hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザー血管形成時の血栓形成と再狭窄の機序に関する研究

また1ケ月間経過を追った例(3例)では、レ-ザ-形成部の再狭窄度は25%以下にとどまり、一方バル-ン部は全例50%以上の狭窄を呈していた。以上より、血栓形成性と中膜組織までの損傷が再狭窄に関係すると考えられ、レ-ザ-形成術は血栓閉塞と再狭窄予防に有効である事が示された。臨床例において大腿動脈の完全閉塞性動脈硬化症例30例でレ-ザ-血管形成術を行い95%の成功率をあげている。輸血や手術を要した重大な合併症はみられず、2例に軽度の血管穿孔が生じた程度である。急性の再閉塞は一例のみで、1年近い経過追跡で、臨床上の再狭窄はわずか5%にとどまり、末梢動脈疾患のレ-ザ-治療は有望といえよう。エキシマレーザーとホルミウムヤクレーザーによるパルスレーザー照射の血管壁に及ぼす影響を検討した。家兎動脈においてエキシマレーザー照射後一時間では壁左血栓のみか血管内視鏡により認められ(血栓による閉〓度は平均1.4%)、ホルミウムヤクレーザーでは2.6%であった(n=8)。しかしバルーン形成後1時間では閉塞性血栓が認められた(49%閉〓)このようにレーザー形成術はバルーン形成術より血栓形成性が極めて低いことが判明した。閉〓性動脈硬化症を作った家兎総腸骨動脈において一方をアルゴンレーザープローブ(先端加熱型)で、他方をバルーンで開大させた結果、8羽における成績は、レーザー形成側で内径(血管造影による)は平均0.19mmより1.54mmに開大し、バルーン側では0.29より1.84mmに開大した(有意差はそれぞれP<0.0001)。開大一時間後の血管内視鏡所見ではレーザー形成側では血栓による閉〓度が8%に対し、バルーン形成側では血栓閉〓度が91%に及び、抗凝固療法を行わない状態では動脈硬化血管のバルーンによる血栓形成性は極めて高く、一方、熱利用型レーザーの血栓形成性は低い事がわかった。高コレステロール食の家兎で総腸骨動脈の硬化性症度を作り、一方をレーザー照射、他方をバルーンで開大したところ開大一時間後の血管内視鏡所見ではレーザー照射側は平均5%の血栓閉〓度であり、バルーン側では28%の閉〓度であった(n=5)。全例1ヶ月2ヶ月後に再度、血管内視鏡と血管造影を行った結果、レーザー側は全例25%以下の狭窄度、バルーン側は平均56%の狭窄度であり、レーザー側が再狭乍度の低いことが判明した。臨床例において熱利用型プローブによる末梢血管の血管形成術を行った結果、温度制御システムでは13例全例で再開通に成功し、200300度の先端温度が最も安全で有効であることがわかった。また血管内視鏡により術後の閉〓性血栓は形成されなかった。基礎研究:6羽の高コレステロール食による家兎総腸骨動脈硬化病変に対し、一方の血管に先端加熱型レーザープローブあるいはアルゴンレーザー直接照射による血管形成を行い、他方を血管形成用バルーンカテーテルで拡張し血管造影と血管内視鏡で血管形成術の評価をした.平均血管狭窄度はバルーン例で76%より5%に、レーザー群では82%より24%に減少した(P<0.0001).しかし、1ケ月後にはバルーン群で平均狭窄度は63%,レーザー群では26%となった.バルーン群では再狭窄(50%以上の狭窄)は3例にみられたが、レーザー群では1例もなかった.血管形成術時にヘパリン200U/kgを静脈注射し、1時間後に血管内視鏡で観察したところレーザー群では2例に壁在血栓のみがみられ、バルーン群では2例に閉塞性血栓、4例に壁在血栓がみられた.免疫組織染色法を用いて血小板由来増殖因子(PDGF)の発現を検討したところ、予備実験で血管形成術後数日以内に内膜から中膜にかけて発現がみられ、1ケ月後の再狭窄病変内膜肥厚部には広範な発現がみられた.
放牧ヤギを誘引する休息台の開発とそれによる汚染放牧地でのセシウム集中化

本研究は、反芻家畜に餌として摂取された植物中の放射性セシウム(以下Csと略)の大半が排泄物中に排出されるメカニズムを利用し、放牧ヤギの排泄場所を集中化することでCsの特定場所への集積を促進し、放牧地の簡易な除染技術に役立てることを最終目標とした。研究初年度では、社会的順位の優位な去勢雄と劣位な雌では好んで利用する休息台のスロープ斜度が異なり、3035°のスロープ斜度を持つ2階建て休息舎とすることで、群全体での利用頻度の高い休息舎が提供できるものと推察された。研究2年目には実際にこれら2階建て休息舎を放牧地に新設し、休息舎自体の利用状況と休息舎設置によるヤギの誘引効果、ならびに糞尿を介してのCsの集積状況を検討した。ヤギによる階層型休息舎の嗜好性は高かったものの、79月の2カ月間は夜間の休息舎利用が全く観察されず、放牧期間中を通してのヤギと糞尿の空間分布や放牧地のCs沈着量にはほとんど影響しなかった。79月の利用の低さは成体の去勢雄が不在であったためと推察されたことから、研究3年目の本年度は成体の去勢雄を含む雌雄混成群を用いて同様の試験を継続した。より高い場所での休息を好み、タヌキ等の野生動物への警戒心も少ない去勢雄が存在することで、2階建て休息舎の利用は安定的に高くなり、休息舎周辺部(30m未満)での滞在時間割合は有意に高まった。その結果、植生地上部地表22cm深までの土壌中の総Cs沈着量は、研究3年目にして初めて小屋遠方部で減少傾向を示し、小屋周辺部では一放牧期間中で17kBq/m*m増加した。つまり糞尿の集積を介してCsが休息舎周辺に集められたことが示された。本研究は、反芻家畜に餌として摂取された植物中の放射性セシウム(以下Csと略)の大半が排泄物中に排出されるメカニズムを利用し、放牧ヤギの排泄場所を集中化することでCsの特定場所への集積を促進し、放牧地の簡易な除染技術に役立てることを最終目標とする。そのために、放牧地でのヤギの休息場所を固定化し得る最適な「休息台」を設計し、その休息台を放牧地内に設置した場合に休息場所をどこまで固定化でき、その結果、排泄物を介してのセシウムの集中化をどこまで促進できるのかを検証することを目的としている。研究初年度である本年度は、まずヤギが好んで休息する休息台の高さとそこへのスロープ斜度を、自作の「可動式休息台」を用いて実験的に検証した。その結果、ヤギが好んで利用する休息台の高さとスロープ斜度は去勢雄では160cm・30°が最高であり、それ未満やそれ以上の水準ではどちらも利用率が低下し始めたのに対して、雌では145cm・25°までは高い頻度で利用したが、それ以上の水準では利用率が急速に低下した。つまり好んで利用する休息台の高さとそこへのスロープ斜度は、雌雄間で異なることが明らかとなった。このことは、雌雄混合で放牧されている混成群での休息場所の固定化を図る本研究の場合には、高さが低くてスロープ傾斜の緩い雌用の1階部分と、高さが高くスロープ傾斜の急な去勢雄用の2階部分を併設した「階層型休息舎」が有効である可能性を示唆する。同時に、雌雄混成群での飼育では通常、体の大きな去勢雄が優位となることから劣位の雌個体の福祉性が低下することが問題視される。本研究の直接の目標ではないものの、上記のような階層型休息舎により休息時の雌雄での空間使い分けが可能となれば、雌個体の福祉性を低下させることなく雌雄混合での放し飼い飼育が可能となるかもしれず、この点においても本年度の結果は有益と考えられる。計画当初の予定通り、本年度はヤギが好んで休息利用する休息場所の高さとそこへのスロープ斜度を上述の通り明らかにすることができた。その結果、雌雄混成のヤギ群を対象とする場合には、異なる高さとスロープ斜度の1階と2階部分を有する階層型休息舎が有効であることを明らかにでき、次年度以降に実際に放牧地に設置して排泄場所の誘引を試みる休息舎の最適な構造を決定することもできた。さらに本年度は原発事故以降5年間にわたって継続してきた放牧地のCs汚染状況と放牧ヤギの排泄場所分布のモニタリングも継続した。その結果、飲水と鉱塩が設置されている既存の休息舎の場合でも、休息舎から30m未満でのヤギの滞在時間割合は6264%であり、糞尿回数の約7割が休息舎周辺に集中していた。植生から地中22cm深までの土壌を含めた環境中の総Cs沈着量の推移では、糞尿によるCsの集積が少ない休息舎遠方(90m以上)部分では半減期を考慮した期待値とほぼ同様の沈着量を示したのに対して、排泄物の堆積によりCsが集積すると予想された休息舎周辺(30m未満)では逆に期待値より24kBq/m2低い結果となった。ほとんど平坦で雨水による移動が想定されない当放牧地では、糞尿により集積されたCsの大部分が休息舎内に堆積(沈着)している可能性が示唆された。これら放牧地のCs汚染状況の現在の状況、ならびにヤギが好んで休息する階層型休息舎の構造を明らかにできたことから、次年度以降の研究も予定通り実施できるものと考えている。

本研究は、反芻家畜に餌として摂取された植物中の放射性セシウム(以下Csと略)の大半が排泄物中に排出されるメカニズムを利用し、放牧ヤギの排泄場所を集中化することでCsの特定場所への集積を促進し、放牧地の簡易な除染技術に役立てることを最終目標とする。研究初年度では、ヤギが好んで休息する休息台の高さとそこへのスロープ斜度を、自作の「可動式休息台」を用いて実験的に検証した。その結果、社会的順位の優位な去勢雄と劣位な雌では好んで利用する休息台のスロープ斜度が異なり、3035°のスロープ斜度を持つ2階建て休息舎とすることで、群全体での利用頻度の高い休息舎が提供できるものと推察された。そこで本年度は、2階へのスロープ斜度が3035°となる2階建て休息舎を放牧地に新設し、休息舎自体の利用状況と休息舎設置によるヤギの誘引効果、ならびに糞尿を介してのCsの集積状況を検討した。6月12月までの放牧期間中、センサーカメラによる24時間観察を実施した48日間でヤギが休息舎を利用しなかった日は1日もなく、群による平均利用時間も従来の避難小屋よりも新設した階層型休息舎で有意に長く、ヤギによる階層型休息舎の嗜好性は高かった。一方で休息舎の利用には明瞭な季節変化が見られ、79月の2カ月間は夜間(186:00)の休息舎利用が全く観察されず、放牧期間中を通しての糞尿の空間分布や放牧地のCs沈着量にはほとんど影響しなかった。ヤギの空間分布の誘引、ひいては糞尿を介したCsの集中化を促進するためには、79月における夜間の利用時間低減の原因を明らかにする必要があることが示唆された。計画当初の予定通り、本年度はヤギの嗜好性が高い階層型休息舎を実際に設計・建設することができた。また、建設した階層型休息舎の実際の利用状況も明らかにでき、9頭からなるヤギ群において、全頭が同時に利用できるという点で家畜福祉的にも効果的な休息舎であることも示された。上記の通り、夜間利用時間の季節的低減の原因を明らかにすることができれば、今回新設した階層型休息舎によってヤギの空間分布の誘引、ひいては糞尿を介したCsの集中化が図られるものと推察される。79月における休息舎の利用時間の減少は、この期間中にヤギが夜間にササ藪内での休息を繰り返したためであり、これは当地で放牧試験を始めて以来15年間で初めての現象であった。また本年度の供試ヤギ群はたまたま雌主体であり、去勢雄は1歳の若齢去勢雄1頭のみであった。当該期間中の夜間には階層型休息舎の1階部分にタヌキが侵入している様子が数回観察されたことから、雌主体であった本年度のヤギ群では、野生動物に対する恐怖心から従来とは異なってササ藪内で夜間休息し、その結果、階層型休息舎の利用が低下したものと推察された。この推察を証明するために、次年度は3歳以上の成体の雌雄で構成されるヤギ群を同じ放牧地に放牧して試験を継続し、本年度と同じ測定項目について検討する。外敵に対する恐怖心が雌よりも低い成体去勢雄が存在することで、従来通り夜間のササ藪利用が見られなくなれば、その嗜好性の高さゆえに階層型休息舎の利用時間は放牧期間中を通して高く維持でき、それによって集中化できるCsの量も予定通り把握できるものと考えている。本研究は、反芻家畜に餌として摂取された植物中の放射性セシウム(以下Csと略)の大半が排泄物中に排出されるメカニズムを利用し、放牧ヤギの排泄場所を集中化することでCsの特定場所への集積を促進し、放牧地の簡易な除染技術に役立てることを最終目標とした。研究初年度では、社会的順位の優位な去勢雄と劣位な雌では好んで利用する休息台のスロープ斜度が異なり、3035°のスロープ斜度を持つ2階建て休息舎とすることで、群全体での利用頻度の高い休息舎が提供できるものと推察された。研究2年目には実際にこれら2階建て休息舎を放牧地に新設し、休息舎自体の利用状況と休息舎設置によるヤギの誘引効果、ならびに糞尿を介してのCsの集積状況を検討した。
劣化促進による重金属等汚染物質を含む固化土からの長期溶出特性の解明

限られた期間で固化土の長期的な特性変化を検討するために、劣化促進試験方法の検討を実施した。検討の結果、コンクリートの透水試験器をもとに改良した試料容器と溶液の浸透方法で、供試体の均一な劣化促進が可能となった。また、打設37年後の現地固化処理土の採取、試験を実施し、固化処理土の強度および変形係数の長期特性に関する知見を得た。劣化深度と経過年数の関係については、既往のデータと整合するものであった。さらに、室内で作製したセメント改良土の供試体を攪乱の後、静的締固めまたは動的締固めを行い、攪乱による強度低下と締固めやその後の養生による強度回復状況を詳細に調べた。限られた期間で固化土の長期的な特性変化を検討するためには,既往の調査結果や実際に中長期間養生された固化土に対する試験結果をもとに固化土の劣化特性を把握し,一定の期間でその劣化状況を再現する条件およびシステムの構築が必要となる.そのために,当初の計画では1)港湾空港技術研究所内の地盤中に長期養生している固化土を掘り起し,その力学特性・化学特性を打設時の固化土のデータや過去に定期的に実施している調査結果と比較することで地中養生下における劣化傾向を明らかにする.2)そして,この長期養生した固化土から得られる時間と劣化特性の関係を短縮した期間で再現できるように,急速に固化土を劣化させる試験装置と方法を確立するとしていた.しかし,6月に国内・海外研究協力者と協議し,数に限りのある長期養生試料を有効活用するために計画を改善し,1)に先行して2)を行うこととした.しかし,劣化促進試験方法の検討において,みずみちおよび試料の変形や割れの問題の解決に期間を要し,劣化促進試験およびサンプリングの完了を平成28年度に繰越した.その後,試験に用いる試料容器や,試料の劣化を促進するための溶液の強制浸透方法の検討を進め,コンクリートの透水試験器を改良した試料容器と溶液の浸透方法を完成した.これを受けて長期養生試料を採取し,長期劣化のデータを取得,過去のデータと比較した.長期養生試料の劣化は表面付近にとどまっているものの,9年前のデータに比べて劣化が進行していることが確認できた.暴露面からの劣化については,固化途中で攪乱を受ける場合を想定し,走査型電子顕微鏡による観察を行ったところ,改良土は攪乱を受けると改良土表面に微細な空隙が多数出現するが,長期間の養生中にこれら空隙は水和物などで埋められる傾向が見られた.当初の計画を変更し,現地の長期養生試料の採取及び試験に先立って,劣化促進試験方法を検討することとした.しかし,劣化促進試験方法の検討に期間を要し,劣化促進試験およびサンプリングの完了を平成28年度に繰越した.その後の検討において,試験装置および方法を完成し,これを受けて長期養生試料の採取を行い,過去のデータと比較して劣化の進行に関するデータを取得した.限られた期間で固化土の長期的な特性変化を検討するためには,既往の調査結果や実際に中長期間養生された固化土に対する試験結果をもとに固化土の劣化特性を把握し,一定の期間でその劣化状況を再現する条件およびシステムの構築が必要となる.そこで,平成27年度に一定の期間で長期の劣化を再現できるように,急速に固化土を劣化させる試験装置と方法を確立するとしていた.しかし,劣化促進試験方法の検討において,みずみちおよび試料の変形や割れの問題の解決に期間を要し,平成27年度内に完成することができなかった.そこで平成28年度も引き続き,劣化促進試験方法,具体的には試験に用いる試料容器や試料の劣化を促進するための溶液の強制浸透方法の検討を実施した.検討の結果,コンクリートの透水試験器をもとに改良した試料容器と溶液の浸透方法で劣化を促進させることができた.平成28年度は予備試験として水を試料に強制浸透させたが,一軸圧縮強度及び変形係数がともに30%程度低減しており,本試験方法で小門試料の劣化を促進できることが確認できた.また,劣化させた供試体に対する針貫入試験では,屈曲点の見られない線型的な貫入抵抗値が得られ,供試体内部について一様な劣化程度が再現できた.暴露面からの劣化については,固化途中で攪乱を受ける場合を想定し,セメント改良土の強度特性に及ぼす攪乱・締固めの影響を室内試験で調べた.試験では,室内で作製したセメント改良土の供試体を攪乱の後,静的締固めまたは動的締固めを行い,攪乱による強度低下と締固めによる強度回復状況を詳細に調べた.また,米国・ニュージャージー州で実施した管中混合固化処理工法の現場試験について,現地改良土の長期強度を測定した.限られた期間で固化土の長期的な劣化を再現する試験装置を完成することができた.平成28年度は予備試験のため,水を試料に強制浸透させたが,一軸圧縮強度及び変形係数をともに低減させることができ,かつ供試体内部について一様な劣化程度が再現できた.暴露面からの劣化については,攪乱による強度低下と締固めによる強度回復状況を詳細に調べた.限られた期間で固化土の長期的な特性変化を検討するためには,既往の調査結果や実際に中長期間養生された固化土に対する試験結果をもとに固化土の劣化特性を把握し,一定の期間でその劣化状況を再現する条件およびシステムの構築が必要となる.そこで,平成27年度,平成28年度に,劣化促進試験方法,具体的には試験に用いる試料容器や試料の劣化を促進するための溶液の強制浸透方法の検討を実施した.検討の結果,コンクリートの透水試験器をもとに改良した試料容器と溶液の浸透方法で劣化を促進させることができた.

平成28年度は予備試験として水を試料に強制浸透させ,本試験方法で固化土試料の一様な劣化程度が再現できた.また,平成28年度には打設37年後の現地固化処理土の採取,試験を実施した.平成29年度は,早強セメント,普通セメント,特殊セメントの異なる固化材を用いて同様の劣化促進試験を実施した.その結果,早強セメントによる固化土の場合は,均一な劣化が実現できただ,同じ通水時間では,普通セメント,特殊セメントによる固化土には劣化が見られなかった.この違いは,強制浸透中の排水のpHとCa2+溶出量の時間変化の違いから説明できた.また,平成28年度に採取,試験した固化処理土のデータの分析を進め,固化処理土の強度は比較的健全性を保持していたものの変形係数がおおむね30%低下しているという知見を得た.また,固化土表面の劣化部分については,他の文献のデータと整合する劣化深度と経過年数の関係が得られた.さらに,セメント改良土の低温環境下での強度発現と重金属の不溶化について新しい固化材を試作して室内試験で調べ、低温環境下での強度発現と重金属の不溶化に優れた固化材を開発した。平成27年度に実施した米国・ニュージャージー州での管中混合固化処理工法の現場試験に関して、現地改良土の長期強度についてとりまとめた。限られた期間で固化土の長期的な特性変化を検討するために、劣化促進試験方法の検討を実施した。検討の結果、コンクリートの透水試験器をもとに改良した試料容器と溶液の浸透方法で、供試体の均一な劣化促進が可能となった。また、打設37年後の現地固化処理土の採取、試験を実施し、固化処理土の強度および変形係数の長期特性に関する知見を得た。劣化深度と経過年数の関係については、既往のデータと整合するものであった。さらに、室内で作製したセメント改良土の供試体を攪乱の後、静的締固めまたは動的締固めを行い、攪乱による強度低下と締固めやその後の養生による強度回復状況を詳細に調べた。作製した固化土の劣化促進試験装置を用いて,固化土の劣化試験の予備試験に着手する.予備試験では,溶液を変えて劣化の促進程度の違いを検討する.劣化の程度を調べる試験方法としては,主に針貫入試験,一軸圧縮試験によって行う.加えて,暴露面からの劣化については,固化途中で攪乱を受ける場合を想定し,攪乱による強度低下とその後の回復状況を検討する.今後,作製した固化土の劣化促進試験装置を用いて,浸透溶液を変えて効率よく劣化させられる溶液を検討する.次いで浸透による劣化の際,浸透後溶液への成分溶出を検討し,固化処理土の強度特性と汚染物質の溶出特性の関係をとりまとめる.29年度が最終年度であるため、記入しない。工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
全固体電池の高エネルギー密度化に向けたアモルファス遷移金属酸化物正極活物質の創製

遷移金属酸化物及び低融性リチウム塩からなるアモルファス酸化物正極活物質の開発と、酸化物型全固体電池への応用及びその充放電機構の解析を行った。添加するリチウム塩としてLi2SO4やLi3PO4,Li3BO3,Li2CO3,LiNO3を検討し、イオン・電子伝導性及び成形性の評価を行った。その中でも、Li2SO4を用いた際、成形性とイオン伝導性が高いことがわかり、全固体電池において、最も高容量を示した。また、遷移金属酸化物として、以前までに検討してきたLiCoO2に加えて、Li2RuO3やLi(NiMnCo)O2(NMC)などを評価した。Ni含量の異なるNMCベースのアモルファス活物質を用いた場合、Ni含量の増大とともに、容量が増大し、最大で250 mAh g-1程度の高容量が得られた。一方で、活物質からの酸素ガス発生が原因で、サイクル特性向上には課題が残っている。またリチウム過剰系活物質であるLi2RuO3をベースとしたアモルファス正極活物質においては、270 mAh g-1の高容量と高サイクル特性を達成した。この高容量は従来のRuのカチオンレドックスに加え、可逆的に酸化物アニオンレドックス反応も進行したために得られていることをXPS,XANES測定を用いて見出した。今回、初めてバルク型全固体電池において、酸化物アニオンレドックスによる高容量発現を達成した。また、充放電時における構造変化をXRD及びTEMを用いて解析したところ、立方晶岩塩型構造とアモルファス構造を可逆的に変化することを見出した。また今回開発したLi2RuO3-Li2SO4系正極活物質を用いたリチウムイオン電池も同様に作製し、その充放電特性を評価したところ、350 mAh g-1の非常に高容量が得られることも分かっている。このように、アモルファス正極活物質は、魅力的な電極材料であることを見出すことができた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
脳画像データベースに基づく計算解剖学的手法による年代・性別正常脳構造モデルの作成

本研究は、計算解剖学の手法を用いて年代・性別の標準脳画像を作成し、これを用いて標準脳からの隔たりを統計検定することにより、脳疾患を自動診断するシステムの開発を最終目的としている。本年度は、ある年代の基準脳を他の年代の脳に変形するための平均変形ベクトル場を求めることにより、仮想的な老年あるいは若年脳を計算することをめざした。日本人脳MRIデータベース(1591例)から20歳代70歳代の10歳ごと男女別に群を分けた。次に40歳代の基準脳を一つ選択し、この脳を70歳代の脳(画像数n)に変形するための線形、非線形のベクトル場を計算した。計算したn個の変形ベクトル場を(x,y,z)成分ごとに平均することにより、平均変形ベクトル場を求めた。次いで、この平均ベクトル場を最初に選択した40歳代の基準脳に適用することにより、仮想的な70歳代の脳を計算した。この操作・計算を他の全ての年代、性別の群に対して行うことにより、それぞれ年代・性別の仮想脳を計算した。得られた標準脳を視覚的に判定すると、加齢とともに脳室や脳溝の拡大が見られ、脳の加齢変化を反映していた。しかし、この仮想加齢脳を、前年度に計算した年代毎の平均脳と比較すると、加齢に伴う脳室や脳溝の拡大の程度が過小であった。この結果は、年代を超えた変形で移動距離が大きい場合には、用いた解剖学的標準化の変形パワーが不十分であったことを示唆している。課題としては、以下の2点である。1)より強力なアルゴリズムを探索する必要があること、2)最初に選択した脳の形態上の個性が最終結果に反映されることがわかった。これを避けるためには標準脳計算の過程を数回繰り返す必要がある。以上、昨年度および本年度の研究により、解剖学的標準化の手法を用いることにより、年代・性別の正常標準脳モデルを計算することができた。本研究は、計算解剖学の手法を用いて年代・性別の標準脳画像を作成することと、これを用いて標準脳からの隔たりを統計検定することにより、脳疾患を自動診断するシステムの開発を最終目的としている。本年度は、日本人脳MRIデータベース(1591例)を用いて20歳代70歳代の10歳ごと男女に分け、それぞれの年代・性別の平均的脳形態を反映する標準脳を作成した。まず、画像数=nの集団から脳を一例選択し、この脳を集団内の他の脳に変形するための線形、非線形のベクトル場を計算すし、計算したn個の変形ベクトル場を(x,y,z)成分ごとに平均することにより、平均変形ベクトル場を求めた。次いで、この平均ベクトル場を最初に選択した1例の脳画像に適用することにより、集団の平均的脳形態を反映する標準脳を計算により求めた。この操作・計算を全ての年代、性別の群に行うことにより20、30、40、50、60、70歳代の男女別の標準脳を求めた。得られた標準脳を視覚的に判定すると、加齢とともに脳室や脳溝の拡大が見られ、確かに年齢集団ごとの脳の加齢を反映していた。今回の計算は合計1591例というこれまでにないデータ数の計算であることや、幅広い年齢をカバーしている点に独自性がある。今後の課題としては、以下の2点である。1)平均ベクトル場は各(x,y,z)成分ごとに平均値と標準偏差を持っている。今回の計算では平均値しか用いていないが、標準偏差をどのように反映させるべきか検討の必要がある。2)今回は年代ごとに基準となる脳を選択して計算を行ったが、この場合、選択した脳の形態上の個性がある程度最終結果に反映されるため、年代、性を超えた比較ができない。そこで、ある標準的1例の脳を基準として、全ての年代、性別に変形するベクトル場を求めることにより、同じ土俵(脳形態)から出発した標準脳モデルが作成できる可能性がある。

1)より強力なアルゴリズムを探索する必要があること、2)最初に選択した脳の形態上の個性が最終結果に反映されることがわかった。これを避けるためには標準脳計算の過程を数回繰り返す必要がある。以上、昨年度および本年度の研究により、解剖学的標準化の手法を用いることにより、年代・性別の正常標準脳モデルを計算することができた。
末梢血におけるアルツハイマー病脳関連遺伝子のエピジェネティック・遺伝子発現解析

ヒト脳疾患の進展を末梢血のエピゲノムやトランスクリプトームの変化として捉えられるか?本研究プロジェクトではアルツハイマー病(AD)の抹消血に着目し、特定遺伝子のエピジェネティックな変化と遺伝子発現の変動を調べることを目的とする。これまでに行ったヒト死後脳の遺伝子発現データを用いて、ADに特徴的な脳病変である「神経原線維変化(NFT)」の進展と関連する遺伝子群を同定する。その中から遺伝子を選抜し、DNAのシトシンメチル化レベル(5-mC)と遺伝子発現レベルを解析する。ADの進行が末梢血の変化に反映されていれば、侵襲度の低いバイオマーカーとしての可能性が期待でき、研究の更なる展開につながると考えられる。平成25年度はヒト死後脳(村山繁雄博士提供)の嗅内野、側頭葉、前頭葉に由来する全RNAを用いたエクソンアレイデータ(Affymetrix社)から、NFTの進展(Braak NFTステージ分類)と関連するNFT関連遺伝子を同定し論文化した(印刷中)。一部のNFT関連遺伝子についてはTaqMan法による定量的リアルタイムPCR(qPCR)によって再現性を確認した。各遺伝子の機能や末梢血での発現量をデータベースで検索し、精査した上でさらに遺伝子を絞り込み、本研究プロジェクトの解析対象遺伝子として限定した(宮下・中谷・桑野・池内)。臨床被検体のリクルートは新潟大学病院の物忘れ外来で実施し、採血はインフォームド・コンセントを経て行った(池内)。その際、統計解析に必要な臨床情報(認知機能テスト情報など)も合わせて取得した(池内)。血液から全RNAを抽出し、qPCRによって遺伝子発現量を定量した(宮下)。NFT関連遺伝子として同定された遺伝子は末梢血で発現しているのか?脳と末梢血の間で遺伝子発現量に相関はあるか?また、エピジェネティックな変化はどうか?などが今後の解析課題である。ヒト脳疾患の進展を末梢血のエピゲノムやトランスクリプトームの変化として捉えられるか?本研究プロジェクトではアルツハイマー病(AD)の抹消血に着目し、特定遺伝子のエピジェネティックな変化と遺伝子発現の変動を調べる。以前行ったヒト死後脳の遺伝子発現データを用いて、ADに特徴的な脳病変である「神経原線維変化(NFT:neurofibrillary tangles)」の進展と関連する遺伝子群を同定する。その中からさらに遺伝子を選抜し、DNAのシトシンメチル化レベル(5-mC)と遺伝子発現レベルを解析する。平成24年度はヒト死後脳71症例(東京都健康長寿医療センター:村山繁雄博士提供)の嗅内野、側頭葉(第1側頭回)、前頭葉(第2前頭回)に由来する全RNAを用いたエクソンアレイ(Affymetrix社)解析データから、NFTの進展(Braak NFTステージ分類:0 →I-II →III-IV →V-VI)と関連する「NFT関連遺伝子群」を同定した(宮下・中谷・桑野)。一部のNFT関連遺伝子については定量的リアルタイムPCR(TaqMan法)によって再現性を確認した。各遺伝子の機能や末梢血での発現量を文献やデータベースを検索し、精査した上でさらに遺伝子を絞り込み、本研究プロジェクトの解析対象遺伝子として限定した(宮下・中谷・桑野)。臨床被検体のリクルートは新潟大学病院の物忘れ外来で実施し、採血はインフォームド・コンセントを経て、同意を得た上で行った(池内)。その際、統計解析に必要な臨床情報(性別、年齢、認知機能テスト情報など)も合わせて取得した。

血液は超低温フリーザー(-80°C)内で一時的に保管している(宮下)。Braak NFTステージ分類に依存して発現変動する遺伝子を同定でき、また認知症外来にて採血が順調に進んだ。保存中の末梢血からRNA抽出、及びゲノムDNAの抽出を順次行う。定量と品質管理を行った後、遺伝子発現解析とDNAメチル化タイピングを行う。遺伝子発現解析とDNAメチル化タイピング試薬を購入する。
混合分布モデルの一致推定量の研究

罰則付き最尤推定量が強一致性を持つことを厳密に証明することができた。この結果により、Hathaway(1985)やMclachlan and Peel(2000)などによって言及された未解決問題を肯定的に解決することに成功した。また、罰則付き最尤推定のアルゴリズムを、EMアルゴリズムを基に導出し、数値実験で適切に動くことを確かめた。これにより、従来の最尤推定では破綻してしまう可能性があるパラメータの推定において、その危険性を克服した推定が可能になった。混合正規分布モデルにおける推定においては、パラメータの非識別性や、尤度関数の非有界性により最尤推定が不可能であるという問題点があることが知られている。この問題点は、パラメータ空間を制限したり、パラメータに適切な罰則を付けたりすることにより、回避されることが分かっている。本研究は、混合正規分布モデルを含む混合位置尺度分布モデルにおいて、パラメータ空間に制限をつけた最尤推定や、罰則付きの最尤推定などを扱い、その推定量の一致性や漸近有効性などの漸近的な性質を明らかにするものである。今年度は、まず、各成分の分散の比の最小値に罰則をつけた罰則付き尤度を考え、その罰則付き尤度を最大にする推定量が、強一致性という好ましい性質を持つことを示した。この結果の特殊ケースとして、パラメータ空間に制限をつけたときの尤度を最大にする推定量についても強一致性か成り立つことを示すことができた。これにより、Hathaway(l985)やMclachlan and Pee1(2000)で言及されていた未解決問題が、より一般の枠組みで肯定的に解かれたことになる。さらに、尺度母数そのものに対して罰則を付けた罰則付き尤度も考え、その罰則付き最尤推定量が強一致性を持つことを示すことができた。これにより、Ciuperca, et. al. (2003)の結果の厳密な証明が、より一般的な枠組みで与えられたことになる。また、パラメータ空間に制限を付けた場合の最尤推定値を求めるため、制限付きEMアルゴリズムを構築した。そして、罰則付きEMアルゴリズムとともにそれらの性質を数値実験で調べた。その結果、制限付きEMアルゴリズムと罰則付きEMアルゴリズムの両方で、尤度関数の非有界性に付随するEMアルゴリズムの不安定性が解消されることが示された。本研究は、混合正規分布などを含む混合位置尺度分布モデルにおいて、パラメータ空間に制限をつけた最尤推定や、罰則付きの最尤推定などを扱い、その推定量の一致性や漸近有効性などの漸近的な性質を明らかにするものである。平成20年度においては、混合位置尺度分布モデルについて、その尺度母数に対する罰則付き尤度のいくつかの漸近的な性質を明らかにすることができた。まず、罰則付き最尤推定量が強一致性を持つことを厳密に証明することができた。さらに、強一致性の成立のために必要な罰則の強さについても、明らかにすることができた。この罰則は、標本サイズの増加とともに緩めることもでき、非常に広いクラスを含んでおり、強一致性が成り立つかどうかのチェックも容易である。また、尺度母数そのものに罰則を入れると単位の取り方に依存してしまうため、尺度母数同士の比に対して罰則を入れた最尤推定量を考えた。そして、これに対しても同様の漸近的な結果を得ることができた。これらの結果により、Hathaway(1985)やMclachlan and Peel(2000)などによって言及された未解決問題をより広いクラスのモデルに対して肯定的に解決することに成功した。以上の理論的な結果を踏まえて、尺度母数に対する罰則付き最尤推定のアルゴリズムと、尺度母数の比に対する罰則付き最尤推定のアルゴリズムを、EMアルゴリズムを基に導出した。そして、これらのアルゴリズムが数値実験で適切に動くことを確かめた。
家蚤核多角体病ウイルスの増殖とウイルス遺伝子に関する分子生物学的研究

3株の25K遺伝子の塩基配列を決定した.BmNPV-TとBmNPV-Laでは違いはなかった.このことからBmNPV-Tの多角体形状は25K遺伝子によるものではないと示唆された.BmNPVの25K欠失株を作成し多角体形状と細胞内の多角体数をBmNPV-Hと比較した.BmNPV-Hと比べて多角体数は減少し形状も変化することが確認され、BmNPVにおいてもFP遺伝子として機能することが確認された。25K遺伝子の発現様相を調査するためにmRNAの詳しい調査を行った。25K遺伝子由来の転写産物が最初に検出されたのは感染後72時間で、mRNAの3末端の解析では3株とも違いがなかった。25K遺伝子の5非翻訳領域には初期プロモーターと後期プロモーターが確認され、初期プロモーターの使用が確認された。AcMNPVでは後期遺伝子で、感染後18時間で翻訳産物が確認されている.これらのことからBmNPVの25K遺伝子は他のNPVとは違う転写制御を受けていることが示唆された.NPVは通常中腸細胞では多角体をほとんど形成しないが、BmNPV-Laは他の株と比較して中腸細胞内で多角体を形成し易い.この原因がどこにあるのかを調査するためにBmNPV-Hと比較しmRNAの転写量、タンパク質発現量を中腸、脂肪体で調査した.BmNPV-HとBmNPV-Laの多角体遺伝子のmRNA量は・中腸と脂肪体で差はなかった.中腸でのmRNA量をゲノムあたりに換算すると、BmNPVLaはBmNPV-Hに比べ10倍程度多かった.多角体タンパク質をウエスタン分析により調査した結果、脂肪体に比べ中腸でのタンパク質量は少なくBmNPV-H、-Laとの差はなかった.よって中腸細胞内で多角体が形成されるか否かは多角体タンパク質の翻訳に問題があるものと推測される.3株の25K遺伝子の塩基配列を決定した.BmNPV-TとBmNPV-Laでは違いはなかった.このことからBmNPV-Tの多角体形状は25K遺伝子によるものではないと示唆された.BmNPVの25K欠失株を作成し多角体形状と細胞内の多角体数をBmNPV-Hと比較した.BmNPV-Hと比べて多角体数は減少し形状も変化することが確認され、BmNPVにおいてもFP遺伝子として機能することが確認された。AcMNPVでは後期遺伝子で、感染後18時間で翻訳産物が確認されている.これらのことからBmNPVの25K遺伝子は他のNPVとは違う転写制御を受けていることが示唆された.NPVは通常中腸細胞では多角体をほとんど形成しないが、BmNPV-Laは他の株と比較して中腸細胞内で多角体を形成し易い.この原因がどこにあるのかを調査するためにBmNPV-Hと比較しmRNAの転写量、タンパク質発現量を中腸、脂肪体で調査した.BmNPV-HとBmNPV-Laの多角体遺伝子のmRNA量は・中腸と脂肪体で差はなかった.中腸でのmRNA量をゲノムあたりに換算すると、BmNPVLaはBmNPV-Hに比べ10倍程度多かった.多角体タンパク質をウエスタン分析により調査した結果、脂肪体に比べ中腸でのタンパク質量は少なくBmNPV-H、-Laとの差はなかった.よって中腸細胞内で多角体が形成されるか否かは多角体タンパク質の翻訳に問題があるものと推測される.家蚕核多角体病ウイルスには、多角体遺伝子の変異株がいくつか知られている。多角体の形を、六角形にする遺伝子が一般的であるが、四角形にする遺伝子もある。そこで最初に、それらの遺伝子構造を解析し、そのプロモータ領域についても解析を進めた。遺伝子構造を解析した結果、六角形と四角形の多角体遺伝子には、何ヶ所かの塩基置換が検出され、アミノ酸配列に反映する2箇所の変異が観察された。そこで、家蚕核多角体病ウイルスの六角形と四角形の多角体遺伝子をバキュロウイルス・ベクター(Ac系)に組み込み、その発現を調査した。その結果、カイコの六角形と四角形の多角体遺伝子は、AcNPVの系でも、それぞれ正常に多角体の形を発現することが明らかになった。2箇所の変異のうち、どちらの変異が影響するのかを解明するため、目下、家蚕核多角体病ウイルスの六角形と四角形の多角体遺伝子にポイントミューテイションを導入し、その発現に関する調査を続行している。核多角体病ウイルスの多角体は、カイコのほとんどすべての体組織で形成されるが、中腸組織では、ほとんど形成されない。ところが、中腸に多角体を形成しやすい変異株もある。この変異株では、1)多角体遺伝子のプロモータに変異があり、さらに強力なプロモータとなっているか、2)中腸における核多角体病ウイルスの増殖力を増大させるような変異が起きている可能性が極めて高い。多角体遺伝子のプロモータに変異を詳細に調査した結果、大きな変化は存在しないことが明らかになった。

そこで、2番目の可能性が高いのではないかと考え、目下、多角体遺伝子の発現と他の遺伝子との関係を続行調査している。3株の25K遺伝子の塩基配列を決定した。BmNPV-TとBmNPV-Laでは違いはなかった。このことからBmNPV-Tの多角体形状は25K遺伝子によるものではないと示唆された。BmNPVの25K欠失株を作成し多角体形状と細胞内の多角体数をBmNPV-Hと比較した。BmNPV-Hと比べて多角体数は減少し形状も変化することが確認され、BmNPVにおいてもFP遺伝子として機能することが確認された。25K遺伝子の発現様相を調査するためにmRNAの詳しい調査を行った。25K遺伝子由来の転写産物が最初に検出されたのは感染後72時間で、mRNAの3'末端の解析では3株とも違いがなかった。25K遺伝子の5'非翻訳領域には初期プロモーターと後期プロモーターが確認され、初期プロモーターの使用が確認された。AcMNPVでは後期遺伝子で、感染後18時間で翻訳産物が確認されている。これらのことからBmNPVの25K遺伝子は他のNPVとは違う転写制御を受けていることが示唆された。NPVは通常中腸細胞では多角体をほとんど形成しないが、BmNPV-Laは他の株と比較して中腸細胞内で多角体を形成し易い。この原因がどこにあるのかを調査するためにBmNPV-Hと比較してmRNAの転写量、タンパク質発現量を中腸、脂肪体で調査した。BmNPV-HとBmNPV-Laの多角体遺伝子のmRNA量は、中腸と脂肪体で差はなかった。中腸でのmRNA量をゲノムあたりに換算すると、BmNPV LaはBmNPV-Hに比べ10倍程度多かった。多角体タンパク質をウエスタン分析により調査した結果、脂肪体に比べ中腸でのタンパク質量は少なくBmNPV-H、-Laとの差はなかった。よって中腸細胞内で多角体が形成されるか否かは多角体タンパク質の翻訳に問題があるものと推測される。
植物のプリンアルカロイド代謝の局在性と調節機構

プリンアルカロイド代謝の局在性とその調節機構に関する研究を行った。若いチャ葉のホモジネートを、パーコールによる密度勾配にかけ分析した結果、カフェイン合成に直接関与するカフェインシンターゼ(CS)が葉緑体に局在することが示された。生合成の経路に関して、従来のAMPおよびGMP経路、アミノ酸などの物質からカフェインがde novoに合成される経路に加えて、SAMからメチル基がカフェイン合成などに転移した後に生じたアデノシルホモシステイン(SAH)に派生するアデノシンからのカフェイン合成経路が推定された。カフェイン合成のFine Controlを調べるために、鍵酵素であるCSを精製して、基質やSAMに対するKm値やフィードバックコントロールについて詳細にしらべた。また、7-メチルキサントシンなどのカフェイン生合成系の中間産物やヌクレオチドのプロフィールをHPLCを用いて定量した。多くの植物では、カフェインの分解活性は極めて低く、カフェイン生合成活性が細胞内プリンアルカロイド量を制御していることが明らかにされた。分解活性が高い種は、Coffea eugenioidesであり、この種ではカフェインがテオフィリンを経由して二酸化炭素とアンモニアに分解された。チャ葉におけるカフェインの生合成活性変動が、葉のエイジと光によりどのような影響を受けるか検討した結果、生合成能は、若い葉で最大であるが、葉の成熟に伴い減少すること、光により葉1枚あたりのカフェイン量は増加するが、これは光による葉の成長に基づいており、光は直接にはカフェイン合成には必要がないことが示された。CSのN末のアミノ酸配列をもとにして、CSをコードしている遺伝子をチャ葉からクローニングした。このcDNAをプローブして、CSのmRNAの発現を調べた結果、若い葉で発現が著しく、カフェイン合成はCSの転写レベルでの調節が主要なCoarse controlであることが示唆された。主にチャ葉を用いてプリンアルカロイド代謝の局在性とその調節機構に関する研究を行った。カフェイン合成能の高い若いチャ葉のホモジネートを、パーコールによる密度勾配にかけ、オルガネラを分離し、カフェイン合成系とそれに関連する代謝系の諸酵素の分布を調べた。カフェイン合成に直接関与するS-アデノシルメチオニン(SAM)依存N-メチルトランスフェラーゼが葉緑体に局在することを示した。しかし、AMPデアミナーゼやIMPデヒドロゲナーゼに関しては、ホモジネートで活性はみられたものの、局在性に関しては明確な結果はまだ得られていない。カフェイン生合成の経路に関して、従来のAMPおよびGMP経路、アミノ酸などの物質からカフェインがde novoに合成される経路に加えて、SAMからメチル基がカフェイン合成などに転移した後に生じたアデノシルホモシステイン(SAH)に派生するアデノシンからのカフェイン合成経路が推定された。カフェイン合成のfine Controlを調べるために、鍵酵素であるカフェインシンターゼを電気泳動的に単一になるまで精製して、基質やSAMに対するKm値やフィードバックコントロールについて詳細にしらべた。SAMやSAHの定量法については、現在検討中である。これらのデータを出した上で調節機構の仮説を提出したい。Coarse controlに関しては、葉のエイジや光の有無によりカフェインシンターゼ活性の大きな変動がみられた。カフェインシンターゼに関しては現在この酵素をコードする遺伝子のクローニング中であり、これが成功すれば、遺伝子発現について詳細に検討するつもりである。前年度に引き続き、プリンアルカロイドレベルの調節機構について検討した。多くのプリンアルカロイド生産植物では、カフェインの分解活性は極めて低く、カフェイン生合成活性が細胞内プリンアルカロイド量を制御していることが明らかにされた。

カフェイン分解活性が高い植物は、Coffea eugenioidesであり、この種ではカフェインがテオフィリンを経由してキサンチンになり、さらにアラントイン、アラントイン酸を経て、二酸化炭素とアンモニアに分解された。チャ葉におけるカフェインの生合成活性の変動が、葉のエイジと光によりどのような影響を受けるか検討した結果、生合成能は、極めて若い葉で最大であるが、葉の成熟に伴い減少すること、光により葉1枚あたりのカフェイン量は増加するが、これは光による葉の成長に基づいており、光は直接にはカフェイン合成には必要がないことが示された。前年度に精製されたカフェイン合成酵素(CSと名づけた)のN末のアミノ酸配列を元にして、CSをコードしている遺伝子をチャ葉からクローニングした。このcDNAをもとに、CSのmRNAの発現を調べた結果、若い葉での発現が高く、カフェイン合成はCSの転写レベルでの調節が主要なCoarse controlであることが示唆された。Fine controlに関しては、S-アデノシルメチオニン(SAM)やプリンヌクレオチドの供給度による調節が考えられた。ヌクレオチドの生合成活性は若い葉で極めて高く、CSの発現だけでなく、カフェインの基質の供給系も重要なカフェイン生合成の要因となっていることが示された。Coffea eugenioidesでみられるカフェイン分解に関して、初発反応を触媒する酵素活性の検出が試みられたが、まだ成功しておらず、分解系の制御機構については今後の研究が必要である。
学校給食の方向性と地域農業に関する実証的研究

今年度は、米飯給食における地元産米利用とその実態について、北海道の稲作地帯(空知管内)と畑作酪農地帯(十勝管内)の給食だよりを基に比較検討した。米飯給食の実施回数については、空知地域が週当たり平均米飯実施回数3.5回に対して、十勝地域のそれは2.6回であり、稲作地帯の学校給食の方が米飯を取り入れている回数は多い。また、使用している米については、十勝地域については何ら紹介がないのに対して、空知地域は、地元産米使用と紹介している学校給食が17センター中8センターある。米の生産地である空知地域は学校給食に地元産の米を積極的に取り入れている。米飯給食の導入が他の献立内容にどのような影響を与えているのか、使用野菜数との関係、白飯と味付けご飯との割合、他の献立内容との関わりについて分析した。1食当たり使用野菜数は、空知地域の平均が37.8種類、十勝地域のそれは40.3種類であった。米飯給食の週当たり実施回数が少なくても、使用野菜数の多い学校給食もあれば、またその逆のケースもあり、米飯給食の実施回数と使用野菜数にはっきりとした相関は見られなかった。さらに、米飯給食のうちどの程度白飯が出されているか(以下、白飯率という)について分析すると、白飯率が下は30%台から、多い学校給食においては90%を超えたところもあり、その幅は大きい。個別に、丼物、カレーライス、混ぜご飯などの味付けご飯の時と白飯の時の献立内容を比較すると、味付けご飯の場合は総じて、漬け物と汁物だけの献立であることが多く、白飯の献立内容と比べて満足度に欠ける。献立の多様性は必要ではあるが、おかず類の充実には白飯率を上げることも一案と考えられる。本年度は、まず学校給食に関する行政資料の収集を行ない、全国的な実施状況、栄養職員・調理員の配置状況、給食業務の外部委託状況などのデータを整理した。また、学校給食で使用される食材料に関するアンケート調査を、北海道の共同調理場(センター方式を対象に実施した。回収率は48.7%で、食材料の調達方法やその産地に関する関心の高さが回収率からもうかがえる。地場農水産物の利用状況を中心に実態を把握し、以下のような結果が得られた。一つは、沿岸部の地域においては魚介類や海草類、野菜産地においては野菜類をというように地元の農水産物の利用が見られる。しかし、O-157食中毒事件の影響により、生食するトマト、レタス、きゅうりの利用は、1996年夏の事件を境に極端に減少し、地場産の野菜類は貯蔵性があり、しかも加熱して調理することの多いじゃがいも、にんじん、たまねぎの利用がかなりの比率を占める。米の利用に関しては、学校給食会を通して道産米を指定している給食センターが多いが、国の補助打ち切りにともない、米産地においては地元の農業機関との協議が進められている。地域農業との連携が求められる状況が生まれている。上記のアンケート調査は北海道の共同調理場を対象としたが、さらに自校方式の学校給食における食材料の調達方法や地域農業との関わりについて調査し、学校給食の運営形態による違いや献立内容への反映などの分析を深める予定である。また、食材料の調達を地元ないしは近隣地域に求めている先進事例の実態調査も実施する。地元の農産物を地元の人々が消費するという動きは、学校給食においても見られる。前年度は地元産食材料の利用状況について、北海道の学校給食センターを対象にアンケート調査を行い、その現状や問題点を確認した。今年度は地元産食材料を取り入れている大規模及び中規模の学校給食センターにおいて、それを可能とする要因を実態調査により明らかにした。

食数が1万数千食という超大規模のセンターにおいて地元産食材料の利用が可能となった大きな要因として、自治体関係者や生産者との協力関係があったことが挙げられる。市が「農業理解促進対策事業」という地元の有機低農薬野菜生産に伴うコスト高部分を補填する政策を打ち出し、センターで使用する有機低農薬野菜の定着を促進させた。その結果、1997年現在4割を超える地元産の、しかも有機低農薬野菜の利用となっている。また、「ふるさと給食週間」の実施や生産者との交流給食会などの取り組みを通して、児童・生徒・教員・父母たちに、地元産食材料の使用について積極的に紹介し、地域農業についての関心と理解が深まった。2千食の中規模のセンターにおいては、自治体からの直接的な支援はないが、市内の生産団体・小売業者の協力により地元産食材料の利用は8割となっている。もち米の産地という地域農業の特徴が学校給食の献立にも反映され、月に一度は赤飯やもち米を使ったお菓子が出されている。地元産の食材料が調達できない時期には、収穫期のとうもろこしをペースト状にして利用するなどの工夫や、国産のものを追求するなど輸入農作物や冷凍加工食品に頼らない内容となっている。学校給食の運営形態としてセンター方式よりも自校方式の優位点が論じられることが多いが、センター方式にあっても、地元産の食材料の利用は充分に可能であることが明らかになった。今年度は、米飯給食における地元産米利用とその実態について、北海道の稲作地帯(空知管内)と畑作酪農地帯(十勝管内)の給食だよりを基に比較検討した。米飯給食の実施回数については、空知地域が週当たり平均米飯実施回数3.5回に対して、十勝地域のそれは2.6回であり、稲作地帯の学校給食の方が米飯を取り入れている回数は多い。また、使用している米については、十勝地域については何ら紹介がないのに対して、空知地域は、地元産米使用と紹介している学校給食が17センター中8センターある。米の生産地である空知地域は学校給食に地元産の米を積極的に取り入れている。米飯給食の導入が他の献立内容にどのような影響を与えているのか、使用野菜数との関係、白飯と味付けご飯との割合、他の献立内容との関わりについて分析した。1食当たり使用野菜数は、空知地域の平均が37.8種類、十勝地域のそれは40.3種類であった。米飯給食の週当たり実施回数が少なくても、使用野菜数の多い学校給食もあれば、またその逆のケースもあり、米飯給食の実施回数と使用野菜数にはっきりとした相関は見られなかった。さらに、米飯給食のうちどの程度白飯が出されているか(以下、白飯率という)について分析すると、白飯率が下は30%台から、多い学校給食においては90%を超えたところもあり、その幅は大きい。個別に、丼物、カレーライス、混ぜご飯などの味付けご飯の時と白飯の時の献立内容を比較すると、味付けご飯の場合は総じて、漬け物と汁物だけの献立であることが多く、白飯の献立内容と比べて満足度に欠ける。献立の多様性は必要ではあるが、おかず類の充実には白飯率を上げることも一案と考えられる。