hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環北太平洋地域の言語蝟集にかんする類型・歴史的研究

1.前2年にひきつづいて、研究分担者8名ならびに研究協力者4名はそれぞれの分担言語にかんして、国内外から文献資料の蒐集をおこない、環北太平洋地域の諸言語にかんするデータの蓄積に努めるとともに、別途、現地調査でえられた音声資料の整理・分析をおこなった。2.これまでに各自が蒐集した文献と音声資料は、各班ごとに緊密な連絡のなかで、その整理・分析を相互に批判検討する作業をすすめた。3.上記の作業の一部は、4月と11月に京都(京都大学)で行われた二回の研究会で発表され、その個々について全体的な検討をおこなうとともに、総括への努力を開始した。4.4月と11月の研究会では、別途、米国より招聘の研究者5名からも意見を徴することができたほか、本研究の進行状況を確認し、研究報告書の出版計画の検討をおこなった。5.以上の作業をつうじて、従来個別にすすめられてきた当該地域の言語研究が統合されつつあるのみならず、この地域をひとつの言語的な連続体として類型的・歴史的に研究する基板をかためつつある。6.12月に三年間の成果を『環北太平洋の言語第3号』として刊行した。そのほぼ全巻が別紙様式12「研究成果報告書」にふくまれている。1.研究分担者10名および研究協力者6名はそれぞれの分担言語にかんし、国内外から文献資料の収集をおこない、環北太平洋地域の諸言語にかんする文献資料の蓄積に努めるとともに、別途、現地調査(フィールドワーク)でえられた音声資料の整理と分析を行った。2.これまでに各自が収集した文献ならびに音声資料は、各班ごとに第一次の取り締めが行われ、緊密な連絡のなかで、整理と分析について相互に批判検討する作業が開始された。3.上記の作業の成果の一部は、予定どおり、7月と11月にそれぞれ小樽商科大学と京都大学で行われた2回の研究会において発表され、それぞれについて、全体的な検討をおこなうとともに、理論班が中心となって、理論的総括をはかった。なお、11月の研究会では、たまたま京都訪問中の2名の外国人研究者からも発表について意見を徴することができ、伏せて、本研究の進行状況の確認と来年度の研究計画の検討を行った。4.以上により、分散していた環北太平洋地域の諸言語の文献および音声資料が統合されつつあるのみならず、これまで希薄であった専門家相互の強力関係が緊密になり、この地域をひとつの言語連続体として類型的・歴史的に研究するための基礎作りがなされつつある。1.前年度にひきつづいて、研究分担者8名ならびに研究協力者4名はそれぞれの分担言語にかんし、国内外から文献資料の蒐集をおこない、環北太平洋地域の諸言語にかんするデータの蓄積に努めるとともに、別途、現地調査(フィールドワーク)でえられた音声資料の整理・分析をおこなった。3.上記の作業の一部は、4月と11月にそれぞれ東京(竹橋会館)と京都(京都大学)で行われた二回の研究会で発表され、その個々について全体的な検討をおこなうとともに、総括への努力を開始した。4.4月と11月の研究会では、別途、ロシア、ニュージーランド、米国より招聘の研究者からも意見を徴することができたほか、本研究の進行状況の確認と来年度の研究計画の検討をおこなった。5.以上の作業をつうじて、従来個別にすすめられてきた当該地域の言語研究が統合されつつあるのみならず、この地域をひとつの言語的な連続体として類型的・歴史的に研究する基盤をかためつつある。

3.上記の作業の一部は,4月と11月に京都(京都大学)で行われた二回の研究会で発表され、その個々について全体的な検討をおこなうとともに、総括への努力を開始した。4.4月と11月の研究会では、別途、米国より招聘の研究者5名からも意見を徴することができたほか、本研究の進行状況を確認し、研究報告書の出版計画の検討をおこなった。5.以上の作業をつうじて、従来個別にすすめられてきた当該地域の言語研究が統合されつつあるのみならず、この地域をひとつの言語的な連続体として類型的・歴史的に研究する基盤をかためつつある。6.12月に三年間の成果を『環北太平洋の言語第3号』として刊行した。そのほぼ全巻が別紙様式12「研究成果報告書」にふくまれている。
β-グルクロニダーゼに対する寄生体由来の受容体の病理学的意義。特にらい病変において。

今年度はらい並びに結核患者における抗β-glucuronidse binding protein(BGBP)抗体価の低迷の実態を明らかにした。つまり今回は健常人、各型のらい及び結核患者血清抗BGBP抗体価の平均値と標準偏差値を比較する事により抗体価とそれら疾患との関係の理解を得た。方法はpisum stativumから精製したBGBPをアルデヒドを介して固相化したアミノプレート、peroxidaseをlabelした抗人IgG山羊IgG、DAB発色の組合わせによるELISA法を用いて検討した。各例の測定結果はそれぞれ以前検索した健常人由来最高抗体価血清の示した吸光度に対する比で求めた。以上の結果各群の吸光度比は健常対照例に比し各型のらい並びに結核症では明らかに低かった。以上はBGBPを有するらい菌や結核菌の感作によってもらいや結核患者ではBGBP分子に対する免疫反応力が低迷している状態を明確に示したものであった。つまり上記患者では寄生体が産生した高分子の中からmacrophageがBGBPの部分を抗原として提示する機能かそれ以後の過程に大きな障害がある事を示したものである。以上はまた精製したBGBPを提示抗原とし、欠陥macrophageの機能代行を目指すワクチンが上記感染症を主体とする疾病に対する有効な対策方法である事を強く示唆した。これは我々が明らかにしてきた以下の3点に加えるべき知見である。それら3点とは(1)らい菌を始めとする多くの寄生体はその生体内増殖に際し宿主のβ-glucuronidseに対する結合蛋白質(β-glucuronidse binding protein: BGBP)を生成し、これの宿主の酵素を結合させて宿主の成分を代謝利用する事。(2)この分子はらい腫から分離され,その後継代培養されてきた抗酸菌HI-75やlegumeから精製出来、各精製分子は相互に免疫学的交叉反応性を示す事。(3)BGBPに対しては一部の健常者と同様にらい患者も血清中に抗体を有することである。一方実験的にはごく最近以下の事が分った。それは研究代表者等がらい腫から分離し20年間培養をつずけた抗酸菌HI-75が未だにnude mouseの末梢神経内に侵入し、らい腫の性格を保持した病変を短期間(約2カ月以内)に起す事を確認出来た。これはHI-75をhyaluronic acidと混ぜて上口から頬に注射する方法によって確認した。よってこの学会等への報告並びにワクチンによる病変の抑制、生体内および培養細菌の遺伝子の変異等の実験を組む事が遅れ馳せながら今年度中に開始出来る見とうしとなった。一方、昨年度(平成6年度)に提唱した菌の静脈内注射では神経病変の発症に極めて長期間(ほぼ1年間)かかり、しかも末梢神経内鞘への菌の侵入は稀にしか見られない事が分ったのでこの方法は棄却する事とした。以上から上記疾患での抗BGBP抗体価の低迷状態のワクチンによる解消と疾患克服への可能性を実験により確認し、一方,人の耐えうる免疫抗体価を健常人の最高抗抗体価とし、剖検例で患者生前の抗BGBP抗体価とBGBP沈着組織(動脈硬化症や慢性糸球体腎炎糸球体)障害の状態を比較検討することによりBGBPの安全な免疫方法を明らかに出来ると思われる。

これはHI-75をhyaluronic acidと混ぜて上口から頬に注射する方法によって確認した。よってこの学会等への報告並びにワクチンによる病変の抑制、生体内および培養細菌の遺伝子の変異等の実験を組む事が遅れ馳せながら今年度中に開始出来る見とうしとなった。一方、昨年度(平成6年度)に提唱した菌の静脈内注射では神経病変の発症に極めて長期間(ほぼ1年間)かかり、しかも末梢神経内鞘への菌の侵入は稀にしか見られない事が分ったのでこの方法は棄却する事とした。以上から上記疾患での抗BGBP抗体価の低迷状態のワクチンによる解消と疾患克服への可能性を実験により確認し、一方,人の耐えうる免疫抗体価を健常人の最高抗抗体価とし、剖検例で患者生前の抗BGBP抗体価とBGBP沈着組織(動脈硬化症や慢性糸球体腎炎糸球体)障害の状態を比較検討することによりBGBPの安全な免疫方法を明らかに出来ると思われる。結論の得られた事項:らい菌は、末梢神経やらい細胞に多量に含まれるヒアルロン酸を自己の酵素結合蛋白質(β-glucuronidase-binding protein:BGBP)に結合させた宿主由来の酵素を用いて分解代謝して増殖する。一方、癩菌以外にhepatitis B virusやmycobacterium avium-intracellulare等の寄生体やlegumeもBGBPと免疫学的交叉反応性を示す分子を生成する。よって我々はpisum sativum(豌豆:PS)のtrypsin消化後、調整用電気泳動装置によってBGBPを精製した。また、BGBPの分子量は11,990前後である。しかしながらBGBPはより大きな分子由来であるからこの分解精製過程と同様な代謝過程を経てBGBPを抗原として提示出来る個体はこれに対し免疫反応を示せる筈である。よって今回9人の癩患者ならびに55人の健常者で実際にBGBPに対する免疫反応能力の証拠として血清中に抗体を示す人の有無を通常のELISA法により測定、検討した。抗BGBPIgG抗体は両群にともに認められ、最高値は両群ともに12、800倍であり、差はなかった。以上は多量のBGBPを産生する癩菌によって長年感作され続けてきたはずの癩患者が健常者以上には抗BGBP抗体を持たず癩患者は癩菌が産生する高分子の中からBGBPを描出し、少なくとも液性免疫機構にこの情報を提示して、機構を活性化させてはいないことが分かった。未解決項目:実験らいについて:HI-75(癩腫由来の抗酸菌)のnude-mouseへの接種による末梢神経でのこの菌の増殖の佐々木等による実験を改良、末梢神経炎をより早期に見れる方法への改良のために提唱した方法はマウスの動脈や末梢神経が細すぎて不可能であることが分かった。よって現在この菌を大量に静脈内投与する事により、菌血症を起こさせ末梢神経炎を起こさせる方法を試行中である。今年度はらい並びに結核患者における抗β-glucuronidse binding protein(BGBP)抗体価の低迷の実態を明らかにした。つまり今回は健常人、各型のらい及び結核患者血清抗BGBP抗体価の平均値と標準偏差値を比較する事により抗体価とそれら疾患との関係の理解を得た。
近代イギリス文化における「快」とフィジカリティの研究

人間が感ずる「快」と「苦」を計量的に考察することに立脚する功利主義思想は、イギリス近代哲学の一大思潮である。本研究では、さまざまな文化言説に現われる「フィジカリティ(身体性=物質性)」の観点から、この功利主義を再解釈した。そしてこの過程で明らかになった、身体文化や物質文化に根ざした新たな功利主義像にしたがって、18世紀から19世紀中期までの文化・思想事象、および文学に代表される感受性のあり方をとらえ直すことを試みた。平成20年度は、「快」の概念と、身体・物質・環境にまつわるフィジカリティの概念が、西洋の思想史上緊密に関連している事情を研究した。して、この概念複合が、イギリス近代の文化史における、フィジカリティと「快」の功利主義を生み出していく経緯をあとづけ、研究の枠組設定を行った。まず、古典古代以来のエピキュロス派系統の思想において、「快」と唯物・身体論の接点を確認し、西欧文化の根底に横たわる「快」とフィジカリティの思想的マトリックスを読みとった。あわせてこれを、西欧芸術のパストラリズムにおける幸福論、および芸術受容における「快」感覚論と関連づけた。次に、この通史的マトリックスを基盤に、近代イギリスの、ホッブズ、ロック、ハートリーの身体思想をとりあげ、物質・身体と、「快」「不快」にもとづく、近代の功利主義的人間観の成立経緯を研究した。その上で、この人間観を、18世紀における進歩主義、自由意志、生命・環境科学と関連させるところまで研究を進めた。具体的な研究成果は、まず、英語教員向けの啓蒙書において、身体と環境から文学を読む新しいアプローチを発表し、つづいて18世紀の自然哲学における身体・生命論と、「快」の功利主義の関係を、エラズマス・ダーウィンについてのシンポジウムで論じた。本年度の最終的な成果は、「快」とフィジカリティの通史と、イギリス・ロマン主義の自我意識を扱った英語著作の中でまとめている。また、本研究で得られた知見の一部は、1819世紀の環境文化を論じた英語研究書の翻訳と訳注において生かされたことも付記しておきたい。20年度に実施した通史的研究を受け、21年度は、18、19世紀のイギリス文化・思想を考察した。主要なテーマは以下の3点である。1)18世紀の進歩主義と救済論における「快」の役割、2)「快」とフィジカリティから見た功利主義思想、3)ロマン主義の詩学における「快」とフィジカリティ。("The Pleasures of..."と題された、哲学的論考・文学作品についての研究」をテーマの一つに予定していたが、資料収集が完了しなかったため、22年度まわしとした。)1)行動と心理における「快」と「苦」は、17世紀にThomas HobbesとJohn Lockeによってイギリス思想の中に体系づけられたが、18世紀になると楽観主義と進歩主義を背景に、「快」は進歩と救済の手段としての地位を付与されていく。また「快」は、同時代の生理・生物学、心理学を経由することによって、環境と身体と精神に関わる複合的現象として再定義された。この経緯と意義を、David HartleyとJoseph Priestleyの心理学と救済論、Erasmus Darwinの生物進化論と環境論、そして同時代の「動物磁気」をめぐる生命観の中に跡づけた。2) 18世紀の功利主義哲学を考察し、プリーストリー、William Paley、Jeremy Benthamらの思想の一部を、フィジカリティの観点から再解釈した。3)ロマン主義の初期において「快」の詩学を提唱したWilliam Wordsworthの理論を、上記1)および2)の観点から再考するとともに、ロマン主義後期のJohn Keatsの救済論との比較を行い、ロマン主義について新解釈を提示した。以上の研究成果は、雑誌論文1件、学会発表1件において公開し、さらに公開講座の中で広く社会に還元するとともに、博士前期課程の授業において大学院生に教授した。1、「快」の文学ジャンル:18・19世紀には"The Pleasures of..."と題された論考や詩が多数出版されたが、本研究ではこの種の作品を独立した文学ジャンルとして扱い、2つの観点から考察した。1)Hobbes、Lockeを嚆矢とする18世紀功利主義にこのジャンルを位置づけた。また、2)ロマン主義によるこのジャンルの継承を考察することで、Cowper、Wordswor、P.B.Shelleyの詩と詩論を"pleasure poem"、"pleasure poetics"と再定義した。2、"Felicific calculus"とロマン主義:Benthamの「快の計算」は、自然哲学における身体論を取り入れつつ、人間の行動を「快」と「苦」の計量的関係に還元した。ロマン主義はこの観点を継承し、感覚・環境というフィジカルな次元に立脚した「快」の芸術を構築した。

「快」は「進歩・救済」の観念を通して、革命期ヨーロッパの歴史性と関係するが、ロマン主義は功利主義を媒介とすることにより、「快」のフィジカリティに歴史性と「モダニティ」を付与した。3、「快」の変容:イギリス・ロマン主義は功利主義とは別種の「快」の思想をも打ち立て、ドイツ思想と並ぶ展開を示した。Kantは「快」を自由意志に立脚させることにより功利主義を超克し、ワーズワスとColeridgeもカントと比肩する新しい「快」の詩学と美学を生み出す。19世紀阿片文学は「快」を罪悪感に結びつけ功利主義の基盤を堀り崩すが、他方Keatsは、"unpleasure"に人間の尊厳を見出す実存的観点を提示し、20世紀文化の展開を予言した。こうしてキーツのロマン主義は、17世紀末に始まる「快」の文化の一つの帰結を示すものとなった。(なお成果の出版と発表は、事情により次年度に持ち越される。)
自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を室内実験により解明する

自然光の分光分布は日中にさまざまな時間スケールで変動するが,その変動が光合成に及ぼす影響は明らかでない。本研究では,申請者らが開発・改良してきたLED人工太陽光光源システムを用いて,自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を,再現性の担保された室内実験により解明することを目的とする。また,自然環境の気温の変動を再現できる環境制御システムを開発し,分光分布の変動との複合的な影響をも明らかにする。本研究は次の2つの中課題からなる。中課題1:自然光の分光分布変動が個葉の光合成に及ぼす影響の解明とその機構のモデル化中課題2:気温を動的に制御可能なガス交換速度計測システムの開発,および自然環境の分光分布・気温変動が個葉の光合成に及ぼす複合影響の解明本年度は,中課題1のうち,おもに1)LED人工太陽光光源システムの改良,および2)自然光の分光分布が時間変動する条件下における個葉の純光合成速度(Pn)の計測,を実施した。1)では,葉面における分光分布の再現精度および実験の利便性を向上させるため,光源システムの改良を行なった。光源ユニットでは,LEDモジュール内の数種のLEDを交換し,春季・秋季の晴天日正午の分光分布を高い精度で再現することが可能となった。2)では,2017年10月17日11:1014:30に東京都文京区の建物屋上で測定した自然光の分光分布の時間変動を,1)で改良した光源システムを用いて再現し,キュウリ個葉のPnを計測した。その結果,分光分布が時間変動する条件下におけるPnは,変動しない条件で取得したPPFD-Pn曲線から推定されるPnと比較して若干低い傾向にあり,特にPPFDの低い条件下でその傾向が大であるという結果を得た。研究計画調書,および本年度の交付申請書に記載した研究実施計画に,おおむねしたがって進展したため。本年度は,中課題1のうち,1)自然光の分光分布が時間変動する条件下における個葉の純光合成速度(Pn)および気孔コンダクタンスの計測を,また中課題2のうち,2)気温を動的に制御可能なガス交換速度計測システムの検討,を実施する。1)では,屋外,および温室の葉群内を含む,種々の条件下で計測した自然光分光分布の時間変動について,LED人工太陽光光源システムを用いて実験室内で再現し,個葉のPnおよび気孔コンダクタンスの計測を行う。供試植物には人工光下で育苗したキュウリ苗を用いる。分光分布が変動する条件下における計測の事前または事後に,分光分布が変動しない条件でPPFD-Pn曲線を取得する。変動条件下でのPn実測値とPPFD-Pn曲線から推定されるPn推定値とを比較し,分光分布変動条件におけるPnと気孔コンダクタンスの実態を明らかにする。昨年度の研究結果は単一の分光分布変動パターンで得られたものであり,本年度は,このような傾向がその他の分光分布変動パターンでも観察されるか否か,またその傾向をもたらすメカニズムについて,検討・解析を進める。2)では,昨年度購入した植物光合成総合解析システム(LI-6800;米国LI-COR社製)を用いることで,一定程度の気温の動的制御が可能であると見込まれるため,この利用可能性の検討を行う。他方,植物の葉温を制御する上では,葉周囲の気温の制御のみならず,近赤外放射の葉面上放射照度の制御が重要であると考えられる。そこで,そのような仕組みも取り入れることで,分光分布と気温・葉温の変動が個葉の光合成に及ぼす複合影響について調べることのできるシステムのプロトタイプを作製することを検討する。

研究計画調書,および本年度の交付申請書に記載した研究実施計画に,おおむねしたがって進展したため。本年度は,中課題1のうち,1)自然光の分光分布が時間変動する条件下における個葉の純光合成速度(Pn)および気孔コンダクタンスの計測を,また中課題2のうち,2)気温を動的に制御可能なガス交換速度計測システムの検討,を実施する。1)では,屋外,および温室の葉群内を含む,種々の条件下で計測した自然光分光分布の時間変動について,LED人工太陽光光源システムを用いて実験室内で再現し,個葉のPnおよび気孔コンダクタンスの計測を行う。供試植物には人工光下で育苗したキュウリ苗を用いる。分光分布が変動する条件下における計測の事前または事後に,分光分布が変動しない条件でPPFD-Pn曲線を取得する。変動条件下でのPn実測値とPPFD-Pn曲線から推定されるPn推定値とを比較し,分光分布変動条件におけるPnと気孔コンダクタンスの実態を明らかにする。昨年度の研究結果は単一の分光分布変動パターンで得られたものであり,本年度は,このような傾向がその他の分光分布変動パターンでも観察されるか否か,またその傾向をもたらすメカニズムについて,検討・解析を進める。2)では,昨年度購入した植物光合成総合解析システム(LI-6800;米国LI-COR社製)を用いることで,一定程度の気温の動的制御が可能であると見込まれるため,この利用可能性の検討を行う。他方,植物の葉温を制御する上では,葉周囲の気温の制御のみならず,近赤外放射の葉面上放射照度の制御が重要であると考えられる。そこで,そのような仕組みも取り入れることで,分光分布と気温・葉温の変動が個葉の光合成に及ぼす複合影響について調べることのできるシステムのプロトタイプを作製することを検討する。富士原和宏(2018)光植物学研究用LED人工太陽光光源システム.照明学会誌102(11): 505-509.
量子コヒーレント状態の制御検出における非平衡量子統計熱力学の理論研究

平成25年度は、B)熱溜めと結合した量子2準位系を振動外場で駆動したときの、熱溜めに放出される熱量の完全計数統計を求めた(これは研究実施計画の「1次元伝送線共振器と結合した超伝導電荷量子ビット」のモデルである)。そして、熱溜めに放出される熱量を、温度プローブをもちいて実時間で観測することで、量子系における揺らぎの定理が、現在の実験技術で検証できる可能性を示した。研究目的は「量子コヒーレント状態の制御や検出によるディフェージングに関わる仕事と熱の分布を揺らぎの定理を用いて解析し、発熱の最小化などについての指針を与えることを目的とする。また仕事分布を実験で測定する方法も理論的に提案する。」である。当初の計画より、より実験が直面している問題であるディフェージングに焦点をあて、その原因である外部環境の効果の考察に重点をおいた。A)は外部環境がある条件のもとでは揺らぎの定理に影響を与えないことを示した意義がある。B)は量子系の仕事分布測定法の理論提案となっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。」である。近年、超伝導量子素子や半導体量子ドットをもちいて、電荷・磁束・スピン量子ビットのコヒーレントな状態を、制御・検出する技術が発展している。一方で「揺らぎの定理」に代表されるメゾスコピック系の統計力学、熱力学が進歩しており、固体素子を用いて、単一電子における非平衡統計力学が研究されるようになった。メゾスコピック系の統計力学、熱力学は、系を外部から駆動して仕事をしたときの非平衡揺らぎの分布を用いて構築される。このような操作と測定は、固体量子ビットをもちいることで、量子系でも実現できると期待される。本プロジェクトの大きな目標は量子系において揺らぎの定理を検証する方法を理論的に提案することである。揺らぎの定理を、量子状態のコヒーレント制御・検出という一連の操作に拡張するためには、原理的な問題も含めて課題が多い。実際に時間依存した外場を加えた場合に初めに問題となるのは、ヒーティングをはじめとする外部環境の効果であろう。平成24年では、量子ビットの環境や観測によるディフェージングが引き起こすエントロピーの変化に関して知見を得るために、電子-フォノン相互作用の働く量子ドットの完全計数統計を考察した。そしてキュミュラント生成関数の解析的な性質を分析することで、電子ーフォノン相互作用が揺らぎ分布に与える影響を特徴づけた。この研究により、環境とシステムが定常状態にあるときは、揺らぎの定理は常に成り立つという知見を得ることができた。平成24年度は外部環境の効果を明らかにした。計画では1次元伝送線共振器と超伝導電荷量子ビットを対象にする予定であったが、より単純な単一フォノンと結合した量子ドットを考えたことで、より深い知見を得ることができたと考えている。この成果は国外研究者を招聘し共著論文としてまとめた。平成25年度の研究対象である1次元伝送線共振器は単一のボゾンモードで記述できるため、本年度考えたモデルを拡張することで今後解析することができると考えている。また計画では核スピンと結合したGaAs/AlGaAs半導体2重量子ドットも対象にしているが、並行して補助的な研究として磁化ダイナミクスの解析をフォッカープランク方程式を解析し、知見を積み重ねている。これらを理由としておおむね順調に進展していると判断した。平成24年度の研究で、外部環境の効果を解析する手掛かりを得ることができた。平成24年度に調べたモデルは、環境効果を調べるには簡単化しすぎているため、より一般的なモデルを導入する必要がある。平成25年度は電圧プローブと温度プローブ、音響フォノン環境を完全計数統計理論により検討する。それと並行して、揺らぎの定理を検証のセットアップを考察したいと考えている。
褐色脂肪組織の活性化に寄与する鶏肉・羊肉ペプチドの探索とその機構の解明

平成28、29年度の試験において、食肉の人口消化物プロファイルに畜種や部位間にわずかながらに違いがあり、これが摂取後の体熱産生能の違いに関連がある可能性、鶏もも肉の親水性ペプチド画分に効果が高いことを示してきた。一方、培養肝細胞を用いたin vitroの評価系では、動物実験によるin vivoの研究では、甲状腺ホルモンの関与が示唆されていたにも関わらず、鶏もも肉の親水性ペプチド画分では全く逆な反応を示した。そこで平成30年度では、in vitroの評価系の再検討を行い、無血清培地などの各種培養条件で検討したが、同様の結果が得られた。また、我々の別の検討において、鶏肉タンパク質摂取は肝臓でのFASの発現を抑制することが示されていたが、in vitroの評価系では有意の発現が上昇していた。このため、鶏もも肉摂取後に消化吸収されたペプチドが直接的に肝細胞などに作用して、効果をもたらすものではないことが示唆され、当初計画していた視床下部-下垂体-甲状腺軸活性化作用については評価を行うことを中断した。in vitroの評価系が使えない状況下で、候補ペプチドの探索を投与と麻酔下での体温測定だけで評価するのは使用動物数が増え、動物愛護の観点からも好ましくないことから、行動的体温調節機構からの評価系の確立を行なった。温度勾配のある床面で好ましい温度帯を動物自ら選択する評価系で、無麻酔で行うことが可能となる。床材と温度勾配の選択、ケージ内の幅と長さ、評価時間及び時間帯の検証を行い、熱伝導性のよいアルミ板での実験が隅に集まるという習性を打ち消すのに良いことが明らかになり、評価系をおおむね確立できた。しかし、残念ながら、候補ペプチドの探索にまで利用するには時間が足らず助成期間内に行うことができなかった。様々な食肉(8種類)を用いて、消化酵素(ペプシンのみ、ペプシン&トリプシン)により分解したペプチドをUPLC-TOFMSにより解析したところ、大部分は同一であったが、畜種により異なるペプチドが存在することが示された。さらに、反転腸管法により、畜肉の消化ペプチドを暴露したところ、腸管を通過するペプチドが畜種により異なるだけでなく、通過したペプチドに消化酵素分解ペプチドと一致するものが存在した。このことから、食肉の体熱産生能が畜種により異なる原因として、消化吸収した畜種固有のペプチドが関与する可能性があることが示された。ただし、吸収しないで、畜肉固有ペプチドが消化管内の受容体と反応してもたらす可能性があるため、これらを考慮しながら今後検証していく必要があると考えている。鶏肉と羊肉タンパク質の高い体熱産生能が、畜種固有の消化ペプチドにもたらされているかどうかを確かめるために、消化酵素(ペプシンのみ、ペプシン&トリプシン)により分解したペプチドを逆相カラムで分取して実験動物に投与し、食後の体温を測定したところ、ある画分で有意に体温上昇することが確認された。これまでの研究で発現量が上昇したmRNAを検証したが、有意差は認められなかった。この原因として、予め消化したことにより、体内での反応が早くなり、すでに遺伝子レベルでの発現量はフィードバックで戻されている可能性がある。このため、タンパク質レベルでの発現解析や早い段階での測定を行う予定である。本研究課題において、(1)畜種による消化・吸収ペプチドの違いに関する研究、(2)褐色脂肪組織活性化作用を有する食肉由来ペプチドの探索、(3)視床下部-下垂体-甲状腺軸活性化作用を有する食肉由来ペプチドの探索、(4)候補ペプチドの食後の体温上昇効果や褐色脂肪増加効果に関する研究、を行う計画を立てた。(1)については28年度に終了した。細胞を用いる(2)、(3)の研究を行う前に、ペプチドの絞り込みが必要と考え、(4)を行い、食後の体温上昇ペプチドを含む分画に成功した。順序は入れ替わったが、計画の概ね1/3を進んだと思われるので、進捗状況は順調に進展していると思われる。平成28年度の試験において、畜種によって消化酵素分解ペプチドに部分的な違いがあることが明らかになったことから、体熱産生能の高い羊肉と鶏肉を、消化酵素で分解したものを分画して投与したところ、鶏肉のある画分に体熱産生効果を有する可能性が示されたため、平成29年度では鶏肉のペプシン消化ペプチドに焦点を絞って検討した。鶏肉では、胸肉ともも肉では肉質が大きく異なり、これは筋線維型の構成割合が大きく異なるためである。筋線維型が異なるとミオシンなどの筋原線維タンパク質はサブタイプが異なり、分子量やアミノ酸配列がわずかに異なる。このため、畜種による食肉の摂取後の体熱産生能の違いと同様に、生じるペプチドのわずかな違いにより、胸肉ともも肉の体熱産生能が異なる可能性がある。さらに、消化ペプチドの分画の方法も検討し直して、動物実験により摂食後の体温を指標に評価したところ、もも肉由来の消化ペプチドが胸肉よりも高い体熱産生効果を示し、筋線維型の違いが体熱産生効果に関係している可能性を示した。分画方法では、消化酵素分解で形成される塩の影響を加味しても、親水性ペプチドに高い効果を有することが示された。エネルギー代謝を亢進することが示唆されたが、in vivoにおけるメカニズムについては明らかにすることはできなかった。

一方、肝細胞を用いたin vitroの評価では、鶏肉ペプチドの親水性画分の添加は、脂肪酸の合成を促進し、甲状腺ホルモンの活性化や脂肪酸の分解を抑制して、エネルギー代謝を亢進しない可能性が示された。in vivoとin vitroとで相反する結果を示したことから、鶏肉の消化ペプチドが吸収されて肝臓などの器官には直接作用していない可能性が示された。本研究課題において、(1)畜種による消化・吸収ペプチドの違いに関する研究、(2)褐色脂肪組織活性化作用を有する食肉由来ペプチドの探索、(3)視床下部-下垂体-甲状腺軸活性化作用を有する食肉由来ペプチドの探索、(4)候補ペプチドの食後の体温上昇効果や褐色脂肪増加効果に関する研究、を行う計画を立てた。(1)については28年度に終了した。鶏肉についてはペプチドの絞り込みが進んでいるものの、メカニズムの絞り込みができていない。肝細胞を用いたin vitroでの評価からは、消化吸収されたペプチドが直接各種器官に作用していない可能性が示され、動物実験のみでの有効成分の特定は、使用頭数を増やすことになる。計画の概ね1/2を進んだと思われるが、動物愛護の観点からも、計画を一部変更する必要がある。平成28、29年度の試験において、食肉の人口消化物プロファイルに畜種や部位間にわずかながらに違いがあり、これが摂取後の体熱産生能の違いに関連がある可能性、鶏もも肉の親水性ペプチド画分に効果が高いことを示してきた。一方、培養肝細胞を用いたin vitroの評価系では、動物実験によるin vivoの研究では、甲状腺ホルモンの関与が示唆されていたにも関わらず、鶏もも肉の親水性ペプチド画分では全く逆な反応を示した。そこで平成30年度では、in vitroの評価系の再検討を行い、無血清培地などの各種培養条件で検討したが、同様の結果が得られた。また、我々の別の検討において、鶏肉タンパク質摂取は肝臓でのFASの発現を抑制することが示されていたが、in vitroの評価系では有意の発現が上昇していた。このため、鶏もも肉摂取後に消化吸収されたペプチドが直接的に肝細胞などに作用して、効果をもたらすものではないことが示唆され、当初計画していた視床下部-下垂体-甲状腺軸活性化作用については評価を行うことを中断した。in vitroの評価系が使えない状況下で、候補ペプチドの探索を投与と麻酔下での体温測定だけで評価するのは使用動物数が増え、動物愛護の観点からも好ましくないことから、行動的体温調節機構からの評価系の確立を行なった。温度勾配のある床面で好ましい温度帯を動物自ら選択する評価系で、無麻酔で行うことが可能となる。床材と温度勾配の選択、ケージ内の幅と長さ、評価時間及び時間帯の検証を行い、熱伝導性のよいアルミ板での実験が隅に集まるという習性を打ち消すのに良いことが明らかになり、評価系をおおむね確立できた。しかし、残念ながら、候補ペプチドの探索にまで利用するには時間が足らず助成期間内に行うことができなかった。本研究課題において計画して残っている以下の3つの研究、(a)褐色脂肪組織活性化作用を有する食肉由来ペプチドの探索、(b)視床下部-下垂体-甲状腺軸活性化
卵子の死滅予防と形成の選択性解除を可能とする血管網調節因子及び遺伝子の同定

1)ヒアルロン酸結合タンパク質およびその遺伝子の発現誘導物質の同定に取り組み、卵丘細胞・卵子複合体に発現するヒアルロン酸結合蛋白質がCD44であり、CD44が卵子・卵丘細胞複合体の細胞間質のマトリックスのネットワークを構成することを明らかにした。また、CD44の発現が性腺刺激ホルモン、卵胞液によって誘導されることを明らかにした。2)甲状腺ホルモンにより卵胞の血管網が増殖し、排卵を増やすことが可能となったが、1回のみの排卵数の向上のみならず、継続的に投与した場合の排卵数の向上が重要であるので投与量や方法を工夫し、繰り返し排卵誘起におよぼす甲状腺ホルモンの影響を明らかにし、「生涯排卵数」の増加を可能とする方法を考案した。すなわち排卵不全で不妊のラットにおいて、複数回の性腺刺激ホルモン投与に反応すること、T4投与により排卵数が増加すること、3回繰り返し投与により多くの排卵卵子を得ることができることを明らかにした。3)ヒアルロン酸は卵子の死滅予防と選択的形成に関与するが、卵子・卵丘細胞複合体におけるヒアルロン酸の発現にはHas2が関わること、Has2はeCG及びpFFによつて発現が上昇すること、Has3は卵子に発現すること、CD44が卵子と卵丘細胞の相互作用に関与することを明らかにした。4)ウシ及びブタ卵胞の血管構築をコロジオンキャスト法によって調べ、卵胞への血流量の増加と血管網の関係を明らかにした。5)ブタ卵胞の血管増殖・退行が卵胞の部位によって異なることを示し、退行の発生機序を明らかにした。6)血管増殖因子及びその遺伝子投与により卵胞発育を促進する技術を開発した。特に卵胞発育促進・閉鎖抑制活性をもつ遺伝子構築を開発した。7)実験の中で卵子が分泌するタンパク質GDF-9に初期卵胞発育促進効果があることを予測し、卵胞で発現するGDF-9遺伝子を構築し、その遺伝子を卵巣に投与し、実際に初期卵胞発育が促進されることを明らかにした。1)rdwラットにおいてVEGF164は胞状卵胞、成熟卵胞で強く発現することを明らかにしたが、さらにVEGFの受容体遺伝子(FLK-1、FLT-1)の発現を調べ、FLK-1の発現は甲状腺ホルモンで減少することを明らかにした。なおFLT-1の発現は変化しなかった。ブタについて卵胞の発育・閉鎖と卵胞膜の血管増殖に明確な相関のあることを明らかにした。また、EGFmRNA、VEGF120mRNA、VEGF160mRNA、bFGFmRNAのプタ卵巣における発現動態を調べ、EGFmRNA、VEGF120mRNA、VEGF164mRNA、bFGFmRNAともその発現を確認し、直径4mm以上の卵胞においてeCGにより顕著に増強することを明らかにした。また免疫組織学的に調べ、顆粒膜細胞で発現し、退行卵胞では発現が低下することを明らかにした。さらに、それぞれの受容体(EFGF-R, Klt-1, Flk/KDR, bFGF-R)遺伝子の発現を調べ、eCGによりEFGF-Rを除くこれらのmRNAの発現が増強し、特に直径4mm以上の卵胞において顕著であることを明らかにした。2)ラットでの実験結果をもとに、ブタ卵巣動脈への甲状腺ホルモンの投与や卵巣組織への甲状腺ホルモンの注射による発育卵胞の増加を試みたが、卵胞発育を大きく改善することはできなかった。

3)ラットにVEGFペプチドを投与するとVEGF120、VEGF164ともに排卵数を増加させた。このようなことをもとにブタにおいてVEGF投与の卵胞発育効果を調べたが、特にTAP Express PromoterとTAP Express TerminatorをもつVEGF遺伝子をブタ卵巣に直接注射し、卵胞、特に顆粒膜細胞で発現させることにより、卵胞膜内層の血管数を増やすとともに、直径4mm以上の胞状卵胞数の顕著な増加が観察された。また、直径3mm以上の卵胞の閉鎖も抑制する傾向を示した。1)遺伝的小人症(rdw)ラットの卵胞の血管網には退行像が観察されるが、血管網に退行初期像の認められる卵胞内の卵子を体外に取り出すと成熟・受精し、正常個体に発育した。一方、甲状腺ホルモンにより、退行卵胞の血管網を増殖させることが可能であることを発見し、さらに性腺刺激ホルモンを投与すると排卵が可能になり、受精し、正常個体が得られることを明らかにした。このような甲状腺ホルモン投与ラットの卵巣では、排卵が可能になるのみならず、リクルートされ発育を進める卵胞の数も増加し、閉鎖卵胞数も減少した。一方、rdwラットでは雄の精子形成も不全であるが、甲状腺ホルモン投与により、精子形成が回復し、不妊の雌雄から体外受精・胚移植により、正常個体を得ることに成功した。rdwラットにおいて、甲状腺ホルモン投与により卵巣における血管増殖因子であるVEGF164、VEGF120、TNF-α、bFGFの遺伝子発現が顕著となった。また、VEGF164、VEGF120は胞状卵胞、成熟卵胞で強く発現した。さらにVEGFの受容体遺伝子(FLK-1、FLT-1)の発現を調べ、FLK-1の発現は甲状腺ホルモンで減少することを明らかにした。なおFLT-1の発現は変化しなかった。2)ブタについても、eCG投与卵巣を用い、卵胞の発育・閉鎖と卵胞膜の血管増殖に明確な相関のあることを明らかにした。また、EGF、VEGF120、VEGF160、bFGFの発現動態を調べ、EGF、VEGF120、VEGF164、bFGFともその発現を確認し、直径4mm以上の卵胞においてeCGにより顕著に増強することを明らかにした。また免疫組織学的に調べ、顆粒膜細胞で発現し、退行卵胞では発現が低下することを明らかにした。さらに、それぞれの受容体(EFGF-R, Klt-1,Flk/KDR, bFGF-R)遺伝子の発現を調べ、eCGによりEFGF-Rを除くこれらのmRNAの発現が増強し、特に直径4mm以上の卵胞において顕著であることを明らかにした。1)遺伝的小人症ラットの卵胞の血管網には退行像が観察されるが、血管網に退行初期像の認められる卵胞内の卵子を体外に取り出すと成熟・受精し、正常個体に発育させる系を確立した。一方、甲状腺ホルモンにより、退行卵胞の血管網を新しく発芽、分岐させることが可能であることを発見し、退行卵胞内の卵子を救助することが可能であることを明らかにした。また、甲状腺ホルモン投与により卵巣における血管増殖因子であるVEGF164、VEGF20、TNF-α、bFGFの遺伝子発現が顕著となることをRT-PCR法、免役組織化学法、ウエスタン法により明らかにしたった。さらにVEGFの受容体遺伝子(FLK-1、FLT-1)の発現を解析するとともに、TAPベクター法を開発し、排卵誘発に成功した。2)ブタについても、EGF、VEGF120、VEGF160、bFGFの発現動態を明らかにした。さらに、それぞれの受容体(EFGF-R, Klt-1, Flk/KDR, bFGF-R)
ソフトマターにおける方向自由度と粘弾性の協同効果

1.ブロック共重合ポリマーを架橋して作られるゲルのミクロ相分離ドメイン構造を理解するため、架橋時における濃度場のゆらぎを空間的にランダムな外場として取り入れた連続場モデル(Ginzburg-Landau型モデル)を構成し、数値シミュレーションにより2次元ドメイン構造の統計的性質を調べた。共重合体の成分比が1:1の対称組成の場合、弱いランダム場に対しては不均一な層状構造が、強いランダム場に対しては双連結ドメイン構造が得られた。この結果は従来の実験結果および分子シミュレーションの結果と一致している。界面の短波長ゆらぎがピン止めされる結果、散乱関数のピークは高波数側に広がることが分かった。また非対称組成の場合に生じる柱状相では、サイズ多分散性のある液滴状ドメイン構造が得られた。2.弾性膜の座屈によって生じる皺状パターンを理解するため、ほぼ平坦な膜の非線形弾性を記述するFoeppl-von-Karmanモデルに基づく数値シミュレーションおよび解析を行なった。数値シミュレーションにおいては散逸的な動力学モデルを用いて、急激な圧縮を受けたあとの変形パターンの時間発展を調べた。パターンの特徴的なサイズはべき乗則に従って成長し、べき指数は従来のスケーリング理論から予測されるものとよく一致することが分かった。解析においては、膜の水平方向への変位を断熱的に消去することにより、膜の勾配ベクトルを変数とする2次元ベクトルスピン系にマッピングした。膜のシアー変形が媒介するスピン間の長距離相互作用により、皺の方向に異方的相関が生じることを示した。化学的に架橋した高分子2元混合物や高分子共重合体のミクロ相分離を記述する連続場モデルを構成した。相転移に伴う高分子鎖の歪みと、架橋によって生じる不均一性の効果を取り入れることにより、実験で見られているランダム双連続ドメイン構造や、散乱因子の非対称ピークを定性的に初めて再現した。さらにランダム性の原因としてベクトル型(応力不均一性)とスカラー型(濃度不均一性)の2種類を比較し、実験との一致から後者が実現されている可能性を指摘した。アクティンやDNAなど硬い高分子の溶液において、高分子鎖の絡み合いと力学応答(粘弾性)との関係を探るため、以前研究代表者らが開発したBrownian動力学シミュレーション法を、Ralf Everaers氏(Max-Planck複雑系物理学研究所)との共同研究により発展させた。予備的な結果として、柔らかい高分子と硬い高分子の中間領域における弾性率が、スケーリング解析の予測とよく一致することが確認された。真空蒸着によって形成される固体薄膜が冷却時に示す皺状の剥離パターンを理解するため、薄膜の弾性と基板との粘着相互作用を取り入れた連続場モデルを構成した。薄膜と基板の熱膨張率の違いにより生じる水平方向の圧縮歪みの大きさを変えて数値シミュレーションを行なったところ、小さい歪みでは剥離は核生成によって起こり、大きい歪みでは弾性エネルギーが時間の-0.45乗で減衰するという結果を得た。
RTP4-μδ ヘテロ二量体相互作用を標的とした新しい疼痛治療法の開発

本研究では2年間の研究期間内に、mu-deltaヘテロ二量体とRTP4との相互作用について解析し、その相互作用の阻害によるモルヒネ鎮痛耐性形成への影響を明らかにすることを目的とした。結果として、相互作用を阻害すると予想されるRTP4 deletion mutantの作製が完了し、RTP4ノックダウンがmu-deltaヘテロ二量体の形成を阻害することをin vitroで明らかにした。またRTP4の発現誘導時に耐性形成を確認できるin vitroモデルの構築と、RTP4 floxedマウスの個体復元と繁殖に成功し、モルヒネ鎮痛耐性形成への影響の解析ツールの準備が整った。本研究では、2年間の研究期間内に、mu-deltaヘテロ二量体とRTP4との相互作用について解析し、最終的にその相互作用の阻害によるモルヒネ鎮痛耐性形成への影響を明らかにすることを目的としている。初年度には、1RTP4とmu-deltaヘテロ二量体の相互作用モデルの構築、2RTP4ノックアウトのmu-deltaヘテロ二量体の薬理作用に及ぼす影響の解明、3RTP4ノックアウトがモルヒネ鎮痛耐性形成に及ぼす影響の解明、を行うことを計画した。現在までに、mu-deltaヘテロ二量体との相互作用部位を解明するためのRTP4のdeletion mutantの作成と、RTP4の脳部位特異的欠損マウスを作成するためのRTP4 floxedマウスの作製が進んでいる。RTP4 floxedマウスは新潟大学脳科学研究所にて作成していただき、受精卵の状態で凍結されたものを譲り受け、現在個体復元中である。またin vivoで予備的に確認されていたモルヒネ鎮痛耐性形成時におけるRTP4の発現上昇が、in vitroにおいても再現できるかどうかが不明であったため、in vitroの実験系において、オピオイドの長期処置がRTP4の発現に影響するかどうかを解析した。細胞はNeuro2a細胞を用い、mu受容体アゴニスト、delta受容体アゴニスト、mu-deltaヘテロ二量体アゴニストを使用した。その結果、24時間処置によりRTP4 mRNAの発現上昇が確認された。これらの研究成果は国際麻薬研究会、日本薬理学会等で発表した。当初CRISPR-Cas9システムを用いたノックアウトマウスの作成を試みていたが、計画通りに進まなかった。さらに、全身ノックアウトよりも、脳部位特異的なノックダウンを用いることで、モルヒネ鎮痛耐性形成における責任脳部位の同定と、各脳部位におけるRTP4の役割を詳細に解析できるため、計画を変更し、RTP4 floxedマウスの作成をすることとした。また、mu-deltaヘテロ二量体を介する薬理作用を観察するための、mu-deltaヘテロ二量体安定高発現細胞株の作成に予定よりも時間がかかっている。そのため、一過性の受容体高発現実験系を用いて検討を試みている。mu-deltaヘテロ二量体を介する薬理作用の解析は検討できておらず、次年度に解析を行う。またmu-deltaヘテロ二量体の特異的抗体(譲受)を用いて、細胞免疫染色法により、mu-deltaヘテロ二量体発現の観察を試みているが、実験条件設定に予定よりも時間がかかっている。結果として、初年度には相互作用を阻害すると予想されるRTP4 deletion mutantの作製が完了し、mu受容体刺激によるRTP4発現誘導とmu-deltaヘテロ二量体の形成量増加を観察できるin vitro実験系が確立できた。最終年度には、RTP4ノックダウンがmu-deltaヘテロ二量体の形成を阻害すること、および、長時間のmu受容体刺激によりRTP4とmu-deltaヘテロ二量体の相互作用が増加する可能性をin vitroで示すことができた。さらには、RTP4の発現誘導時に耐性形成を確認できるin vitroモデルの確立と、in vivo実験に用いるためのRTP4 floxed mouseの構築および繁殖・維持を開始できた。これらの研究成果より、モルヒネの慢性投与時などmu受容体の長期間の刺激下においては、mu-deltaヘテロ二量体とRTP4の相互作用を介して耐性が形成される可能性を示すことができた。さらに本研究で確立した実験系を用いることで、RTP4とmu-deltaヘテロ二量体の相互作用を阻害するペプチドの作成やその評価が可能となり、今後、細胞レベルや動物個体においてこれらの相互作用がモルヒネの鎮痛作用や耐性形成へ及ぼす影響を解析することが可能になった。鎮痛耐性形成の機序解明を目的とした本研究の遂行は、がん性疼痛の緩和に用いられるモルヒネなどの強力な鎮痛薬をより安全かつ効果的に使用するために重要であり、今後は本研究で作成した各種ツールを用い、本研究成果に基づき、動物個体を用いた研究を展開し継続したい。次年度は、RTP4 floxedマウスの個体が作製できる予定であるため、アデノウイルスベクターを用いて

Creタンパク質を脳部位特異的に高発現させ、RTP4コンディショナルノックダウンマウスモデルを作成する。このモデルマウスにおいて、モルヒネ鎮痛耐性形成を行動薬理学的に観察する。また、mu-deltaヘテロ二量体発現細胞を用いて、オピオイド受容体アゴニストによる薬理作用(細胞内シグナル)に及ぼすRTP4 deletion mutantならびにRTP4ノックアウトの影響を観察する。薬理作用の解析方法は、βアレスチンベータアレスチンリクルート活性測定法と、cAMPの産生量測定法を用い、RTP4ノックアウトにはshRNAを用いる。中枢神経薬理学RTP4 flexedマウスの作成を行ったが、本学の動物施設に譲受マウス個体を搬入することができなかったため、本学にて受精卵から個体復元を行うこととした。そのため、個体復元にかかる費用として次年度使用額を確保する必要が生じた。また、初年度にはmu-deltaヘテロ二量体の薬理作用の解析ができなかったため、次年度にかかる消耗品経費として、次年度使用額を生じる必要があった。RTP4 floxedマウスの個体復元、および行動薬理学的解析のための費用として使用する。またmu-deltaヘテロ二量体の薬理作用解析のための消耗品購入費として使用する。
農耕地由来の窒素による水質汚染機構の解明と,汚染防止

飲料水の全てを地下水に依存しているために、地下水汚染が地域住民の生活に深刻な影響を及ぼすとみられる都城盆地について、数年来、井戸水の硝酸汚染状況の把握を行ってきた。その結果、都城盆地における硝酸態窒素濃度(測定期間の平均値)は、10ppm以上が88ヶ所(全体の12%)にのぼった。硝酸態窒素濃度は時期により上昇、下降を繰り返した。都城市について、地下水採取地点から半径50m以内の土地利用(山地、水田、畑)を調べ、地下水の硝酸態窒素濃度と対比した結果(測点数は151)、硝酸態窒素濃度は山地が1.2ppm、水田3.0ppm、畑が6.9ppmであった。地域単位でみた都城市の畑系面積率と地下水の硝酸態窒素濃度、および家畜糞尿窒素量と地下水の硝酸態窒素濃度は正の相関関係を示し、集落単位でみた地域の畑系面積率と地下水の硝酸態窒素濃度および家畜糞尿窒素量と地下水の硝酸態窒素濃度の間には、各地域に固有の関係が存在する。1市8町の糞尿窒素量と地下水の硝酸態窒素濃度の間には正の相関関係がみられ、地下水の硝酸態窒素濃度上昇に、家畜糞尿由来の窒素が関与していると推定された。幾つかのイオン交換樹脂を用いて硝酸態窒素の除去について検討した結果、硫酸イオンや塩化物イオンに対する硝酸イオンの選択性は、市販の4級アンモニウム塩型の樹脂より高く、その吸着効率も高いことが明らかとなった。また、樹脂坦体の疎水性と親水性の影響については、疎水性の高い樹脂の方が硝酸イオンに対する選択性が高くなることが示唆された。窒素系肥料をマイクロカプセル化することによって緩効化し、地下水汚染防止の可能性を検討した。芯物質としてKNO_3を含んだ内水相のカプセルの細孔形状および粒径、内包量に及ぼす調製条件(エマルション調製、塩濃度、界面活性剤濃度等)の影響を調査した結果、内包率を最大80%まで上昇することが可能となった。1.宮崎県内の畜産地帯にあたる8自治体の地下水と湧水の硝酸態窒素を405カ所にわたり求めた。8自治体の平均硝酸態窒素濃度は4.7ppmで、対象流域内河川水(2.4ppm)に比べ2倍の高濃度であった。また、硝酸態窒素濃度は自治体による違いが大きかった。山之口町の平均硝酸態窒素濃度は2.9ppmだったのに対し、高城町の平均硝酸態窒素濃度は6.6ppmだった。土地利用との関係では、山地の硝酸態窒素濃度が最も低く、1.7ppmで、水田が3.5ppmでそれにつぐ。畑地と宅地のと宅地の硝酸態窒素濃度は、それぞれ5.9ppmおよび5.1ppmで、山地や水田と比較して高い値を示した。2.土壌中における^<15>NO_3の消失に及ぼす降雨および地下水位の影響について検討した。その結果、15Nの移動には、降雨に伴う土壌水の移動と密接に関係しているが、^<15>Nは土壌水の移動量と等しく比例して移動するとは限らず、土壌水の流速があるレベルを越えたときに^<15>Nの移動が起こり、さらに流速が高まると急速な^<15>Nの移動が起きると推定された。