この交換後の残留溶液中のフッ素濃度を測定した.最初の2週間では各材料のフッ素徐放性能を,またその後の2週間では各材料のフッ素チャージアップ能,ならびにこれにおよぼす浸漬フッ化物濃度と浸漬時間の影響を検討し,以下の結果を得た.1.両材料ともにフッ素を放出したが,レジン成分配合のFLCの方が放出量が多かった.2.チャージアップ能に及ぼすNaF溶液の濃度の効果は2%の方が大きかったが,浸漬時間の影響は少なかった.平成8年度の研究成果に基づき,本年度は人工唾液中の酸蝕エナメル質に対する放出フッ素の影響についての検討を行った.つまり,脱イオン中のへのチャージアップ効果については,浸漬したNaF濃度の影響が有意に現われ,その一方で浸漬時間の影響は少なかったことから,今回はチャージアップ条件として,2%NaF,浸漬時間5分間を選択した.実験期間(各2週間),規模は前回と同様とした.脱イオン水の変わりとして市販の噴射式の人工唾液(サリベート)を採用した.また,最初からGICとともに,1)酸蝕した牛歯エナメル質,2)酸食しない牛歯エナメル質の存在下で,人工唾液中のフッ素とカルシウム濃度をイオン電極にて測定した.牛歯エナメル質は表面を研磨した後,直径5ミリ粘着テープで被覆し,残存部にすべてプロテクトバーニッシュを施した.バーニッシュ硬化後,酸蝕試料はクラレ社製,エッチングジェルで30秒間酸蝕処理を施した.その結果,脱イオン水とは異なる放出パターンが認められ,人工唾液への放出フッ素量は少なかった.今回の研究の結果,1.チャージアップ効果は認められたが,最初の2週間で材料間でフッ素の放出量に有意の差が認められた.2.最初の2週間では,フッ素濃度とカルシウム濃度との間に有意な負の相関が認められた.3.EPMA分析により,エナメル質へのフッ素の取り込みは放出フッ素量に比例し,酸蝕エナメル質の方が多い傾向が認められた.これらにより,GICから放出されたフッ素イオンは,唾液中のカルシウムイオンとともに歯質表面,もしく溶液中に沈着したことが推察された.しかしながら,EPMAによる観察では,表面へのフッ化カルシウムの沈着を特定するにいたらなかった.脱灰・再石灰化に及ぼすフッ化物に効果は今だ不明の点もあるため,マイクロラジオグラムなどによるさらなる検討が必要と考えられる.
唾液ストレスマーカーと自律神経機能、および全身疾患との関連に対する研究

日本多施設共同コホート研究京都フィールドの参加者を対象に唾液ストレスマーカーを測定し、口腔内状態、生活習慣および自律神経との関連を検討した。男性では残存歯数の少ないもの、歯周病が進行しているものおよび喫煙者においてストレスマーカの値が有意に高くなっていた。女性においては、他人から口臭を指摘されたことがあるものでストレスマーカーの値が有意に高くなっていた。口腔内状態や生活習慣もストレスの一因となる可能性が示唆された。また、男女ともに唾液採取時間(午前、午後)においてストレスマーカーに有意差を認めたため、唾液採取時間に注意する必要がある。申請者の研究協力者が平成22年度より前向き調査として継続追跡している約2700人のコホート集団を対象として、これまでの我々の研究成果をもとに、唾液成分のストレスマーカー(唾液アミラーゼ、クロモグラニンA、コルチゾール、インターロイキン-6、IgA)を測定し、歯牙喪失、口腔衛生行動との関連および自律神経機能、生活習慣や全身疾患との関連の有無を横断的および縦断的に検討することが目的である。平成27年度の研究実施計画に従い、唾液、口腔内状況およびアンケートデータは順調に収集できており、取得したデータの解析もすすんでいる。データの解析結果として、唾液ストレスマーカーと口腔内状態の関連について、男性において義歯を使用している者は、使用していない者に比較して、アミラーゼ、インターロイキン-6、ラクトフェリンの値が有意に高かった。噛み合わせ悪化が、アミラーゼと関係するとの報告があり、義歯の使用が噛み合わせの低下を起こしている可能性がある。また、残存歯数についても、20歯以上の者と比較し19歯以下の者でアミラーゼの値が有意に高くなっていたことから、噛み合わせの悪化は、男性において大きなストレスとなる可能性がある。インターロイキン-6とラクトフェリンについては、抗炎症作用があることを考慮すると、義歯の使用による歯肉炎症の悪化を反映している可能性がある。口腔内の衛生状態を保ち、残存歯数を維持することはストレスの軽減につながる可能性が示唆された。極端に唾液量の少ない者を除き、十分な唾液量が採取できており、唾液ストレスマーカーの測定が行えている。また、対象者は計画時に予想していた通り集まっている。唾液ストレスマーカーデータおよびその他のアンケートデータも順調に収集できており、解析も行えている。以上のことよりおおむね順調に進展している。申請者の研究協力者が平成22年度より前向き調査として継続追跡している約2700人のコホート集団を対象として、これまでの我々の研究成果をもとに、唾液成分のストレスマーカー(クロモグラニンA、コルチゾール、インターロイキン-6、ラクトフェリン)を測定し、歯牙喪失、口腔衛生行動との関連および自律神経機能、生活習慣や全身疾患との関連の有無を横断的および縦断的に検討することが目的である。唾液、口腔内および生活習慣等のデータに欠損のなかった、男性327人、女性241人について解析を実施した。解析結果として、唾液ストレスマーカーと生活習慣との関連について男性では、喫煙とラクトフェリン、インターロイキン-6、飲酒習慣とインターロイキン-6、唾液採取時間とコルチゾール、ラクトフェリン、インターロイキン-6との関連を認めた。女性では、唾液採取時間とコルチゾールとの関連を認めた。唾液ストレスマーカーと口腔内および口腔衛生との関連について、男性では残存歯数とコルチゾール、地域歯周疾患指数(CPI)とラクトフェリンとの関連を認めた。女性では他人から口臭を指摘されたことのあることとコルチゾールに関連を認めた。唾液ストレスマーカーは採取時間や生活習慣に影響をうけることが報告されており、我々の解析結果からも喫煙、飲酒、採取時間は考慮する必要があると思われる。口腔内および口腔衛生との関連について、インターロイキン-6とラクトフェリンについては、抗炎症作用があることを考慮すると、CPIは歯周組織の判定基準であり、歯肉炎症の悪化を反映している可能性がある。また、咬合不全がコルチゾールの上昇に関連するとの報告があり、我々の研究結果と一致した。平成27年度に引き続き、研究対象者のデータ収集を行い、データの解析を行う。研究計画は順調に進展しているため、特に変更はない。歯科学外注していた唾液ストレスマーカーの測定費用が値上がりし、予定より費用が多くかかったため。次年度の唾液ストレスマーカーの測定者の数を調整する。
特異な変異を有するWiskott-Aldrich症候群患者の解析と治療への応用

1.T細胞の一部にWASP蛋白を発現するWiskott-Aldrich症候群患者の解析と治療(1)我々が樹立した抗WASP抗体を用いた細胞内染色により、Wiskott-Aldrich症候群のスクリーニングを実施し、細胞内にWASP蛋白を発現する患者を同定した。その中に分子量の軽いWASP蛋白を発現するWAS患者が存在した。この患者にみられたnonsense変異と開始コドン(ATG)に第2変異を併せ持つ変異WASP遺伝子を単離し、各々のcDNAを発現ベクターに載せた。このベクターをWASP蛋白の発現していない繊維芽細胞に発現させ、産生される分子量の大きさを比較検討した。その結果、開始コドン(ATG)に第2変異を併せ持つ変異WASP遺伝子では第2開始コドンであるATGから、蛋白が読まれていた。この変異WASP蛋白質はT細胞受容体からのシグナル伝達を促進するNckと結合できるのみならず、逆にシグナルを抑制するWIPとも結合できることを示した。以上より上記変異WASP蛋白質は機能的であることを示した。(2)本症例の末梢血単核球の細胞内染色を行ったところ、約半数のCD4陽性細胞と大多数のCD8陽性細胞でWASP蛋白質の発現が認められたが、T細胞受容体のレパトア解析ではskewingがみられた。このことから、この患者で検出された分子量の軽いWASP蛋白はT細胞増殖には機能的であるが、完全なレパトア形成には不十分であることが示された。(3)正常WASP遺伝子を含むレトロウイルスベクターも作成しており、上記変異WASPが発現している患者細胞に正常WASPを同時に発現させた場合にシグナル伝達をドミナントネガティブに抑制しないかどうかを検討し、遺伝子治療の安全性を確認している。2.WAS患者およびXLT患者の遺伝子診断については、患者及びその親権者に対して事前に十分な説明を行った上で、自由意思に基づく同意(インフォームドコンセント)を文書で得ている。1.T細胞の一部にWASP蛋白を発現するWiskott-Aldrich症候群患者の解析(1)我々が樹立した抗WASP抗体を用いた細胞内染色により、Wiskott-Aldrich症候群のスクリーニングを実施し、細胞内にWASP蛋白を発現する患者を同定した。その結果、開始コドン(ATG)に第2変異を併せ持つ変異WASP遺伝子では第2開始コドンであるATGから、蛋白が読まれている可能性が示された。(2)上記患者の末梢血を細胞内染色したところ、約半数のCD4陽性細胞と大多数のCD8陽性細胞でWASP蛋白質の発現が認められたが、T細胞受容体のレパトア解析ではskewingがみられた。このことから、この患者で検出された分子量の軽いWASP蛋白はT細胞増殖には機能的であるが、完全なレパトア形成には不十分である可能性が示された。この点について、今後検討する予定である。(3)正常WASP遺伝子を含む発現ベクターも作成しており、変異WASPが発現している細胞に正常WASPを同時に発現させた場合、もともと発現している変異WASPがT細胞受容体からのシグナル伝達をドミナントネガティブに抑制しないかどうかを検討し、遺伝子治療の効果および安全性を確認できる系を確立する。

2.WAS患者およびXLT患者の遺伝子診断については、患者及びその親権者に対して事前に十分な説明を行った上で、自由意思に基づく同意(インフォームドコンセント)を文書で得ている。
溶存および地中の炭酸ガス分圧を利用した流出成分分離に関する研究

研究分担者である吉岡は、ある炭酸ガス分圧を有する水が岩石・土壌中を通過する段階で、新たに炭酸ガスが供給されないとするならば、その水中の炭酸ガスは岩石・土壌と反応しながらHCO_3^-濃度とpHを高めることを利用して、pHとHCO_3^-濃度と炭酸ガス分圧を利用した地表水と地中水の分類方法を提案した。本研究はこの考え方の妥当性を検討するものである。調査対象地とした流域はかつて研究代表者らが豪雨時の水質の変化より流出の初期には古い雨水の押し出し流が認められると報告した場所である。観測は1991年10月より開始し約1年間、原則として毎週1回実施した。採水した試料の分析は吉岡が実施した。今回の観測では採水時の形態で分類すれば、水平ボーリング孔(1,2,4)、孔内水(AE)、湧水(10G)はいずれも地下水型、流出水(10)は表流水型である。しかし分類の結果、湧水(10G)は表流水型、表流水(10)は地下水型となることが判明した。湧水(10G)は不透水層である基岩が存在しているため表土層内の水が水滴状に落下しているものを1週間かけて採水した。このため形態的には地下水と判断していたが、HCO_3^-とpHのバラツキは採水前1週間の総降雨量とよく対応しバラツキの原因が雨水であることが明らかになった。またバラツキ時にはHCO_3^-濃度の増加も見られ、かつての押し出し流の傾向も示した。一方、表流水(10)が地下水型となったのは、この地点は水系の源流部に相当するため地下水の浸出水をそのまま採水していたものと思われる。このように形態的な地下水・地中水の分類は信頼度が劣り、そのためには本研究のような手法が必要と思われる。また表流水(10)での豪雨直後の測定結果は、測点が表流水型へ移動していることが確認でき、豪雨時に詳細な採水を行うことにより地表水・地下水の流出成分分離も可能となることが明らかになった。本研究は、信然斜面よりなる小流域(0.3ha)の流出量観測および水質分析に加えて、当該斜勤の地中炭酸ガスの分圧を測定して、溶存炭酸ガス分圧による小流域の流出成分の分離を試みる手法を考慮しようとするものである。試験地は、1979年より流出量観測および水質分析を継続している六甲山系横尾地区とした。この試験地内には0.51.0mの深さのオ-ガ-孔が5ヶ所設置されており、かつて孔内水位を測定していたが、今回はこのオ-ガ-孔に隣接して、ち中炭酸ガス分圧測定用に新たにオ-ガ-孔を設置し、孔底から10cmだけストレ-ナ-を切った塩ビ管を設置した。これらの深さは0.450.85mである。さらに1ヶ所だけ浅い孔(0.3m)も追加した。これらの孔はガラスコック付のシリコンキャップで栓をした。地中炭酸ガスの測定は、毎週1回ガステックGを用いて行っている。測定は1991年10月より開始し、現在まで19回実施した。

地中炭酸ガス分圧は大気炭酸ガス濃度より大きな値(220倍)を示すことが判明し、地中から炭酸ガスが供給されていることが明らかになった。経時変化は秋から冬期にかけては減少傾向にあること、降雨の後は地中炭酸ガス濃度が増加する傾向にあることなどが、今までの測定結果より明らかになった。これらより、流出水の溶存炭酸がス分圧をパラメ-タとして流出成分分離が行える可能性のあることが判明した。今後、測定を継続するとともに、水質分析を行い流出成分分離の方法を考察する予定である。なお、この試験地では地下水が斜面の途中から流出していることが明らかになったため、この地下水および孔内水位測定孔から地下水を採水して、より詳しい流出解析をも行う予定である。本年度は六甲山系横尾地区の花崗岩切り取り斜面に施工された3本の水平排水ボーリング孔(1,2,4)からの湧水流量観測および水質分析、ならびに当該切り取り斜面上部の自然斜面よりなる小流域(10)(0.3ha)の流出観測および水質分析、当該小流域内での5本(A,B,C,D,E)の孔内水位観測および水質分析、6本(OK-1,OK-2,OK-3,OK-4-1,OK-4-2,OK-5)の孔内の地中炭酸ガスの測定ならびに当該小流域内での湧水(10G)の水質分析を行うことにより、地表水と地下水の分類を行った。今回の観測では採水時の形態で分類すれば、水平ボーリング孔(1,2,4)、孔内水(AE)、湧水(10G)はいずれも地下水型、流出水(10)は表流水型である。しかし分類の結果、湧水(10G)は表流水型、表流水(10)は地下水型となることが判明した。湧水(10G)は不透水層である基岩が存在しているため表土層内の水が水滴状に落下しているものを1週間かけて採水した。このため形態的には地下水と判断していたが、HCO_3^-とpHのバラツキは採水前1週間の総降雨量とよく対応しバラツキの原因が雨水であることが明らかになった。またバラツキ時にはHCO_3^-濃度の増加も見られ、かつての押し出し流の傾向も示した。一方、表流水(10)が地下水型となったのは、この地点は水系の源流部に相当するため地下水の浸出水をそのまま採水していたものと思われる。このように形態的な地下水・地中水の分類は信頼度が劣り、そのためには本研究のような手法が必要と思われる。また表流水(10)での豪雨直後の測定結果は、測点が表流水型へ移動していることが確認でき、豪雨時に詳細な採水を行うことにより地表水・地下水の流出成分分離も可能となることが明らかになった。