hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
隕石中の星間物質の探査とその惑星系への進化の研究

従来のSIMS法ではこのような微小な物質を検出できなかったが,我々により新開発された同位体顕微鏡では十分な感度で検出が可能であった.なぜならば,同位体顕微鏡は広範囲(数百ミクロン)の領域を迅速にミクロン以下の分解能で行えたからである.(2)同位体異常部分をSEMにより詳細な観察を行ない,異常の存在している結晶を同定し,形態を観察した.また,主成分化学組成も同時に決定した.本研究は隕石中の鉱物1粒1粒の同位体比組成と形態・結晶構造との関係を明らかにすることにより,星間物質を同定し、隕石中における星間物質と太陽系物質の空間分布様式を解明することにより、星間物質から惑星系への進化論を構築することを目的としている。本年度は炭素質隕石中CAIに含まれるメリライト単結晶中に酸素同位体比の不均質を世界で初めて発見した。この測定には本研究で新しく開発された二次イオン質量分析法による局所分析法が用いられた。又、酸素同位体分布を希土類元素のような微量元素組成との間のマイクロスケールオーダーにおける対応関係よりこのCAIは原始惑星星雲中で何回も加熱溶融を繰り返したことも判明した。この分析により星間物質固体成分と気体成分の酸素同位体比はわずかに異なる値をもち、惑星系形成時にそれらが均一化に向かったことを読みとることが可能になった。この事実と従来のデーターを整合的に説明できる星間物質から惑星系誕生のシナリオを構築し、発表した。この結果、惑星などの固体物質の進化は原始太陽の活発な活動により支配されていたことが明らかとなり、わずか数百万年間に太陽系の惑星にみられる平均組成や同位体の差が決定してしまったことが判明した。
腎特異性グルタミン酸トランスポーターの遺伝子クローニングと機能特性

前年度の研究によってクローニングされたラット中性アミノ酸トランスポーターrASCT2のcDNAをプローブとして用いて、Northern blottingによるrASCT2の臓器分布の解析を行った。rASCT2のmRNAは2.7kbの単一バンドとして肺、骨格筋、大腸で発現を強く認め、腎臓、小腸,心臓、眼球において弱い発現を認めたが、精巣には発現を認めなかった。次に予想アミノ酸配列から14ペプチドを合成し、KLHを結合させた後にウサギに免疫してrASCT2を認識する抗ペプチド抗体を作成した。この抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。その結果rASCT2はラットの腎臓において遠位尿細管から皮質集合管の一部の細胞の管腔側に発現することが示された。ラットの小腸及び大腸では、上皮細胞管腔側に発現を認めた。以上からrASCT2は小腸及び大腸において腸管管腔内のアミノ酸を吸収し、腎臓において遠位尿細管に到達したアミノ酸を再吸収するはたらきをしていると考えられた。同一の遺伝子ファミリーに属する、高親和性ナトリウム依存性グルタミン酸トランスポーターEAAC1、GLT-1、GLAST、およびナトリウム依存性中性アミノ酸トランスポーターASCT1においてアミノ酸配列が保存された部分を用いてdegenerated primerを合成し、ラット腎皮質表層部から精製したpoly(A)^+RNAを用いてPCRを行い新規配列を得て、これをプローベとしてラット腎皮質表層cDNAライブラリーを検索してcDNAクローンを得た。このクローンは2564塩基のDNA配列を持ち、アミノ酸予想配列は557アミノ酸であり、高親和性ナトリウム依存性グルタミン酸トランスポーターと3943%、中性アミノ酸トランスポーターASCT1と56%、マウスASCT2とは84%のアミノ酸配列の一致を認めた。ツメガエル卵母細胞発現系で[^<14>C]L-GLuの取り込みを認めず、Na依存性の[^<14>C]L-Alaの取り込みを認めた(Km=93μM)。膜電位固定法でL-Ala輸送は電流は起電性ではなかった。[^<14>C]L-Alaの取り込みはシステムAのモデル基質であるαMAIBで抑制されず、システムBの基質の一つであるL-Trpでも抑制されず、システムASCの基質であるL-Ser、L-Cys、L-Thrにより抑制されたので、このクローンはナトリウム依存性中性アミノ酸輸送機構システムASCに所属するASCT2のラットホモログと考えられた。
対話形式による集合組織予測システムの開発とその銅基形状記憶合金組織制御への応用

本研究では、金属多結晶体のすべりによる拘束変形挙動を有限変形理論の立場から考察し、結晶体各点における方位回転を厳密に追跡し得る解析手法を提言する。さらに、提案された理論に基づき、任意の塑性加工と変態を受ける金属材料製品中に発達する集合組織を、定量的にかつ対話形式で予測・評価するためのコンピュータ・プログラムの開発を行う。そして、その結果を銅基形状記憶合金の集合組織制御の問題に適用し、この合金の材質改善法の新しい考え方を提供する。本研究で得られた成果は以下の通りである。結晶すべり系上でのすべりによって生ずる結晶体各点の格子回転の運動学と幾何学を有限変形理論から解析し、格子回転場を記述する支配方程式を2階の直交テンソルRに関する発展方程式として導出した。このRに関する発展方程式を具体的に解くことによって結晶体各点での方位の回転を連続的に追跡することが可能となるが、そのための結晶塑性モデルとして新しく修正緩和Taylorモデルを考案し、このモデルに基づく結晶回転経路の予測手法を、制約付きの非線型最適化問題として定式化することに成功した。そして、このような非線型最適化問題のアルゴリズム用いた対話形式による変形集合組織予測プログラムを開発した。つぎに、bcc構造をもつ銅基形状記憶合金を対象とした場合に生ずるすべり系と変態バリアント則を変形集合組織予測プログラムに組入れ、変態集合組織を求めるための計算機プログラムを開発することを試みた。その結果、方位の分散などの細い部分は別として、基本的には実際のCu-14%A1-4%Niの熱延及び変態集合組織の実測X線極点図に近いそれが得られることが判った。今後、変態集合組織に関する精度の良い予測法を完成するためには、すべり変形過程を考慮した変態バリヤント則を検討する必要があることが示唆された。
合併が地域の成長に及ぼす影響に関する研究

本研究は、経済学に基づいて市町村合併が地域の人口成長や経済発展をもたらすのかを実証分析する初めての研究である。合併の費用削減効果など合併が及ぼす影響について様々な研究が行われてきたが、合併が成長に繋がるのかは合併の成否を判断するうえで重要な点であるにもかかわらず、これまで経済学の手法を用いた研究が行われてこなかった。本研究では、都市の成長モデルに基づき、合併が人口成長や経済成長に及ぼす影響を日本の市町村合併データを用いて推計する。
フォトクロミック導電性高分子の創製と光-電子情報変換・記録素子への応用に関する研究

導電性高分子の主鎖にフォトクロミック色素・ジアリールエテンを導入することを試み、新規なフォトクロミック導電性高分子の合成とその評価を行った。新たに合成された試料において、初めて光による整流素子特性のスイッチングに成功した。また、蛍光強度が大きく変化する現象を見いだした。これらはフォトクロミック色素の電子系と導電性高分子のπ電子系とのシンクロナイゼーションによるものである。さらに、ジアリールエテンとオリゴ導電性高分子であるビスフェニルエチニアントラセンとを連結させた分子において、レーザー発振を観測し、そのレーザー発振の発振強度を光により制御することに成功した。従来にない分子シンクロシステムの構築に成功した。フォトクロミック色素、ジアリールエテンとジアルキルフルオレンの共重合高分子1を作成した。1は光可逆的なフォトクロミズムを溶液中および固体膜中で示した。このフォトクロミズムに伴って可逆的な蛍光強度変化が見いだされた。特に、10%程度のフォトクロミズムに伴って100%の蛍光が消光される顕著な非線形性が見いだされた。これは光閉環体サイトが消光サイトとして機能することと、分子内および分子間で高効率のエネルギー移動が進行し、閉環状態サイトが極めて効率よく蛍光を消光したものと考えられる。この様な分子シンクロ効果はITO/高分子/A1接合構造素子においても見い出され、10%程度の光異性化に伴って電流値が10倍以上大きくなる現象が見いだされた。
昆虫―微生物共生可能性の探索と分子基盤の解明

・共生可能性進化実験モデルの探索および確立:チャバネアオカメムシを主たるモデル系として研究遂行するとともに、他種カメムシ類(今年度は特にツチカメムシ類およびキンカメムシ類)やその他の昆虫類も含め、より有望な昆虫ー微生物共生系の探索を広範におこなった。・共生可能細菌群の探索、分離、解析:共生細菌除去幼虫を日本各地の土壌試料に曝露、スクリーニングすることで、環境中の共生可能細菌群を網羅的に探索、分離、同定した。中でも特異な共生細菌叢を呈することが示唆された宮古島で重点的に調査を実施し、他の島嶼にも探索範囲を拡大した。・共生能力と共生関連表現型の相関進化解析:共生と揺らぎ応答の関係について検討していくために必須の基礎データとして、日本本土のチャバネアオカメムシで広範に見られる共生細菌A感染虫について、正常な後胚発生過程における中腸共生器官の形態形成および発達過程、そして共生細菌の感染過程、個体群動態、局在推移などについて徹底的な記載を実施した。・共生細菌と宿主昆虫免疫系の関係:共生細菌が宿主昆虫の免疫系による排除を受けずに安定に維持される機構は、共生関係を理解する上で重要であるが未解明の問題である。そこでチャバネアオカメムシのToll経路及びImd経路を解明し、その活性化やRNAiによる抑制が共生細菌感染に与える影響を調べた。・共生可能細菌の実験進化学的解析:共生可能細菌に感染させた昆虫系統を飼育維持し、適応度の高い個体を選抜して体内細菌を次世代に感染させることを継続的に繰り返して進化実験をおこなうための予備検討を継続して遂行した。また、その他の研究成果として、セミ類における環境中の寄生菌から共生菌の進化の解明;各種半翅目昆虫の新規共生細菌の解明及びゲノム解析;カメムシその他昆虫の形態や色彩の計測解析ソフトウェアの開発などを実施した。従来の共生研究はすでに高度に確立された共生関係を対象としてきたが、近年の研究により環境中に特定の宿主生物(例えば半翅目昆虫のカメムシ類など)に潜在的な共生能力を有する自由生活性細菌が普遍的に存在することがわかってきた。本計画研究では、このような「潜在的共生細菌」の全貌を把握するとともに、既知の「必須共生細菌」や「任意共生細菌」と比較解析することにより、共生進化の条件や可能性、さらに共生進化を促進する要因や制約する機構をさぐり、共生進化ダイナミクスの本質的な理解をめざしている。本年度は、共生可能性進化実験モデルの探索および確立;共生可能細菌群のさらなる探索、分離、解析;正常後胚発生過程における中腸共生器官の形態形成および共生細菌の感染過程の徹底的な記載;宿主免疫系と共生細菌の相互作用の解析;カメムシ表現型計測評価のプラットフォーム確立;その他の成果が得られており、研究は順調に進展しているものと判断した。来年度は研究計画3年目であるが、計画通り着実に研究を進める。共生可能性進化実験モデルの探索および確立、共生可能細菌群の探索、分離、解析、共生能力に関わる分子機構の解析、共生能力と共生関連表現型の相関進化解析、共生可能細菌の実験進化学的解析といった全ての研究要素について、本格的に研究を展開する。・共生可能性進化実験モデルの探索および確立:我々が先行研究で確立したチャバネアオカメムシを主たるモデル系として、共生可能性の機構および進化に関する実験を遂行するとともに、他種カメムシ類やその他の昆虫類も含め、より有望な昆虫ー微生物共生系の探索を広範におこなった。中でも南西諸島の宮古島は共生細菌Cのみが優占する特異な共生細菌叢を呈することが判明し、今後より詳細な解析を行っていくことにした。・共生能力と共生関連表現型の相関進化解析:異なる細菌間で競争感染実験を実施して、相対共生能力を定量化した。今後、これら異なるレベルの共生能力を示す細菌類について、感染密度、局在、垂直感染率、宿主共生器官の形態や大きさなどの相関、分散、揺らぎを測定し、共生能力と揺らぎ応答の関係について種間レベルで検討の予定である。・共生可能細菌の実験進化学的解析:共生可能細菌に感染させた昆虫系統を飼育維持し、適応度の高い個体を選抜して体内細菌を次世代に感染させることを継続的に繰り返して進化実験をおこなうための予備実験に着手した。・その他の研究成果として、ゾウムシ共生細菌による外骨格硬化の解明;ハムシ共生細菌による葉の細胞壁を消化する酵素産生の解明;多様なカメムシ類や甲虫類の新規共生細菌の解明などを実施した。本計画研究では、このような「潜在的共生細菌」の全貌を把握するとともに、既知の「必須共生細菌」や「任意共生細菌」と比較解析することにより、共生進化の条件や可能性、さらに共生進化を促進する要因や制約する機構をさぐり、共生進化ダイナミクスの本質的な理解をめざし、今年度は初年度として、前述の通り共生可能性進化実験モデルの探索および確立、共生可能細菌群の探索、分離、解析、共生能力と共生関連表現型の相関進化解析、共生可能細菌の実験進化学的解析について着手し、一定の成果が得られ、本格的な研究推進の準備がととのった。

・共生可能性進化実験モデルの探索および確立:チャバネアオカメムシを主たるモデル系として研究遂行するとともに、他種カメムシ類(今年度は特にツチカメムシ類およびキンカメムシ類)やその他の昆虫類も含め、より有望な昆虫ー微生物共生系の探索を広範におこなった。・共生可能細菌群の探索、分離、解析:共生細菌除去幼虫を日本各地の土壌試料に曝露、スクリーニングすることで、環境中の共生可能細菌群を網羅的に探索、分離、同定した。中でも特異な共生細菌叢を呈することが示唆された宮古島で重点的に調査を実施し、他の島嶼にも探索範囲を拡大した。・共生能力と共生関連表現型の相関進化解析:共生と揺らぎ応答の関係について検討していくために必須の基礎データとして、日本本土のチャバネアオカメムシで広範に見られる共生細菌A感染虫について、正常な後胚発生過程における中腸共生器官の形態形成および発達過程、そして共生細菌の感染過程、個体群動態、局在推移などについて徹底的な記載を実施した。・共生細菌と宿主昆虫免疫系の関係:共生細菌が宿主昆虫の免疫系による排除を受けずに安定に維持される機構は、共生関係を理解する上で重要であるが未解明の問題である。そこでチャバネアオカメムシのToll経路及びImd経路を解明し、その活性化やRNAiによる抑制が共生細菌感染に与える影響を調べた。・共生可能細菌の実験進化学的解析:共生可能細菌に感染させた昆虫系統を飼育維持し、適応度の高い個体を選抜して体内細菌を次世代に感染させることを継続的に繰り返して進化実験をおこなうための予備検討を継続して遂行した。また、その他の研究成果として、セミ類における環境中の寄生菌から共生菌の進化の解明;各種半翅目昆虫の新規共生細菌の解明及びゲノム解析;カメムシその他昆虫の形態や色彩の計測解析ソフトウェアの開発などを実施した。従来の共生研究はすでに高度に確立された共生関係を対象としてきたが、近年の研究により環境中に特定の宿主生物(例えば半翅目昆虫のカメムシ類など)に潜在的な共生能力を有する自由生活性細菌が普遍的に存在することがわかってきた。本計画研究では、このような「潜在的共生細菌」の全貌を把握するとともに、既知の「必須共生細菌」や「任意共生細菌」と比較解析することにより、共生進化の条件や可能性、さらに共生進化を促進する要因や制約する機構をさぐり、共生進化ダイナミクスの本質的な理解をめざしている。本年度は、共生可能性進化実験モデルの探索および確立;共生可能細菌群のさらなる探索、分離、解析;正常後胚発生過程における中腸共生器官の形態形成および共生細菌の感染過程の徹底的な記載;宿主免疫系と共生細菌の相互作用の解析;カメムシ表現型計測評価のプラットフォーム確立;その他の成果が得られており、研究は順調に進展しているものと判断した。来年度は計画研究2年目ということで、共生可能性進化実験モデルの探索および確立、共生可能細菌群の探索、分離、解析、共生能力に関わる分子機構の解析、共生能力と共生関連表現型の相関進化解析、共生可能細菌の実験進化学的解析といった全ての研究要素について、本格的に研究を展開する。特に共生可能性進化実験モデルをチャバネアオカメムシ以外にも広く探索すること、日本中からチャバネアオカメムシへの共生可能環境細菌群をスクリーニングすること、共生可能細菌の実験
核受容体間ヘテロニ量体形成によるクローストーク及び分子的多様性の解析

甲状腺ホルモン(T3)、レチノイン酸(RA)、およびビタミンD等の脂溶性ビタミンの作用は、おもにその核受容体を介して発現される。レチノイドX受容体(RXR)が、甲状腺ホルモン受容体(TR)、レチノイン酸受容体(RAR)、およびビタミンD受容体(VDR)とヘテロニ量体形成し、その標的遺伝子配列への結合特異性を増加せしめ、その作用を増強する事実が発見された。RXRとTR、RAR、VDR受容体間のDNA結合に依存しない蛋白・蛋白相互作用によるヘテロニ量体形成能とそれぞれのリガンドの効果を解析し、多岐にわたるホルモンの生理作用の分子機構を明らかにすることである。蛋白・蛋白相互作用検出システムとして酵母で開発されたTwoハイブリットシステムを用い、リガンド結合領域に存在するDNA非依存性ヘテロニ量体形成能およびリガンドの作用を解析した。また、RAR,VDRさらにオーファン(orphan)受容体まで含めた受容体間のヘテロニ量体形成能の検出に発展させ、相互作用を示す受容体の組み合わせについてはCOSl細胞を用いたトランジェントトランスフェクションの系でその生理作用の発現機構を解析した。この酵母を用いたTwoハイブリットシステムをさらに発展させ、受容体と相互作用する新たなる因子をクローニングしている。DNAに結合した核受容体はリガンド結合にともない、基本転写因子複合体による転写活性を調節するが、この分子プロセスにおいて介在する因子(コアクチベーターまたはコサプレッサー)が存在するものと考え解析を続行する計画である。甲状腺ホルモン,レチノイン酸、およびビタミンDの示す多様な生物活性とこれを伝達する核内受容体複合体形成の分子機構について解明できるものと考えられる。ステロイドホルモン、甲状腺ホルモン(T3)、レチノイン酸(RA)、およびビタミンD等の脂溶性ビタミンの作用は、おもにその核受容体を介して発現される。1991年、レチノイドX受容体(RXR)が、甲状腺ホルモン受容体(TR)、レチノイン酸受容体(RAR)、およびビタミンD受容体(VDR)とヘテロニ量体形成し、その標的遺伝子配列への結合特異性を増加せしめ、その作用を増強する事実が発見された。DNA結合領域およびリガンド結合領域のふたつのドメインがそれぞれ異なったインターフェイスを形成し核受容体間ヘテロニ量体形成に重要な役割を果たしていると考えられている。後者のリガンド結合領域に存在する二量体形成能は、標的DNA配列の非存在下にも発揮され、研究代表者らは、いわゆる細胞内受容体相互情報伝達機構において重要な役割を演じていると考えている。研究代表者は、すでに、免疫共沈法を用いてTRとRXRがDNA非存在下においても相互作用を起こすことを確認しており、酵母Twoハイブリットシステムを用いて、リガンドであるT3および9cisRAは相乗的にTRとRXRのリガンド結合ドメインの二量体形成能を増強する結果を発表してきた。さらに、この酵母を用いたTwoハイブリットシステムをさらに発展させ、受容体と相互作用する新たなる因子をクローニング中である。pGBT-TR,RAR,VDRまたはpGBT-RXRを保有した酵母(HF7c)をpGADで作製たcDNAライブラリーで形質転換し-Trp,-Leu,-Hisの選択培地にて生育させ、ポジティブクローンを単離した。酵母よりプラスミッドを精製、塩基配列を決定し。さらに、この塩基配列をプローブにして完全長のcDNAを単離する予定である。

RXRとTR、RAR、VDR受容体間のDNA結合に依存しない蛋白・蛋白相互作用によるヘテロニ量体形成能とそれぞれのリガンドの効果を解析し、多岐にわたるホルモンの生理作用の分子機構を明らかにすることである。蛋白・蛋白相互作用検出システムとして酵母で開発されたTwoハイブリットシステムを用い、リガンド結合領域に存在するDNA非依存性ヘテロニ量体形成能およびリガンドの作用を解析した。また、RAR,VDRさらにオ-ファン(orphan)受容体まで含めた受容体間のヘテロニ量体形成能の検出に発展させ、相互作用を示す受容体の組み合わせについてはCOS1細胞を用いたトランジェントトランスフェクションの系でその生理作用の発現機構を解析した。この酵母を用いたTwoハイブリットシステムをさらに発展させ、受容体と相互作用する新たなる因子をクローニングしている。DNAに結合した核受容体はリガンド結合にともない、基本転写因子複合体による転写活性を調節するが、この分子プロセスにおいて介在する因子(コアクチベータ-またはコサプレッサー)が存在するものと考え解析を続行する計画である。甲状腺ホルモン、レチノイン酸、およびビタミンDの示す多様な生物活性とこれを伝達する核内受容体複合形成の分子機構について解明できるものと考えられる。甲状腺ホルモン(T3)、レチノイン酸(RA)、およびビタミンD等の脂溶性ビタミンの作用は、おもにその核受容体を介して発現される。レチノイドX受容体(RXR)が、甲状腺ホルモン受容体(TR)、レチノイン酸受容体(RAR)、およびビタミンD受容体(VDR)とへテロ二量体形成し、その標的遺伝子配列への結合特異性を増加せしめ、その作用を増強する事実が発見された。RXRとTR、RAR、VDR受容体間のDNA結合に依存しない蛋白・蛋白相互作用によるヘテロ二量体形成能とそれぞれのリガンドの効果を解析し、多岐にわたるホルモンの生理作用の分子機構を明らかにすることである。蛋白・蛋白相互作用検出システムとして酵母で開発されたTwoハイブリットシステムを用い、リガンド結合領域に存在するDNA非依存性へテロ二量体形成能およびリガンドの作用を解析した。また、RAR,VDRさらにオーファン(orphan)受容体まで含めた受容体間のへテロ二量体形成能の検出に発展させ、相互作用を示す受容体の組み合わせについてはCOS1細胞を用いたトランジェントトランスフェクションの系でその生理作用の発現機構を解析した。DNAに結合した核受容体はリガンド結合にともない、基本転写因子複合体による転写活性を調節するが、この分子プロセスにおいて介在する因子(コアクチベーターまたはコサプレッサー)が存在するものと考え解析を続行する計画である。甲状腺ホルモン、レチノイン酸、およびビタミンDの示す多様な生物活性とこれを伝達する核内受容体複合体形成の分子機構について解明できるものと考えられる。
新しい口腔癌マーカーエンザイムとしての血清ジペプチジルペプチダーゼIV-担癌患者血清中のTリンパ球DPPIV抑制因子について-

健常人と担癌患者の末梢血Tリンパ球数と血清DPPIV活性の関係を抗CD3,CD4,CD8およびCD26(DPPIV)抗体を用いてフローサイトメロリ-で検討したところ,担癌患者末梢血リンパ球数(P<0.001),Tリンパ球数(P<0.001),Tリンパ球サブセットのうちCD4(P<0.01)およびCD8陽性細胞数(P<0.05)は健常人に比べ有意に低下していた.担癌患者血清中のDPPIV活性はTリンパ球細胞膜DPPIV(CD26)抗原量と同様に健常人に比べ有意(P<0.001)に低下していた.非働化10%牛胎児血清,2-MercaptoethanolとTリンパ球刺激物質であるPHAまたはConA,Tリンパ球増殖因子であるIL-2を添加したRPMI1640培地を増殖培地とし,Lymphoprep^<TM>で分離した健常人単核球(以下PMNC)を,ポアサイズが0.45μmのメンブランで隔てた状態で癌細胞とco-cultureしたところ,PMNCのみで培養した対照に比べリンパ球のCell clump数および芽球化反応が低下(525%)した.10%の健常人血清を含む増殖培地を用いた健常人リンパ球培養系において,口腔扁平上皮患者血清の割合を増加させるとリンパ球芽球化反応が低下する傾向がみられた.以上の結果より,末梢血Tリンパ球数と血清DPPIV活性の間には正の相関関係がみられること,担癌患者血清によりTリンパ球刺激物質または増殖因子によるリンパ球芽球化反応が低下することが明らかとなり,癌細胞由来の液性因子がTリンパ球の活性化とCD26(DPPIV)の発現を抑制している可能性が示唆された.健常人と担癌患者の末梢血Tリンパ球数と血清DPPIV活性の関係を抗CD3,CD4,CD8およびCD26(DPPIV)抗体を用いてフローサイトメロリ-で検討したところ,担癌患者末梢血リンパ球数(P<0.001),Tリンパ球数(P<0.001),Tリンパ球サブセットのうちCD4(P<0.01)およびCD8陽性細胞数(P<0.05)は健常人に比べ有意に低下していた.担癌患者血清中のDPPIV活性はTリンパ球細胞膜DPPIV(CD26)抗原量と同様に健常人に比べ有意(P<0.001)に低下していた.非働化10%牛胎児血清,2-MercaptoethanolとTリンパ球刺激物質であるPHAまたはConA,Tリンパ球増殖因子であるIL-2を添加したRPMI1640培地を増殖培地とし,Lymphoprep^<TM>で分離した健常人単核球(以下PMNC)を,ポアサイズが0.45μmのメンブランで隔てた状態で癌細胞とco-cultureしたところ,PMNCのみで培養した対照に比べリンパ球のCell clump数および芽球化反応が低下(525%)した.10%の健常人血清を含む増殖培地を用いた健常人リンパ球培養系において,口腔扁平上皮患者血清の割合を増加させるとリンパ球芽球化反応が低下する傾向がみられた.以上の結果より,末梢血Tリンパ球数と血清DPPIV活性の間には正の相関関係がみられること,担癌患者血清によりTリンパ球刺激物質または増殖因子によるリンパ球芽球化反応が低下することが明らかとなり,癌細胞由来の液性因子がTリンパ球の活性化とCD26(DPPIV)の発現を抑制している可能性が示唆された.
アディポネクチン/アディポネクチン受容体の増加・活性化剤の開発と成分同定

肥満はメタボリックシンドロームと糖尿病を惹起し、心血管疾患のリスク増大を招いて国民の健康寿命を短縮している。我々はアディポネクチンの低下がメタボリックシンドローム・糖尿病の発症・増悪の主因の一つであることを明らかにし(Nat Med7 : 941, 2001 ; Nat Genet 30 : 221, 2002)、受容体(AdipoR)を世界に先駆けて同定し(Nature 423 : 762, 2003)、低下しているアディポネクチン作用を増強させる事が、メタボリックシンドローム、糖尿病、心血管疾患の治療法になり得ることを示してきた(Nat Med 8 : 1288, 2002 ; NatMed13 : 332, 2007)。本研究では、(1)メタボリックシンドローム・糖尿病の原因に基づいた根本的予防法・治療法開発として、アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する健康食品を野菜・果物を含めた植物素材からスクリーニングすると共に、(2)その有効成分を同定し、(3)測定系を開発して、(4)果物・野菜の摂取量とその有効成分の血中濃度とメタボリックシンドローム・糖尿病との相関を検討する。(1)アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する健康食品を野菜・果物を含めた植物素材からスクリーニングして開発する:in vitroスクリーニング試験の結果、AMPKを活性化する候補を23素材見出し、その内、in vivoの動物実験においても、AMPKを活性化させることが確認出来た候補を9素材得ることが出来た。また、アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する健康食品の開発に関しても、あらゆる植物種を用いてin vitro, in vivoのスクリーニングを行った結果、AdipoR発現量を増加させる候補を29素材、アディポネクチン発現量を増加させる候補を15素材、得ることが出来、さらにin vivoにおける効果を発揮する素材候補も数個得た。(2)アディポネクチン・AdipdRを増加・活性化する有効成分の同定:アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する素材を水溶性・脂水性で分画し、さらに分子量で分画し、AdipoRとの結合活性及びAMPキナーゼ活性化能、AdipoR・アディポネクチンの発現量を増加させるかどうか検討した。高活性型である高分子量アディポネクチンを増加させるかどうか、検討した結果、候補となる粗成分を見出した。(3)アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する有効成分の測定系の確立:アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する有効成分の抗体を作製し、モデル動物へ投与して消化管吸収と血中レベル、組織への移行について測定を行った。(4)果物・野菜の摂取量と活性有効成分の血中濃度とメタボリックシンドローム・糖尿病との相関の検討:(1)の当該物質を豊富に含有する果物・植物などの食品素材1種類について、ヒトに投与し、一部効果を示した結果を得た。

(3)アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する有効成分の測定系の確立:アディポネクチン・AdipoRを増加・活性化する有効成分の抗体を作製し、モデル動物へ投与して消化管吸収と血中レベル、組織への移行について測定を行った。(4)果物・野菜の摂取量と活性有効成分の血中濃度とメタボリックシンドローム・糖尿病との相関の検討:(1)の当該物質を豊富に含有する果物・植物などの食品素材1種類について、ヒトに投与し、一部効果を示した結果を得た。
高サクション制御が可能な3軸試験機の開発と不飽和土の構成式に関する研究

不飽和土の三軸試験機では、加圧法によりサクション制御する方法が多く用いられている。この方法においてはセラミックディスクに対して載荷できる間隙空気圧は1500kPa程度であり、これが加圧法によるサクション制御の限界となっている。本研究では『蒸気圧法』によりサクションを制御する三軸試験機を開発し、さらに高いサクション下での不飽和土の実験を行い、提案構成モデルの適用性を検討した。このため現有の三軸セルの載荷キャップを改造した。具体的には、一定濃度の塩基水溶液をキャップ内に格納できる空間をつくり、その水蒸気が供試体の間隙空気に通じるような空気経路を設けた。実験には市販の粘土粉末(液性限界43%、塑性指数13.4%)を試料として用いた。気乾試料を含水比調整の後、四つ割りモ-ルドを用いて試料を締固めて成形し、円柱供試体(直径50mm、高さ100mm)として実験に用いた。そして、蒸気圧法による高い一定のサクション条件下での等方圧縮試験を実施し、加圧法による従来の結果と比較検討した。その結果、圧縮時の圧縮指数は、従来と同様に一定となる傾向を示した。その後、高いサクション条件下で三軸圧縮・伸張せん断試験を行った。実験は応力制御法により段階載荷で行った。この時の各段階の打ち切り時間は、排水量を基準として判断した。この試験による破壊時のせん断応力に基づくサクション応力は、従来の加圧法により求められたサクションサクション応力関係に近い値を示した。また、提案構成式による変形の予測結果は実測値に近い傾向を示した。
高温加工法による高温超伝導材料の成形および特性評価

Y系超伝導材料の変形とその後の酸素処理時のクラック発生を改善する目的でAg添加して高温圧縮試験による変形性、配向性および臨界電流密度(J_c)を調べた。また、Bi系超伝導Agシ-ステ-プ線材では作成条件(焼成温度、焼成時間、中間プレス圧力、中間プレス回数など)によるJ_cの変化を測定温度、磁界強さ、磁界方向などを変えて調べ組織学的観点より検討した。得られた主な結果を以下に示す。(1)Ag添加YBCO超伝導体では、焼成後のグレインサイズは約7μmとこれまで実験してきた材料(3μm)と較べ大きかったが、高温圧縮変形は極めて容易であり、添加Ag_2Oが30%までではAg量が増すほど容易になり60%を越える変形が可能であった。変形後のグレインの成長はあまり顕著でなくこれはAg粒子によりYBCOグレインの成長が妨げられるためであり、YBCOグレインの配向性も劣る。変形後そのままでは超伝導を示さないため、酸素処理を行った。光学顕微鏡で組織観察すると変形量の少ないときはAgは比較的均一に分散しているが、変形量が大きくなると凝集し77K,0TのJ_cも劣化した。Ag添加材では、酸素処理後でもクラックの発生は見られず、これはTEMーEDX観察より、正方晶への変態に伴うひずみがAgにより緩和されたためであることが分かった。77K,0Tでの最高のJ_cはAg_2Oを20%添加したYBCOを50%変形したときの約1400A/cm^2であった。(2)Bi系超伝導Agシ-ステ-プでは、2223相の育成を試み、中間プレス圧力は1GPa以上がよく、比較的厚い0.20.25mmのサンプルでは23回のプレスがJ_c改善に有効であった。磁界依存性については、77KにおけるJ_cはヒステリシスはほとんどないが異方性は大きく、4.2KにおけるJ_cはヒステリシスは見られるが異方性は210Tで極めて小さくなった。テ-プ厚さ方向での配向性はAgシ-ス界面で高く内部に向かって悪くなる。
培養肝細胞を用いた機能と増殖を調節する肝組織構築の生化学的研究

(1)肝細胞Spheroid及び単層培養による細胞周期調節Primaria培養皿でラット肝細胞をinsulin.EGFを含むWilliams E(WE)培地で3日培養するとSpheroidを形成した。Spheroidでは増殖促進に十分な条件でもDNA合成はほとんどみられずAlbuminの強い発現がみられ典型的Go期にあると考えられた。Spheroidをcollagen塗布培養皿に移し培養すると徐々にSpheroidが崩れて単層を成形した。そして単層形成に従ってDNA合成の促進とAlbumin量の低下がみられた。更に培養すると分裂像がみられた。以上の結果は肝細胞の機能と増殖は細胞接触(或は細胞の形)によって強く相反的に調節されている事を示す。また単層培培養とSpheroid培養を相互に転換することにより細胞周期を調節できるようになり細胞周期を解析する為の有効なin vitro実験系が確立できた。(2)肝細胞における脂肪酸合成酵素肝特異酵素のPyruvate Lactateによる誘導(3)肝臓障害時の肝細胞増殖因子(HGF)の増加ラットに四塩化炭素を与えると一日後に肝HGF活性は20倍増加する。また肝硬変患者腹水中にも増加する。いづれも精製しその性質は吾々の発見したHGFと同じであることを確認した。
アメリカ南部モダニズム文学の形成と女性作家

これまでアメリカ文学史において十分に評価されてこなかった南部出身の女性作家Julia Peterkin (1880-1961)、Frances Newman (1883-1928)等の調査、研究を行い、20世紀初頭のモダニズムの影響を受けたその実験的な作品が1920年代以降の南部文学の復興/隆盛に寄与したこと、また彼女等がWilliam Faulkner、Eudora Weltyなど後の他の主要な南部作家と同じ南部社会に関する問題意識を有し、後者に文学スタイルなどにおいて影響を与えたことを立証し、これら女性作家の作品の再評価と、南部文学史における位置づけの再確認を行った。本研究の目的は、アメリカ南部におけるモダニズム文学の形成において、これまで文学史の中であまり注目されることのなかった女性作家Frances Newman、Julia Peterkin、Sara Haardtが果たした役割を明らかにし、モダニズム期の南部文学史を再構築することにある。平成22年度においては、まず文献調査として、この3人の作家が深く関わった南部の文芸誌The Reviewerの資料調査をノース・キャロライナ大学図書館で行った。さらにNewmanやPeterkinの作品、またそれらに関する批評等の精読を行った。論文発表においてはFrances Newmanの小説が南部のモダニズム文学の傑作であるWilliam FaulknerのThe Sound and the Furyに与えた影響について考察した。Faulknerにとって「性」の問題は、常に小説、詩における主要なテーマであったが、その扱い方はThe Sound and the Furyの前後では大きな違いがある。The Sound and the Fury以降、Faulknerはこの「性」の問題を一般的な問題としてではなく、南部の家父長的社会システムと密接に結びついた問題として扱っている。そしてそのような視座をFaulknerに与えたのがNewmanのThe Hard-Boiled Virginであったことを、特にThe Sound and the Furyの、Quentin Compsonの意識をたどる第2章を中心に取り上げて論じた。これまでNewmanのFaulknerへの影響については、文体に関して若干触れられてきた程度であったが、本論文において、南部モダニズム文学の形成にあたってNewmanの作品が果たした役割が明らかになったと思われる。平成23年度は日本ではほとんど知られていないSara Haardtに関しGoucher College (MA)のH.L.and Sara Haardt Mencken Collectionで調査を行い、またアメリカ議会図書館において資料収集、調査を行った。学会発表、論文発表においては特に、JuliaPeterkinの小説の作品分析と、南部ルネッサンス期における彼女の作品の意義について焦点をあて論じた。まず、PeterkinのScarlet Sister Mary論においては、Peterkinは黒人女性の一生を描きながら、実は黒人というマスクを借りて、白人女性を抑圧する南部家父長制社会を批判しているということを主張した。また後者に関しては、Peterkinの作品の一つの特徴である「グロテスク」について、南部文学の特徴としての「グロテスク性」、「ゴシック性」の文脈の中で論じ、William FaulknerやEudora Weltyと比較しながら、Peterkinが白人作家でありながら黒人の視点をいかに作品に取り込み、そしてグロテスクな表象を解放の契機として描いているかについて論じた。以上のように、平成23年度においては、今まであまり注目されることのなかったJulia Peterkinを南部モダニズム文学の中に組み込み、特にそのグロテスク性について南部ルネッサンスの文学の中で解釈することの重要性が指摘できたと考える。平成24年度においては、論文「White Lady, Black MaskーJulia PeterkinのScarlet Sister Maryにおける人種とセクシュアリティ」を『札幌市立大学研究論文集』に発表し、白人女性作家であるJulia Peterkinは本小説において、自身の分身あるいはマスクでもある黒人女性を通して、白人女性を取り巻く南部家父長制社会を相対化してみせていることを論じた。本研究の目的は、20世紀前半の南部モダニズム文学の隆盛において、これまであまり評価されていなかった女性作家を再評価し、南部文学史に改めて位置づけることにある。平成24年度においては、これまでの研究成果をまとめるものとして、PeterkinやFrances Newmanを、William Faulkner、Eudora Welty、Carson McCullersなどの南部のキャノン作家のパイオニア的存在として評価する論に着手した。南部ルネッサンス期の作家は南部白人のアイデンティティを構築するwhitenessを問題にする。南部のwhitenessは人種・ジェンダー・セクシュアリティの境界線を明確に区分することによって成り立っているが、これらの作家は、その境界線をしばしば越境し、その区分を曖昧にする。

その結果生まれてきたのが、南部文学の特徴であるグロテスク性ともいえるのであるが、PeterkinもNewmanもFaulkner以前に、すでにこういったwhitenessとblacknessの境界を越境し、南部社会を相対化していた。また、PeterkinもNewmanも南部グロテスク文学の系譜の中で評価するべき作家である。平成23年度においてアメリカで調査を行ったSara Haardtに関しては、まだ論考をまとめていないが、今後、学会等で論文を発表していく予定である。海外調査に関しては計画通りGoucher College (MA)のH.L.and Sara Haardt Mencken Collection、及びアメリカ議会図書館において、資料収集、調査を行った。研究成果に関しても、研究対象である南部女性作家の南部ルネサンス期の文学史における意義を、学会発表、論文掲載によって公開することができた。以上の理由により、おおむね順調に進撰していると判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
新規ホスホリラーゼを活用した機能性オリゴ糖のライブラリー構築及び網羅的機能性評価

生体内糖質代謝に関与する糖質加リン酸分解酵素(ホスホリラーゼ)によるオリゴ糖合成収率は高く、産業上有用な酵素になり得る。しかしながら、既知のホスホリラーゼの報告例は少なく、今後生産可能なオリゴ糖のバリエーション拡大には、新たなホスホリラーゼの発見が必須であった。そこでglycoside hydrolasefamily 65、94、130に属する微生物由来のホスホリラーゼ様タンパク質の機能性解析を行った結果、これまで報告例のない基質特異性を示すホスホリラーゼを複数発見することができた。また今回得られた新規酵素群の糖受容体特異性を調査することで、多種多様なヘテロオリゴ糖の生産にも成功した。生体内糖質代謝に関与する糖質加リン酸分解酵素(ホスホリラーゼ)による糖質合成収率は極めて高く、産業上有用な酵素になり得る。しかしながら、既知のホスホリラーゼは報告例が少なく、今後生産可能なオリゴ糖のバリエーション拡大には、新たな反応特異性を有するホスホリラーゼの発見が必須であった。本研究では様々な生物種のゲノム情報を活用して、これまでに報告例のない新規なホスホリラーゼを見出し、各種酵素の糖受容体特異性を明らかにすることで、新規オリゴ糖のライブラリー構築を試みた。Glycoside Hydrolase Family 65、94、130に属するホスホリラーゼ様タンパク質をコードする遺伝子群をPCR法により単離し、大腸菌による異種宿主発現系を確立した。得られた組み換え酵素の詳細な機能性解析の結果、これまでに報告例のない基質特異性を有するホスホリラーゼを複数発見することができた。また今回得られた新規ホスホリラーゼ群の詳細な糖受容体特異性を調査することで、多種多様ななヘテロオリゴ糖の合成にも成功している。加えて、本研究で行った新規ホスホリラーゼの発見および機能解明は、当該ホスホリラーゼ群が関与する新たな生体内糖質代謝機構を提唱することに繋がり、生物学的意義からも学術的に重要な研究と評価できる。Glycoside Hydrolase Family65および94に属する真正細菌由来ホスホリラーゼ様タンパク質をコードする遺伝子群をPCR法により単離し、大腸菌による異種宿主発現系を確立した。得られた組み換え酵素の詳細な機能性解析の結果、1,2結合を有するグルコ2糖すなわちコウジビオースおよびソフォロースを糖受容体として認識することでα1,4結合を有する分岐グルコ3糖を生産する新規ホスホリラーゼ、またβ1,3結合を有するグルコ2糖であるラミナリビオースを選択的に合成するラミナリビオースホスホリラーゼなど、これまでに報告例のないホスホリラーゼを複数発見することができた。また今回得られた新規ホスホリラーゼ群の詳細な糖受容体特異性を調査することで、様々な新規ヘテロオリゴ糖の合成にも成功している。加えて新規ホスホリラーゼの発見および機能解明は、当該ホスホリラーゼ群が関与する新たな生体内糖質代謝機構を提唱することに繋がり、生物学的意義からも学術的に重要な研究と評価できる。バイオインフォマティックスを活用した新規ホスホリラーゼの探索は予想以上の研究結果を生み出しており、“研究実績の概要"で示した酵素以外にも、これまでに12種の新規酵素の発見に成功している。さらに、交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、新規オリゴ糖ライブラリーの充実も達成されており、今後の研究進展が大いに期待される。今後、本年度発見した新規ホスホリラーゼ群の構造と機能の相関を明らかにするため、X線結晶構造解析による立体構造解明に取り組む。さらに、当該新規ホスホリラーゼ群を活用して、安価な天然糖質から新規オリゴ糖への高収率変換技術を確立した上で、ヒトに有益な生理活性を有するオリゴ糖を微生物学・免疫学的評価法により同定する。加えて、食品科学的評価結果に基づき、高機能性食品素材として利用も検討する。該当なし
実験的に作製した腱板断裂の断裂様式の違いによる治癒過程の差異に関する研究

腱板断裂の実験モデルを作製し、自己修復能の断裂型、部位による違いを明らかにするために以下の実験を行った。【対象および方法】probeの感受性を調べるために、受精後20日目の鶏胎児のアキレス腱部分を使用した。実験モデルは、深胸筋腱に完全断裂、不全断裂の断裂を作成し、1、2、4週で屠殺した。標本は10%中性緩衝ホルマリンで4°C48時間固定し、脱水の後パラフィン包埋し、6μmに薄切した。〔Probe〕鶏procollagen α1 typel,lllのmRNAを識別するprobeとしては、われわれの設計した24merのものをdigoxigeninで標識して使用した。〔In situ hybridization法〕標本は塩酸処理、酵素処理、acetylation処理の後、hybridizationを行い、NBT、BCIPで発色し、光学顕微鏡で観察した。〔Control study〕Negative controlとしてはsense probeによるhybridization、RNase treatment、およびconsumption testを行った。【結果】正常アキレス腱周囲組織ではProcollagen α1 typelのmRNAの信号が散見された。残念ながらbackgroundが高かったためα1 typelllのmRNAの信号ははっきりとは捉えることができなかった。Control studyでは信号が消失したのでこれらの信号はProcollagen α1 typelのmRNAを表しているものと考えられる。腱板断裂モデル例では、信号は各断裂型とも断裂部周囲及び断裂側の腱細胞、未分化間葉細胞内に発現した。Procollagen α1 typelll用のprobeの設計が急がれる。当初ラットで実験モデルを作成していたが、体重500gでも棘上筋腱が幅2mm、長さ3mmと小さいので、なかなか思い通りの手術ができなかつた。mRNAの塩基配列が分かっている動物を検索したが、入手しやすく飼育可能で、ある程度大きな動物として最終的に鶏を選択した。鶏の肩関節は非加重関節であり上腕二頭筋腱が発達している。棘上筋腱の幅は4mm長さは5mmであり手術操作を行える大きさである。実験モデルとしては上腕骨大結節付着部に幅45mmの腱板上面から関節包にいたり尖刃で切開を加えた。この鶏を手術後2週、4週、6週で賭殺し、棘上筋腱を採取し、10%中性緩衝ホルマリンで48時間4°Cで固定した。脱水の後パラフィン包埋し、6μmに薄切した。probeとしては鶏のα1(I)、α2(I)、α1(III)procollagen mRNAからGC%が50%の特異的な24の塩基配列を選び出し、コンピュータ検索を行い、これらに相補的なprobeを設計した。これらのprobeと、これらに相補的なprobeを作成し、digoxigeninで標識した。コントロール実験として、孵化前の受精卵の胎児から皮膚、軟骨を含めて取り出したアキレス腱を10%中性緩衝ホルマリンで48時間4°Cで固定し、パラフィン包埋し使用した。in situ hybridizationは浜田の報告に準じて行った(Clin Orthop304:18-21,1994)。皮膚の線維芽細胞の細胞質にはα1(I)、α2(I)、α1(III)procollagen mRNAの信号が、腱の中にはα1(I)、α2(I)procollagen mRNAの信号がかすかに見られた。各種のcontrol実験を行ったが、non-specificbindingが多く、至適な実験条件は未だ見つかっていない。

実験モデルは、深胸筋腱に完全断裂、不全断裂の断裂を作製し、1、2、4週で屠殺した。標本は10%中性緩衡ホルマリンで4°C48時間固定し、脱水の後パラフィン包埋し、6μmに薄切した。[Probe]鶏procollagen α1 typeI,IIIのmRNAを識別するprobeとしては、われわれの設計した24merのものをdigoxigeninで標識して使用した。[In situ hybridization法]標本は塩酸処理、酵素処理、acetylation処理の後、hybridizationを行い、NBT,BCIPで発色し、光学顕微鏡で観察した。[Control study]Negative controlとしてはsenseprobeによるhybridization、RNase treatment、およびconsumption testを行った。【結果】正常アキレス腱周囲組織ではProcollagen α1 typeIのmRNAの信号が見された。残念ながらbackgroundが高かったためα1 typeIIIのmRNAの信号ははっきりと捉えることができなかった。Control studでは信号が消失したのでこれらの信号はProcollagen α1 typeIのmRNAを表しているものと考えられる。腱板断裂モデル例では、信号は各断裂型とも断裂周囲及び断裂側の腱細胞、未分化間葉細胞内に発現した。Procollagen α1 type III用のprobeの設計が急がれる。
宿主側からみた腫瘍増殖機序の分子免疫学的解析

腫瘍発生に関与する宿主側の主に免疫要因の解明に関する成果を挙げた。異常な免疫反応の遷延と、悪性腫瘍の発生、さらにはレトロウイルスの関与に関し、HVG(Host Versus Graft)の動物モデルを開発し、自己免疫の発症からリンパ腫発生までの詳細な細胞病理学的解析を行った。また、自己免疫のモデルマウスMRLにおいて発生するリンパ腫の表面形質の解析から、胸腺に存在するリンパ腫の起源となる特殊な細胞群を同定した。宿主の自然免疫系の発癌制御機構の解析においてNK細胞の標的分子の解析を進め、それらの分子と反応する各種モノクローナル抗体の作製に成功した。そして、NK反応を阻止し得る新たな抗体の作製にも成功した。また、自然免疫系の担い手の一つである多形核白血球がいかに制癌に関与するかをラットの多形核白血球に対するモノクローナル抗体を用いて明らかにした。自然免疫系のもう一つの主役である補体に関し、成人T細胞白血症のモデルにおいて、レトロウイルス感染がいかに補体の活性化と関係があるかを調べた。宿主のキラー細胞の標的融解機序の解明に関して、ILー2レセプター特に高親和性のレセプターの分子免疫学的解析を進め、CD8陽性細胞群のある亜群はILー2レセプターを介し、標的融解物質の産出増強が起きることを明らかにした。また、生体内における自然腫瘍抑制機構に関連し、T細胞の胸腺内における自然死(アポプトーシス)を調べ、いかなる機構でDNA切断現象が誘導されるかを解明した。また、抗腫瘍の宿主免疫反応において、CD4細胞を中心とした細胞間ネットワーク機構が存在することも明らかにした。
山間未利用地での機械力による日本型不耕起草地造成工法の創出

1.目的:山間未利用地の草地造成工法として不耕起法は自然環境の劣化を抑制する利点を持つが、既存の方法には日本の風土に馴染まない欠点がある。根株を地際から切るスタンプカッタ、前植生をその場で破壊するブッシュカッタ、傾斜地用トラクタ等の機械力により草地造成・維持・管理を一貫して行う新しい日本型の不耕起草地造成工法を創出する。このため、以下の各項目について現地および室内試験を行った。2.結果:(1)スタンプカッタの試作改良と作業性能:切断刃は刃先角3036度の片刃が望ましく、作業限界傾斜度は2830度であった。(2)ブッシュカッタによる前植生の即地破砕:ブッシュカッタは雑灌木や野草には有効であったが、ブナ等の根株は非常に堅く、その破砕能力を越えていた。公団不耕起工法区ではこの根株を除去したが、北里工法区では除去せずに即地破砕した。(3)播種床土壌の性質と牧草生育:北里工法区では播種床表面に長さ約10cmの破砕木片が多量に存在した。牧草生育は破砕木片の量・大きさ・乾燥割合および表層土の水分張力により異なり不均一であったが、生育良好部は公団不耕起工法区と変わらず、生育不良部も翌春の追肥・追播・放牧により草生回復した。(4)急傾斜地用トラクタの作業性能:トラクタ単体の性能は汎用型トラクタと同程度だが、低重心のため平均20度、最大35度の傾斜草地での刈り取り・施肥・播種作業が可能であった。(5)土・水環境の保全:北里工法区の地表流去水の流出率は造成直後約4%であったが翌年には1%に低下し、この間の土砂流出はほとんど認められなかった。造成年の降雨直後には木片や肥料由来の成分の濃度が高かったが、翌年には濃度低下した成分が多く、周辺河川への影響も小さかった。公団不耕起工法区の流出特性は伐開年と同様であり、損失(保水)量は隣接林地同様極めて大きく、本工法の水文環境に対する保全効果が認められた。1987年夏に行う予定の造成試験のために、今年度は試験地の現況把握と工法編成、造成後の維持・管理の鍵となる事項について調査・研究を行った。天間林村にある試験予定地(9ha)は周辺の一部を残してすでに伐採が終了した。現地の測量、土壌調査および理化学性分析を行い、年代の新しい腐植質火山灰土壌に覆われた急傾斜地である事を明らかにした。さらに、伐採地(5ha)と林地(17ha,ブナ700本/ha)の水文・水質データの収集を開始した。林地と伐採地の流出に関する諸条件はほぼ同じとみなされ、伐採地に形成された凹地貯留は流出特性に影響すると推察され、伐採や降雨によって河川水中のTS,SS,【K^+】等が増加する事を明らかにした。また、現地の地形一植生一土壌条件を考慮して、根株切断用のスタンプカッタと雑灌木破砕用のブッシュカッタを適宜組合せた3つの工法区を設計した。