hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト脂肪組織由来幹細胞移植による脳梗塞再生療法の臨床応用のための研究

この結果より、本研究では無血清培地を使用することに決定した。分離酵素の検討:リベラーゼ、コラゲナーゼを使用したそれぞれの分離・培養効率の検討ではリベラーゼの効率が優れていた。よって、分離酵素にはリベラーゼを採用し、ヒト脂肪由来幹細胞の培養プロトコールを完成した。脂肪由来幹細胞であることの確認:FACSを用いて細胞表面マーカーを評価し、脂肪組織由来幹細胞が間葉系幹細胞であることを確認した。また脂肪由来幹細胞の骨、脂肪、神経への3分化を確認した。幹細胞能の確認:脂肪由来幹細胞を別の条件(浮遊培養)にて培養したところ、神経幹細胞塊(ニューロスフィア)を形成することを確認した。また免疫染色にて、神経幹細胞マーカー(nestin)および神経マーカー(Tuj-1)の発現を確認し、神経への分化能を改めて確認した。凍結・解凍による細胞生存率の確認:凍結による細胞保存による細胞生存率を確認し、凍結・解凍による細胞への障害が軽度であることを確認した。(2)前臨床試験にて安全性と有効性の確認を行った。脳梗塞モデルマウスにおけるヒト脂肪由来幹細胞の有効性永久閉塞脳梗塞モデルマウスを用い、脳梗塞誘導24時間後にヒト脂肪由来幹細胞の静脈内投与を行った。神経行動学的評価の結果、オープンフィールドテスト(活動性・衝動性・記憶)、オープンスペース水泳テスト(活動性、運動機能)、受動的回避学習試験(記憶、学習)の改善を認めた。ヒトADSCの分離培養は概ね完了しており、マウス脳梗塞モデルを用いた動物実験を開始する。また岐阜大学より脳卒中の基礎研究に習熟した医師が次年度より着任し、今後は動物実験を含めてさらに進むと考えている。hADSCの静脈内投与による脳梗塞に対する神経機能改善効果を示すことはできており、平成29年度はそのメカニズムの検討を、特に免疫応答を中心に評価していく。合わせて、ヒトへの臨床応用を目指すべく、臨床研究の準備を進めていく。脳神経外科本研究結果は今後、特許申請を予定している。特許申請手続きが終了すれば、本結果を論文として公表し、関連学会などでも報告する。予定よりも培養液などが少量で実験が行えたため、次年度使用額が生じているが、ほぼ予定通りであったと考えている。今年度は概ね予定通り使用できたが、2月から3月に予定していた実験が延期となったため、そこで使用する予定であった研究費が次年度へ繰り越された。次年度も予定通りに動物、細胞用に関する消耗品、抗体などの試薬に使用する。来年度4月から同実験を開始しており、この実験に使用する。
東南アジア近代における文化の自画像の形成

本研究は、重点領域研究『総合的地域研究』の計画研究「外文明と内世界」に関連する公募研究で、東南アジアの近代において、西欧からもたらされたナショナリズムが内に取り入れられ、民族や国民の文化についての集団的自意識が生み出される過程を研究している。昨年度に行った理論・概念の検討につづき、本年は、現地調査や東南アジア各地の出版物その他メディアの収集を通じ、いくつかの事例研究を進めた。その第1の発見は、国や地方のさまざまなレベルで「われわれの文化」についての語りの制度化が、今非常な速度で進行していることであり、われわれの当初の予想が裏付けられた。インドネシアでは、この過程はすでに1世紀以上にわたって進行している。現在の特徴は、経済・技術面で国境の壁が弱まって行くのに反比例して、文化のナショナリズムが強まっていることである。「グロバリゼーション」という言葉が流行する反面で、地球時代だから民族の文化価値を守らねばならぬという言説が、マスメディアを通じて氾濫している。東マレーシアのサラワク州では、最大の集団イバンのあいだで、慣習法典の編纂やイバン文化会議の開催など、「民族文化」を意識的に画定し制度化する仕事が進んでいる。人々はこうした過程を、過去から受け継いできた伝統を維持する作業と意識している。しかしわれわれの研究から明らかになったのは、至る所で「伝統」が新たに発見され創出されている事実である。ピナトゥボ火山の噴火災害により従来の生活基盤が破壊されたアエタ・ネグリートの場合には、深刻な状況のなかでアエタ意識が強化され自分たちの文化についての語りが、今新たに生成しつつある。こうした事例を通じ、文化が、単に出来上がったものの保存ではなく、たえず新しい状況のなかで再発見・再創造される流動性を確認した。
中国の統計調査制度とデータ精度の関連に関する研究(中香台比較吟味)

1952年に新中国の成立以来、国内の経済政策をめぐっての右派と左派との対立は、統計調査制度を大きく変化させている。その調査制度の変化は、データの精度だけでなく、データの公表の度合に大きく影響を及ぼしている、本研究は、この中国の統計調査制度とデータの精度との関連を吟味し、近年急速に公表されるようになった統計データの精度を消費・物価統計を中心にデータベースとして編成し、実証的に研究することを目的としている。さらにこのような統計調査に対する民衆の反応がどのようであるかを、同じ中国人社会の他地域、例えば台湾・香港などと比較し、民族的特質と政治体制の差との相互関係を吟味する。今年度の作業は、(1)これまでの本研究分担者が個別になされた検討結果の持ち寄りと相互討論。(2)資料収集と現地調査。(3)ファイル編成とその分析に分けられる。(1)としては、研究代表者松田の「中国経済統計方法論」(1987年刊)で析出された命題のその後の時点への拡張を、家計調査について行った。溝口・松田が中国の王恵玲と共同で、ICP方式で日中物価統計の比較を行った。(日中統計シンポジウム第3回大会報告)。(本年度報告書に収録)。(2)としては、本研究の経費によらないが、濱下が、香港での華人社会の海関統計実施実態の調査を行った。(3)ファイルとしては、田嶋の収集した新資料に基づく都市勤労者と農家家計統計データ・ファイルを新規編成した。
熱尖端流の駆動原理に基づく常圧コンプレッサーの試作

Knudsenコンプレッサーと呼ばれる希薄気体中の熱尖端流を利用した空気圧縮機を,常圧の空気に適用することを目的とした研究を行った.これは初めての試みであるが,流体力学的には流れの相似性から,系を小さくすることにより同じメカニズムで流れが生じるはずである.これを実験的に確認することを試したが,困難を極めることが明らかとなった.実際に熱尖端流が誘起されるにはは100Pa程度の希薄度が必要であった.熱尖端流の強さについて,熱尖端流を発生する加熱物体の形状への依存性を実験により調べた.真空槽内に,厚さ1mm,大きさ100mm×100mmの銅平板2枚を50mm間隔で配置し,(a)一方を加熱した場合,(b)両方を加熱した場合を調べた.さらに,直径50mm,軸方向長さ100mmの(c)銅管を加熱した場合についても調べた.加熱にはシリコンラバーヒーターを用いた.上記した(a)-(c)の場合について,物体の尖端部に生じる熱尖端流の強さをウインドミルの回転数により計測した.銅平板および銅管の温度が100°Cにおけるウインドミルと圧力の測定結果より,いずれの物体形状においても圧力が低いほど回転数は高いが,同じ圧力に対して銅管が常に銅板の場合よりも高い回転数となった.また,圧力を10Paに固定したときの回転数と物体温度の関係より,同じ温度に対しては,常に銅管が銅平板の場合よりも高い回転数の流れを発生させていることがわかった.また,上記要因を探るため空間的な温度分布も調べた.その結果,平板では平板間の温度が平板の温度より常に低いが,円管では内部の温度が円管の温度よりも高くなっていた.このため尖端付近に大きな温度勾配が現れ,強い熱尖端流が発生したと考えられる.結論として,物体の温度を同一にしたときに発生する熱尖端流の強さは,尖端部を持つ物体の周囲形状によって変化することがわかった.平板では,それを重ね合わせた場合でも,発生する熱尖端流の強さは同程度であるが,円管ではより強い熱尖端流が生じる.これは,円管の場合の方が尖端部の温度勾配が大きくなることに起因するのである.Knudsenコンプレッサーと呼ばれる希薄気体中の熱尖端流を利用した空気圧縮機を,常圧の空気に適用することを目的とした研究を行った.これは初めての試みであるが,流体力学的には流れの相似性から,系を小さくすることにより同じメカニズムで流れが生じるはずである.これを実験的に確認することを試したが,困難を極めることが明らかとなった.実際に熱尖端流が誘起されるにはは100Pa程度の希薄度が必要であった.常圧下における実験を行う前の準備段階として,まずは低度に希薄な気体中で熱遷移流を生じさせるための実験をおこなった.流れを生じさせるデバイスとして,微小な間隔で並べた平板を用いた.平板同士の間隔は1mmのオーダーのものを採用した.ヒーターを用いて平板列の両端に温度差を与え,その温度勾配により熱遷移流が生じることを確認した.次にこの平板列を1ユニットとし,長い直管内に等間隔で数ユニット配置した.数ユニット配置することにより,上流,下流間の圧力差を大きくするようにした.この装置では,管内に配置されたユニット間のつなぎ目の空間に逆の温度勾配が働くが,そこでは代表長さが長いために流れに対する駆動力が働かない.つまり逆方向の熱遷移流は誘起されない.よって温度分布を周期的に設定することができ,装置全体の温度差を低く押さえることができた.まずは準備段階として、常圧下における実験を行う前に、低度に希薄な気体中で熱尖端流を生じさせるための実験をおこなった.流れを生じさせるデバイスとして,微小な間隔で並べた平板を用いた.平板同士の間隔は0.1mmのオーダーのものを数パターン採用した.ヒーターおよび冷半導体を用いて平板列の両端に温度差を与え,その温度勾配により熱尖端流が生じることを確認した.次にこの平板列を1ユニットとし,長い直管内に等間隔で数ユニット配置した.数ユニット配置することにより,上流,下流間の圧力差を大きくするようにした.この装置では,管内に配置されたユニット間のつなぎ目の空間に逆の温度勾配が働くが,そこでは代表長さが長いために流れに対する駆動力が働かない.つまり逆方向の熱尖端流は誘起されない.よって温度分布を周期的に設定することができ,装置全体の温度差を低く押さえることができた.円管の上流側を,新たに製作した気密容器につなぎ,下流側を大気に解放し,上流側の圧力を測定することにより,排気装置としての性能を調べた.1.1倍程度の圧力上昇を測定した.続いて、ユニット間の距離,平板間距離,温度分布,および様々な運転条件における圧力上昇の依存性を知るために,運動学的方程式を用いた直接シミュレーションによる数値実験をおこなった.それによると,系の希薄度を表すパラメータであるKnudsen数が0.1程度のときに最大の圧力上昇度が得られることなどを明らかにした.今後は,上記した基礎実験,および数値実験による知見をもとにして,常圧下における熱尖端流を利用したコンプレッサーを試作する予定である.流体工学常圧下におけるコンプレッサー試作の準備段階として,まずは低度に希薄な気体中でのポンプを試作して性能評価を行ったが,ウインドミルが回転せず、性能評価をするに至らなかった.

その原因として考えられるのは,加熱物体の形状への熱尖端流の依存性である.使用した円柱型の加熱物体では,生じる熱尖端の強さや方向が実際にはよくわかっていないのである。つまり、熱尖端流の加熱物体への影響が系統的に調べられていないのである.過去の研究においても,この基礎的な調査を行った研究は皆無であった.そのため,まずは本研究において,熱尖端流の加熱物体形状への依存性を調べるための実験を行った.流れを生じさせるデバイスとして,1枚の平板,2枚の平板を隣り合わせたもの,円管の3パターンを試した.その結果円管でも、強い熱尖端流が生じることが判明したが,温度分布によっては尖端部を垂直に横切る流れとなる場合があり,これがコンプレッサーとしての役割に寄与しないことが判明した.以上のような想定外の事態,およびその原因解明のために行った実験のため,現段階では交付申請書の記載した達成度よりもやや遅れている,という現状にある.希薄状態での熱先端流の検知およびポンプシステムへの利用有効性については,実験的に確認をすることができた.しかし圧力をあげると,熱先端流の速度の落ち込みが予想よりも大きく,常圧での利用に関しての見通しはまだ得られていない.今後は,上記した基礎実験による知見をもとにして,常圧下における熱遷移流を利用したコンプレッサーを試作する予定である.上記した加熱物体形状への依存性より,円柱でも温度分布に注意すれば、強い熱尖端流の生じることが分かった.そこで常圧下で,希薄気体効果である熱尖端流を生じさせるためのデバイスを試作する.そのためには,系のスケール,具体的には管路の直径を,分子の自由行程の程度すなわちμmのオーダーにする必要がある.こういった細管を多数束ねて数cmの管内に納め,軸方向に温度差をつけることで気流を生じさせる.これを1つのユニットとし,このユニットを直列に数段あるいは数十段並べることにより,上流,下流間の圧力差を大きくする.このデバイスにより,性能評価を行う予定である.なお,より実験効率を向上させるために,可能であれば数値シミュレーションによる性能評価も行いたいと考えている.希薄状態での熱先端流の速さを,圧力の関数としてより系統的に調べる.その後,圧力増加に依る熱先端流速度の落ち込み度を分析したうえで,常圧での熱先端流をポンプシステムへ活かすための方策をとる.具体的には,系の代表長さを小さくすることにより,また先端を伴う部品の密度を上げることにより,対応していく予定である.熱先端流を検知するための一連の器具を購入予定.シミュレーションによる最適なポンプ形状を探るため,パソコンも購入予定.アメリカの希薄気体流れ研究者との討論,共同研究により,さらにポンプシステム作成に必要な情報を仕入れるため,外国出張費も計上予定.
マウス遺伝学的手法を用いた脳視床下部における食欲制御機構の分子生物学的解析

(2)視床下部における摂食状態に応答した遺伝子発現制御機構の解析昨年度摂食状態に応答して発現制御を受ける遺伝子群として、Glycogen Phosphorylase(GP)を同定しており、今年度は、新たにAdenylate Kinase3(AK3)を同定した。これら遺伝子群は、絶食させた場合に、視床下部の摂食中枢において発現レベルが上昇し、再給餌により速やかに発現レベルが低下することが明らかとなった。また、これら遺伝子群の活性化は神経細胞の活性化と強く相関するとの知見から、発現変動により摂食中枢の活性化のOn-OFFを担うものと考察した。(3)視床下部における遺伝子発現制御システムのメカニズムの解析(1)の結果と、GPのプロモーター領域にもCREの類似配列が多数存在したことから、食欲制御因子群の発現制御に転写調節因子CREBの関与が示唆されたため、摂食状態に応じて、CREBの転写活性化の指標となるリン酸化の有無について免疫組織学的手法により解析を行った結果、絶食状態では、摂食中枢においてリン酸化CREBが増加し、逆に、満腹中枢では減少することが示され、CREBが摂食状態に応じて摂食制御因子群の発現制御に関わることが示唆された。(4)トランスジェニックマウスの作出と解析視床下部オレキシンニューロンにおいてCREを介する転写を抑制するために、(1)で単離されたオレキシンプロモーターでドミナントネガティブ型のCREBを発現させる外来遺伝子を作出し、現在トランスジェニックマウスの作出を行っている。また、トランスジェニックマウスにおいてCREを介する転写活性の変化も解析している。(1)視床下部特異的に働く食欲制御遺伝子群のプロモーター解析食欲制御に関与すると考えられているオレキシン、NPY、POMCなどのプロモーター領域をマウスグノムライブラリーから取得し、プロモーターの機能解析を培養細胞を用いて行った。中でも、オレキシンプロモーターは神経細胞において高い活性を示し、詳細な解析の結果、組織特異的な転写制御を担う領域が同定された。現在、細胞内情報伝達経路とプロモーター活性との関連に関して解析している。(2)視床下部における摂食状態に応答した遺伝子発現制御機構の解析視床下部で高発現が観察されるCRE結合性の転写調節因子CREMに関して、絶食及び再給餌後の発現量に関して解析を行ったところ、絶食時に発現量が増大し、再給餌に伴い発現量が減少し、CREMは視床下部において摂食状態に応じて発現量が上下する転写因子であることが明らかとなった。また、ディファレンシャルディスプレイを用いて、摂食状態に応じて遺伝子発現量が変動する遺伝子を検索し、グリコーゲンホスホリラーゼを同定した。さらに、食欲関連遺伝子であると考えられているガラニン、アトラクチンに関しても摂食状態に応じて発現量が制御されることが明らかとなった。(3)トランスジェニックマウスの作出と解析(2)においてCRE結合性の転写因子の発現量に摂食状態に応じた発現量の変動が観察されたので、視床下部におけるCREを介する転写の食欲制御における役割を解析する目的で、CREを介する転写の活性化によりレポータータンパク質(GFPとβ-ガラクトシダーゼ)を発現するレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを10ライン作出し、現在摂食状態に応じた発現解析を行っている。また、視床下部オレキシンニューロンにおいてCREを介する転写を抑制するために、(1)で単離されたオレキシンプロモーターでドミナントネガティブ型のCREBを発現させる外来遺伝子を作出し、現在トランスジェニックマウスの作出を行っている。
口腔乾燥症患者における人工唾液・保湿剤の選択に関するガイドライン

口腔保湿剤の維持力は粘度に関係があり,模型上では,粘度の大きい口腔保湿剤は義歯安定剤と同等の維持力を発揮することが明らかになった。これにより,口腔乾燥症の全部床義歯装着者には粘度の大きい口腔保湿剤を使用することにより維持力が改善する可能性が示唆された。現在,口腔乾燥症患者向けに人工唾液や保湿剤が多く市販されている.しかしながら,個々の患者に対し,どのような人工唾液や保湿剤が良いのか明確なガイドラインはない.そこでわれわれは市販されている製品を比較したうえで,患者の乾燥状態に応じて,どのような製品が適しているのかを検討し,保湿剤を選択する上でのガイドラインの確立を目的とする.このガイドラインが確立されれば,個々の患者のQOLの向上に大きく寄与するだけではなく,口腔乾燥症の明確な治療効果の向上に貢献するとともに,新たなエビデンスを得られると思われる.今年度は,現在市販されている多くの人工唾液・保湿剤の性状を検査し,比較検討を行った.被験試料は保湿剤21種類(スプレータイプ・リキッドタイプ・ジェルタイプ)で,対照として人工唾液1種類,唾液類似液3種類である.性状検査については,曳糸性試験(NEVA METER)と粘度測定試験(ブルックフィールド型回転粘度計1粘度測定法第2法に準じる)を行った.曳系性は対照も含めて34mmの試料が多かった.ジェルの保湿剤は全体には高い値を示したが,ばらつきが大きかった(223mm).粘度の平均はスプレータイラで15mPa・s,リキツドタイプで3,0002Pa・s,ジェルタイプでは150,000mPa・sとなり,タイプごとの差が大きかった.得られたデータから解析を行い,各製品を分類し,分類したカテゴリーの代表となる製品を決定し,次年度に実施する実験で用いる被験試料とする.【目的】現在、口腔乾燥症患者向けに人工唾液や保湿剤が多く市販されている。本年度は特に唾液分泌が低下している有床補綴装置装着患者において、装置の維持安定に口腔保湿剤の応用が可能かどうか検討を行った。【方法】試料は口腔保湿剤21種類(スプレー、リキッド、ジェル)と人工唾液1種類、唾液類似液3種類、義歯安定剤2種類(クリーム)を選択した。維持力測定試験:上顎顎堤模型(G10 FE-402K、ニッシン)を印象採得し、加熱重合レジンにて実験用床を製作した。模型と実験用床との間に十分な量の試料を介在させ、実験用床をばねばかりを用いて牽引した。実験用床が模型から脱離する最大値を維持力とした。統計解析は一元配置分散分析と多重比較法を行った。【結果と考察】維持力測定試験:スプレー(3.6N)は、人工唾液(5.4N)、唾液類似液(7.6N)と同程度であったが、リキッド(14.4N)はやや大きく(p<0.05)、ジェル(30.1N)はさらに大きい値を示し(p<0.05)、義歯安定剤(36.0N)と同程度であった。昨年度測定した各試料の粘度の測定値と維持力の測定値との間には有意な正の相関が認められた(r=0.58、p<0.01)。粘度の大きい口腔保湿剤のジェルタイプは義歯安定剤と同等の維持力を発揮し、補綴装置の維持力を上昇させる可能性が示唆された。以上のことより、唾液分泌が低下している有床補綴装置装着患者において、装置の維持安定のために口腔保湿剤応用の可能性が示された。
ミトコンドリアと神経細胞死

GluやNMDAに対する脆弱性相違に、ミトコンドリア膜電位、mPTP形成能、ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度、およびUCP2発現量等の相違が少なくとも一部は関与する可能性が判明した。人工的NMDARチャネルにさらにUCP2発現ベクターを導入すると、NMDA曝露に伴ってミトコンドリア内遊離Ca^<2+>濃度の著明な上昇とともに、著明な細胞死が出現した。海馬神経細胞におけるNMDA毒性脆弱性の出現には、ミトコンドリア内膜に発現するUCP2発現量が関与すると推察される。本研究では、グルタミン酸(Glu)の神経毒性出現メカニズムにおけるミトコンドリアの関与を解明する目的で、ラット脳由来培養神経細胞の生存率と機能変化について解析した。海馬由来神経細胞をGluまたはN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)に1時間曝露すると、その24時間後には著明な細胞死が誘発されたが、大脳皮質由来細胞ではこのような細胞死は観察されなかった。しかしながら、NMDA曝露に伴う細胞内遊離Ca^<2+>濃度上昇には両部位間細胞に相違は見られなかった。海馬神経細胞では、NMDA曝露に伴って急速なミトコンドリア膜電位の脱分極とともに、cytochrome C放出担体mitochondrial permeability transition pore(mPTP)の形成が観察された。これに対して、大脳皮質神経細胞ではこのような変化はいずれも招来されなかった。Cyclophilin D等のmPTPを構成する分子群のmRNA発現量やmPTPを活性化する薬物の添加の影響には、いずれも両部位由来の神経細胞間で差異は見られなかったが、NMDA曝露後のミトコンドリア内Ca^<2+>濃度上昇は海馬の方が大脳皮質よりも2倍以上高いことが判明した。しかしながら、プロトン勾配形成に関与する電子伝達系分子のmRNA発現量は、両脳内部位由来神経細胞間で相違は見られなかった。以上の結果より、海馬神経細胞におけるNMDA毒性脆弱性の出現には、NMDA受容体活性化後のミトコンドリア膜電位の破綻が強く関与する可能性が示唆される。これに対して、脆弱性の高い海馬由来標品では、uncoupling protein(UCP)群の中でも特にUCP2の発現量が、抵抗性の高い大脳皮質由来標品よりも有意に高い事実が判明した。以上の結果より、海馬神経細胞におけるNMDA毒性脆弱性の出現には、ミトコンドリア内膜に発現するUCP2発現量が関与する可能性が示唆される。前年度までの研究で、グルタミン酸(Glu)の神経毒性がラット脳海馬由来神経細胞では、大脳皮質由来神経細胞に比べて極めて強く出現すること、その原因として海馬神経細胞ではGlu曝露により急速にミトコンドリア膜電位が脱分極すること、およびそのメカニズムとしてmPTPの形成が関与することが確認された。これらの研究成績を基に、細胞質内とミトコンドリア内の遊離Ca^<2+>濃度を、それぞれ蛍光イメージング法により比較検討したところ、細胞内遊離Ca^<2+>濃度については両脳内部位由来神経細胞間でGlu曝露への応答性に相違は見られなかった。一方、ミトコンドリア内遊離Ca^<2+>濃度は、海馬由来細胞ではGlu曝露に伴って急速に上昇したのに対して、大脳皮質由来細胞ではこのような急激な変動は観察されなかった。

さらに、Glu脆弱性の高い海馬由来神経細胞では、抵抗性の高い大脳皮質由来細胞に比べて、uncoupling protein2(UCP2)2の発現量が有意に高い事実が判明した。次いで、Glu毒性出現メカニズムへのUCP2の関与の可能性を追究するために、NMDAR各サブユニット発現ベクターを導入して、人工的NMDARチャネルをHEK293細胞に構築した。これらの細胞にGluやNMDAを曝露すると、その濃度依存的に細胞内およびミトコンドリア内遊離Ca^<2+>濃度が上昇したが、いずれの上昇もNMDARアンタゴニスト添加に伴って消失した。この細胞にさらにUCP2発現ベクターを導入すると、Glu曝露に伴って細胞内遊離Ca^<2+>濃度は変化せずに、ミトコンドリア内遊離Ca^<2+>濃度だけが著明に上昇した。このUCP2強制発現細胞では、GluやNMDA曝露に伴う細胞死が著明に観察された。以上の結果より、海馬神経細胞におけるNMDA毒性脆弱性の出現には、ミトコンドリア内膜に発現するUCP2発現量が関与する可能性が示唆される。
伝統野菜の創出と文化変容に関する民俗学的研究

本研究では、減反地に転作された作物が「伝統野菜」といったフレーズのもとで導入され、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化されていく現象を明らかにした。その現象は、行政や企業、JA、などの外部アクターが中心となって展開されているものの、農家も家や集落の規模を超えた生産組合を組織し、共同で生産出荷体制に取り組んで販路拡大を図るなど、その動きに戦略的に加担し、伝統野菜が増殖し続けている。伝統野菜の創出は農家が主体的に選択した減反政策への対抗、現代社会への適応といったかたちで現れた文化の創造と改変といえる。本研究は、減反地の転作作物が「伝統野菜」といったフレーズのもとで創出され、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化されていく現象を検討するものである。新潟県はナスの作付面積が日本一で、その背景には在来種とされるナスが伝統野菜として減反・転作地に拡散的に栽培されていったことがあげられる。県内のナス品種は18種あるとされるが、そのなかでも「十全なす」は新潟県を代表する伝統野菜として栽培が盛んである。越後平野における「十全なす」栽培は、昭和初めに村松町十全(現五泉市十全地区)から泉州水なす系統の品種を移入したのがはじまりとされる。本年は新潟市域を中心に十全なすなどの生産活動およびその動向について調査を進めた。その結果、現在では数集落が共同で生産出荷に従事する共選出荷組合を組織し、家単位で労働経営してきた従来の農業形態と異なるものであった。これまでの研究は家の個別生計活動状況に集中しているが、本研究では伝統野菜の生産にともなって、家や集落を超えて地域が統合しながら「伝統」文化を創出していることが明らかとなった。また、長岡野菜、なにわ伝統野菜など、各地の伝統野菜推進をめぐる動向についても調査を進めた。そのほか大口れんこんなどの伝統野菜や、「新潟米」「コシヒカリ」を謳った新規需要米の米粉など、伝統性を帯びた減反・転作作物の生産が拡大している実態についても確認した。今後は伝統野菜をめぐる動向を、農家が主体的に選択した減反政策への対抗、現代社会への適応という観点から捉え直し、水田文化を取り巻く政治性についても検討を加えていく予定である。減反政策は古きよき水田文化を瓦解させた画一的事業として否定される傾向にあり、旧来の民俗学で等閑視されてきた。しかし、水田風景が失われたとしても、減反・転作地に「伝統野菜」を作付することによって、「ふるさと」イメージが創出され、新たな「伝統」が増殖し続けている。本研究では、減反地の転作作物が「伝統野菜」といったフレーズのもとで創出され、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化されていく現象を検討するものである。本研究を遂行する前提として、米の増産から減反・転作へと向かう土地利用の推移を明らかにする必要がある。そのため、越後平野のうち新潟市域を調査対象地とし、減反政策が開始される1970年以前の1960年代の土地利用、ウルグアイ・ラウンド農業交渉の合意によって減反・転作が強化された2000年前後および近年の土地利用のあり方を航空写真等をもとに把握した。また、農林業センサス等の各種統計資料を参照し、基礎データを整えた。今後、これらの基礎データをもとにインタビュー調査で得られた情報を加え、土地利用の推移を明らかにする計画である。また、新潟市や長岡市、魚沼市、十日町市で現地調査を実施し、減反・転作以前における、それぞれの在来品種作物の生産活動を明らかにし、その後の減反・転作にともなって伝統性を帯びた農作物が拡散していった背景を明らかにした。このほか、在来品種の野菜や転作作物に関する新聞記事等を集成し、「伝統野菜」が創出された背景についても調査を進めた。減反・転作以前における、それぞれの在来品種作物の生産活動を明らかにし、その後の減反・転作にともなって伝統性を帯びた農作物が拡散していった状況を明らかにした。具体的には新潟市白根地区で減反・転作作物として栽培されている食用菊「かきのもと」と津南町の雪下にんじんについて調査を進めた。「かきのもと」は、農家の庭先や畑の片隅に小規模栽培されていたものであるが、1970年代の減反政策以後、より花が大きく色鮮やかな紫色に品種改良し、栽培の規模拡大が図かられた。白根地区での生産量は県内産の約8割を占める。現在ではシェード栽培や電照菊によって出荷時期を調整し、ほぼ通年出荷できる体制をとっている。また、食用菊を栽培する農家によって食用菊部会が組織され、部会内で栽培品種を株分けして品質の向上に努め、積極的なPR活動を行っていることも本調査によって確認することができた。このほか津南町で栽培されている雪下にんじんについて調査を進めた。これは本来であれば秋に収穫するにんじんを雪の下で越冬させ、春先に雪を掘り起こして収穫するものである。近年、津南町及び十日町市において雪下にんじんを栽培する農家が増加しており、この地域の冬の特産として人気を集めている。これを有機無農薬栽培で販売する農家や、ジュースに加工して大規模経営を行う農家があり、それぞれの動向について調査を進めた。さらに長岡市内では雪大根と称して、大根を越冬させて販売する動きが近年活発化していることを確認できた。

こうした野菜も、雪国という風土のもと、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化され、将来的に伝統野菜として認知されていく可能性をもっており、今後もそうした状況に注目して調査研究を進める予定である。本研究は、減反地の転作作物が「伝統野菜」といったフレーズのもとで創出され、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化されていく現象を明らかにするものである。本年度は、減反・転作地に関する土地利用調査、インタビュー調査、新聞記事等の文献調査の成果を集約し、総合的な検討を加えた。また、本年度はこれまで調査を進めてきた「長岡野菜」に加え、上越市の「上越野菜」や新潟市「食と花の銘産品」に関する動向を調査した。上越市では平成21年度から地産地消を目的として「上越野菜」と銘打った振興戦略を展開し、伝統野菜(11品目)と一定の出荷量と品質を満たしている特産野菜(5品目)を上越野菜として認定している。上越市では北陸新幹線開通、新潟市ではG7新潟農業大臣会合の開催にともなって、伝統野菜の地域ブランド化の推進と販路拡大を強化している状況を確認することができた。食用菊「かきのもと」の県内一の生産量を誇る新潟市南区では、減反地への転作作物として栽培規模を拡大し、シェード栽培や電照での抑制栽培法を導入することで周年生産を可能にするなど、出荷量の増加が図られてきた。行政や企業、JAなどの外部アクターが後押しして地域ブランド化の推進と販路拡大を目的として様々な取り組みが行われているものの、県外出荷割合は0.3%にとどまり、むしろローカル商品としての県内需要の高まりに応えるかたちで規模を拡大していることが明らかとなった。伝統野菜がローカルに消費されていく現象を明らかにするためには、今後この問題を消費者の立場から捉え直す必要がある。本研究では、減反地に転作された作物が「伝統野菜」といったフレーズのもとで導入され、どこか懐旧的な色彩を帯びながら商品化されていく現象を明らかにした。その現象は、行政や企業、JA、などの外部アクターが中心となって展開されているものの、農家も家や集落の規模を超えた生産組合を組織し、共同で生産出荷体制に取り組んで販路拡大を図るなど、その動きに戦略的に加担し、伝統野菜が増殖し続けている。伝統野菜の創出は農家が主体的に選択した減反政策への対抗、現代社会への適応といったかたちで現れた文化の創造と改変といえる。伝統野菜の作付けに関するインタビュー調査などは順調に進んでいるものの、GISを活用した土地利用調査がやや遅れている。民俗学今後は、減反・転作地に関する土地利用調査、インタビュー調査、新聞記事等の文献調査の成果を集約し、総合的に検討する。農地情報のGISデータの整備などは遅れているものの、伝統野菜の作付けに関するインタビュー調査などは順調に進展している。農地情報のGISデータの整備などは遅れているものの、米粉促進の動向や伝統野菜の作付けに関するインタビュー調査などは計画以上に進展した。平成26年度に、GISを活用した土地利用調査を行い、その成果をもとに減反・転作地に伝統野菜が作付されていく状況を研究成果広報用パンフレットで発信する予定であったが、調査地の圃場整備事業等と重なり充分な土地利用調査が実施できなかったため、計画を変更してインタビュー調査を重点的に行うこととしたため、未使用額が生じた。最終年度は、減反・転作地に関する土地利用調査、インタビュー調査、新聞記事等の文献調査の成果を集約し、総合的に検討する。各種伝統野菜における実態を順次明らかにしていく。
鶏の暑熱適応における脱共役タンパク質の生理的役割および発現制御メカニズムの解明

これまでに研究代表者らは、急性暑熱感作にともなう肉用鶏の骨格筋ミトコンドリアにおける活性酸素種(reactive oxygen species、ROS)の過剰産生は、膜電位上昇によってもたらされること、さらにこの上昇には鶏特異的脱共役タンパク質(avian uncoupling protein、avUCP)の発現低下にともなうプロトンリーク反応の低下が関与していることを明らかにしている。本研究では、先天的にavUCP発現が高い産卵鶏ならびにオリーブオイル+オレウロペイン給与によってavUCP発現を上昇させた肉用鶏を急性暑熱感作しても、これら鶏の骨格筋ではミトコンドリアROS過剰産生が抑制されることを実証し、avUCPが暑熱時の酸化ストレス発症抑制に重要な役割を果たすことを明らかにした。暑熱ストレスによって肉用鶏の増体量や肉質が低下するが、これには骨格筋ミトコンドリアにおける活性酸素種(ROS)の過剰産生によって誘導された酸化ストレスが大きく関与している。暑熱時のROS過剰産生は脱共役タンパク質(UCP)の発現量が低下し、プロトンリーク能が低下した結果生じた膜電位上昇によることが明らかになっているが、他方でUCP発現量が潜在的に高い産卵鶏ではROS産生量はほとんど変化せず酸化ストレスも肉用鶏ほど大きく増加しないことが報告されている。したがって、UCP発現は暑熱時のROS過剰産生において重要な役割を担っていると考えられる。そこで本研究では、UCP発現量が潜在的に異なる肉用鶏および産卵鶏を用い、暑熱による影響を考慮し同体重(体重約1.2kg)の両鶏を急性暑熱曝露(34°C、12h)した後、骨格筋ミトコンドリアROS産生およびUCP介在性プロトンリーク能を調べた。暑熱曝露によって肉用鶏、産卵鶏ともに体重は減少したが、その減少度は肉用鶏に比べ産卵鶏で明らかに小さかった。また、体温は肉用鶏では暑熱によって約2.5°C上昇したが産卵鶏ではほとんど変わらなかった。UCP介在性プロトンリークは、肉用鶏では通常環境時(24°C)に比べ暑熱時で明らかに低くなったが、産卵鶏では通常時ならびに暑熱時においてほとんど差異が認められなかったことから、UCP発現は肉用鶏では暑熱時に大きく低下している一方で産卵鶏では維持されていることが示唆された。さらに、ミトコンドリアROS産生量は肉用鶏では暑熱によって約2倍に増加したが産卵鶏ではほとんど変化しなかった。また、酸化ストレス(過酸化脂質含量)は肉用鶏では有意に増加したのに対し、産卵鶏ではわずかな増加にとどまった。以上の結果より、UCP発現は急性暑熱曝露にともなう鶏骨格筋ミトコンドリアのROS過剰産生における主要因子であることが明らかになった。急性暑熱ストレスによって、肉用鶏の骨格筋ではミトコンドリア活性酸素種(mitROS)の産生量が増加し、脂質過酸化やタンパク質カルボニル化が増加する酸化ストレス状態に陥る。これまでにmitROS過剰産生は膜電位上昇によって生じ、この上昇にはミトコンドリア脱共役タンパク質(UCP)の発現低下にともなうプロトンリーク能の低下が関与していることが明らかになっている。H23年度では、avian UCP発現が先天的に高い産卵鶏を暑熱感作してもUCP依存性プロトンリーク反応は低下せず、さらにmitROS産生も低く抑えられることを示した。本年度においては、UCP発現上昇作用を有するオリーブオイルならびにその成分の一つであるオレウロペイン(ポリフェノール)を2週齢肉用鶏に10日間給与し、急性暑熱時のmitROS過剰産生・酸化損傷が制御できるか否かを調べた。精製オリーブオイルを12%含む飼料を給与した鶏では、対照区(大豆油12%含)に比べ、急性暑熱感作(34°C、12h)にともなうmitROS産生量の増加が一部抑制され、さらに脂質過酸化(TBARS/g lipid)も抑制された。さらにオリーブオイルに加えオレウロペインを10ppm添加した区では、24°C対照区のレベルまでは制御できなかったものの、mitROS産生・脂質過酸化はともにオリーブオイル単独給与区に比べ有意に低いことが示された。また、暑熱時のavUCP遺伝子発現量はオリーブオイル単独給与区では対照区に比べ上昇する傾向が認められ、オリーブオイル+オレウロペイン添加区ではさらに上昇していた。以上の結果より、急性暑熱時においてもavUCPが高く発現した肉用鶏の骨格筋ではmitROS過剰産生・脂質過酸化が抑えられることが示され、avUCPは暑熱時の酸化ストレス制御において重要な因子である可能性が示唆された。当初の計画通り、急性暑熱時の鶏骨格筋ROS過剰産生におけるUCP発現の役割について評価し全て予想通りの成果を得ることができた。

また、UCP発現量の大小にほとんど左右されないNADH誘導性ROS産生応答も評価した結果、肉用鶏、産卵鶏ともに暑熱曝露時でもこのROS産生量は変化しないことを明らかにした。このことからも、UCP発現は肉用鶏における暑熱時のミトコンドリアROS過剰産生の主要因子であることが裏打ちされる。この点も含め、上記の自己評価にいたった。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度も当初の計画通り、機能性資材給与によるUCP発現誘導肉用鶏は急性暑熱にともなうミトコンドリアROS過剰産生を抑制できるか否か、ならびに暑熱ストレス時における産卵鶏のUCP発現維持の分子メカニズムを明らかにし、暑熱適応の新たな制御分子を追究する。
関節形態形成におけるメカニカルストレス応答機序の分子生物学的解析

本研究は、メカニカルストレス負荷と関節形態形成との関連を解明しようとするものである。股関節脱臼モデルラットの解析により、組織学的、免疫組織学的に先天性股関節脱臼によるメカニカルストレスのない状態が関節形態形成に影響を与えていることが明らかになった。さらに遺伝子発現解析においてメカニカルストレス応答遺伝子を同定を現在行っている。これらの結果は適切なメカニカルストレスが加わらないことにより、軟骨形成や維持に関わる遺伝子が低下し、その結果変性に至る可能性を示唆している。われわれは、先天性股関節脱臼に着目し、その解析を目的としてラット新生児の股関節、膝関節を伸展位で10日間固定する方法により、股関節脱臼モデルラットを作製した。肉眼所見、単純X線、CTにより、本ラットはヒトでみられる所見と同様に大腿骨頭の変形および寛骨臼の形成不全が認められることを確認した。モデルラットの股関節組織を脱灰ののちにHE染色、サフラニンO-ファストグリーン染色を施行し、組織学的にも脱臼モデルでは骨頭の変形および寛骨臼の形成不全がみられることを確認した。脱臼モデルはコントロールラットに比してY軟骨および寛骨臼軟骨では軟骨細胞の数が減少し、細胞の配列の規則性が失われていた。さらに、免疫組織染色にて関節軟骨のタイプIIコラーゲンの染色が低下していることが判明した。これらは先天性股関節脱臼によるメカニカルストレスがない状態が関節形態形成に強く影響していることを示している。今後はin situハイブリダイゼーション法を用いた組織学的解析を行う。GeneChip解析によりメカニカルストレス負荷がない状態における遺伝子発現プロファイリングを解析し軟骨におけるメカニカルストレス応答遺伝子の同定を行う。さらに得られた遺伝子発現プロファイリングの結果に基づき、関節形成におけるメカニカルストレス応答遺伝子の機能をin vitro、in vivoで解析することを計画している。股関節脱臼モデルラットの形態学的解析は終了しており、組織学的、免疫組織学的解析も順調に進行している。今後遺伝子発現プロファイリング、機能解析へとすすめていく予定である。われわれは、先天性股関節脱臼に着目し、その解析を目的としてラットの新生児の股関節、膝関節を伸展位で10日間固定する方法により、股関節脱臼モデルラットを作製した。モデルラットの股関節組織を脱灰ののちにHE染色、サフラニンO-ファストグリーン染色を施行し、組織が学的にも脱臼モデルでは骨頭の変形および寛骨臼の形成不全がみられることを確認した。脱臼モデルではコントロールラットに比してY軟骨および寛骨臼軟骨では軟骨細胞の数が減少し、細胞の配列の規則性が失われていた。次にモデルラットとコントロールラットからY軟骨と寛骨臼軟骨を採取し次世代シークエンサーを用いて遺伝子発現解析を行い、発現変動を認める遺伝子を同定した。今後は得られた遺伝子発現プロファイリングの結果に基づき、関節形成におけるメカニカルストレス応答遺伝子の機能をin vitro、in vivoで解析することを計画している。股関節脱臼モデルラットの形態学的解析および組織学的、免疫組織学的解析も順調に進行している。遺伝子発現プロファイリングによりメカニカルストレス応答遺伝子の候補が同定されたため、今後機能解析へとすすめていく予定である。モデルラットの股関節組織を脱灰ののちにHE染色、サフラニンO-ファストグリーン染色を施行し、組織学的にも脱臼モデルでは骨頭および寛骨臼の形成不全がみられることを確認した。さらに免疫組織染色にて関節軟骨のタイプIIコラーゲンの染色が低下していることが判明した。これらは先天性股関節脱臼によるメカニカルストレスのない状態が関節形態形成に強く影響していることを示している。さらに、モデルラットとコントロールラットの寛骨臼から関節軟骨を採取し、mRNAを抽出してreal-time RT-PCRを行ったところ、次世代シークエンサーで確認した遺伝子変化と同様の結果が得られた。これらの結果は、適切なメカニカルストレスが加わらないことにより、軟骨形成や維持に関わる遺伝子が低下し、その結果変性に至る可能性を示唆している。

股関節脱臼モデルラットの解析により、組織学的、免疫組織学的に先天性股関節脱臼によるメカニカルストレスのない状態が関節形態形成に影響を与えていることが明らかになった。さらに遺伝子発現解析においてメカニカルストレス応答遺伝子を同定を現在行っている。これらの結果は適切なメカニカルストレスが加わらないことにより、軟骨形成や維持に関わる遺伝子が低下し、その結果変性に至る可能性を示唆している。今後はメカニカルストレス応答遺伝子の同定およびメカニカルストレス応答遺伝子の機能解析へと進めていく予定である。遺伝子発現プロファイリングによりメカニカルストレス応答遺伝子の候補が同定されたため、今後機能解析へとすすめていく予定である。関節軟骨股関節脱臼モデルの作成が安定しており、レントゲン、CTによる構造解析、組織学的解析も順調に進行したため。組織学的、免疫組織学的解析をさらに進める予定である。それと並行して、メカニカルストレス応答遺伝子の同定を計画している。その結果に基づき、関節形成におけるメカニカルストレス応答遺伝子の機能解析まですすめていく予定である。
ビームプローブ・レーザー分光法によるプラズマ中の磁場分布計測法の開発

当初、粒子ビーム入射とレーザー誘起蛍光法を組み合わせることによって、ゼーマン偏光法によるプラズマ中磁場分布計測の精度を向上させる手法について検討を行ったが、誘起蛍光の強度不足のため、充分な時間・空間分解能を得ることは困難であるとの結論に達した。そこで、モ-ショナル・シュタルク効果(MSE)を用いた磁場分布計測法の精度向上に力点を移した。まず、入射水素ビームがHα光を出す際の原子過程と、入射ビームと観測視野の幾何学的要素を厳密に取り入れて、MSEスペクトラムを計算するコードを作成した。原子過程では、電離と荷電交換によるプラズマ中のビームの減衰、励起効率の電子密度依存性を考慮に入れた。幾何学的要素では、ビームイオン源の形状、ビーム発散角、トカマク磁場配位、視野の立体角、分光器の装置関数を考慮した。このMSEスペクトラム計算コードから次のことが明らかにされた。MSE計測の最適設計について、1)計測用ビームのイオン源の形状として、アスペクト比2程度の楕円が最適である。2)計測用ビームの入射角は垂直方向から25度傾け、トロイダル角で約70度離れたポートから計測用ビームに対向する方向で観測するのが最適である。また、MSEスペクトラムの応用として次のことが示された。1)MSEスペクトラムから電子密度を計測できる可能性がある。2)水平面に対して、0度、45度、90度、135度に偏光面を傾けた複数の直線偏光素子を使い、4種類のMSEスペクトラムを同時に観測することによって、プラズマ内部のポロイダル磁場が計測できる。3)ビームの発散により、長波長側のπ光と短波長側のπ光のピークの高さに差が生じてスペクトラムが非対称になることを利用し、JFT-2Mで観測されたMSEスペクトラムから、ビームの発散角度(1.3度)を求めた。高速度変調を用いたレーザー周波数帯域の実効的な拡幅によるレーザー誘起効率を向上させるための予備実験及び詳細な検討の結果、この方法よりもレーザー共振器のQ値を下げることによる周波数の広がりを利用した方が有効であるとの結論に達した。九州大学大学のレーザーを用いて、レーザー誘起効率の向上のための予備実験を行い、cwリング色素レーザーで直流電源を用いたピエゾ変調による掃引であれば、波長範囲1nmにわたって直線的な波長掃引が可能であること、発振器を用いた高速周波数掃引では、400pm/ms以下の掃引速度でなければ実際に安定な計測を行うことは困難であることが分かった。また、技術的な問題点として、機械的振動による発振スペクトルのぶれ、ピエゾ変調器のヒステリシス、ピエゾ変調器の慣性等が明らかとなり、機械的振動を最小限に抑える対策を検討するとともに、KDPスキャナーなどの最適なシステムを開発する必要があることが明らかにされた。実験中途において、色素レーザー励起用のアルゴンイオンレーザーが故障を起こし、実験続行が不可能となった。さらに、レーザー分光法を組み合わせた完全な形での磁場分布計測装置の完成を待ってから実機へ適用するよりも受動的な手法によってでも、実機での磁場分布計測の経験を積み、問題点の摘出を図るべきであるとの結論に達した。JIPP T-IIU、CHS装置において、予備的実験を行うことを検討した結果、既存の加熱用ビームを利用したのでは、ビーム速度が不十分なため、π成分とσ成分を分離することが困難であり、充分な信号対雑音比をもって磁場方向計測は行えないことが明らかになった。

このため、ゼーマン偏光を用いて測定する方法と、次年度からこの共同研究に参加することとなった居田氏の荷電交換分光によるイオン温度、回転速度計測法とを組み合わせて、不純炭素の発光スペクトルのゼーマン偏光測定を行うことにした。先年度の結果に基づく若干の研究方針変更に従い、Motional Stark Effect(MSE)を利用した磁場測定をJIPP T-IIUカマクに適用するための検討に力を注いだ。プラズマ中に入射した高速の中性粒子が励起されて生じる可視光は、MSEにより磁場方向に垂直なpi成分と平行なsigma成分に波長の差が生じる。それを分光的手法で分離してsigma成分のみを取りだし、その直線偏光の偏光面を計測する。実際の測定では高速の中性粒子ビームの入射方向と観測する視線方向に次の条件が課せられる。(1)pi成分とsigma成分の波長の差を大きくするには、中性粒子ビームをできるだけ磁場方向に対して垂直に入射する。(2)高速の中性粒子とプラズマイオンとの衝突で励起された光を背景光から分離するために、視線方向をできるだけビーム方向に対し平行にする。(3)空間分解能を上げるには視線方向を磁力線方向に対し、できるだけ平行にする。これらの条件は相反するところがあり、全てを同時に完全に満たすことは幾何学的に不可能である。従って最適なビームと光化学系の配置は、ビームの速度、磁場強度、分光器の分解能等できまる。JIPP T-IIUでの実験に最適な配置を検討するために、MSEスペクトル計算コードを作成した。ビームイオン源の形状を厳密に取り入れると、イオン源の大きさによってスペクトルが広がり、非対称性が生じる。また、0度、45度、90度、135度にポーラライザーを置いた時に観測されるMSEスペクトルを計算でくるようになっている。この計算コードによる成果は、(i)計測用ビームのイオン源の形状として、アスペクト比2程度の楕円が最適であること。(ii)計測用ビームの入射角は、垂直方向から25度傾け、トロイダル角で約70度離れたポートから、計測用ビームに対する方向で観測すると、最適であること。(iii)複数のポーラライザーを置き、4種類のMSEスペクトルを同時に観測することによって、光弾性変調器等を使用せずにプラズマ内部のポロイダル磁場が計測できることが明らかになった。実際に日本原子力研究所のJFT-2Mトカマクで観測されたMSEスペクトルとの比較において、良い一致がみられた。水素ビームがH^α光を出す際の原子過程と、水素ビームと観測視野の幾何学的要素を厳密に取り入れて、MSEペクトラムを計算するコードを作った。原子過程では、電離と荷電交換によるプラズマ中のビームの減衰、励起断面積の電子密度依存性を考慮した。幾何学的要素では、ビームイオン源の形状、ビーム発散角、トカマク磁場配位、視野の立体角、分光器の装置関数を考慮した。MSEペクトラム計算コードを使って次のことが明らかになった。MSE計測の最適設計について、1)計測用ビームのイオン源の形状としてアスペクト比2程度の楕円が最適である。2)計測用ビームの入射角は垂直方向から25度傾け、トロイダル角で約70度離れたポートから計測用ビームに対向する方向で観測すると、最適である。MSEスペクトラムの応用として、1)MSEペクトラムから電子密度を計測できる可能性がある事を示した。
画像情報によるバレイショ流通時の自然毒濃度の非破壊迅速決定法

バレイショ加工場では,外観品質(表皮色や形状,腐敗,緑化の有無等)について選別除去基準を設定している。ここでは緑化したバレイショは除去されるものの,表皮色に変化の表れないPGA果に関しては迅速な判定方法がないことから,外見では緑化していなくても多量にPGAを含んだバレイショ(低緑化・高PGA果)が原料に使われている可能性がある。本研究では,画像処理法と分光分析法を用いて,低緑化・高PGA果の存在を確認するとともに,熟練作業員の選別作業に替わりうるPGA果の迅速非破壊検出法の検討を行った。供試用暗室に設置した供試バレイショへハロゲン光を照射し,反射光を液晶チューナブルフィルタによって分光し,CCDカメラによってハイパースペクトル画像を取得した。また,光ファイバーにより透過光を受光し,吸光度を測定した。PGAの定量にはプロット呈色法を用いた。供試バレイショを約13°Cの冷蔵室内に静置し,緑化およびPGAを生成させるために設定した時間だけ曝光させた。曝光時間を1日に0時間(無曝光),1時間,24時間の曝光区を設けた。緑化の特徴波長として分光バンド比とPGA濃度をプロットした結果,分光バンド比「1」付近において1時間曝光のバレイショの方が0時間曝光のバレイショより高いPGA濃度を示していることから,「低緑化・高PGA果」の存在が確認できた。また,各波長における分光反射率の一次微分値を算出して,PGA濃度との比較を行った結果,男爵ではある波長における一次微分値が上昇するほど,PGA濃度が高くなる傾向が見られ,この一次微分値からPGA濃度を推測できる可能性が示唆された。さらに,各波長における一次微分吸光度を算出し,PGA濃度との比較を行った結果,一次微分吸光度が減少するほどPGA濃度が上昇する傾向が見られ,特定の波長における一次微分吸光度からPGA濃度を推測できる可能性が示唆された。光照射によるバレイショの緑化はクロロフィル(以下、Chl)が生成されるためであり、同時に自然毒のポテトグリコアルカロイド(以下、PGA)も生成される。PGA含量が多いと苦味を感じ、大量摂取により中毒症状を起こし、時には死に至った例も報告されている。これらの障害バレイショを食品加工場内で選別するには、大量高速で搬送されていることから人間の目視では困難な場合が多い。本研究では、PGAの生成におよぼす曝光の影響を検討するため異なる曝光時間で緑化の進行に関する実験を行い、緑化バレイショの判別とChl濃度の推定を行うことを目的とした。また、バレイショ疫病と言われるフィトフトラ菌(Phytophthora)の罹患状況の非破壊検出法についても検討した。その結果、次のような知見が得られた。1.分光反射率と曝光日数の比較曝光9日目の波長(A)における分光反射率と曝光時間に相関関係があると考えられた。波長(A)はChlの吸収ピークと一致しているため、分光反射率の低下はChl濃度の変化によるものであると推測された。2.Chl濃度の推定および緑化の判別波長(A)を基準波長とした場合の他の波長との分光バンド比とChl濃度を比較した。ある分光バンド比(B/A)とChl濃度の関係をプロットした場合、曝光初期のバレイショのChl濃度が検出されなかった。このことにより、実験開始時に緑化が発現していないことが確認された。さらに、緑化しているかどうかを判定する「しきい値」として、分光バンド比=0.9が使用可能であることが示唆された。