hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオマスの新規機能性の開発・利用

1.オイルパーム産業廃棄物の一種であるパームファイバーの糖化液中にみられる微生物増殖促進因子およびその増殖促進・有用物質生産促進効果について検討し、次のような知見を得た。(1)パームファイバー糖化液からゲルろ過およびイオン交換クロマトグラフィーにより、部分精製した結果、本微生物増殖促進因子は陽イオン性の低分子物質であることが示唆された。(2)本因子のBacillus属細菌に対する増殖促進効果は、誘導期を短縮することによるものではなく、菌体量を増加させるビタミン型の効果であることがわかった。2.ヘミセルロースの一種であるキシランの加水分解物の添加によってBacillus属細菌の酵素生産が促進される作用について検討し、次のような知見を得た。(1)キシラン加水分解物には、分子量的に150300の単糖もしくは2糖類に相当する有効成分が含まれるが、キシロース(X_1)およびキシロビオース(X_2)標品にはこのような酵素生産促進作用はみられないことより、本有効成分はX_1もしくはX_2とは何らかの構造的な差違があると考えられる。(2)納豆菌の培養時に本キシラン分解物を添加することによって、フィブリン分解酵素などの生産が促進されることより、納豆菌によるナットウキナーゼの生産や高機能性納豆の生産への応用が期待される。1.バイオマスの一種であるパームファイバー中に見出された微生物増殖促進因子に関して、次の成果が得られた。(1)パームファイバーの糖化法の検討を行った結果、脱リグニン処理した粉末パームファイバー(0.5%)と市販酵素剤セルラーゼ・オノズカR-10(0.2%)を用いて、37°C、7日間糖化する方法が最適であることがわかった。(2)パームファイバー中に含まれる微生物増殖促進因子は、陽イオン交換樹脂に吸着することから、まず、陽イオン交換クロマトグラフィー(アンモニア水溶液による溶出)を行い、続いてゲルろ過クロマトグラフィー(酢酸水溶液による展開)による精製により、部分精製品を得ることができた。(3)本因子による増殖促進効果は、数種の酵母および細菌に対して認められ、とくにBacillus属細菌に対して顕著であることがわかった。また、Saccharomycopsis属酵母によるグルコアミラーゼ生産、Bacillus属細菌による液化型アミラーゼおよび糖化型アミラーゼの生産を促進することが明らかとなった。2.陸生植物のヘミセルロース成分であるキシランから調製されたキシロオリゴ糖による微生物酵素生産促進に関して、次の成果が得られた。(1)キシロオリゴ糖の原料として、カラス麦、バーチウッドおよびラーチウッドキシランについて検討した結果、カラス麦キシランが本目的のキシロオリゴ糖原料として最適であることがわかった。(2)キシロオリゴ糖の調製法について種々検討し、50mMのリン酸水溶液中、121°C、15分間の加水分解条件が最適あることを見出した。(3)カラス麦由来のキシロオリゴ糖を培地に添加することによって、納豆菌(Bacillus natto)ではフィブリン分解酵素、カゼイン分解酵素、アミラーゼ、エステラーゼ、カタラーゼなどの酵素生産が促進されるという興味ある結果が得られた。1.パームオイル産業廃棄物の一種であるパームファイバーの有効利用法の開発を目指して、パームファイバー糖化液を利用した培地による微生物の増殖、有用物質生産について検討した結果、次のような知見が得られた。(1)糖化液培地を用いて、種々の微生物を培養したところ、酵母のCandida属、Saccharomycopsis属、細菌のEscherichia属、Bacillus属の菌種で、標準培地で培養したときよりも高い菌体量が得られた。特に、Bacillus属の菌種に対する増殖促進効果は顕著であった。(2)微生物の有用物質生産における糖化液培地の有用性について検討した結果、酵母によるSCP生産、細菌によるアミラーゼ生産、カビによる色素生産において、標準培地で培養したときよりも高い生産量が得られた。(3)Bacillus subtilisの培養において、糖化液培地では標準培地に比べて糖の取り込みが促進され、また、定常期に延長がみられることがわかった。2.ヘミセルロース成分の一つであるキシランから調製したキシロオリゴ糖の利用開発を目指して、納豆菌への添加効果について検討した結果、次のような知見が得られた。(1)市販の納豆から分離した納豆菌によるキシロオリゴ糖の添加効果を検討した結果、いずれの納豆菌の培養においても無添加の場合に比べて、高いフィブリン分解活性が得られた。(2)フィブリン分解活性の増加は、単独の成分によるものではなく分子量的に広がりを有するオリゴ糖の混合物による総合的な効果であろうと考えられた。(3)フィブリン分解活性の増加は、本酵素の比活性が増加することによるのではなく、酵素タンパク質自体の誘導・生成の促進によるものであろうと考えられた1.オイルパーム産業廃棄物の一種であるパームファイバーの糖化液中にみられる微生物増殖促進因子およびその増殖促進・有用物質生産促進効果について検討し、次のような知見を得た。

(1)キシラン加水分解物には、分子量的に150300の単糖もしくは2糖類に相当する有効成分が含まれるが、キシロース(X_1)およびキシロビオース(X_2)標品にはこのような酵素生産促進作用はみられないことより、本有効成分はX_1もしくはX_2とは何らかの構造的な差違があると考えられる。(2)納豆菌の培養時に本キシラン分解物を添加することによって、フィブリン分解酵素などの生産が促進されることより、納豆菌によるナットウキナーゼの生産や高機能性納豆の生産への応用が期待される。
現世および新生代海洋におけるマンガンクラストの形成環境

本研究では、以下の3つの成果が得られた.1)モデル海山における遠隔探査機による精密調査によって,北西太平洋の鉄・マンガン酸化物資源の分布・産状・偏在性の実態が把握され,資源形成の詳細な時間的および空間的変動パターンの特徴が明らかになった.2)マンガンクラストの組成・組織の時間変動が海洋古環境を記録する可能性を検証し,精密年代測定,微細層序の対比を行い,長レンジ堆積コアとしての意義が検証された.3)有用金属元素の存在状態測定等により有用金属は,鉄およびマンガン酸化物への吸着,置換反応の選択性は分子レベル,あるいは鉱物化学的特徴等によって規制されることが例示された.平成24年度は研究分担者3名はじめ,連携研究者とともに,海底マンガンクラストを対象として,実海域での現場観測,試料採取の実施,採集したサンプルを中心とした各種の分析を行った.海底探査ロボットを用いた海底探査航海(全国公募による競争的研究航海)に応募して4件中,3件が採択され,3航海(うち2回は首席)の航海を実施した.モデル海域として,北西太平洋海盆(拓洋第5海山)と四国海盆(流星海山)を集中的に調査することが出来た.試料は非擾乱,非破壊という条件を満たす良質なものであり,詳細な組成プロファイルに基づく微細層序の検討に最適であった.同時に層序に年代軸を入れる努力を続け,放射性同位体,安定同位体,残留磁化を用いて,独立に年代分析を実施することが出来た.その結果複合年代測定法の一つの成功例を呈示することが出来た.他には,微量元素(希土類,白金族)のパタン解析やフラックス算定に基づき,北西太平洋における新生代の鉄・マンガン酸化物資源形成の概要を浮き彫りにした.少なくとも1200万年あるいはそれ以上古い時期から,現在まで,約1000mから超6000mのあらゆる水深帯において,酸化物物の沈殿が継続してきたという事実が明らかになりつつある.研究の実績,成果の一部は,各種の学会,シンポジウム(海外開催も含む),および海洋研究開発機構のクルーズレポートなどに逐次公表した.最終年度には,探査ロボット(海洋研究開発機構HyperDolphin3K)を用いた共同研究航海(南鳥島周辺海域)を実施し,試料の組成分析,年代分析を実施した.調査や分析は,分担・連携研究者を中心として,さらに複数の大学のほか,産業技術総合研究所,海洋研究開発機構,石油天然ガス・金属資源機構の研究者も加えて,多分野,多彩な研究へと展開することができた.これらの研究者を中心とした自発的な研究ネットワーク(仮称マンガンクラスト研究会)が発足し,地球惑星科学連合2014大会では,「マンガンクラストの生成環境」のセッションとして発表を行った.成果の一部は内外の学術誌,書籍,講演会,シンポジウムなどを通じてすでに行っている.研究の目標である「化学堆積岩としての有用性の検証」について,確かな事例を提示することができた.以下のとおり,本研究の成果に基づいて、マンガンクラストの形成環境と形成プロセスについての全体像が見えつつある。1)北西太平洋では鉄・マンガン酸化物は新生代から現在まで,おそらく継続的に成長し続けてきた。2)主成分の鉄,マンガンの濃集速度(metal flux)の時空変動は小さく,おそらく広い水深帯,広域的広がりをもって形成されている。3)クラスト中の副成分元素濃度と海山近傍の現在の海底環境との対比に強い意味がある.4)つまり,マンガンクラストの量と質は広域的な海洋環境変動を反映し、同時に局地的スケールの変化も刻み込まれている.このように長いレンジ化学堆積岩として具体的に認知することが可能であるという事例が示されたことは,古海洋環境復元・物質循環解明への展開が期待され、同時に最近認可された我が国の探査鉱区における資源量算定、鉱床探索に際して重要,不可欠な情報となる。本研究では、以下の3つの成果が得られた.1)モデル海山における遠隔探査機による精密調査によって,北西太平洋の鉄・マンガン酸化物資源の分布・産状・偏在性の実態が把握され,資源形成の詳細な時間的および空間的変動パターンの特徴が明らかになった.2)マンガンクラストの組成・組織の時間変動が海洋古環境を記録する可能性を検証し,精密年代測定,微細層序の対比を行い,長レンジ堆積コアとしての意義が検証された.3)有用金属元素の存在状態測定等により有用金属は,鉄およびマンガン酸化物への吸着,置換反応の選択性は分子レベル,あるいは鉱物化学的特徴等によって規制されることが例示された.初年度において,分担者・連携研究者全員が集合してキックオフ研究会を高知大学で開催した.研究分担,分析体制,今後の調査航海実施体制,来年度向けの申請,他機関との調整などを行った.既存の試料の予備解析を行って,以下の予備的成果を得た.1)年代測定法の検証を行い,有効性の評価が可能となった.特に安定同位体,放射性同位体による精密年代測定に進展が見られる.2)資源形成の空間分布に傾向が認められる兆候が見つかった.現場での不撹乱試料の採取は環境要因との対比において有効であり,水深規制の傾向が認められている.3)時間分布は必ずしも一定ではなく,地域特性があるらしい.海洋堆積物コアになぞらえた長レンジ微細層序学への展開が期待される結果が得られた.その他,次のような実務的な進展があった.

4)23年度には,小型船舶(東京大学)による海底試料採取1回,探査ロボット(海洋研究開発機構船舶)による現地調査2回,の航海を課題関係者が首席研究員を担当した.成果の一部はJAMSTECのHPに航海報告として公開されている.5)次年度24年度の海洋研究開発機構船舶をもちいた航海申請を行い,3件が採択された.6)研究集会や講演会などにおいて,海外で3件以上,国内で6件以上の研究発表を行った.本研究は4機関,4名の研究者の共同研究として開始した。研究の場としては競争的研究航海の獲得を目指し,予定を大きく上まわる航海のチャンスを獲得した。研究機関や大学の研究者20余名を核とした,自主的研究グループを設立し,これまでに2回の研究会を開催した。この研究グループは,我が国随一と自負している。2013年5月に開催される,我が国最大の地球科学系研究集会である地球惑星科学連合大会において,我々の独自のセッション「海底マンガン鉱床の生成と環境」を立ち上げた。我々の研究成果は学会だけではなく,国際的,あるいは政策分野にも貢献をしている。例えば,我が国のマンガンクラスト鉱区申請(国連・国際海底機構)に活かされ,研究成果は多くの国際研究集会や国際学術誌などに公表されている。内外の人的ネットワークも新たに構築され,一部は,海洋研究開発機構,石油天然ガス・金属資源機構,産業技術総合研究所などとの共同研究を実現した。以上のことから,小さな研究予算でありながら,非常に大きな展開が進んでおり,これは予定外の大きな成果ということが出来る。初年度にあたり,申請した計画に基づいて,研究分担やそれぞれの課題について具体的な研究目標と活動計画を作成した.大きくは1)現世海洋の諸パラメータと資源形成の多様性との関連性の把握,2)資源形成環境を時代スケールで遡ることによって古海洋環境を復元する可能性の検証,の2つのグループ体制を整備した.初年度から,既存の3航海に相乗りすることが可能となり,現場データ,採取試料をこの研究課題において扱うという合意がなりたっている.来年度(24年度)に向けて申請した研究航海3航海については,日数の減査定は受けたものの,3航海とも採択され,現場データおよび試料の入手と優先的な利用が可能な状況になっている.研究面でも,口頭発表9件が報告され予備実験の一部が成功している.分析中の試料についても報告が進んでいる.過去2年を振り返り,さらに次世代に向けて,深海底の鉱床地質学とでも言うべき新たな分野を拡げるべく,総合的な共同作業,共同研究を継続する。マンガンクラストを海洋コアとみなすという斬新なアイデアを実証すべく,鉱物学,地質学,化学,物理学,古生物学,微生物学等の多角的研究を進化させたい。最終年度に当たっては,成果蓄積と同時に,研究発表が重要であるから,成果発信に努力する。当初予定した研究分担者の中で小項目の担当者を決める.,上記のグループ1)に関わる研究は主に高橋が担当し,グループ2)は臼井,鈴木,伊藤が担当する.この体制は,今年度の分担者会議によって了解されている.さらに各グループの中では,研究項目が細分化される.1)では,異なる海域における表面沈殿物の水深方向変動の有無の特徴付けが重要である.航海毎に独自のデータ・サンプルセットを分析・解析する.2)では,微細層序学的検討が主の目的であり,議論の基礎となるべき精密年代測定が必要不可欠な課題である.
メタマテリル構成法の研究および周波数選択性遮蔽材、レドーム材の実用化開発

金属線配列シートの等価誘電率はマイクロ波帯で共鳴分散を生じ、共鳴周波数以上では誘電率実数部は負になることを利用した電波吸収体や遮へい材の設計について検討した。さらに、磁性複合材のマイクロ波帯の材料定数について検討し、透磁率が数GHz付近で殆ど0、あるいは負になる可能性があることを実験的に確認した。金属線配列シートにおける誘電率の共鳴分散は、基本的には金属線がほぼ半波長になる周波数で共鳴を生じることによる。この性質を積極的に利用して特徴的な吸収・遮へい材を設計するのが目的である。共鳴周波数付近では誘電率虚数部、すなわち損失項も増えるのでこのシートは通常のデバイス材としては適さない。しかし、ここで検討しているシートを通常の電波吸収体に積層すると、その入力インピーダンスの周波数変化を抑制するように作用させることができ、広帯域設計が可能となる。このことを幾つかの事例により実験的に確認した。さらに、遮蔽特性についても検討し、特に金属線配列シートの多層構成では周波数選択形の遮へいシートが可能となることを実験的、理論的に確認した。この遮へい材はレドーム材としての応用が期待される。金属繊維配列シートでは、金属線間隔が半波長以上になると(この状態は多くは共鳴周波数よりも高周波で生じる)グレーティングローブによる散乱が生じることを確認した。これが生じると、例えば垂直入射であっても反射波は入射方向だけではなく、金属線配列間隔と波長とで定まる特定の方向にも進行する。この現象は、反射・透過から等価的な誘電率を算定するのが出来なくなることや、吸収特性の評価が困難になる等の問題点を生じる。前者は金属線に誘導される電流から分極を直接求める手法で解決できる見通しが得られたが、後者については更に検討が必要である。メタマテリアルとしては誘電率に加えて透磁率の調整が出来ればさらに応用が広がり、デバイス設計の自由度も増す。本テーマでは磁性複合材の高周波特性を検討した。実用を考慮してバイアス磁界がない状態で検討した。金属磁性材、酸化物磁性材ともに複合材にすれば主に1GHz以上において透磁率実数部が殆ど0、あるいは負の値になることを実験的に確認した。現状では透磁率は負の値になってもその絶対値は大きくはない。しかし、磁性複合材は均一媒質であること、金属線配列材シートと積層すれば負の位相定数が得られる可能性がある等の特徴がある。今後これらに関する検討を引き続き行う予定である。有限長金属細線の配列で誘電率の共鳴分散を生じさせ、誘電率が正から負の値に及んで変化する媒質を試作した。この媒質は現在、シート状に構成されており、他の媒質、例えばフェライトゴム等に積層して電波吸収特性の広帯域化ができることを実験的に確認した。また、本シート材を複数層積層することにより、周波数選択性の遮蔽材が可能であることを示した。

メタマテリアルを実現するには誘電率とともに透磁率の制御も必要であり、100μm500μm程度の厚みで10cm角の磁性複合材の試作に取りかかった。平坦な試料作成や組成調整に課題を残しているが、これまでの実験では透磁率がほぼ0になる可能性が得られている。これについては、引き続き検討を続ける。磁性材層と金属線配列材を組み合わせて、誘電率、透磁率が同時に負の値になる材料についても検討を開始した。現在のところ、透磁率については虚数部の値が大きく、したがって損失材の特徴を持っているため吸収材としての応用が可能であるとの見込みである。誘電率、透磁率が負の値になる材料の測定は、波長よりも十分薄い試料を用いることで可能であることを確認した。評価精度の向上と厚い試料の評価法については今後検討を開始する。人工材料として基本的な構成である有限長金属線配列を主に扱い、その等価誘電率について検討した。等価誘電率は共鳴形の分散特性を示すこと、共鳴周波数は金属線長に依存するので任意に調整できること、共鳴周波数より高い周波数では誘電率実数部が負になること、等の特徴は既に前年度において得られている。今年度は、これらの詳細な実験を行い、定量的なデータを得ることと、具体的な電磁波吸収、遮蔽材の設計を行うことを目的とした。金属線配列材の等価誘電率の共鳴分散において、共鳴周波数は線長がほぼ1/2波長となる周波数である。また、吸収・遮蔽材を構成するときに重要なファクターである誘電率虚数部の最大値(共鳴周波数における虚数部)は、金属線の密度による。理論的には、誘電率虚数部の最大値は波長で規格化した体積を単位体積とする密度である。このことを数10種類の試料を試作して実験的に確認した。この結果は、或る周波数で得た人工材料の誘電率データは、他の周波数帯においても波長で規格化した単位体積あたりの密度を同じくしさえすれば同じ誘電率になるという、電磁波吸収、遮蔽材の設計において基本的な重要な指針を与える。金属線配列シートを多層に構成してその透過特性を数値的に求め、空間的なバンドパスフィルターを得た。現時点ではシート間は空間であるが、現在誘電体を金属線配列シートで挟んだ構造にすること検討しており、レドーム材として実用的な構成に近づいている。また、この特性は周波数選択形の遮蔽材であり、無線LANや携帯電話の電話が飛び交うオフィスの遮蔽材として応用できる可能性が出てきた。金属線配列シートはその等価誘電率が負の値を持つことが特徴である。このシートを従来の電波吸収体に積層した広帯域吸収体は既に提案済みである。今年度は更に検討を進め、負の誘電率により、入力インピーダンスの周波数特性が通常の材料とは逆になることを示した。このことは電気回路理論の基本定理であるリアクタンス定理に従う特性とは逆の特性であり、人工材料の持つ独特な性質である。これを利用すれば従来材料とは異なった電波吸収体の設計が可能であることを示した。誘電率だけではなく、透磁率についても負の値が得られる可能性を実験的に検討した。透磁率については環状金属物体を使用することが既に提案されているが、筆者らは磁性複合材により得ることを検討している。現時点では、透磁率はほとんど0の値が得られており、金属線配列シートと組み合わせて位相速度が負の値になる材料になることは確認している。
ヒト嗅覚の認知パターンを模倣した人工知能を持つ電子嗅覚装置の開発

以前,われわれは電子嗅覚装置からの出力に重回帰分析を行うことで口臭の評価を試みたが,この評価は相対的なものであった。よって,本研究では,電子嗅覚装置と新たに開発したソフトウェアを用いることで呼気に含まれる9種類の揮発性有機化合物(揮発性硫化物を含む)を評価し,口臭の絶対的評価値を算出することを目的とした。18名の健常者と23名の口臭患者を対象とし,口臭の評価は呼気中の揮発性硫化物濃度,官能試験値および電子嗅覚装置より算出される臭気指数および臭気寄与を指標として用いた。臭気寄与を用いて口臭の構成物質の評価を行ったところ,以前より口臭の主成分とされている揮発性硫化物は口臭の46.0%に寄与しているが,それ以外にアンモニア,アミン系,アルデヒド系,エステル系,および芳香族系などの物質が3%,18%,1%,4%,8%寄与していることが明らかとなった。次に,揮発性硫化物以外の物質による寄与も含めた口臭の総合評価として臭気指数を算出し,官能スコアとの関係を調べたところ相関係数は0.76で,官能スコアと揮発性硫化物濃度対数変換値との相関係数0.53よりも高い値を示した。以上の結果より,口臭には揮発性硫化物以外の物質も寄与していることが明らかとなり,電子嗅覚装置と新たに開発したソフトウェアを用いることで口臭を揮発性硫化物以外の物質の寄与も含めて評価することが可能であることが明らかとなった。この評価はヒト嗅覚と類似した特性を持つことから,臨床的にも口臭の総合的評価として有用であることが示唆された。本研究では,特性の異なる6つの金属酸化物半導体センサーをもつ電子嗅覚装置により,口臭の主な原因物質とされている3種類の揮発性硫化物(硫化水素,メチルメルカプタンおよび硫化ジメチル)を定量的に測定できることを確認し,ヒトの呼気試料を用いて,本測定法の口臭検査法としての有用性について,官能試験を至適基準として,ガスクロマトグラフィによる評価と比較し,さらにその測定結果と口腔保健状態との関連性を調べた。揮発性硫化物を種々の濃度で発生させ,電子嗅覚装置の出力値から多重回帰分析法により予測濃度を算出した結果,3種類の揮発性硫化物すべてにおいてガスクロマトグラフィによる測定濃度との間に非常に強い正の相関を認めた(各r=0.99,p<0.01)。また,官能試験を至適基準として官能スコアが2以上の場合を口臭あり,2未満の場合を口臭なしと判定し,電子嗅覚装置の出力から算出した予測官能値,およびガスクロマトグラフィを利用して測定した揮発性硫化物濃度を対数変換した値から特異度と敏感度を算出しROC曲線をプロットした結果,予測官能値からのROC曲線は左上方に突出し,ROC曲線下部の面積は0.879となり揮発性硫化物濃度を対数変換した値によるROC曲線下部の面積0.698よりも有意に大きく(p=0.0052),本法は,口臭のスクリーニング検査法として,ガスクロマトグラフィよりも優れていることが示唆された。さらに口臭評価値を従属変数とし,年齢,性別,喫煙習慣,歯周病有病歯率,舌苔スコアおよびプラークコントロールスコアを独立変数として重回帰分析および多重ロジスティック分析を行った結果,予測官能値は官能スコアと同程度の決定係数であった(R^2=0.41,0.46)が揮発性硫化物濃度の決定係数は0.17と低かった。また,予測官能値は性別,歯周病有病歯率,舌苔スコアおよびプラークコントロールスコアといった臨床評価値と有意に独立して関連性を示し,それらのオッヅ比はそれぞれ22.7,22.0,9.8および12.5であったが,揮発性硫化物が有意に独立した関連性を示したのは歯周病有病率のみであった。以上の結果より,電子嗅覚装置より得られる予測

官能値は口臭検査法としての再現性や有効性も高く,口臭の臨床指標として有用であることが示唆された。口臭を構成する物質は複数存在すると示唆されているが,定量が困難であり,各物質の官能評価への寄与が明らかでないことから,臨床では揮発性硫化物濃度のみが口臭の評価に用いられているのが現状である。本研究では,正確に口臭を評価するために,新たに開発を行った電子嗅覚装置とヒト嗅覚の認知パターンを模倣した「人工知能ソフトウェア」を用いて,口臭構成物質の寄与割合を明らかにし,口臭の絶対的評価を確立することを目的とした。対象者は口臭を主訴として大阪大学歯学部附属病院口臭外来を受診した患者28名にコントロールとして健常者18名を加えた41名とした。口臭の評価は呼気中の揮発性硫化物濃度,官能試験値および電子嗅覚装置より算出される臭気指数および臭気寄与を指標として用いた。臭気寄与を用いて口臭の構成物質の評価を行ったところ,以前より口臭の主成分とされている揮発性硫化物は口臭の46.0%に寄与しているが,それ以外にアンモニア,アミン系,アルデヒド系,エステル系,および芳香族系などの物質が3%,18%,1%,4%,8%寄与していることが明らかとなった。次に,揮発性硫化物以外の物質による寄与も含めた口臭の総合評価として臭気指数を算出し,官能スコアとの関係を調べたところ相関係数は0.76で,官能スコアと揮発性硫化物濃度対数変換値との相関係数0.53よりも高い値を示した。以上の結果より,口臭には揮発性硫化物以外の物質も寄与していることが明らかとなり,電子嗅覚装置と新たに開発したソフトウェアを用いることで口臭を揮発性硫化物以外の物質の寄与も含めて評価することが可能であることが明らかとなった。この評価はヒト嗅覚と類似した特性を持つことから,臨床的にも口臭の総合的評価として有用であることが示唆された。
Mouse parvovirus抗体検査法の開発とその応用

マウスパルボウイルス(MPV/UT株)とマウス微小ウイルス(MMV)の主要キャプシド蛋白VP2および主要非構造蛋白NS1を大腸菌で発現させ、これらの組換えタンパクを抗原として用いたELISA法を開発した。この組換え抗原ELISAの有用性を、培養MMV抗原を用いた従来のELISA法と比較評価した。MPVのVP2組換え抗原(MPV-rVP2)はMPV抗体と、MMVのVP2組換え抗原(MMV-rVP2)はMMV抗体とそれぞれ特異的に反応した。一方、MMV-rNS1抗原は、MMVのみならずMPV、KRV、H-1に対する抗血清と広範な反応性を示した。MPVを実験感染したマウスは、感染4週間後にMPV-rVP2およびMMV-rNS1 ELISAで抗体が検出されたが、MMV抗原を用いた従来のELISA法では陰性と判定された。また、MPV感染4週間後までは同居感染が成立し、MPV-rVP2およびMMV-rNS1 ELISAにより同居マウス全例から抗体が検出された。以上の結果から、rVP2はMPVとMMVの感染を各々識別可能なウイルス種特異的なELISA抗原であり、MMV-rNS1はげっ歯類パルボウイルス感染を包括的に検査するためのELISA抗原として利用可能であると考えられた。特に、MPV-rVP2.ELISAによるMPV感染症の検査は、従来のELISA法より感度が高く、同居感染マウスの抗体陽転も効率よく検出できることから、検疫や微生物モニタリングにおけるMPV検査法として有用であることが示唆された。さらに、各組換え抗原を最近開発された蛍光マイクロピーズ法(FMA)に用いたところ、FMA法はELISA法と同等以上の感度を示し、さらに各ウイルスに対する抗体を特異的に識別しつつ、数μlの微量血清さえあれば複数検査項目を同時に測定可能であることが明らかになった。さらに、MPV感染4週間後までは同居感染が成立し、MPV-rVP2およびMMV-rNS1 ELISAにより同居マウス全例から抗体が検出された。特に、MPV-rVP2 ELISAによるMPV感染症の検査は、従来のELISA法より感度が高く、同居感染マウスの抗体陽転も効率よく検出できることから、検疫や微生物モニタリングにおけるMPV検査法として有用であることが示唆された。

マウスパルボウイルス(MPV/UT株)とマウス微小ウイルス(MMV)の主要キャプシド蛋白VP2および主要非構造蛋白NS1を大腸菌で発現させ、これらの組換えタンパクを抗原として用いたELISA法を平成17年度に開発した。平成18年度は、この組換え抗原ELISAの評価およびMPV感染マウスにおけるウイルス動態の解析を行った。MPV実験感染後の抗体産生を6週齢と12週齢のICRマウスを用いて測定したところ、12週齢のマウスでは感染4週間後にMPV抗体が全12個体で陽性となったが、6週齢のマウスでは12個体中1例だけが陽転した。さらに、脾臓、小腸、腸間膜リンパ節からPCR法でMPVの検出を試みたところ、抗体測定の結果と一致して6週齢マウスでは12週齢マウスに比べてウイルスDNAの陽性率が低かった。したがって、若齢マウスは高週齢個体に比べてMPV感受性が低いという傾向が示された。また、実験感染28週後の解析では、MPV抗体は持続して検出可能であったが、糞便中のMPVを検出するPCR法では感染12週以降には全例で陰性となった。ただし、腸間膜リンパ節からのPCR法によるMPV検出は感染28週後でも可能であった。以上の結果より、MPV感染マウスではリンパ節で持続感染が成立するが腸管からウイルスは消失するため、診断法としてはリンパ節からのPCR法と共に抗体検査が有効であることが示唆された。次に、最近開発された蛍光マイクロビーズ法をMPV抗体検査に応用し、その感度と特異性をELISA法と比較検討した。その結果、MPV-VP2、MMV-VP2およびMMV-NS1抗原を用いた蛍光マイクロビーズ法はELISA法以上の感度を示し、さらに各ウイルスに対する抗体を特異的に識別しつつ、数μlの微量血清さえあれば複数検査項目を同時に測定可能な検査法として、マウスの検疫や微生物モニタリングに有用な手法であることが明らかになった。
ヘビサイド関数のみを拡充したXFEMの非線形構造解析への適用

ヘビサイド関数のみを拡充した拡張有限要素法(XFEM)を非線形構造解析に適用した.有限要素法解析で用いられている三次元8節点六面体要素および三次元6節点五面体要素における不連続領域に対して,ヘビサイド関数だけを拡充したXFEMの定式化を実施したのち、プログラム実装を行った.提案手法を用いてき裂つき平板の弾塑性解析および結合力モデルを用いた円孔つきCFRP積層板の損傷進展解析を実施し,解析手法の妥当性,有効性を実証した.三次元き裂の近傍の変位場を表すために,漸近解基底を用いずに,ヘビサイド関数だけを拡充した補間関数を用いた拡張有限要素法(XFEM)の定式化を示し、そのような方法を用いた三次元XFEM解析プログラム(NLXH3D)を試作した. NLXH3Dを用いて、三次元半楕円表面き裂問題の弾性停留き裂解析を実施し妥当な結果を得た.さらに、半楕円状き裂を有するジュラルミン(A2017-T3)製の試験片の疲労き裂進展解析に適用した.二次元三角形二次要素に対してヘビサイド関数だけを拡充するXFEMの定式化を示し、そのような方法を用いた二次元XFEM解析プログラム(NLXT2DH)を試作した.弾塑性解析においてB-bar法を用いて体積ロッキングを回避する方法を開発した.同様な方法を前述したNLXH3Dにも適用した.二次元、三次元XFEMにおいては従来、漸近解基底とヘビサイド関数を用いた拡充方法が用いられてきた.実際、研究代表者らがこれまで開発してきた弾性、弾塑性XFEMにおいても、そのような方法を用いてきた.これまでの研究で、要素分割がある程度細かければ、ヘビサイド関数だけを拡充しても、漸近解基底を用いた場合とほぼ同程度な結果が得られることが確認できた.また、通常のFEMでロッキング回避方法として用いられる選択的低減積分法を、提案方法にも導入できることも確認できた.二次元弾性・弾塑性XFEMコード:NLXT2DH三次元弾性・弾塑性XFEMコード:NLXH3Dの開発、検証が終了した.・二次元XFEM解析コード(NLXT2DV3)および準三次元XFEM解析コード(NLXP3D)の定式化および検証解析結果を学術雑誌に投稿し,掲載された.・NLXP3DをCFRP積層板の損傷進展解析に適用した.提案方法においては,CFRP積層板の層間に通常のFEMで用いられるインターフェース要素を設定して結合力モデル(CZM)を考慮する.また,マトリクス割れが入る可能性がある部位にXFEM機能を用いてCZMを導入する.検証解析として,CFRP積層板のDCB試験片,ENF試験片、TCT試験片におけるはく離進展解析を実施し,開口変位と荷重との関係を参照解と比較し,良い整合を得た.つぎに試験片の寸法、厚さを変更した場合のNHT試験片,OHT試験片の損傷進展解析を実施し,文献に記載された実験結果と比較し,比較的良い相関を得た.・NLXP3DにおいてはCZMとしてCamanhoが提案したバイリニア型のモデルを用いるが,損傷形態が複雑な場合,陰解法では収束解が得られないことがある.そこで陽解法に切り替える一方で,Zig-Zag CZM法を導入することで,陰解法における収束性を大幅に改善することがわかった.・三次元XFEM解析コード(NLXH3D)を開発した.ヘビサイド関数のみを拡充したTIP要素を用いて,き裂前縁形状を有限要素(この場合8節点六面体ソリッド要素)と独立に定義できる.検証解析として,一様引張り荷重を受ける半楕円表面き裂つき平板の弾性,弾塑性解析を実施,参照解や通常のFEM解析結果との比較を実施した.NLXH3Dをき裂進展解析システムに組み込み,自動き裂進展解析が実施可能であることを示した.これまでヘビサイド関数のみを拡充したXFEMのプログラム実装として,三次元弾性XFEMコード:NLXP3D三次元弾性・弾塑性XFEMコード:NLXH3D二次元弾性・弾塑性XFEMコード:NLXT2DHの開発、検証が終了した.ヘビサイド関数のみを拡充した拡張有限要素法(XFEM)を非線形構造解析に適用した.構造解析において標準的な手法として用いられている非線形有限要素法の枠組みに、ヘビサイド関数だけを拡充したXFEMの解析技術を組み込んだ.従来の有限要素法解析で用いられてきた様々な要素(構造要素および連続体要素、一次要素および二次要素)に対するXFEMの定式化を実施したのち、プログラム実装を行い、さらに検証解析および実機解析を通してその有効性を実証した.本研究では、非線形XFEM解析の実用化に向けて、ヘビサイド関数だけを拡充する方法を用いた定式化およびプログラム実装を行い、その妥当性を実証した.具体的な成果は以下の通りである(1)三角形パッチで表現される三次元非平面状のき裂形状に対するレベルセット関数の計算アルゴリズムを改良し、形状処理の信頼性を向上させた.(2)三次元五面体要素、六面体要素に関する、き裂前縁を要素内に含む要素(き裂先端要素)の定式化を実施した.(3)要素の辺状に中間節点を有する二次要素へ拡張した.(4)材料非線形問題における体積ロッキングの回避方法を開発した.(5)トータルラグランジュ法に基づく幾何学的非線形性をXFEM解析に導入した.(6)非線形問題における領域積分法によるJ積分評価方法を開発した.

(7)提案方法を金属材料の弾塑性き裂解析,疲労き裂進展解析、CFRP積層構造の損傷進展解析に適用して,妥当な結果を得た.本研究で開発された様々な内製XFEMプログラムは,今後改良を加えながら様々な実問題の強度信頼性評価に役立てていく.また,定式化やプログラム実装方法については,論文や著書で公開していく予定である.ヘビサイド関数のみを拡充した拡張有限要素法(XFEM)を非線形構造解析に適用した.有限要素法解析で用いられている三次元8節点六面体要素および三次元6節点五面体要素における不連続領域に対して,ヘビサイド関数だけを拡充したXFEMの定式化を実施したのち、プログラム実装を行った.提案手法を用いてき裂つき平板の弾塑性解析および結合力モデルを用いた円孔つきCFRP積層板の損傷進展解析を実施し,解析手法の妥当性,有効性を実証した.開発コードNLXT2DH,NLXH3Dの有効性を実証するために、さまざまな実問題への適用を進める.これまで、漸近解基底とヘビサイド関数を拡充したXFEMを用いて解かれたき裂進展問題を、開発コードで解き直し結果を比較する.三次元弾塑性解析に関しては、三次元二次要素への拡張も試みる.二次元、三次元幾何学的非線形問題に対しても、ヘビサイド関数を拡充したXFEMの適用を試みる.三次元四面体、五面体、六面体要素に対して、き裂前縁が要素内に含まれる場合についてのき裂先端要素の定式化を行う.現状の開発プログラムの解析結果の可視化処理は、商用プログラム(GLView)を用いている.開発プログラムの実行環境の制約をなくすために、可視化処理を、フリーソフト(Paraview)で実行できるように改良することも今後の課題である.幾何学的非線形性を考慮したXFEM解析コードの実装を行い,その妥当性を評価する.現状の開発プログラムの解析結果の可視化処理は,商用プログラム(GLView)を用いている.開発プログラムの実行環境の制約をなくすために,可視化処理をフリーソフト(ParaViewなど)で実行できるように改良する.総合理工,計算科学
エタノール依存症マーカーを用いた法医解剖例の飲酒状況推定法の開発

法医解剖において死亡時あるいは事件事故における受傷時の飲酒による影響を調べることは非常に重要である。しかし法医検体中のアルコール濃度は死後の腐敗などにより大きく変動しうることから,本研究では法医解剖例における生前の飲酒状況を詳細な推定を行うことを目的として,アルコールの摂取により変動するとされるエタノール依存症マーカーの高感度分析法の検討を行いう。また構築した分析法を当教室で行った法医解剖例より得られた試料に対して適用することにより,その有用性について検討を行う。
高温・高圧・強度乱流場における超希薄混合気の点火および燃焼制御

小型の急速圧縮装置を用いて、高温・高圧・強度乱流場を作り、超希薄混合気の点火と燃焼促進におけるパルスジェットの効果を、ラジカル計測、高速度シュリーレン写真観測、並びに燃焼圧力測定により調べ、その燃焼促進機構を調べた結果、以下のことが明らかになった。急速圧縮装置はカム(カム部の長さは220mm、リフト量は95mmで、カム曲線は最大躍動と最大加速度が小さくなるように、滑らかな特性を持つ5次のポリノミアルとした)と圧縮空気を利用しており、蓄圧部、カム駆動ピストン部、カム部、圧縮ピストン部、燃焼室より成る。燃焼室は、直径70mm、幅23mmの偏平円筒状であり、圧縮比は10.6とした。1.パルスジェット点火は通常点火より希薄可燃域拡大の効果と燃焼促進効果があることが確認された。2.パルスジェットイグナイタのキャビティ容積とオリフィス直径は、共に大きい方が燃焼促進効果が大きかった。特に、オリフィス直径d=2.5mmでのオリフィス部での熱損失増加の影響が大きく現れ、d=4.0mmより燃焼促進効果が小さかった。なた、その影響の度合いもキャビティ容積の大きさで異なることが明らかになった。3.スワール中では、点火位置に火炎を保持できるか否かで、その後の燃焼促進に大きく影響を及ぼすことが明らかになった。
サステナブルな流通と責任ある調達の構築に関する研究

小売業における商品調達および流通活動における経済的、社会的ならびに環境的な持続可能性を達成するための商品企画・開発とサプライ・チェーン構築に関する理論的、実証的な研究を進め、経営戦略上の指針を示す。その具体的な研究成果は、日米欧の主要小売企業の事例研究を中心に進化する流通マーチャンダイジング(仮題)という研究書として刊行する予定である。1.法政大学付置研究所イノベーション・マネジメント研究センター内にミクロ流通研究会を組織し、合計6回の研究会を開催した。矢作、外川、藤岡が文献レビュー、浦上、岸本が商品調達に関する調査設計に関する報告をそれぞれ行い、相互討論したほか、イオンやCGCジャパンから外部講師を招き、講演方式で専門的知識の提供を受けた。2.日本経済新聞社メディアマーケティングからPOS(販売時点管理)データの提供を受けるため、数回の打ち合わせを行い、矢作、浦上が中心となり、データ分析を実施した。3.英国オックスフォード大学小売経営研究所リチャード・キャセバーソン所長を招聘し、PB(プライベート・ブランド)商品開発およびCSRについて日英比較実態調査を行った。4.食品メーカーならびに総合スーパー、食品スーパー、ホームセンター、家具専門店等の聞き取り調査を実施し、事例研究を行い、PB商品の開発、配送センターの配置・運営に関する実態を把握した。5.わが国におけるチェーン経営論の指導者である渥美俊一の講義・講演記録を選別、編集して、3冊の資料集を刊行した。以上の研究活動を通して、研究代表者、研究分担者間の意思統一が進み、今後の研究計画について各自が明確な課題を特定することができた。1.サステナブルな流通:英マークス&スペンサー、セイズベリー、アズダの3社および米ウォルマート社、日本のイオン、カスミの2社の合計6社に対して、現地聞き取り調査を含めて、事例研究の基礎データを収集した。各国においてサステナブルな小売企業のあり方を巡る新たな「競争」が起きており、とりわけウォルマートやテスコは製品・サービスのライフサイクル分析の観点から、国際的な産学連携を進めており、社会的・環境的な評価基準の策定に取り組んでいる実態を調査することができた。2.責任ある調達:責任ある調達に関しては、日経POS(販売時点情報管理システム)データを購入し、市場構造や商品カテゴリー特性とPB(プライベートブランド)商品の普及率との相関について分析した。加えて、商品カテゴリーの中から、加工食品、菓子、日配食品の3つを選び、製造受託する消費財メーカーの対応に関する聞き取り調査を実施し、事例研究を行った。3.研究会の開催:2011年9月マレーシア・クアラルンプールにおいてオックスフォード大学、マラヤ大学の共同研究者と2日間にわたり、「サステナビリティと小売りイノベーション」をテーマにしたワークショップを開催し、矢作、藤岡の2名が参加し、研究成果を報告した。アメリカ、中国、インド、韓国等10ヵ国以上の研究者との意見交換を通じて、環境保護、資源維持、CSR(企業の社会的責任)の遂行、社会的貢献の各国政府と企業の取り組みを把握できた。また、研究分担者との研究会はつくばのカスミ訪問調査時を含めて合計6回実施し、サステナブル流通経営論と独自商品開発の2つに焦点を絞って調査・研究を深める方向が決められた。日米欧の有力小売企業を取り上げ、流通活動の持続可能性の戦略的方向性について、経済・環境・社会の各観点から、理論的かつ実証的に分析した。具体的には、店舗・配送センターの運営、商品の企画・開発(調達)、店舗・顧客への納品(供給)の主要流通活動の聞き取り実態調査を実施し、最終的には商品の企画・開発を中心としたマーチャンダイジングに焦点を当てた。取り上げた企業は、イオン、セブン&アイ・ホールディングス、マークス&スペンサー、セインズベリー、ウォルマート等である。各国有力小売企業のサステナブルの活動は、独自商品であるプライベート・ブランド(PB)商品の開発から管理温度帯別サプライチェーンの整備、店舗運営・売り場展開、包装資材・ゴミ・廃棄物の回収まで幅広い活動に及んでいる。なかでも鍵となるのがPB商品の開発で、欧州主要国のスーパーマーケットの場合、売上高の3050%がPB商品で占められている。なかでもオーガニック、安全・健康指向、フェアトレード等のサステナブル商品はナショナル・ブランド(NB)商品を上回る質量で展開されている。日本においても有力小売企業グループでは2000年代後半以降、PB商品の開発競争が本格化し、食料品から衣料品まで幅広い分野でメーカーとの協働関係を構築し、小売業による独自の生産・配送・販売の統合が進んでいる。小売企業による商品開発・生産管理・配送の各プロセスにおけるイノベーションを内外企業の事例研究で示し、社会的、環境的、経済的価値の同時実現を可能とする戦略的指針を明らかした。同時に、小売業からの商品開発に対してメーカーからの対応ーPB製造受託事業の適否とデュアル・ブランド戦略の展開ーついて、日本の代表的な食品メーカー20社超を聞き取り調査して、その対応策をまとめた。POSデータ分析と事例研究を積み重ねることができ、目標とする新たな研究成果物の刊行に向けて課題が明確となり、研究者間での論文執筆担当が内定した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度内の研究成果物の刊行を目指して、各自の担当課題の追加調査を行い、論文を執筆する。

具体的には、矢作が全体の研究統括と欧米小売企業のサステナブル経営、日配食品分野における責任ある調達、浦上がPOSデータ分析とPB商品開発、岸本が日本の小売企業のサステナブル経営と食品・米菓における責任ある調達、藤岡が欧米における責任ある調達に関する論文を、それぞれ執筆する予定である。研究成果の質を高めること、英語論文を投稿することの2つが今後の課題である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
持続可能発展教育を支援する野外体験学習システムの構築と実践的利用

本研究では観測から導びかれる教育コンテンツの検討に加え、野外体験学習の契機となる教材展示等を実施した。大気観測の教育プログラムの検討に関してはスカイラジオメーターを用いて大気エアロゾルの光学的厚さ推定の基礎データを4月から11月まで観測した。雪形観測の教育プログラムでは定点観測カメラシステムを設置し、白山連峰の残雪の状況を常時撮影できるようにした。これにより白山連峰の春先から現れる雪形の発生から消失までの過程をモニタリングできるようにした。気温観測の教育プログラムでは兼六園を中心に金沢市内の夏期気温観測を実施した。また、兼六園の四季変化の豊かさを示すために1年間の気温変化立体模型も作成した。持続可能な社会を実現するには、一人ひとりが科学的な常識から地球環境を考えていくことが必要である。それを支えるために地域は生涯的に参加できる環境教育およびESD(持続可能な発展のための教育)の場を提供し、地域における科学的リテラシーを向上させていかねばならない。本研究ではESD /環境教育への取り組みをi)個人主体の体験活動、ii)チーム主体の対話力に基づく体験・知識獲得活動、iii)地域参加による問題発見・解決活動の三段階に分け、各段階に応じて自発的な持続可能な社会づくりの担い手を育む取り組みを支援するシステムを構築する。本研究において上述にある活動を支援するシステムとして野外体験学習支援システムを構築し、実践活動を通してPISA型学力の涵養につながるシステムへと成長させる。さらに野外観測から得られる環境に関連した情報を分りやすく伝えること手法を検討する。また、また、生涯に渡って持続可能な社会づくりに寄与するには、地域や職場において環境保全に対する意欲を育むばかりでなく、環境に加えて経済・社会・文化の面から多様な価値観を育んでいくことが必要である。そのため地域に古くからある環境に関わる情報について、観測を主体にした研究を推進する。児童生徒が科学的素養を身に付け、科学を判断基準の基礎として理解し、地球の「未来」を考えて議論をできるようになる教材コンテンツを検討する。知識提供型の学習プログラムばかりでなく体験的・問題解決的な学習プログラムを構築する。夏期の気温観測が良好であるため。また、白山雪形の時系列写真画像取得機能をシステムに追加することができ、その画像が地域の方々からも期待されているため。本研究ではESD/環境教育への取り組みをi)個人主体の体験活動、ii)チーム主体の対話力に基づく体験・知識獲得活動、iii)地域参加による問題発見・解決活動の三段階に分け、各段階に応じて自発的な持続可能な社会づくりの担い手を育む取り組みを支援するシステムを構築する。平成28年度は昨年度に引き続き、上述にある活動を支援するシステムとして野外観測システムを活用した観測を実施し、実践活動を通してPISA型学力の涵養につながるシステムへと成長させた。さらに野外観測から得られる環境に関連した情報を分りやすく伝えること手法を検討した。また、生涯に渡って持続可能な社会づくりに寄与するには、地域や職場において環境保全に対する意欲を育むばかりでなく、環境に加えて経済・社会・文化の面から多様な価値観を育んでいくことが必要で考え、そのため地域に古くからある環境に関わる情報(白山雪形観測画像)を主体にした研究を推進した。この情報から児童生徒が科学的素養を身に付け、科学を判断基準の基礎として理解し、地球の「未来」を考えて議論をできるようになる教材コンテンツを検討した。夏期の気温観測が使用している測器がトラブルなく機能しており良好であるため。また、昨年度から開始した白山雪形の時系列写真画像取得システムも良好に機能しているため。平成29年度は昨年度に引き続き、上述にある活動を支援するシステムとして野外観測システムを活用した観測を実施し、実践活動を通してPISA型学力の涵養につながるシステムへと成長させた。特に兼六園の気温観測値を基に年間気温変化模型を石川県立美術館(広坂別館)にて3日間に渡り一般公開し、その活動を通じて環境に関連した情報を分りやすく伝える手法を検討し実践した。白山雪形観測画像は天気に左右され鮮明なものを得る機会が少なく貴重な観測画像となった。

本研究では観測から導びかれる教育コンテンツの検討に加え、野外体験学習の契機となる教材展示等を実施した。大気観測の教育プログラムの検討に関してはスカイラジオメーターを用いて大気エアロゾルの光学的厚さ推定の基礎データを4月から11月まで観測した。雪形観測の教育プログラムでは定点観測カメラシステムを設置し、白山連峰の残雪の状況を常時撮影できるようにした。これにより白山連峰の春先から現れる雪形の発生から消失までの過程をモニタリングできるようにした。気温観測の教育プログラムでは兼六園を中心に金沢市内の夏期気温観測を実施した。また、兼六園の四季変化の豊かさを示すために1年間の気温変化立体模型も作成した。当初の予定どおりに推進する。次年度は引き続き、金沢市内中心部50か所および奥能登地区10か所に気温・湿度データロガーを設置し、夏季(7月から9月)の地方都市の熱環境状況を終日20分間隔で調査する。また、スカイラジオメータを用いて大気エアロゾルの光学的厚さの日々の変化を観測する。さらに、白山雪形観測の安定運用について検討する。さらに、白山雪形の観測し画像を取得する。教育工学今年度購入予定であった温湿度ロガーの消耗部品であるセンサーが予定よりも消耗していたかったので購入を見合わせたためである。今年度予定していた気温立体模型の製作を見合わせたためである。なお、これにより研究推進に対して問題は発生していない。今年度中に購入する予定であった温湿度ロガーのセンサーを次年度において購入する。今年度中に製作予定であった気温立体模型を次年度において製作する。
植物のアルミニウム耐性機構-植物ALキレート物質の探索

本研究はアルミニウム耐性植物のスクリーニングと耐性機構の解明を目的とし、特にアルミニウムキレート物質の分泌をアルミニウム耐性機構の一つとして着目し、以下の成果を得た。1.アルミニウム耐性植物のスクリーニングのためのシステムを確立した。水耕栽培を用いた今までのスクリーニンブ法に問題点が多いため、圃場での結果と一致しないことがしばしばある。本研究はこれらの問題点を改善し、新しいスクリーニングシステムを開発した。このシステムの主な特徴は栽培のコンパートメント化、耐性と感受性品種をそれぞれスタンダードとして設けること、エリオクロムシアニンR染色検定法による耐性の評価を行うことである。現在このシステムを用いて、アルミニウム耐性大麦の選抜を行っている。2.アルミニウムキレート活性を測定する方法を開発した。根の分泌液にアルミニウムとキレート活性のある物質を探索するために、ピロカテコールバイオレットという発色試薬を用いて、瀘紙上でアルミニウムキレート活性を検出する迅速且つ簡便な方法を開発した。3.根の分泌液中のアルミニウムキレート物質の探索を行った。十数種類の植物の根の分泌液を採取し、濃縮したあと、上記の方法で、アルミニウムキレート物質の探索を行った。その結果、エビスグサという植物はアルミニウム処理によって、根からアルミニウムキレート活性のある物質を分泌することを見つけた。現在この物質の解析を行っている。