hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
泌乳持続性向上のためのウシ乳腺上皮細胞におけるアポトーシス抑制因子の解析

本研究では泌乳牛ホルスタイン種の泌乳持続性向上のために、乳汁を合成する乳腺上皮細胞の活性化およびアポトーシスに関わる因子の解析を行った。乳腺上皮細胞において低分子量heat shock proteinであるalpha-B-クリスタリンが乳タンパク質の発現に関与していることを明らかにした。また、乳腺の血管新生を促進する血管内皮増殖因子VEGFの発現が、乳タンパク質と同様に泌乳関連ホルモンにより制御されることを明らかにした。1.分子シャペロンによる乳腺上皮細胞のアポトーシス抑制作用及び乳合成活性持続作用の解析分子シャペロンは熱により誘導され、細胞を熱ストレスから守るタンパク質として発見されたが、様々な細胞機能(タンパク質のフォールディング、品質管理、輸送、酵素活性の制御等)に必須なタンパク質であることが解明され、近年はアポトーシス抑制因子として注目されている。そこで、このアポトーシス抑制機能に着目し、乳腺上皮細胞に於いて分子シャペロンの発現を誘導することにより、アポトーシスを抑制し、乳合成活性を持続するという発想に至った。本年度は、ウシ乳腺組織及び乳腺上皮細胞における低分子量分子シャペロンの解析を行った。低分子量分子シャペロン(HPS27, HSP20, alpha-B-クリスタリン)は組織により発現量が異なるが、乳腺での発現は不明であった。そこで、RT-PCR法によりそれらのmRNAの発現を解析したところ、乳腺組織および乳腺上皮細胞に於いても3種類の低分子量ストレス蛋白質の発現が認められた。更に培養乳腺上皮細胞における解析により、催乳ホルモンであるプロラクチンがHSP27の発現及びリン酸化を亢進することを見出した。これらの知見は分子シャペロンHSP27が乳腺上皮細胞の分化及び乳合成に関与することを示唆する結果であり、次年度からアポトーシス抑制因子として機能するかを解明する予定である。2.新たな乳腺上皮細胞のアポトーシス抑制に関わる因子の探索(サブトラクション法及びDNAマイクロアレイ法による解析)泌乳前、中、後期の乳腺組織からmRNAを抽出し、泌乳前・中期と比べて後期に発現量が大きく変動する因子を1次スクリーニングの候補因子とした。現在、得られた候補因子について、乳腺上皮細胞の培養系(増殖、分化、アポトーシス誘導時)での発現動態を解析中である。分子シャペロンによる乳腺上皮細胞のアポトーシス抑制作用及び乳合成活性持続作用の解析様々な細胞機能(タンパク質のフォールディング、品質管理、輸送、酵素活性の制御等)に必須なタンパク質である分子シャペロンは、近年はアポトーシス抑制因子として注目されている。ウシ乳腺上皮細胞をラクトジェニックホルモン(インシュリン、デキサメサゾン、プロラクチン)により分化誘導するとHSP27の発現が亢進し、さらにTGF-betaによるアポトーシスを抑制することを見出した。現在はより詳細にHSP27の作用を明らかにするために乳腺上皮細胞におけるHSP27遺伝手の高発現系およびノックダウン系の構築を行っている。2.新たな乳腺上皮細胞のアポトーシスに関わる因子の探索泌乳前・中期と比べて後期に発現量が変動する遺伝子を探索した結果、その候補の1つとてラクトフェリン遺伝子が得られた。ラクトフェリンタンパク質は初乳中機能性タンパク質としてばかりでなく細胞増殖因子としても注目されているが、ウシ乳腺において生理的な合成機序が不明であったことから、まず初めにその合成機序を解析した。その結果、カゼイン等の合成に関与する催乳ホルモン、プロラクチンがラクトフェリンの分泌を亢進することを見出した。さらに、プロラクチンがシグナル伝達因子JAK-2を介してラクトフェリン遺伝子の発現を亢進させることを見出した。ブラクチンは乳腺上皮細胞に直接作用してアポトーシズを抑制することが既に知られているが、さらにラクトフェリンを介してアポトーシスを調節(促進または抑制)していることが考えられた。1.分子シャペロンによる乳腺上皮細胞のアポトーシス抑制作用及び乳合成持続作用の解析乳腺上皮細胞においてHSP27の発現を抑制すると、僅かにアポトーシスが促進するが、有意な差は検出されなかった。この結果から乳腺上皮細胞におけるアポトーシス抑制には主に他の分子シャペロンが関与すると考えられたため、乳腺において発現量の高いαB-クリスタリンについて検討した。siRNA法によりαB-クリスタリンの発現を抑制すると乳蛋白質の発現が有意に減少した。この結果からαB-クリスタリンが乳合成の持続に関わることが考えられたため、現在はαB-クリスタリンのアポトーシス抑制作用について解析している。2.新たな乳腺上皮細胞のアポトーシス及び乳合成持続に関わる因子の探索昨年度に発現機序を解析したラクトフェリンについて、本年度は乳腺上皮細胞に及ぼす作用を解析した。乳由来ラクトフェリンで乳腺上皮細胞を刺激すると、高濃度で顕著な細胞増殖抑制作用が観察された。

乳中ラクトフェリン濃度は泌乳後期に上昇することが報告されていることから、乳合成を持続させるには泌乳後期の乳腺におけるラクトフェリンの高発現を抑制することが重要であると考えられた。更に本年度は泌乳後期に発現が減少する遺伝子としてVEGF遺伝子に着目した。VEGFは血管新生を促進することから、泌乳に必要なホルモン・栄養素等を供給し、乳合成を活性化することが予想された。RT-PCRの結果、ウシ乳腺組織におけるVEGF遺伝子の発現は泌乳期毎に変動し、乳合成活性の高い泌乳中期には乾乳期の約3倍に達した。またウシ乳腺上皮細胞においてプロラクチンとデキサメサゾンによりVEGFの発現が増大したことから、乳腺におけるVEGFの発現機構は乳蛋白質と共通する部分があり、VEGFは泌乳持続性を向上させる因子の1つであると考えられた。
新株の有利発行規制の存在意義の検討

本年度は、(1)新株・新株予約権の有利発行規制の理論的な存在意義を検討し、(2)裁判例における判断基準を確認した。(1)については、研究計画のとおり、(ア)シナジー等を生まない新株発行による単なる収奪の防止、(イ)シナジー等を生む新株発行におけるその不公正な分配の防止、の2つの場面を区別するという観点から検討した。これにもとづいて(2)の確認を行った。これは、裁判例で有利発行に該当すると認められた事案は、支配権争いに加え、上記(ア)シナジー等を生まない収奪が懸念された事案ではないかとの仮説にもとづいて行った。経営陣が大株主と対立し、その持株比率の希釈化のために新株発行を行う際に発行価格を低くするのはまさにこのような事例といえる。このような事例では割当先との間でシナジー等が生じるわけではなく、むしろ市場価格と発行価格の差に相当する利益が割当先に移転する(ただし、割当先がこの利益を実現できるとは限らない)。また、総会決議のない有利発行に当たるとして差止仮処分を認めた裁判例に加えて、資金調達の理由とされている新規事業等の実態がないとして不公正発行に当たるとした裁判例も、シナジー等の発生を否定していることになり、(発行価格が低いかどうかは判断していないものの)結果的にこうした事例への対処となっている可能性がある。この点は有利発行規制と不公正発行規制の交錯という点でも興味深い。以上に加え、新株予約権付社債の有利発行が問題となった事例の検討を通じて、発行前後の価格に注目することの限界(新株予約権は株式よりもこの点が明らかになりやすい)と、それに代えて手続面に着目する規律のあり方について検討した。申請時の研究計画で予定していた、有利発行規制の存在意義の理論的検討および裁判例の判断基準の確認が行えたため、おおむね順調と判断した。また、新株予約権付社債の裁判例の検討を通じて、一部で当初想定したもの以上の成果も得られたが、総合すると(2)に該当するものと判断した。今年度は、まず、裁判例以外の規律、すなわち、日証協の自主規制と昭和41年改正による現行法の考え方が成立した過程を検討する。続いて、今後も従来のような有利発行規制が必要かを検討する。また、非公開会社の新株発行のみならず、上場会社における新株予約権付社債の発行についても手続面に重点を置いた有利発行の判断を行う裁判例が登場したこともあり、当初の想定とは異なるが、こうした規律の可能性についても、新たに登場する裁判例を中心に前年度に続いて検討を行う。必要な書籍が予想したほど出版されなかったため。New South Wales Universityから2019年4月に開催される会合への参加依頼があったため、2019年度交付分と併せて、同大学への出張旅費として有効活用する。
ナノ構造を制御した可視光応答型酸化タングステンコンポジット光触媒の開発

WO_3光触媒の可視光照射下での高活性化を目的とし、従来の高価なPt/WO_3などに替わるAg/CuO/WO_3ナノ粒子(NPs)の作製、さらに大きい比表面積をもつWO_3ナノチューブ(NTs)の合成について検討した。Ag/CuO/WO_3NTsの光触媒活性はAg/CuO/WO_3NPsと比較して約1. 5倍、市販の可視光応答型のN-TiO_2と比較して約6. 4倍、WO_3NPsと比較して約50倍高くなり、チューブ構造の触媒活性への寄与が見られた。代表的な光触媒は酸化チタンがよく知られているが、最大の欠点の一つは紫外線しか吸収・利用できないことである。したがって、室内のように紫外線強度の低い環境では、十分にその能力を発揮することはできない。一方、酸化タングステンは可視光を吸収できるなどの多くの利点を有し、その表面に白金やパラジウム等の助触媒を担持することで、高活性となることが明らかとなっている。本研究は、可視光領域を吸収・利用できる酸化タングステン粒子自体に着目し、ナノ構造を制御することによる高活性光触媒の合成法の確立を目的とする。今年度は、サルボサーマル法による酸化タングステンナノ粒子の合成法を検討した。各種試薬の添加量・反応温度・反応時間・反応pH、及び得られた粉末に対する焼成温度・焼成時間を詳細に検討し、走査型電子顕微鏡にてその構造を観察した。その結果、球状やチューブ状の形態をしているものが得られた。しかし、その収率は極めて低く、ほとんどがナノサイズの粒子が凝集しているものであった。そこで、添加剤を尿素からチオ尿素へ変更したところ、針ネズミ状の形態をしたものが高収率で得られることを見出した。得られた粉末に対してX線回折により結晶構造を測定したところ、WO_3であること確認した。また拡散反射スペクトルを測定し、バンドギャップを求めたところ、市販の酸化タングステンと同様であった。可視光照射下における光触媒活性を染料の脱色速度により評価した結果、その光触媒効果は認められた。しかし、その活性は十分なものではなかった。次年度、適切な助触媒を探索し、高活性な光触媒の開発を行っていく予定である。光触媒は紫外線を照射することにより、環境中の汚染化学物質を分解することが可能である。本研究では、可視光領域を吸収・利用できる酸化タングステン粒子自体に着目し、ナノ構造を制御することによる高活性光触媒の創成を行った。昨年度、酸化タングステンナノチューブ(WO_3NTs)の合成法を確立し、それを受け本年度は、適切な助触媒の担持法や担持量の最適化を行い、光触媒活性評価をAcid Red 88アゾ染料の可視光照射による脱色により行った。その結果、WO_3NTsにAgを1wt.%光析出法で担持させた後、CuOを0.1wt.%含侵法で担持させる方法が最適であった。XPS測定によってAg原子とCu原子の酸化状態を検討したところ、Agは金属銀でCuはCuOとして担持されていることが確認された。Ag/CuO/WO_3NTsの光触媒活性はAg/CuO/WO_3ナノ粒子(NPs)と比較して約1.5倍、市販の可視光応答型のN-TiO_2と比較して約6.4倍、WO_3NPsと比較して約30倍高くなり、チューブ構造の触媒活性への寄与が見られた。また、AgとCuOの2成分を共担持することによる相乗効果も認められた。Ag/CuO/WO_3NTsの光触媒活性の向上は、DRSスペクトルおよびPLスペクトルの結果から、WO_3表面に担持したAgによる電荷分離の促進とCuOによる効率的な酸素還元反応の促進、さらにバンドギャップの狭窄に起因すると考えられた。
高周波圧力場で高速に回転する浮遊液滴の内部応力場及び内外流れ場に関する研究

浮遊液滴の回転変形挙動を利用した高温溶融材料の物性評価技術の確立のために、数値シミュレーションにより液滴の形状変化と内部流れ場を検討した。分裂に至る非軸対称形状における変形と回転数の関係は、既存の実験結果とよく一致した。また、形状変化に伴って発生する液滴内部の循環流により、内部応力場は対称ではないことが明らかとなった。平成27年度は、高速に回転する非軸対称形状液滴の数値シミュレーションを系統的、かつ定量的に行うための計算環境の整備を重点的に進めた。数値シミュレーションには、流体の運動方程式であるナビエ-ストークス方程式に基づく手法としてレベルセット法を用いた。この手法では、液滴内部は、液単相、外部は空気単相として、それぞれ単相流れの厳密な数値シミュレーションを行うことにより、液滴内外の流れ場を同時に、かつ定量的に求めている。液滴表面の変形運動を模擬するために、液滴内外の流体の運動方程式とあわせて、液滴表面からの距離を表すレベルセット関数の移流方程式を解いており、数値解法が複雑となり計算時間がかかるが、液滴の形状振動挙動を精度良く、また、安定に計算可能であることが確認されている。プログラムはフォートラン言語を用いて作成しており、基本的な並列化も施している。シミュレーションプログラムを本研究に利用するために、まず、linux環境の計算機システムにおいて、フォートランコンパイラーと並列計算ライブラリーであるMPIの実装を行い、各種関数の依存関係等を整備した。次に、レベルセット法によるシミュレーションプログラムを移植したところ、データ転送に関してMPIの不具合が発生したが、プログラムの修正により回避し、20コアを利用した並列計算による高速なシミュレーション環境を構築した。シミュレーションでは、既存の実験により回転数と液滴形状の関係が測定されている条件を基本とし、シミュレーション領域の大きさ、回転数や物性値を変更した際の変形挙動の差、変形から分裂に至る過程等について試計算を行い、回転液滴の変形挙動の基本特性が良好に再現可能であることを確認した。平成27年度は、シミュレーションプログラムの開発整備、並列化及び効率化、データ処理方法の整備等、高速に回転する非軸対称形状液滴の数値シミュレーションを系統的、かつ定量的に行うための計算環境の整備を重点的に進め、あわせて、回転液滴挙動の基本的特性についての検討を進めることとしていた。計算環境の整備としては、まず、10コアからなるCPUボードを2枚搭載したワークステーションを導入し、linux環境を構築した。OSはlinuxとして広く使われているUbuntuとした。本研究のシミュレーションに用いるプログラムの原型はフォートラン言語により記述され、並列化が施されているため、次に、コンパイラーと並列計算ライブラリーの組み合わせを検討した後、高速化が期待できるコンパイラーとライブラリーのセットをUbuntu環境にインストール、整備した。続いて、これまで開発を進めてきたシミュレーションプログラムを本計算環境に移植し、実行を試みたところ、並列計算中のデータ送信、受信に関する部分で不具合が発生することがわかった。不具合は、並列計算ライブラリーによるものと考えられたが、プログラム中の該当箇所を検討し、データ転送処理を変更することにより、回避可能となった。これにより、20コアすべてを利用した並列計算が可能となり、回転液滴に関する試計算を行い、シミュレーション領域の大きさが結果に及ぼす影響を調べた。併せて、結果の可視化等のデータ処理方法の検討を行い、モデル作成や条件変更から結果の評価まで、一連の作業が行える環境を整備した。また、回転液滴の変形挙動の基本特性として、回転数や物性値を変更した際の変形挙動や変形から分裂に至る過程の違い等について検討した。これらの進捗により、27年度は、当初の予定どおり順調に進展しているとみなすことができる。平成28年度は、前年度に行った数値シミュレーション環境と手法の整備に基づき導入した計算機を中心とし、フォートラン及びMPIライブラリを用いた並列計算により、高速に回転する非軸対称形状液滴のシミュレーションを行った。まず、公表されている既存の実験結果のひとつを基準ケースとして物理的な解析条件を設定し、計算を安定に行うことができる数値パラメータを確認した。液滴の初期形状は球とし、剛体回転を与えることにより、回転変形挙動を模擬することとした。基準ケースでは、回転液滴の等価径は4mmであり、回転とともに形状が変化し、アレイ形状となることにより、分裂に至る。非線形性の小さい回転液滴に対するこれまでの検討では、結果に対する解析領域の影響は、液滴径の2.5倍ほどの解析領域で見られなくなったが、液滴が分裂する段階まで変形すると、このサイズでは、解析領域の影響が表れることがわかった。このため、詳細なシミュレーションによる定量的な検討を実施するため、感度解析により、シミュレーション結果に影響を与えない範囲を求めた。その結果、回転面の水平方向は、14.1mm×14.1mm、垂直方向は7.7mmで充分となることがわかり、これを基準ケースの領域サイズとした。次に、実験との比較を行うために、実験で測定されている液滴のサイズと回転数を求める方法について検討した。実験では、液滴上で観測される最大の長さを液滴サイズとしているため、シミュレーションでは、液滴界面位置から液滴内部に向かう弦長の最大値を液滴サイズと定義し、この最大の弦が回転する角度から、回転速度を定義した。これにより、基本ケースでの回転数と液滴サイズの関係を求めたところ、準定常的にアレイ形状の変形が増加する回転領域では、実験結果とよく一致していることがわかり、シミュレーション手法や計算パラメータ、境界条件等が妥当であったことが確認できた。

平成28年度は、回転数や物性値を変更した際の液滴の変形挙動の違いを明らかにするために、シミュレーション領域や、計算格子サイズ、時間ステップ幅、レベルセット法固有の各種パラメータ等について最適な組み合わせを検討することとしていた。これらについては、まず、公開済みの既存の実験データの一つを基本ケースとして選定し、物理条件を確定し、安定な数値計算が実行できるように計算パラメータ等の設定を行った。また、シミュレーション領域の大きさがシミュレーション結果に及ぼす影響を検討し、基本ケースにおいて液滴が変形し分裂に至る過程の時間全体において、領域サイズの影響が表れない条件を決定した。これにより、解析領域の格子数は、141×141×77となり、安定条件等を考慮し、時間ステップは5.0μsとした。0.05秒間の回転液滴挙動に対する計算時間は、約4時間となった。基本ケースでは、分裂に至るまでの実時間は2秒程度であり、1週間弱で、シミュレーションが行えることとなった。また、シミュレーション結果の数値データから、必要な変数を抽出する作業や、実験との比較を効率よく行うための、効率的なポストデータ処理環境を整えることとしていた。これについては、比較のために選定した基準の実験データとして測定されている液滴の回転数とサイズを、シミュレーション結果から算出する方法を考案し、ポストデータ処理プログラムとして整備した。これにより、シミュレーションから、実験結果との比較までの一連の評価作業が、円滑に行える環境を整え、基本ケースについては、実験とシミュレーションの結果はよく一致することが確認できた。これら、一連のハード、ソフトにわたる環境整備が進んだことにより、パラメータスタディ等が効率よく実行できることとなり、最終年度に向けて、回転液滴の挙動に関わる物理現象の検討を進める予定である。平成29年度は、前年度まで進めてきた数値シミュレーション環境と手法の整備に基づき導入整備を行った並列計算環境において、回転液滴の変形、分裂挙動を定量的に評価する数値シミュレーションを系統的に実施した。解析条件は、既存の実験において、液滴サイズと回転数の関係が測定されている条件とし、まず、準定常的にアレイ形状の変形が増加する回転数領域を安定に再現するための、シミュレーション条件の検討を行った。初期条件として与えた回転によるエネルギーは、回転変形とともに消費され、準定常状態においては初期値と大きく異なり、また、初期回転数により、準定常状態に静定するまでの過渡変形振動挙動が異なるため、もっとも安定に準定常状態が継続する解析条件を決定した。さらに、昨年度に開発した数値データから液滴の最大弦長と、その回転数を求めるアルゴリズムを利用し、液滴変形と回転数の関係について、数値シミュレーション結果と実験結果が定量的によく一致することを明らかにした。これにより、シミュレーション手法、プログラム、解析パラメータ、境界条件等が妥当であったことが確認されたため、変形液滴内部の応力場を調べるため、準定常状態から分裂に至る過程での液滴内部流動を数値的に計測した。
自家不和合性アブラナ科野菜の体細胞と花粉細胞の培養及びそれぞれの細胞融合

1.プロトプラスト培養プロトプラストの培養は、単離→培養→植物体再分化→順化の過程を含む。単離には、5日令の実生の子葉を細切したものを、2%セルラ-ゼYC,0.2%ペクトリア-ゼYー23、CPW塩、0.3Mマニト-ル添加液で振蘯することにより高収量を得た。培養にはペレティエらのB培地で培養し、10日毎にC培地、E培地を添加してして行くことによりコロニ-、カルス形成が見られる。カルスをBA添加のE培地に移植すると苗条再分化がみられ、ホルモン無添加MS培地に移植することにより発根した。いずれの植物でもカルス形成、発根までは見られたが、苗条再分化は、ダイコンでは守口のみ、カブでは金町小蕪、日野菜蕪のみ、他の植物ではいずれも再分化した。2.電気的細胞融合4種類の野菜について、ホモ体細胞融合体のできる電気融合条件を検討したところ、2プロトプラストが接着するための最適条件は、AC電場の電圧が10Vから25Vの間で処理時間は数秒から数十秒であった。その際の培地中のCaイオン濃度は1mMが最適であった。接着したプロトプラスト融合のためには500VのDCパルス電圧で2回のパルスが最適条件であった。なお花粉にかんしては単離は可能であったが、培養ではまだ23回の細胞分裂にとどまっているので、今後更に適した条件を検討する。またヘテロ体細胞融合体についても上記のホモの場合と同様に細胞融合が可能であると思われるので試み、さらに培養条件についても検討する。ダイコン、カブ、カイラン等のプロトプラスト培養:ダイコン8品種、カブ3品種、カイラン、及びキャベツ、ハクサイ、カリフラワ-、ブロッコリを供試してプロトプラスト培養を試みた。各植物の5日令の無菌の実生の子葉を細断し、酵素溶液(セルラ-ゼYC,ペクトリア-ゼYー23,MESバッファ-、マニト-ル、ペレティエ-(1983)のB培地)中でプロトプラストを単離した。培養の為に、B培地を用いてコロニ-を形成させ、やはり同じペレティエ-のC培地に移植してカルス形成を誘導し、数回移植してカルスを反殖させた後、E培地に移植して苗条再分化させた。カルス、根分化はいずれの品種でも見られたが、苗条再分化はダイコン1品種、カブ2品種、及びその他の総ての品種で成功した。カイラン、パクチョイ、チンゲンサイ、アブラナ、タカナ、赤キャベツ、守口ダイコンのカルス培養:まだ試みていないカイラン、パクチョイ、チンゲンサイ、タカナと、比較として既に成功しているアブラナ、赤キャベツ、守口ダイコンを供試してカルス培養を行った。各種子をエタノ-ル、アンチホルミンで表面殺菌した後、MS培地に播種し、5日令の実生の胚軸を3ミリに切って外植体とした。種々の濃度の2,4ーDとBAを添加したMS培地に外植体を植え付けたところ、総ての外植体でカルスを形成し、さらに2,4ーD低濃度区でカイランと赤キャベツで苗条が再分化した。培養1か月後、1mg/1BA添加培地にカルスを移植したところ、チンゲンサイ以外の総てのカルスから苗条が再分化した。根は総ての外植体から再分化した。カイランの電気的細胞融合:カイランからのプロトプラストを前述の方法で単離し、BM機器のBTXエレクトロセルマニピュレ-タ-(ECMー200)で融合条件を確定した。接着は5×10^5の密度で10V、75秒のパルスで、融合は500Vを30μs2回のパルスを与えることで最も効果的に出来た。

前年度までにアブラナ科17種類の植物のプロトプラスト培養の条件が大体検討出来たので、本年は電気融合のためのAC電場と持続時間やDCパルス電圧と回数について検討した。1.カイラン、ダイコン、キャベツ、ハクサイ葉肉プロトプラストの電気融合(1)電気融合の為のAC電場と持続時間の決定植物プロトプラストの電気融合を行うには、まずパ-ルチェインが形成して接着が起こらねばならず、そのためにはAC電場と持続時間を決定する必要がある。上記の4種類の植物について検討したところ、低電圧になるほどパ-ルチェイン形成に時がかかり、高電圧ほど処理時間が短くて済む。2ないし3プロトプラスト接着が50%を占める条件は、カイランは10Vー75秒25Vー15秒、ダイコンでは10Vー19秒25Vー5秒、キャベツでは10Vー43秒25Vー15秒、ハクサイでは10Vー33秒25Vー8秒と植物の種類により異なった。電圧は10V以下でも25V以上でもプロトプラストに負担がかかった。(2)Caイオンの効果電気融合中の培地中のCaイオンの濃度が融合に及ぼす影響をみたところ、1mM添加培地が最も有効で、それ以上では培地が発熱し、以下ではプロトプラストが破壊された。(3)融合のためのDCパルス電圧と回数接着したプロトプラストが融合するためのDCパルス電圧と回数は、500Vパルス回数2回が最適条であった。単離した花粉の培養では、23回の細胞分裂しか得られなかった。
保育士の離職防止に役立つ保育士キャリア・パースペクティブマップの作成

本研究は、保育士の離職防止・就業継続支援ツールとして「保育士キャリア・パースペクティブマップ」を作成し、現場や行政に提供することを目的とする。キャリア・パースペクティブとは、職業生活の主観的見通しを意味する。保育士が、結婚、出産等のライフイベントや、保育職以外の他職種就業への選択に焦点を合わせた見通しを持つ場合、保育職の待遇改善や研修等の施策・対策に関心が向かず、容易に離職を選択してしまう。ひいては保育士不足と、そこから来る待機児童問題をもたらすことになる。本研究は、保育士のキャリア・パースペクティブを調査しマップの形で視覚化し、保育士の離職予防活動のための新たな知見を提供するものである。
キイロショウジョウバエ脳における構造的・機能的体性感覚マップの構築

末梢から脳に直接投射する神経の機能的解析では、博士研究員により平行して進められていた解剖学的解析より、翅、平均棍、脚からの感覚受容器から直接脳へ投射する神経があり、それぞれ脳の異なる7つの領域に終末することが明らかとなった。またそれら神経がどの感覚器に由来しているのかも分かった。本研究では、それら7つの神経群のうち1つは脚の味覚神経であることが分かっているため、残り6つの神経群において、脳でのカルシウムイメージングを行いどのような刺激に対して反応するのかを調べた。その結果、翅、平均棍、脚から直接脳に投射する神経群は、どれも共通して動きに対して反応した。すなわち、翅、平均棍から直接脳へ投射する神経は翅や平均棍の動き(角度や頻度)を反応している神経の種類、数によりモニターし、脚から直接脳へ投射する神経群は、脚が地面に接地しているかどうかに関わらず、また脚の角度に関わらず、脚が動いた場合に強く反応したことから純粋に動きのみを検出しているといえる。さらに、脚からの神経群においては前脚、中脚、後脚で、脳での投射領域が異なることを機能的に明らかにすることに成功した。これらの結果から、直接脳へ投射する神経は体の部位ごとに脳での投射先は異なるが、伝える情報は似ていることが明らかとなった。脳に投射する介在神経の機能的解析は、博士研究員により平行して進められていた解剖学的解析より、少なくとも6種類あることが判明し、それらのうち、これまでに一つの神経群において機能的な解析ができている。その介在神経は地面に脚が接地している状態では、脚が動くと強く反応し、止まった状態では反応が弱くなる。しかし、脚が空中にある状態では脚を動かしているのにも関わらず反応が顕著に落ちる。このことから、介在神経が直接脳へ投射する神経とは異なる情報を脳へ伝えていることが分かった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
分散協調電力制御における情報理論と制御理論の統一理論の構築

本提案は,電力エネルギーの伝送において,電力の送り手と受け手の協調制御によって送り手と受け手を区別して電力を配送するという分散協調電力カラーリングのコンセプトに基づくものである.複数の電源,負荷が混在する電力ネットワークにおいて,変動する電源の発電量に可制御負荷の消費電力を一致させるように同期制御する,あるいは,変動負荷の消費電力に可制御電源の発電量を一致させるように同期制御することで,特定の電源から特定の負荷へ,仮想的に電力を個別配送したものとして扱うアルゴリズムを考案した.本提案は,電力エネルギーの伝送において,電力の送り手と受け手の協調制御によって送り手と受け手を区別して電力を配送するという分散協調電力カラーリングのコンセプトに基づくものである.初年度である28年度には,まずネットワーク制御可能なAC/DC双方向の変換を行うコンバーターと蓄電池を組み合わせて,電力ディストリビュータと呼ぶ電力制御機能,ネットワーク機能を持つ装置を開発した.さらに一般の家電にスマートタップと呼ぶ電力計測と簡易電力制御機能を持つ装置を組み合わせた簡易版電力ディストリビュータを開発した.電力ディストリビューターによる2台の可制御電源と簡易版電力ディストリビュータで計測制御する2台の家電を電力ネットワークに接続して,家電の負荷変動に合わせて可制御電源の出力をコントロールすることで,仮想的に特定の電源から特定の負荷に電力供給を行うフロー制御を実現した.また,変動電源である太陽光発電を電力ディストリビュータで模擬するように電力制御を行い,簡易版電力ディストリビュータで制御する家電を可制御負荷として使用して,変動電源を含む2台の電源と,2台の可制御負荷に対して,変動電源の出力に同期して負荷制御を行うことで,変動電源から可制御負荷に電力供給を行うフロー制御を実現した.さらに,これら上記のシステムを拡張して,電源にも負荷にも変動電源,変動負荷を含む場合,またM台の電源からN台の負荷への電力フローについて,電力フローの計算,制御方法の理論を整理して,変動電源から変動負荷への電力供給を含むM:N電力供給フローを実現した.これらの成果により小規模な閉じた電力ネットワークにおける電力フロー制御の基礎理論が確立したと言える.これらの成果は,国際会議ICCE TAIWANに投稿して採録され,発表が決定している.研究計画であげていた項目のうち,平成28年度の目標としていた小規模なネットワークにおける1対1の電力フローが実現できたとともに,元々平成29年度を予定していたN対Mの電力フロー制御の基礎理論及び実験も完成している.年度内の研究成果発表は間に合わなかったものの,平成29年度の国際会議での発表も決定しているため,概ね順調に進展していると言える.本提案は,複数電源,複数負荷からなる電力ネットワークにおける電力エネルギー伝送について,電源(送り手)の発電電力と,負荷(受け手)の消費電力が常に一致するように分散協調制御することで,仮想的に特定の電源から特定の負荷へ電力が配送されたように見せかける技術の実現を目指している.つまり負荷からみると,電力を供給する電源を選択できるようになり,ネットワーク全体でみると,余剰電力や電力不足が発生しない電力ネットワークを構築できる.本提案を実現するためには,電力が自律変動する負荷や電源(自然エネルギー発電など)の電力変動情報を,電力制御可能な電源や負荷に送信,共有し,同期制御することが重要である.平成28年度には,可制御電源2台,変動負荷2台という構成で,負荷の変動に合わせて可制御電源の出力をコントロールすることで仮想的に特定の電源から特定の負荷への電力供給を実現するアルゴリズムを提案し,また実際にシステムを構築し,その有効性を検証した.最終年度である平成29年度では,前年度におこなったシステムをさらに一般化し,変動電源,可制御電源,変動負荷,可制御負荷が混在している場合における,変動電源ー可制御負荷間,可制御電源ー変動負荷間,変動電源ー変動負荷間,可制御電源ー可制御不可間というすべての組み合わせに対して,仮想的に電力伝送を実現するアルゴリズムを考案した.また,電力フローも1対1の関係だけでなく,複数電源からの電力供給や1電源から複数負荷への電力供給など,一般的な供給パターンに対応するアルゴリズムを構築した.また実際に3電源(系統電源,太陽電池,蓄電池)と3負荷(テレビ,扇風機,ヒーター)という構成で,仮想的な電力カラーリングを実現した.また,国際会議3件,英文論文誌1件の成果発表をおこなった.本提案は,電力エネルギーの伝送において,電力の送り手と受け手の協調制御によって送り手と受け手を区別して電力を配送するという分散協調電力カラーリングのコンセプトに基づくものである.複数の電源,負荷が混在する電力ネットワークにおいて,変動する電源の発電量に可制御負荷の消費電力を一致させるように同期制御する,あるいは,変動負荷の消費電力に可制御電源の発電量を一致させるように同期制御することで,特定の電源から特定の負荷へ,仮想的に電力を個別配送したものとして扱うアルゴリズムを考案した.今後は,現在のシステムの特性評価を行なって,論文誌への成果発表を行いつつ,電力グリッドと接続された開いた電力ネットワークにおける電力フロー制御の影響を検討していく.情報通信分野当初28年度内に予定していた国際会議における発表を,29年度の6月に開催されるICCE TAIWANに電力カラーリングに関連する特別セッションが組まれることになり成果発表の場としてより適切と判断したため,そちらに投稿することになった.そのため,国際会議の参加費,旅費として予定していた予算を次年度に繰り越すこととした.なお,当該国際会議には投稿して採録決定となっている.繰越し金は平成29年6月に台湾で開催される国際会議ICCE TAIWANの参加費,及び旅費として使用する予定である.研究成果の一部を,エネルギーの情報化WGと京都大学スマートエネルギーマネジメント研究ユニットが共催するスマートエネルギーマネジメントシンポジウム革新的なエネルギーマネジメント技術の実現に向けてにおいて発表した.
間葉系細胞によるパネート細胞機能制御メカニズムの解明

腸管上皮細胞群の一種で腸管恒常性維持に中核的役割を果たすパネート細胞は、抗菌ペプチドを腸管管腔内に分泌し、宿主防御に寄与する。パネート細胞の機能は、腸内細菌を始めとする様々な外的要因により制御されることが知られている。パネート細胞の直下には支持組織の間葉系細胞が隣接する。本研究においては、間葉系細胞による新たなパネート細胞制御メカニズムを解析することにより、腸炎などの病態形成や組織修復メカニズムを解き明かし、新たな治療法の確立を目指す。
顎・顔面領域における三次元CTの臨床応用に関する研究

本研究は三次元CTを用いた顎・顔面領域の画像診断における三次元画像の臨床応用である。私たちはヘリカルCTのデータを用いて三次元的血管の抽出、顎顔面の三次元的形態計測、デンタルインプラントにおける三次元表示画像について研究した。三次元的血管の抽出:対象は造影を行った顔面部の悪性腫瘍症例。造影後の画像データからVolume Rendering法にて血管を抽出させた。顎顔面の三次元的形態計測法:外科的矯正治療のためにCT撮影を行った顎変形症患者を対象とした。症例は円板転位位置によって分類し、下顎頭上端とオトガイ部前方最突出端の直線距離の計測を行った。デンタルインプラントにおける三次元表示画像:デンタルインプラントの術前における最適な撮影条件を決定し、距離計測について実験を行った。これらの条件で撮影されたインプラント術前患者の画像所見を検討した。画像処理によってすべての症例で主要な血管は明瞭に抽出された。上顎癌の患者において顎動脈を非侵襲的に抽出することができた。患側の顎動脈は健側より明らかに太く、栄養血管であることが示された。造影剤による血管のCT値のピークは動脈と静脈での差は8.6秒であった。撮影開始から9秒までは動脈相が、それ以降では静脈相優位に抽出されることがわかった。顎・顔面の三次元計測法は三次元画像と断層画像を参考にして三次元的な座標を得ることにより計測点を正確に特定することができた。さらに、顎変形患者においては、三次元画像表示から顎変形の左右の偏位量を測定することができた。インプラント術前評価における最適な撮像条件を決定することができた。最適な撮像条件によって作成されたMPR画像の距離計測精度の実験において、測定誤差は0.6mm以下であった。インプラント術前患者において、3DCT画像により骨の表面の形態や植立部位の立体的構造の把握が可能になった。顎・顔面領域の三次元CTの臨床応用を目的として、三次元CT血管造影、顎関節検査への応用、歯科インプラントへ応用の3項目について研究を開始し、本年は下記の如き成果をあげた。1.外頸動脈領域の三次元CT血管造影造影剤100mlを静脈注後40-50秒で、ビーム幅を2-1mm、寝台移動を2-1mm/回転で撮像し、1mm再構成画像を作成すると外頸動脈領域の三次元血管像が得られることが判明した。ただし、この画像では静脈系も同時に造影されるので立体視によっても動脈と静脈の鑑別が困難であったり、観察がし難い欠点があり、選択的に動脈のみの造影が必要と考えられ、そのための簡便な造影法の開発が必要と思われた。2.顎関節検査への応用顎関節窩上方1cmから下方へ5cmまでを撮像範囲とする。FOVは60mm、ビーム幅は1mm、寝台移動は1mm/回転、マトリックスは521*512。再構成画像は0.5mmピッチにて左右別々に顎関節部を中心に作成する。ワークステーション上でMPI画表示、下顎頭長軸に平行、および垂直な断面像、および三次元画像を作成する。下顎関節の三次元的な形態の把握と下顎窩と下顎頭との位置関係の理解が容易となり、従来得られなかった部位の詳細な骨変化、位置異常の把握が容易になった。3.歯科インプラントへの応用撮像範囲:上顎では咬合平面に平行にインプラント用ステントから上方へ5cm。

下顎では咬合平面に平行にインプラント用ステントから下顎下縁まで。画像再構成:FOV80-100mm。マトリックス512*521。0.3mmピッチでインプラント予定部位を中心に画像を作成。画像表示:ワークステーション上で仮想歯列を結ぶ任意の断面像とそれと垂直な矢状断層像を2mm間隔で作成。三次元表示も行う。意義:歯槽頂部の詳細な観察、歯槽部から下顎管までの距離の計測に非常に有用である。顎・顔面領域の三次元CTの臨床応用を目的として、三次元CT血管造影、顎関節検査への応用、歯科インプラントへの応用の3項目について昨年度から研究を継続し、本年は下記の如き成果をあげた。1.外頚動脈領域の三次元CT血管造影昨年度に決定した造影剤注入法に則って17症例に三次元CT血管造影を実施した。動脈と静脈との識別は血管の走行の立体的観察により容易に行うことができるが、近接して走行する部位では両者が癒合してしまい、両者を画像上、個別に観察することができなかった。造影剤の注入の仕方によって両者の造影に時間的差異をもたせる方策も模索したがこれは静脈系への血流の還流の速さから不可能との結論に達した。撮像方向と平行に走行する血管の描出は不十分で更なる検討が必要である。今後は病的症例にも行って顎・顔面領域における三次元CT血管造影の意義を検討していきたい。2.顎関節検査への応用昨年度に決定した撮像法により得られた顎関節の三次元画像は下顎頭と下顎窩の立体的関係の観察に非常に有用であった。しかしデータの客観性と再現性をもたせるために三次元的計量が必要である。三次元画像をワークステイション上に表示して自由に回転し、目的とする部位の三次元計測が簡便にかつ正確にできるソフトの開発が急務と考えられる。3.歯科インプラントへの応用昨年度に確立したCTの撮像条件および画像処理法に従い、インプラント術前患者43人(男性23人、女性20人)の資料収集を行った。埋入部位や軸方向については作成した歯科用MPR画像を用いて臨床医と詳細な検討を行った。上顎部では歯槽頂から鼻腔底や上顎洞底、下顎部では歯槽頂と下顎管までの正確な距離測定と位置関係の把握が可能であった。また、インプラント埋入部の骨の状態の把握は予後に影響する重要な画像情報である。今回、43症例のうち2症例は海綿骨に限局した炎症が疑われ、病理所見との対比を試みた。今後は術後の経過観察が課題である。顎:顔面領域の三次元CTの臨床応用を目的として、三次元CT血管造影、顎関節検査への応用、歯科インプラントへの応用の3項目について研究を開始し、本年は下記の如き成果をあげた。1.外頚動脈領域の三次元CT血管造影昨年に引き続きデータの収集を行った。昨年度の症例に30例を追加。昨年までの症例の検討の結果、頚動脈と頚静脈を分離して描出できる時間は12秒程度であり、両者を個別に描出することは不可能と思われた。病変の造影効果も良好なタイミングで造影を行った。3Dで血管を描出するには筋肉との分離が必要であり、CT値は150以上を要した。体重が60kg以上あると注入速度1ml/secではCT値が150に達しない場合があり、注入速度に関しさらに検討が必要である。3Dの描出により頚部病変と頚動静脈との関係を把握することが容易になった。茎状突起過長症による頚動脈圧迫の1例で茎状突起と頚動脈の関係がよく描出できた。
腫瘍血管新生における骨髄由来血管前駆細胞の寄与に関する研究

癌の増殖、転移には血管新生は必須であり、腫瘍血管新生の抑制は重要な癌治療戦略である。従来、血管新生は既存血管の成熟血管細胞により新たな血管枝が形成されるもの(angiogenesis)と考えられていたが、近年、流血中に骨髄由来の血管前駆細胞が存在し血管に分化しうること(vasculogenesis)が発見された。我々は骨髄移植モデルにて腫瘍血管新生への骨髄由来血管前駆細胞の関与を現象面で示したが、骨髄移植モデルでは前処置として致死量の放射線照射を行っているため、より生理的に骨髄の置換を行う新しいモデル(parabiosis)の開発を試みた。野生型C57BL/6マウスとGFPマウス(C57BL/6バックグラウンド)を一対のペアーとし、手術的に併体結合させた。これにより、野生型マウスとGFPマウスの血液循環が共通となった。以後、経時的に野生型マウス眼窩より採血しフローサイトメトリーにて解析したところ、約10日間で定常状態となり、野生型マウスの流血中を循環する単核細胞のうちGFPマウス由来のもので約40%置換されていた。parabiosisにより骨髄が一部GFP陽性細胞に置換された野生型マウスにC57BL/6大腸癌細胞CMT93を接種し、腫瘍を増殖させた。採取した腫瘍を抗CD31抗体および抗GFP抗体で免疫蛍光二重染色し、共焦点レーザー顕微鏡にて観察したところ、新生腫瘍血管内皮は抗CD31抗体により染色されるが、そのうちGFP陽性であるものがみられた。以上により、放射線照射を行わない生理的な条件下においても骨髄由来血管前駆細胞が腫瘍血管新生に寄与していることが示された。癌の増殖、転移には血管新生が必須であり、腫瘍血管新生の抑制は重要な癌治療戦略である。従来、血管新生は既存血管の成熟血管細胞により新たな血管枝が形成されるもの(angiogenesis)と考えられていたが、近年、流血中に骨髄由来の血管前駆細胞が存在し血管に分化しうる(vasculogenesis)ことが発見された。我々は骨髄移植モデルにて腫瘍血管新生への骨髄由来血管前駆細胞の関与を現象面で示したが、腫瘍血管新生におけるvasculogenesisのインパクトの大きさに関しては不明であるのが現状である。骨髄移植モデルでは前処置として致死量の放射線照射を行っているため、腫瘍血管新生への骨髄由来血管前駆細胞の寄与を定量することは困難であると考えられる。そこで、腫瘍血管新生への骨髄由来血管前駆細胞の寄与度を定量化することを目的とした、より生理的に骨髄の置換を行う新しいモデル(parabiosis)の開発を試みた。具体的には、各々相対する体側面を前脚から後脚まで切開し、皮下組織を剥離した後、皮膚を縫合し二体を結合した。
暗黒物質アクシオンと高速電波バースト

我々がよく知る惑星、恒星、銀河、あるいは星雲等は、宇宙全体の5%ほどである。その4倍ほど多く存在していると考えられているのが、未知の物質、すなわち暗黒物質である。未知ではあるが有力な候補がアクシオンである。捕えどころが無い故、今までは観測できなかった。一方、強力な電波が宇宙からたった数ミリ秒ではあるが観測された。数ミリ秒で太陽が1日で放つエネルギーを放出しているのである。この電波源の謎に迫る研究が、暗黒物質アクシオンによる強力な電波放出である。アクシオンが、太陽磁場の10臆倍以上強い領域が宇宙にはあり、そこでその電波を放出するのでは、という研究を進めている。
地域素材から理解を深めるスクール・ミュージアムの導入-授業に活かす博物館の視点-

本研究は、地域の生活世界に根ざした視点である"土着科学"を軸とした学校ミュージアムを機能させることにより、身近な地学の事象が生活とのかかわりが深いことを再認識させるとともに、学校教育での地域素材の教材活用を高めることを目的としている。地域素材を軸とした学校ミュージアムの企画実践を通じて、地域が持つ資源の再認識と地域コミュニティの活性化が実証的に明らかとなり、地域博物館のアウトリーチの可能性を示した。本研究は、地域の生活世界に根ざした視点である"土着科学"を軸とした学校ミュージアムを機能させることにより、身近な地学の事象が生活とのかかわりが深いことを再認識させるとともに、学校教育での地域素材の教材活用を高めることを目的とする。具体な目標は次の通り。(1)生活に根ざしている地域地学素材について、地学的、民俗学的基礎情報を調査収集する。(2) "地域地学素材"の内容を取り入れた総合的学習と教科学習におけるプログラム作成。(3)博物館が持つ視点"土着科学"のかかわりを、学校教育の教科学習へ反映するパターン例示することを目的に学校ミュージアムと教員研修プログラムの実践。本年度の研究では、主に上記(1)の地域素材に関する基礎調査を行った。地域地学素材の1つは、昭和40年代頃まで採石されていた「戸川砥」である。かつて、地域の生活に根ざしていた戸川砥を取り上げ、戸川砥の採石場跡の追跡調査、元砥石採石業の方々への聞き取り調査、砥石原石岩脈の分布調査、河川における砥石礫の分布調査、砥石採石道具類の収集、流通砥石の追跡調査等を行った。(2)(3)に関連し、地域素材「戸川砥」を教材とした学習プログラムを検討するとともに、野外学習を含む教員対象講座を試行した。学校開催とするミニ展示「戸川砥展」については戸川砥に関する上記の現地調査、情報収集により展示コンテンツが見えてきており、次年度の展示実践にむけ土着科学の視点をふまえた展示として情報整理をはじめている。教科学習に関連しにくい地域素材を普及させるための方策を検討している。本研究は、地域の生活世界に根ざした視点である"土着科学"を軸とした学校ミュージアムを機能させることにより、身近な地学の事象が生活とのかかわりが深いことを再認識させるとともに、学校教育での地域素材の教材活用を高あることを目的とする。(1)生活に根ざしている地域地学素材について、地学的、民俗学的基礎情報の調査収集。(2)"地域地学素材"の内容を取り入れた総合的学習と教科学習におけるプログラム作成。本年度の研究では、主に上記(1)の地域素材に関する基礎調査と(3)の学校ミュージアムの実践を行った。地域地学素材として秦野市の「戸川砥」に焦点をあて、戸川砥の採石場跡の追跡調査、元砥石採石業の方々への聞き取り調査、砥石原石岩脈の分布調査、河川における砥石礫の分布調査、砥石採石道具類の収集、流通砥石の追跡調査等を行った。学校ミュージアムの実践として、秦野市立本町小学校にて展示「丹沢からのおくりもの戸川の砥石展」を企画実施した。この展示による地元への普及効果は高く、にわかに「戸川砥ブーム」となっている。学校展示の後、公民館、ビジターセンター、近隣の博物館等にて「戸川砥」を紹介する展示実施につながった。このように学校展示をきっかけに地域への波及が見られたことは大きな成果である。次年度にむけ土着科学の視点をふまえた地域地学素材の教材化の準備をはじめている。また、学校に地域素材を普及させるための方策を検討している。本研究は、地域の生活世界に根ざした視点である“土着科学"を軸とした学校ミュージアムを機能させることにより、身近な地学の事象が生活とのかかわりが深いことを再認識させるとともに、学校教育での地域素材の教材活用を高めることを目的とする。(2)“地域地学素材"の内容を取り入れた総合的学習と教科学習におけるプログラム作成。(3)博物館が持つ視点“土着科学"のかかわりを、学校教育の教科学習へ反映するパターン例示することを目的に学校ミュージアムと教員研修プログラムの実践。地域の素材の扱いに長けた地域博物館が、素材を題材にいかに地域に提供するか、その手立ての構築が重要である。前年度の学校ミュージアム実践につづいて、本年度の研究では、主に上記、(2)の学習プログラムの作成と実践、(3)の教員研修プログラムの実践な取組を行った。具体に地域地学素材として取り上げた材料は、神奈川県秦野市の天然砥石「戸川砥」である。学習プログラムを構築するにあたり、「戸川砥」を素材として、質的な探究と動的な探究という2つの視点にてアクティビティ(活動)作成した。

アクティビティ「戸川砥の機能を知る」:砥石が研げる不思議をもとに、石を質的に探究する内容。アクティビテイ「水無川の戸川砥」:砥石原岩が川の上流から下級へと運搬されることをもとに、石の動態を探究する内容。これらのアクティビティにより地域地学素材を用いて地域の風土を作りだした“地球の営み"の理解へとつなぐ学習プログラムを作成した。この学習プログラムを基として、地元小学校での授業実践や教員向け研修を実施した。これらの成果は、報告書「地域地学素材がつむぐ戸川砥プロジェクトの実践」(田口編,2013)等で広く公開し地域への還元とした。地域地学素材、とくに戸川砥について、地学的・民俗学的基礎調査をすすめいくつかの成果が得られたほか、地域小学校にて地域素材を軸とした展示実践を行うまでに至り、研究はおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに秦野市における地域地学素材として「戸川砥」に焦点をあてて研究をすすめてきた。今後、地域地学素材の教材を考える段として、教員研修プログラムの検討をすすめる。また、地域地学素材の教材化を深めるとともに学校教育の学習コンテンツとして、どのように地域地学素材を扱うことができるのか学習プログラムを検討する。
遷移型アグロフォレストリーの経営動態分析：アマゾン日系農業の展開と将来予測

本研究では、アマゾン下流域に位置するブラジル連邦共和国パラー州トメアスー市の日系入植者が開発した遷移型アグロフォレストリー(SAFTA)の形成に至った経緯及び現在の到達点の特徴を農業経営の観点から考察した。2016年2月及び45月に現地関係機関から関係資料を収集するとともに、日系農家25戸を対象に農家経営調査を実施した。現地調査をベースにした実証分析により、SAFTAとは、日系農業者が、国内経済の混乱、国際商品作物の市況変動、熱帯特有の気候変動等に晒されるなか、モノカルチャーは不安定であるという経験を経て、試行錯誤の末、行き着いた合理的かつ柔軟性のある果樹複合経営であることを明らかにした。ブラジル国パラー州トメアスー市で展開されてきた遷移型アグロフォレストリー(SAFTA)の動態的特徴を体系化し、そのうえでSAFTA農家の意思決定プロセスを検証するために必要となる情報やデータを現地で収集した。本研究に先駆け昨年度に実施した調査と合わせた調査農家総数は22戸である。主な調査項目は、土地利用、雇用、機械・施設、生産状況、経営費、経営変遷、SAFTAやトメアスー総合農業協同組合(CAMTA)に対する意見等である。収集データを規模別に整理・分析したところ、小規模層は収穫開始時期が早く土地収益性が高い作目(アセロラ、コショウ等)を基幹作目に据え、大規模層は初期投資が大きく収穫年数の長い作目(アサイー、アブラヤシ等)を経営の主体に据えている傾向にあることが見出された(暫定結果)。また、SAFTA経営開始時期によっても基幹作目が異なっていることが確認された。経営開始時期の技術水準や市場条件等が影響していることが示唆されたが、この点についてはさらなる分析が必要である。SAFTA経営農家は市況変化などの経営外部条件の変化に対応して経営を展開してきたという仮説のもと、実際に観察される導入作目選択ならびに経営形態変化の理論的根拠を導出することを目的として、SAFTA経営の動学的最適化モデルの開発に取り組んだ。モデル化においては、短期作物や果樹の生産物をフロー収穫物、マホガニー等伐採で得られる生産物をストック収穫物として設定した。この方針に基づき、フロー収穫物(乳、卵、子等)とストック収穫物(肉、皮、毛等)を生産する畜産経営の動学的最適化モデル(Chitose and Weaver, 2006)の応用が可能であることを確認し、SAFTA経営の動学的最適化モデルに向けた方向性を確定した。研究協力機関であるトメアスー総合農業協同組合の組合長選挙が行われたこともあり、日程調整が難しかったため、現地で実施した農家経営調査は当初予定していた規模を縮小せざるを得なかった。しかし、これまで収集したデータの分析から、暫定的ながらもSAFTA経営の類型化と動態的特徴を把握でき、これにより、2年目の調査に向けた実証研究の基盤を形成できた。SAFTA経営に関する理論分析は、主に関連文献レビューを中心に取り組んだ。SAFTA経営の動学的最適化モデルの開発に向けて、既存の畜産経営の動学的最適化モデルの改良により、観察される導入作物の選択合理性、多様なSAFTA形態の形成、さらには経済・環境諸政策のSAFTA形態に対する影響についての理論的根拠を得ることが可能であるという確信を得た。これにより、動学モデル化に向けた方向性を確定できた。ブラジル国パラー州トメアスー市で展開されてきたアグロフォレストリー(SAFTA)の動態的特徴を明らかにし、その上でSAFTA農家の意思決定プロセスを検証するために現地調査を行った。得られた主な結果は以下のとおりである。近年、トメアスー日系農業の経営形態及び経営におけるSAFTAの位置づけが変化しつつある。国内経済の堅調な成長、アマゾンの自然環境保全のための法的規制(森林法)の強化、基幹農産物の市況好調などの背景の下、世代交代と農業経営の階層分化が進行している。上位階層と下位階層への分化が顕著になり、経営主が青壮年世代または後継者のいる日系農場は規模拡大している一方、後継者のいない高齢農家層は規模縮小の傾向にある。上位階層経営では高収益を目指して経営基盤の強化が図られているが、その方向性は一様ではない。1少数の土地利用型作目に特化し大規模化を志向する経営、2少数の熱帯果樹作物に特化した集約的栽培を志向する経営、3SAFTAをベースにした規模拡大を志向する経営に類型化される。1では集積農地で大規模に油ヤシや肉牛を栽培・飼育する経営、2では灌漑施設を付設しアセロラなどの果樹栽培に特化した経営、3ではアサイーやカカオを主体とする経営、が代表的な形態である。1と2は少数作目に特化した資本集約的な経営であり、1では新植のための多額な初期投資、2では灌漑施設の建設費用が不可欠である。一方、3は上位階層に限らず、下位階層でも行われており、規模中立的な経営形態である。1と2の主な相違点は生産要素の利用集約度及び立地場所にある。1が労働節約的・土地利用的であり入植地の周辺部に展開されており、一方、2は労働集約的・土地節約的な生産で主に入植地の中心部に展開している。入植地中心部では地価が賃金に比べて相対的に高く、周辺部ではその逆の状況にあるという地域要素市場の状況がその背景にある。本研究では、アマゾン下流域に位置するブラジル連邦共和国パラー州トメアスー