hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イメージングマスで迫る脂質機能と疾患との関連

生体組織の直接質量分析法であるイメージング質量分析を用いてマウス脳切片内において糖脂質であるスルファチドの詳細な構造解析を行った。その結果、これまで報告されているセラミド骨格の構造とは異なる成分が含まれていることを明らかにした。主に組織表面上における直接質量分析を用いた脂質構造解析について詳細に検討を行った.本研究で研究代表が用いた装置は日本電子社製JMS-S3000である.本装置はマトリックス支援レーザー脱離イオン源を搭載し,質量分離部である飛行時間型(TOF)質量分析計に17mの飛行距離を持つSpiralTOFと呼ばれる装置を搭載している.この17mの飛行距離により,非常に高い質量分解能を得られる装置である.この高い質量分解能は生体組織の直接質量分析において,非常に複雑なイオンピークパターンを示すスペクトルから,高精度に1つのピークを分離し構造解析のためのタンデム質量分析を行うことが可能となる.また,もう一つの特徴としては,本装置では高エネルギー衝突誘起解離(HE-CID)が可能となる.HE-CIDにより得られる分子の構造情報は非常に特徴的であり,特に複合脂質においては,その脂肪酸の構造までも詳細に検証することが可能である.本年度は,引き続きイメージングを試みるとともに、非常に高感度な試料前処理法を確立した。その手法では、研究者が2006年に発表した論文(Sugiura Y et al. Anal Chem 2006)の手法の変法であり、組織表面にマトリックスを真空蒸着しその上にマトリックス溶液を噴霧するものである。この手法により、これまで組織が溶媒により収縮するという現象が回避され、高い解像度でイメージングすることが可能となった。2013年3月に、弁理士と打ち合わせを開始し、特許明細書の準備を始めたところである。本年度は,主に組織表面上における直接質量分析を用いた脂質構造解析について詳細に検討を行った.本研究で研究代表者が用いた装置は日本電子社製JMS-S3000である.本装置はマトリックス支援レーザー脱離イオン源を搭載し,質量分離部である飛行時間型(TOF)質量分析計に17mの飛行距離を持つSpiralTOFと呼ばれる装置を搭載している.この17mの飛行距離により,非常に高い質量分解能を得られる装置である.この高い質量分解能は生体組織の直接質量分析において,非常に複雑なイオンピークパターンを示すスペクトルから,高精度に1つのピークを分離し構造解析のためのタンデム質量分析を行うことが可能となる.また,もう一つの特徴としては,本装置では高エネルギー衝突誘起解離(HE-CID)が可能となる.HE-CIDにより得られる分子の構造情報は非常に特徴的であり,特に複合脂質においては,その脂肪酸の構造までも詳細に検証することが可能である.本年度は,この装置を用いてワイルドタイプマウス脳組織表面において複合脂質の構造解析を行った.複合脂質のHE-CIDによる構造解析はこれまでに報告が無く,研究代表者はこの成果についてPLoS Oneで報告を行った.現在,論文は受理され公開準備中である.本論文において,マウス脳切片上で直接スルファチドの構造解析を行ったところ,通常のスルファチドではd18:1スフィンゴシンにC24:1のネルボン酸が結合していることが知られているが,その構造では説明できない脂肪酸構造の存在を示唆したデータが得られた.装置性能評価のためにマウス脳切片を直接質量分析し,また直接得られたイオンの高エネルギーCIDスペクトルを得て分析を行ったところ,これまで報告されている構造とは異なる脂肪酸を有する複合脂質を見いだし,それが論文として受理されたことは1年目としては順調であると考えている.今後,この手法を疾患組織に適用することで,どのような脂質がどこにどれだけあるのかを示すことが出来ると期待される.23年度の研究の過程で,現在用いている分析装置の使用法を工夫することで,異なる脂肪酸構造を持つ脂質の分布を可視化することが可能となることを見いだした.この方法を用いることにより,スペクトルデータのみで議論するだけではなく,実際にイメージングも行うことが出来ることは今年度の研究にとって非常に大きな意味を持つ.このようなデータは,現在研究代表者が用いている装置でなければ得ることはできず,これは日本オリジナルの装置を用いて日本オリジナルのデータで研究を進めていきたいと考えている研究代表者にとって追い風となる.今後は,動物の疾患モデルについてこの手法を用いて解析を行っていきたい.研究代表者は24年度より,大阪大学から国立がん研究センターに異動した.これは,代表者が常日頃から医療現場で本当に意味のある研究を行いたいと考えていたからである.今回,国立がん研究センター研究所多層オミックスバイオインフォーマティクス分野で,ラボを新しく立ち上げるところから取り組んでいるため,本年度の研究費しよう計画としては主に物品費としてガラス器具,プラスチックディスポーザル製品並びにピペット類について支出しようと考えている.また,海外での発表も現在のところ2件計画しており,積極的に情報発信を行っていきたいと考えている.場合によってはプレゼンテーションのために携帯型端末の購入も計画している.
ニューヨーク都市建築史に関する基盤的研究-不動産・社会・メディアからみた-

ニューヨークの都市建築史の基本的な資料収集およびフィールド調査を行い、調査結果をまとめるとともに、当該研究分野の第一人者であるリチャード・プランツ教授(コロンビア大学都市デザイン学部ディレクター)へ研究協力をあおぎ、数回にわたる議論を通して草創期のニュー・アムステルダム段階から、イギリス、フランス、イタリアの影響が加わっていくプロセスを明らかにした(成果報告書:第2章メディア参照)。ついでニューヨークにおけるアパートメントの成立過程について既往文献を詳細に検討し、その研究レビューを行うとともに、ニューヨーク以外のアメリカ都市における不動産市場としてのアパートメントと都市居住の関係を探った。またニューヨーク、とりわけマンハッタンの不動産資料がきわめて多岐にわたるため、今回の研究でその所在調査を行い、不動産資料の全貌をほぼおさえることができた(以上は成果報告書第3章不動産の項参照、なお本研究遂行にさいして、日本女子大学鈴木真歩氏、東京大学阿部祐子氏の助力を得た)。最後にニューヨークの都市社会の現状を知るために、現在ニューヨーク市が行っている、ロワーマンハッタンにおける都市再生計画について、市当局から計画資料を入手するとともに、都市計画局の専門家に数度にわたるインタビューを行った。その成果をまとめたものが、成果報告書第1章社会の内容である。かくして、「社会」「メディア」「不動産」という3つのキーワードからニューヨークという巨大都市の構造と空間=社会を明らかにする試みの初発的なステージはほぼ設定し得たものと考えている。今後、社会-メディア-不動産という三位一体構造が都市文化にどのように影響を与えているのか、つまり都市文化の生成と成熟の問題へと本研究視角は向かうことになろう。そのための布石と基本的な文献の収集、資料所在情報の確認と公開という所期の目的はこれで果たせたものと評価している。本年度は研究の初年度にあたり、まずニューヨーク市マンハッタンの1825年から1861年までの都市化のプロセスを明らかにするための基礎資料の収集と分析を行った。1825年はニューヨークにエリー運河が開削された年で、これを契機にニューヨークの港機能が飛躍的に充実し、メガロポリス化の道を歩む。また1861年は南北戦争が終結した年であって、このころまでにニューヨークの「エンパイア・シティ(Empire City)」としての基礎が築かれる。ニューヨーク市当局も都市の急激な発展を見込んで、すでに1811年段階でマンハッタン島全域を方格状のグリッドで覆う、有名なニューヨーク・コミッショナーズ・プランを提出しており、エリー運河開削以前ローワー・マンハッタンに留まっていた都市集積は、グリッドを下敷きとしてイースト・ヴィレッジ、ウエスト・ヴィレッジ、ソーホー、ミッドタウンへと拡大してゆく。この時期に都市中間層を受け入れるための集合住宅(Tenament House)が新たに成長した都市地主によって数多く建てられる。このプロセスは、ニューヨーク市所蔵の不動産資料および火災保険地図によって克明に追跡することができる。都市下層向けの集合住宅は当初、ローハウスと呼ばれる2階建ての長屋形式で供給されたが、急激に増加する都市人口に間に合わず、わずかに光庭(Gotham Court)のみをとる45階建ての高密な集合住宅が主流を占めるようになる。一方、都市中間層に対しては19世紀前半にはグリーク・リバイバル様式を纏った3階建ての住宅が登場する(Joseph Downs Collection of Manusicripts他)。しかし19世紀のニューヨークはいまだ工業都市としての性格が濃厚であって、新しく都市化したイースト・ヴィレッジやソーホーなどは中小企業の事務所と倉庫が軒を連ねていたことが当時の風景画や写真によって知られる。商活動も旺盛に行われ、アレクサンダー・ステュワートがブロード・ウェイに世界最大規模の小売店を開店したことが、当時のメディアに大きく取り上げられている。1853年ニューヨークで開催された第2回万国博覧会は、急速に成長する都市の光の部分を演出するのに重要な役割を果たした。ミッドタウンに建てられた水晶宮はのち取り壊されることになるが、多くの観客を吸引した。

1860年のニューヨークの人口は80万人を超え、その半数は移民であった。こうした多民族社会を繋ぐ紐帯として市民に開放されたセントラルパークの開園(1871年)はこの時期の都市社会を考える上できわめて重要な位置を占める。今年度は、ローワーマンハッタンの資料調査と専門家からの専門知識の提供を受けるべく、現地調査を予定していたが、9月の同時多発テロのため、ニューヨーク調査を断念せざるをえなかった。急遽予定を変更し、国内で収集しうる資料調査に専念することにした。東京大学に所蔵されているNew York Timesのマイクロフィルムからの検索、京都同志社大学、立命館大学、大阪市立大学の所蔵資料を調査し、その分析を行った。調査の結果、ローワーマンハツタンの形成については、The Iconography of Manhattan Island(Stolk, 1928)古地図・資料を豊富に収集しており、形成段階として(1)ニューアムステル時代のバッテリーパーク付近の都市形成と都市壁の建設(2)18世紀の都市壁(ウォール)を超えた都市拡張、とくにイーストリバー付近の港湾関連の都市開発、(3)19世紀のソーホー地区、ローワーイースト、ローワーウエストの規則的な街区開発、(4)20世紀のニューヨーク委員会案によるマンハッタン島全域のグリッドプラン、という4段階に整理することができる。このなかで初期ニューヨークの都市形成の場であったローワーマンハッタンの形態は、具体的資料に欠けるが、古地図の分析と建設年代の判明する建物からの情報を勘案すると、ブロードウェイを先行条件としながら、最初ハドソン川沿いの地区から都市化が進行し、ついでブロードウェイから分岐するいくつかの主要道路沿いに住宅や小規模な商店が建ち並んだと推測される。当初はオランダ移民が多く、ダッチスタイルの切り妻屋根の木造建築が道路沿いに櫛比し、裏は畑や空き地になっていたと考えられる。基本的には道路に規定された線形の都市形成が進行したと判断してよい。ついで、オランダから総督が派遣され、城郭・都市壁の建設が行われるが、それまでに都市壁(現在のウォール街)近くまで都市化の波は及んでいたようだ。当時は主として支配者層の住宅、教会、港湾関係者、小規模な商人、奴隷などが居住しており、素朴な港湾都市としての体裁しか出来上がっていなかった。18世紀に入るとようやく都市ディベロッパーによる住宅建設がはじまり、初期のダッチスタイルとはことなる住宅類型が成立することになる。これは高密化する都市に適合的な集合住宅のかたちをとって、既存の不整形な街区にはめ込まれてゆく。この段階から線形的な都市組織は姿を消し、街区型の都市への以降がはじまったとみることが可能であろう。
分子レベルの凝集が関与するバイオプロセスに関する工学的研究

生理活性を持つ生体高分子が,その機能を発揮する上において,生来の立体構造がとれる環境と分子間の凝集という物理的な現象が発生する条件が競合する,本研究では,生理活性物質の凝集と晶析における核発生の前駆段階との類似性に着目し,凝集の防止が必要な変性タンパク質のリフォルディング効率の改善と積極的に利用する分離・精製技術の開発の両面から工学的検討を行った.その結果,次のような知見を得た.1.分子量の類似した物質,パパイン(分子量23,400)とデキストラン(分子量19,600)の混合水溶液に硫酸アンモニウムを添加することで,パパインについて塩溶および塩析状態を作り出し,見かけ上,大きさを変化させ,限外ろ過法で,前者を阻止側に高収率で回収したり,後者を透過側に分離することができた.低分子である各種のアミノ酸を界面活性剤のミセルと疎水性および電気的結合力で結合し,限外ろ過が可能な大きさにすることで,限外ろ過法で濃縮したり,アミノ酸の種類に依存する結合力の差を利用して,アミノ酸どうしを限外ろ過法にて,高速で大量の分離が行える方法を開発した.2.変性リゾチームをモデル物質に用いて,リフォルディング効率の向上を目的に環境条件および変性タンパク質と再活性化溶液との混合方法および荷電による凝集の防止について検討したところ,凝集を防止の効果もある変性剤をタンパク質に結合したまま再活性化溶液中に分散できる条件を作り出すことで,従来より高いタンパク質濃度でも,再活性化効率を高くすることが可能であることがわかった.弱い荷電も効果があった.生理活性を持つ生体高分子が,その機能を発揮する上において,生来の立体構造がとれる環境と分子間の凝集という物理的な現象が発生する条件が競合する,本研究では,生理活性物質の凝集と晶析における核発生の前駆段階との類似性に着目し,凝集の防止が必要な変性タンパク質のリフォルディング効率の改善と積極的に利用する分離・精製技術の開発の両面から工学的検討を行った.その結果,次のような知見を得た.1.分子量の類似した物質,パパイン(分子量23,400)とデキストラン(分子量19,600)の混合水溶液に硫酸アンモニウムを添加することで,パパインについて塩溶および塩析状態を作り出し,見かけ上,大きさを変化させ,限外ろ過法で,前者を阻止側に高収率で回収したり,後者を透過側に分離することができた.低分子である各種のアミノ酸を界面活性剤のミセルと疎水性および電気的結合力で結合し,限外ろ過が可能な大きさにすることで,限外ろ過法で濃縮したり,アミノ酸の種類に依存する結合力の差を利用して,アミノ酸どうしを限外ろ過法にて,高速で大量の分離が行える方法を開発した.2.変性リゾチームをモデル物質に用いて,リフォルディング効率の向上を目的に環境条件および変性タンパク質と再活性化溶液との混合方法および荷電による凝集の防止について検討したところ,凝集を防止の効果もある変性剤をタンパク質に結合したまま再活性化溶液中に分散できる条件を作り出すことで,従来より高いタンパク質濃度でも,再活性化効率を高くすることが可能であることがわかった.弱い荷電も効果があった.分子レベルの凝集が生理活性物質を対象とする場合には,核発生に重要とされる萌芽や胚種と呼ばれるものよりはるか以前の段階で影響が現れてくると考え,その現象が変性した酵素のリフォルディングに及ぼす影響および膜分離プロセスの特性に及ぼす影響について次の実験的検討を行った。1.変性リゾチームの撹拌槽によるリフォルディング産業規模での実施を考慮し,撹拌槽を用いて,塩酸グアニジンで変性させたリゾチームを含む液を,所定の速度で撹拌しながらリフォルディングを行った。その結果,試験管規模でのリフォルディングより再活性化開始に長時間を要し,最終再活性化収率も低いことがわかった。また物理的な操作因子がリフォルディング過程に大きな影響を及ぼすことがわかり,工学的検討の必要性を提示できた。(化学工学会姫路大会1992年7月にて発表)2.各種添加物のタンパク質の限外ろ過性能に及ぼす影響。電解質や分子量の類似した多糖類との混合物であるタンパク質水溶液のろ過特性をデッドエンド式限外ろ濾過器で検討した。共存電解質濃度のろ過特性に及ぼす影響と,濃縮後の溶液を希釈しながらろ過を続ける半回分操作特性との比較から,高分子の種類による凝集の程度と可逆性について考察した。その結果をもとに,試料として用いたパパインとデキストランの分離を試みたところ,両者は分子量が類似しているにもかかわらず分離が可能であることがわかった。(化学工学会第58年会1993年3月にて発表)生理活性を持つ生体高分子が,その機能を発揮する上において,生来の立体構造をとる状態と分子間の凝集という物理的な現象が競合するため,本研究では,生理活性物質の凝集と晶析における核発生の前駆段階との類似性に着目し,凝集の防止が必要な変性タンパク質のリフォルディング効率の改善と積極的に利用する分離・精製技術の開発の両面から工学的検討を行った。その結果,次のような知見を得た。

1.分子量の類似した物質,パパイン(分子量23,400)とデキストラン(分子量19,600)の混合水溶液に硫酸アンモニウムを添加することで,パパインについて塩溶および塩析状態を作り出し,見かけ上,大きさを変化させ,限外ろ過法で,前者を阻止側に,後者を透過側に分離することができた。低分子である各種のアミノ酸を界面活性剤のミセルと疎水性および電気的結合力で結合し,限外ろ過が可能な大きさにした。アミノ酸の種類に依存する結合力の差を利用して,アミノ酸どうしを限外ろ過法にて,高速で大量の分離が行える方法を開発した。2.変性リゾチームをモデル物質に用いて,リフォルディング効率の向上を目的に変性タンパク質と再活性化溶液との混合方法および荷電による凝集の防止について検討したところ,凝集を防止の効果もある変性剤をタンパク質に結合したまま再活性化溶液中に分散できる条件を作り出すことで,従来より高いタンパク質濃度でも,再活性化効率を高くすることが可能であることがわかった。弱い荷電も効果があった。
格子電弱統一模型の数値的応用

格子カイラルゲージ理論の場合,有限格子間隔でゲージ不変性を厳密に保つために,カイラルフェルミオンの生じるゲージアノマリーの厳密相殺を示すことが重要である。このために,局所的コホモロジー問題と呼ばれる数学的な問題を考察する必要がある。この問題は,これまでU(1)群とU(1)xSU(2)群の場合のみ解が得られていた。この問題を解く方法について,平成21年度に得られた着想は,格子上のゲージアノマリーの変分を与えるChern-Simon Currentが,局所的,かつ,ゲージ共変的に与えられていることに着目し,これをField Tensorによってbi-local fieldに展開すると,局所的コホモロジー問題の解が簡潔な形式で求められるようになる,というものである。この解は,数値的な方法で評価できる程度にまで簡単化されているため,数値的にゲージアノマリーの相殺を示すことも可能になると期待される。平成22年度には,この方法がSU(N)など非可換群に基づく2次元格子カイラルゲージ模型に適用できることが確かめられた。現在,ゲージアノマリー相殺項のゲージ変換性と局所性の数値的検証を行っている段階である。これにより、2次元非可換群格子カイラルゲージ理論の構成的定義を与えることが可能になる。この構成法は数値的な処理も比較的容易なことから,格子カイラルゲージ理論の数値的な応用に向けた基礎的な研究に利用できると期待している。特に,作用の複素位相による符号問題の程度を調べることが可能になる。本研究提案における具体的な研究課題(変更後)(1)厳密なゲージアノマリー相殺を実現する局所項の新しい構成法の確立と2次元模型における数値的な検証(2)4次元SO(10)模型,標準模型への適用と数値的な検証のうち,課題(1)について,2次元非可換群の場合に,局所コホモロジー問題の解を構成する新たな手法が得られた。この方法では,3次元Chern-Simons currentのFieldtensorによる展開を行うこと,及び,2次元ゲージ場の配位の補間方法が線形的であることがポイントになっている。この方法に基づいて,2次元非可換群格子カイラルゲージ理論の構成的定義が展開できる。ただし,この方法の4次元への拡張は単純ではなく,課題(2)に向けては,新たな解法を探す必要がある。
虚血-再灌流による臓器障害と麻酔薬の関連について

本研究では、課題である虚血-再灌流傷害による臓器障害と麻酔薬の関連について動物実験および臨床研究の両面から検討を加えた。また研究実施に当たっては、虚血-再灌流傷害による臓器障害に中心的な役割を果たしていると考えられている血管内皮細胞および好中球の機能と麻酔薬の関連に注目して検討した。1.動物実験ウサギを用いた両下肢、および腹部内蔵の虚血-再灌流傷害モデルを作成し、虚血-再灌流に伴って生じる血管内皮細胞、好中球の活性化の程度および肺、肝、腎などの臓器障害の程度を検討するとともに、用いる麻酔薬によってこれらのparameterがいかなる影響を受けるかを検討した。本研究の結果、使用する麻酔薬によって好中球活性化の程度および臓器障害の程度に差が生じることが明らかになった。具体的にはセボフルランおよびプロポフォールによって過剰な好中球活性化が抑制され、臓器障害の程度も軽減されることが示された。また硬膜外麻酔の併用による好中球活性化の抑制作用も認められた。今後はこれらの病態に対するタンパク分解酵素阻害剤などによる薬理学的予防法、治療法の検討および出血性ショックに伴う虚血-再灌流傷害の病態生理に関する検討を加えていく予定である。2.臨床研究臨床例として人工心肺に伴う虚血-再灌流と食道癌根治術周術期に生じる組織低灌流状態に着目し、これらの症例における血管内皮細胞、好中球の活性化の程度の程度を検討した。本研究の結果、人工心肺下心臓手術においては大動脈遮断直後に有意な好中球活性化が認められることが明らかとなった。またこの好中球活性化の程度と術後の肺機能の低下に相関が認められた。一方、食道癌根治術周術期には手術開始後24時間の時点で好中球機能が有意に亢進することが示された。今後は、肝臓および消化管に対する虚血-再灌流に着目した検討を加える予定である。平成6年度では研究課題である虚血、再灌流傷害による臓器障害と麻酔薬の関連について研究を進めるに当たって以下の2つの研究を行った。第1の研究では、ウサギを用いた下肢の虚血再灌流モデルを確立し、この病態における血管内皮細胞および白血球による組織傷害と麻酔薬の関係について検討を加えた。具体的には吸入麻酔薬セボフルレンによる全身麻酔下のウサギ6羽を開腹後、腎動脈下部の腹部大動脈を1時間遮断することによって下肢の虚血再灌流モデルを作製した。1時間の虚血および2時間の再灌流の間、1時間毎に採血を行い、全血を用いたルミノール依存性好中球酸素ストレスをケミルミネッセンスリーダーBLR-201を用いて測定した。同時に血漿分離を行い、血漿中のミエロペルオキシダーゼ、顆粒球エラスターゼなど白血球由来のライソゾーム酵素および血管内皮細胞由来のキサンチンオキシダーゼを定量した。キサンチンオキシダーゼの定量には高速液体クロマトグラフィーLC-10Aを用いた。さらに再灌流2時間の後、肝臓及び肺組織を採取し虚血再灌流傷害によって生じる遠隔臓器障害の評価を行った。以上の結果を、同様の手術操作を加えるが遮断を行わないウサギ6羽からなる対照群と比較した。この研究の結果、下肢の虚血再灌流によって好中球酸素ストレスの増加が認められ、好中球の活性化を介する組織傷害が生じていることが示された。この結果は1995年米国麻酔学会総会にて発表する予定である。

第2の研究としては、臨床症例における下肢の虚血再灌流と麻酔薬の関連を調査するため、上記の動物実験で用いたルミノール依存性好中球酸素ストレス、白血球由来のライソゾーム酵素、血管内皮細胞由来のキサンチンオキシダーゼに関して検討を加え、動物実験での結果と比較検討する研究を予定しており、現在進行中である。(762字)平成7年度では研究課題である虚血・再灌流障害による臓器障害と麻酔薬の関連について研究を進めるに当たって以下の4点に関して研究を行った。(1)平成6年度の研究で確立したウサギを用いた下肢の虚血再灌流モデルを用いて3種類の吸入麻酔薬(ハロセン、イソフルレン、セボフルレン)および2種類の静脈麻酔薬(ニューロレプト麻酔、プロポフォール)の間に虚血再灌流に伴う白血球活性化と肺障害の点で相違があるかどうかを検討した。白血球活性化の程度の評価にはルミノール依存性好中球化学発光を用い、肺障害の程度の評価には気管支肺胞洗浄液中の蛋白量および肺組織への好中球集積を用いた。本年度設備備品で購入した超音波ホモゲナイザーは本研究で用いた。この結果、白血球活性化の程度が麻酔薬によって影響を受けること、また肺損傷の程度も麻酔薬によって影響を受けるが、その両者の間には相違があり、必ずしも白血球活性化が著明な麻酔薬において肺損傷が重症化しているわけではないことが明らかとなった。(2)肝臓、消化管などの腹腔内臓器の虚血再灌流による臓器障害と麻酔薬の関連を調べるため、ウサギを用いて胸部下行大動脈遮断モデルを作成し、これまでの研究と同様の手法を用いて、好中球活性化の程度と臓器障害の関連を研究した。本研究の成果は1996年米国麻酔学会ほかで発表する予定である。(3)肝臓の虚血再灌流障害と麻酔薬の関連をin vitroで評価するために、肝灌流による実験系の確立をめざした。灌流液中の麻酔薬濃度を測定するためガスクロマトグラフィーGC8-AITを購入した。(4)臨床症例における周術期の好中球活性化の程度を検討するため食道癌根治術症例において好中球活性化の程度と好中球酸素ストレスを定量、評価した。(736字)平成8年度では研究課題である虚血-再灌流傷害による臓器障害と麻酔薬の関連について、以下の点に注目して検討を加えた。1.平成7年度に確立したウサギを用いた胸部下行大動脈遮断モデルを用いて、肝臓、消化管などの腹腔内臓器の虚血・再灌流と好中球依存性組織傷害との関連を検討した。腹腔内臓器の虚血-再灌流によって血管内皮細胞および好中球の活性化が生じ留ことが明らかとなった。この際、併用する麻酔薬の種類によって、好中球活性化の程度および臓器障害の程度がことなり、代表的な吸入麻酔薬であるハロセンと比較して最近臨床使用が開始された静脈麻酔薬プロポフォールの方が臓器障害を軽減しうることが示された。本研究の結果は1997年度日本麻酔学会総会で発表する予定である。2.平成6,7年度の研究によって下肢の虚血-再灌流に伴う好中球活性化および臓器障害の程度が麻酔薬によって影響を受けることを明らかにしたが、本年度では同じモデルを用いて、硬膜外麻酔の併用による影響を検討した。この結果、硬膜外麻酔の併用によって好中球活性化の程度が抑制されることが明らかとなった。本研究の結果は1997年度International Anesthesia Research Society年次総会で発表する予定である。3.全身的な虚血-再灌流傷害のモデルとしてウサギによる出血性ショックおよび蘇生をおこない、その際の好中球活性化の程度および臓器障害を検討した。
うつ病個別化治療推進を目的とする薬効ゲノム情報に基づく科学的基盤の構築

平成15年より継続的に実施しているSSRIの2剤(Fluvoxamine ; Flv/Paroxetine ; Paro)比較試験において、薬効差を生じる背景として薬物動態学的因子と薬力学的因子を取り上げ、これらの遺伝子多型の影響を検討した。Flv血中濃度がCYP2D6遺伝子多型および喫煙により影響を受けることを見出した。また、セロトニントランスポーターに存在するLPR多型(Long型・short型)が薬剤反応性に関わっていることを見出した。セロトニン1A、2A受容体の多型も薬剤反応性や副作用の発現頻度に影響する可能性が示唆された。セロトニン合成に関わるトリプトファンヒドロキシラーゼ(TPH)については、最近新たに同定された脳特異的なサブタイプTPH2を取り上げ、薬剤反応性群と非反応性群の間に有意な差を示すSNPを同定した。さらに、ドーパミンD2受容体の多型が、FlvおよびPax両薬剤の反応性に影響を与える可能性を示唆する結果も得た。一方、SNRIのMilnacipran (Mil)に関しても、新たに症例を蓄積した。上記SSRIの反応性に影響した遺伝子型と薬効とは、相関を示さなかったが、ノルエピネフィリン受容体の遺伝子型により、Milの反応性が異なる可能性を見出した。これらの成績は、SSRI・SNRIの作用の特徴を示すと共に、良好な反応性を示す遺伝子型を有する患者に滴切な薬剤を処方する「薬剤選択」の可能性を示唆するものであり、今後のプロスペクティブな検討が期待される。本研究は、抗うつ薬SSRI(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor)とSNRI(Selective Serotonin & Norepinephrine Reuptake Inhibitor)の薬効の個体差に注目し、遺伝的背景からこの個体差の解明を試みるものである。一昨年より継続的に実施しているSSRIの2剤(Fluvoxamine;Flv/Paroxetine;Paro)比較試験において、薬効差を生じる背景として薬物動態学的因子と薬力学的因子を取り上げ、これらの遺伝子多型の影響を検討した。Flv血中濃度がCYP2D6遺伝子多型により影響を受けることを見出した。すなわち、活性低下を示すCYP2D6^*10及びCYP2D6^*5のアレル保有者ではFlv血中濃度が高値であった。また、喫煙者では同一遺伝子型群内で低い血中濃度を示していた。これは、喫煙によりCYP1A2が誘導を受けたためにFlvの代謝が亢進したものと考えられる。すなわち、LPRのL保有者の方が有意に薬剤に反応しやすかった。さらに、セロトニン1A、2A受容体の多型も薬剤反応性や副作用の発現頻度に影響する可能性が示唆された。セロトニン合成に関わるトリプトファンヒドロキシラーゼ(TPH)については、最近新たに同定された脳特異的なサブタイプTPH2を取り上げた。論文や遺伝子データベースからTPH2上のSNPsを抽出・解析し、薬剤反応性群と非反応性群の間に有意な差を示すSNPを同定した。そこで、分子生物学的な手法を用い、本SNPの機能解析を進めている。一方、SNRIのMilnacipramを対象薬剤に加え、Paroとの比較試験においては、症例集積に努めた。昨年より継続して、SSRIであるFlvoxamine(Flv)およびParoxetine(Pax)の2剤比較試験において、薬効差を生じる背景として薬力学的因子を重点的に解析した。

セロトニントランスポーターに存在するLPR多型(Long型・short型)に加えて、セロトニン1A受容体および脳特異的なトリプトファンヒドロキシラーゼ2の遺伝子型がFlvの反応性と、また、薬物トランスポーターのMDR1の多型がPaxの反応性と関係することを示唆する結果を得た。また、ドーパミンD2受容体の多型が、FlvおよびPax両薬剤の反応性に影響を与える可能性を示唆する結果も得た。これらの成績に基づき、特許の出願を終えた。一方、SNRIのMilnacipram(Mil)に関しても、症例を蓄積した。上記SSRIの反応性に影響した遺伝子型と薬効とは、相関を示さなかった。そこで特にノルエピネフィリン神経系の関連因子を調査した。その結果、ノルエピネフィリン受容体の遺伝子型により、Milの反応性が異なる可能性を見出した。これまでにMilの反応性と関わると報告されているノルエピネフィリントランスポーターの多型とは弱い相関に留まった。これらの成績は、SSRI・SNRIの作用の特徴を示すと共に、良好な反応性を示す遺伝子型を有する患者に適切な薬剤を処方する「薬剤選択」の可能性を示唆するものであり、今後のプロスペクティブな検討が期待される。
喉頭運動を制御する脳幹神経ネットワークの解析

1.声帯緊張筋である輪状甲状筋の運動ニューロン(CTM)への入力様式を調べるために、無麻酔非動化除脳ネコも用いて、発声、嚥下、せき、くしゃみ時のCTM膜電位の変化を記録した。CTMは上喉頭神経の逆行性刺激により同定した。発声時CTMは大きく脱分極した。嚥下、せき、くしゃみ時の膜電位の変化は脱分極、過分極の組み合わせからなっていたが、反回神経支配による喉頭閉鎖筋の運動ニューロンと較べてその膜電位の変化は小さいものであった。この結果は輪状甲状筋が発声に強い影響を与えるのに反して、嚥下、せき、くしゃみ時には大きな役割を果たしていないものと考えられた。2.多系統萎縮症患者の吸気性閉鎖筋活動が、吸気時の声門開大不全に起因する気導反射を介して生じている事を示すために以下の実験を施行した。吸気性声門閉鎖筋活動が単なる喉頭狭窄症患者(声門閉鎖筋麻痺を伴わない)に現われることを明らかにした。この吸気性活動は気管孔の開大によって消失し、この吸気性閉鎖筋活動が気導反射を解して発生していることが強く示唆された。3.麻酔下にネコの両声帯を糸で引き寄せて声門狭窄状態を作り出し,声門閉鎖筋筋伝図を記録した。このような条件下で吸気時閉鎖筋は吸気時に強く活動した。この活動は気管孔の開放、および喉頭へのキシロカイン噴霧により消失し、気導反射のうち喉頭反射がこの吸気性閉鎖筋活動に関与していると考えられた。多系統萎縮症患者における吸気性声門閉鎖筋活動は気導反射を解する反射性活動であり、特に喉頭反射を介するものであることが推測された。1)声帯緊張筋である輪状甲状筋の運動ニューロン(CTM)への入力様式を調べるために、無麻酔非動化除脳ネコも用いて、発声、嚥下、せき、くしゃみ時のCTM膜電位の変化を記録した。嚥下、せき、くしゃみ時の膜電の変化は脱分極、過分極の組み合わせからなっていたが、反回神経支配による喉頭閉鎖筋の運動ニューロンと較べてその膜電位の変化は小さいものであった。2)次に嚥下時の咽頭筋運動ニューロンへの入力形式を調べるために、同様の動物モデルを用いて、嚥下時の咽頭筋運動ニューロンの膜電位を記録した。咽頭筋運動ニューロンは迷走神経咽頭枝の逆行性刺激により同定した。嚥下時の膜電位の変化パターンは大まかには、1)脱分極するもの、2)過分極するもの、に分類できたが、2)は輪状咽頭筋の運動ニューロン、1)はその他の喉頭筋運動ニューロンと考えられた。またそれに前後して弱い抑制性、興奮性の入力が伴うことが多かった。3)喉頭運動ニューロン(LM)と呼吸ニューロンのシナプス結合様式を調べるため、スパイクアベレージング法を用いて(LMの細胞内電位と呼吸ニューロンの細胞外電位を同時記録)その入力形式を調べた。呼気性LMの呼以外の入力源をほぼ同定できた。LMは反回神経の逆行性刺激により同定した(CTM運動ニューロンは含まれない)。

1.声帯緊張筋である輪状甲状筋の運動ニューロン(CTM)への入力様式を調べるために、無麻酔非動化除脳ネコも用いて、発声、嚥下、せき、くしゃみ時のCTM膜電位の変化を記録した。CTMは上喉頭神経の逆行性刺激により同定した。発声時CTMは大きく脱分極した。嚥下、せき、くしゃみ時の膜電位の変化は脱分極、過分極の組み合わせからなっていたが、反回神経支配による喉頭閉鎖筋の運動ニューロンと較べてその膜電位の変化は小さいものであった。この結果は輪状甲状筋が発声に強い影響を与えるのに反して、嚥下、せき、くしやみ時には大きな役割を果たしていないものと考えられた。2.多系統萎縮症患者の吸気性閉鎖筋活動が、吸気時の声門開大不全に起因する気導反射を介して生じている事を示すために以下の実験を施行した。吸気性声門閉鎖筋活動が単なる喉頭狭窄症患者(声門閉鎖筋麻痺を伴わない)に現われることを明らかにした。この吸気性活動は気管孔の開大によって消失し、この吸気性閉鎖筋活動が気導反射を解して発生していることが強く示唆された。3.麻酔下にネコの両声帯を糸で引き寄せて声門狭窄状態を作り出し,声門閉鎖筋筋伝図を記録した。このような条件下で吸気時閉鎖筋は吸気時に強く活動した。この活動は気管孔の開放、および喉頭へのキシロカイン噴霧により消失し、気導反射のうち喉頭反射がこの吸気性閉鎖筋活動に関与していると考えられた。多系統萎縮症患者における吸気性声門閉鎖筋活動は気導反射を解する反射性活動であり、特に喉頭反射を介するものであることが推測された。
パーキンソン病発症機構の解明-ホモシステイン毒性とその関連酵素遺伝子多型の検討-

我々はこれまでにParkinson病(PD)の発症要因および増悪因子を検討する中で,PD患者における血漿高ホモシステイン(Hcy)の存在を報告してきた(Yasui et al.,2000).今回高Hcy血症の生じる機序を検討するため,20例の未治療PD患者において,L-dopa内服前後の血漿Hcy及びメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)遺伝子多型を検討した.PD患者のL-dopa内服前の血漿Hcy値は11.0±4.5μMで健常対照群(n=55)の10.2±5.3μMと有意差を認めなかった.一方,L-dopa内服後の血漿Hcy値は18.8±13.5μMであり,内服前と比較して有意な上昇を認めた.さらに血漿Hcy値をMTHFR遺伝子多型別にみると,C/C型(wild)では10.9±1.6μMから14.6±2.4μMへ,C/T型では10.3±4.0μMから14.1±4.2μMへ,T/T型では11.9±7.1μMから29.3±21.8μMへと上昇し,いずれも有意な上昇であり,特にT/T型では顕著だった(Yasui et al.,Acta Neuro Sca in press).さらに,高Hcy血症は血管障害の危険因子であるため,L-dopa内服PD患者における動脈硬化性変化を頸動脈超音波検査で検討した.PD群(n=100)では健常群に比して有意に中内膜複合体厚が高値であったが,L-dopa非投与PD患者では健常群と有意な差を認めなかった.さらに血漿Hcy値,MTHFR多型を同時に検討したところ,MTHFR 677T/T多型を有するL-dopa投与PD患者においては高Hcy血漿を伴う頸動脈中内膜肥厚が認められた.以上よりPD患者群における頸動脈中内膜肥厚への,L-dopa内服に伴う高Hcy血症の関与が示唆された(Nakaso et al.,J Neurol Sci 2003).また,53例のPD患者においてHcy産生の中間代謝産物s-アデノシルメチオニン(SAM)およびs-アデノシルホモシステイン(SAH)を測定してSAM/SAH比を算出し,臨床型と比較検討した.同比は罹病期間が長くなる程,またwearing off現象を有するPD患者において低値であったが,有意差は無かった.我々はこれまでにParkinson病(PD)の発症要因および増悪因子を検討する中で,PD患者における血漿高ホモシステイン(Hcy)の存在を報告してきた(Yasui et al.,2000).今回高Hcy血症の生じる機序を検討するため,20例の未治療PD患者において,L-dopa内服前後の血漿Hcy及びメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)遺伝子多型を検討した.PD患者のL-dopa内服前の血漿Hcy値は11.0±4.5μMで健常対照群(n=55)の10.2±5.3μMと有意差を認めなかった.一方,L-dopa内服後の血漿Hcy値は18.8±13.5μMであり,内服前と比較して有意な上昇を認めた.さらに血漿Hcy値をMTHFR遺伝子多型別にみると,C/C型(wild)では10.9±1.6μMから14.6±2.4μMへ,C/T型では10.3±4.0μMから14.1±4.2μMへ,T/T型では11.9±7.1μMから29.3±21.8μMへと上昇し,いずれも有意な上昇であり,特にT/T型では顕著だった(Yasui et al.,Acta Neuro Sca in press).さらに,高Hcy血症は血管障害の危険因子であるため,L-dopa内服PD患者における動脈硬化性変化を頸動脈超音波検査で検討した.PD群(n=100)では健常群に比して有意に中内膜複合体厚が高値であったが,L-dopa非投与PD患者では健常群と有意な差を認めなかった.さらに血漿Hcy値,MTHFR多型を同時に検討したところ,MTHFR 677T/T多型を有するL-dopa投与PD患者においては高Hcy血漿を伴う頸動脈中内膜肥厚が認められた.以上よりPD患者群における頸動脈中内膜肥厚への,L-dopa内服に伴う高Hcy血症の関与が示唆された(Nakaso et al.,J Neurol Sci 2003).また,53例のPD患者においてHcy産生の中間代謝産物s-アデノシルメチオニン(SAM)およびs-アデノシルホモシステイン(SAH)を測定してSAM/SAH比を算出し,臨床型と比較検討した.同比は罹病期間が長くなる程,またwearing off現象を有するPD患者において低値であったが,有意差は無かった.我々はこれまでにparkinson病(PD)患者における血漿高ホモシステイン(Hcy)の存在を報告してきた.今回高Hcy血症の生じる機序を検討するため,20例の未治療PD患者において,L-dopa内服前後の血漿Hcy及びメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)遺伝子多型を検討した.

PD患者のL-dopa内服前の血漿Hcy値は11.0±4.5μMで健常対照群(n=55)の10.2±5.3μMと有意差を,認めなかった.一方,L-dopa内服後の血漿Hcy値は18.8±13.5μMであり,内服前と比較して有意な上昇を認めた.さらに血漿Hcy値をMTHFR遺伝子多型別にみると,C/C型(wild)では10.9±1.6μMから14.6±2.4μMへ,C/T型では10.3±4.0μMから14.1±μMへ,T/T型では11.9±7.1μMから29.3±21.8μMへと上昇し,いずれも有意な上昇であり,特にT/T型では顕著だった.PD患者群におけるMTHFR 677T/T多型頻度は健常群に比較して有意に高値であり,MTHFR多型やHcyがPDの発症に関与する可能性は否定できないものの,PD患者血漿における高HcyはL-dopaの影響が大きく,その程度がMTHFR型により修飾されると考えられる.一方,高Hcy血症は血管障害の危険因子であるため,L-dopa内服PD患者における動脈硬化性変化を頸動脈超音波検査で検討した.PD群(n=100)では健常群に比して有意に中内膜複合体厚が高値であったが,L-dopa非投与PD患者では健常群と有意な差を認めなかった.さらに血漿Hcy値,MTHFR多型を同時に検討したところ,MTHFR677T/T多1型を有するL-dopa投与PD患者においては高Hcy血漿を伴う頸動脈中内膜肥厚が認められた.以上よりPD患者群における頸動脈中内膜肥厚への,L-dopa内服に伴う高Hcy血症の関与が示唆された.また,53例のPD患者においてHcy産生の中間代謝産物s-アデノシルメチオニン(SAM)およびs-アデノシルホモシステイン(SAH)を測定してSAM/SAH比を算出し,臨床型と比較検討した.同比は罹病期間が長くなる程,またwearing off現象を有するPD患者において低値であったが,有意差は無かった.我々はこれまでにParkinson病(PD)の発症要因および増悪因子を検討する中で,PD患者における血漿高ホモシステイン(Hcy)の存在を報告してきた(Yasui et al.,2000).今回高Hcy血症の正じる機序を検討するため,20例の未治療PD患者において,L-dopa内服前後の血漿Hcy及びメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)遺伝子多型を検討した.PD患者のL-dopa内服前の血漿Hcy値は11.0±4.5μMで健常対照群(n=55)の10.2±5.3μMと有意差を認めなかった.一方,L-dopa内服後の血漿Hcy値は18.8±13.5μMであり,内服前と比較して有意な上昇を認めた。さらに血漿Hcy値をMTHFR遺伝子多型別にみると,C/C型(wild)では10.9±1.6μMから14.6±2.4μMへ,C/T型では10.3±4.0μMから14.1±4.2μMへ,T/T型では11.9±7.1μMから29.3±21.8μMへと上昇し,いずれも有意な上昇であり,'特にT/T型では顕著だった(Yasui et al., Acta Neuro Sca in press).さらに,高Hcy血症は血管障害の危険因子であるため,L-dopa内服PD患者における動脈硬化性変化を頸動脈超音波検査で検討した.PD群(n=100)では健常群に比して有意に中内膜複合体厚が高値であったが,L-dopa非投与PD患者では健常群と有意な差を認めなかった.さらに血漿Hcy値,MTHFR多型を同時に検討したところ,MTHFR 677T/T多型を有するL-dopa投与PD
戦後日本の後進地域と国際政治経済システム

本研究の目的は、後進地域を対象にして戦後日本形成の分析を行うことである。その焦点は地方政治と経済との相互関係にあり,手法はケーススタディ(愛媛県と大分県)である。なお,本年度の研究は予算等の関係から愛媛県を中心に行った。成果は以下の通り。(1)愛媛県では昭和20年代には地方政治と経済との関係はあまりなかった。例外として,戦後改革による「民主化」と経済の「自由化」との矛盾から労使紛争の多発等が見られた。また,ダム建設は国策としての電源開発に留まらず、水不足の四国地域では決定的な課題である利水の手段(生活用水,工業用水等)であった。各県、各地域間の調整,国家事業の導入等には多大の政治的エネルギーが注がれた。その点では政治は経済にとって必要であり,この必要は40年代後半まで続いた。(2)30年代は重化学工業化が全国的に展開されていたが,愛媛県での取り組みは30年代後半に始まる。その遅れの原因としては、保守内対立の激化による県政の混乱があげられるが、繊維などの地場産業、新居浜における住友系企業群等の存在が積極策を取る意欲を弱めたことも重要である。40年代に入っての本格的な経済開発(大規模埋め立て等)は,低成長期にも強力な政治的リーダーシップによって強行された。(3)50年代にはそうした外来型工業化の行き詰まりを補うために地場産業等中小企業の育成への取り組みを始めたものの、他方では先端産業、リゾート等の開発など国策に従った開発も進めていた。試験所設立等地場産業対策に先進性があるが、一般的には行政は地方経済に大きな貢献をしているとは評価できない。ただし,この時期を境に,これまでの経済界の優位ないし独立性が失われ,政治の優位が始まった。住友の新居浜離れ、地場産業の衰退などを条件として政治への依存を強めたことが基本的条件であるが、保守による強力な政治的統一が確立したことが重要であると考えられる。成果は以下の通り。
インドネシア産植物を用いた機能性食品は日本人の食生活に受け入れられるか?

日本人の食生活に受け入れることのできるインドネシア産植物を用いた機能性食品の開発を目的に、インドネシアで食用とされているパンギノキの実を発酵させたkluwak、グネモン(melinjo)の葉、種皮、胚乳、アカタネノキの果実gandaliaについて、嗜好性、機能性、保存性などを検討し、グネモンが最適と判断した。そこで、グネモンの葉、種皮、胚乳について、抗酸化性および調理への応用を検討し、グネモン胚乳およびそのエキス成分の抗酸化性を活かした食品が有望であることを見いだした。(1)インドネシアの植物性食素材について、下記の通り、解析した。(1)イイギリ科パンギノキ(Pangium edule Reinw.)の実を発酵させたkluwakについて、発酵過程における機能性の経時変化を解析した。DPPHラジカル捕捉活性および酸素ラジカル吸収能力(ORAC)を指標とした抗酸化性について測定したところ、完全に発酵させ、黒色となった実で最も抗酸化性が高いことが明らかとなった。(2)グネツム科グネモン(Gnetum gnemon L.,別名melinjo)について、胚乳、種皮、葉の機能性および加熱による変化を解析した。機能性として、DPPHラジカル捕捉活性およびORACを指標とした抗酸化性について測定したほか、DNA傷害保護活性についても測定した。その結果、葉で最も抗酸化性およびDNA傷害保護活性が高く、次いで、胚乳、種皮の順であった。また、総ポリフェノールおよびアスコルビン酸量についても葉で最も高かった。しかし、葉を加熱することによって、これらの機能性および機能性成分が著しく減少するのに対し、胚乳では緩やかに減少し、種皮では若干増加することが明らかとなった。(3)ウルシ科アカタネノキ(Bouea macrophylla Griffith)の果実gandaliaについて、その機能性を、DPPHラジカル捕捉活性およびORACを指標とした抗酸化性について測定した結果、完熟果実で最も活性が高いことが明らかとなった。(2)バリ島およびスマトラ島において、現地調査を行い、現地で利用されている植物性食素材の現況を調査すると共に収集を行った。収集した植物性食素材について、機能性の解析を現在遂行中である。平成21年度は、インドネシアの植物性食素材について、下記の通り、解析した。(1)イイギリ科パンギノキ(Pangium edule Reinw.)の実を発酵させたkluwakについて、発酵度の異なる種子を用いて、発酵過程における嗜好性の経時変化を解析した。その結果、種子単独で用いた場合、あるいはスープに利用した場合、いずれの場合も、完全に発酵させ、黒色となった実で最も嗜好性が高く、また、発酵度の低い種子は食用に耐えられなかった。(2)グネツム科グネモン(Gnetum gnemon L.,別名melinjo)について、熟度の異なる胚乳を用いて、登熟過程における機能性および嗜好性の変化を解析した。機能性として、DPPHラジカル捕捉活性およびORACを指標とした抗酸化性について測定した。その結果、完熟胚乳で最も機能性および嗜好性共に高かった。(3)ウルシ科アカタネノキ(Bouea macrophylla Griffith)の果実gandaliaについて、熟度の異なる果実を用いて、登熟過程における嗜好性の変化を解析した。その結果、完熟胚乳で最も嗜好性が高かった。以上の結果から、いずれの植物性食素材も、完全に発酵させたもの、あるいは完全に発酵させたものが、機能性食品として用いるのに適していると考えられる。しかし、平成21年度中には機能性成分の同定には至らなかった。なお、予定していた現地調査は、新型インフルエンザ流行のため、断念せざるを得なかった。本研究課題では、植物資源の宝庫であるインドネシアにおいて、現地で利用されているが広く流通していない植物性食素材の機能性を活かし、日本人の食生活に受け入れられる新規食品および調味料を開発するとともに、その調理法を提言することを目的として研究を行った。平成22年度は、インドネシアの植物性食素材のうち、グネツム科グネモン(Gnetum gnemon L.)の果実melinjoおよびイイギリ科パンギノキ(Pangium edule Reinw.)の実を発酵させたkluwakに着目し、その機能性および嗜好性を活かした食品および調理への応用を検討した。melinjoについて、現地で最もよく用いられる胚乳のほか、種皮の利用を試みた。その結果、胚乳を用いることで、スープなど液体食品の抗酸化性を高めることができた。また、呈味効果についても検討したところ、melinjoを用いた方がやや好まれるものの、有意な差が得られなかった。なお、melinjoは単独では苦味を有することから、苦味を感じさせないような調理法を工夫する必要があると考えられる。これに対し、種皮では、胚乳と比べて抗酸化性は低いものの、油脂に加えた場合、抗酸化性を高める傾向が見られた。従って、今後、油脂食品への応用が期待される。

kluwakについて、種子を完全に発酵させたものを用いることで、スープなど液体食品の抗酸化性を高めることができた。しかし、呈味効果については、明らかな味の違いは感じられたものの、嗜好性に関しては好ましい結果が得られなかった。以上の結果から、melinjoに関しては、さらに研究を進めることで、日本人の食生活に受け入れられる可能性が示唆されたほか、機能性に関しても期待できる。しかし、kluwakに関しては日本人の食生活に受け入れるにはやや難があると考えられる。
増幅反応を用いる超高感度イオンクロマトグラフィーに関する研究

従来のイオンクロマトグラフィーでは試料溶液中の分析目的イオン濃度が検出限界以下の場合、濃縮カラムを用いて目的イオンを濃縮後、定量するため、多量の試料溶液を必要とする。本研究は、試料中の目的イオンのモル数を増幅反応(Amplification Reaction)による化学的に増大させた後、イオンクロマトグラフィーで定量すれば、従来のイオンクロマトグラフィーに比べて、少ない試料量で数倍から百数十倍の高感度が達成できると期待される新規な方法の確立を目的とした。本研究において、以下の成果が得られた。(1).本研究費で購入したイオンクロマトグラフ(日立L-6000)はジュアルポンプによる超パルス液送ユニットを備え、安定した送液とベースが得られるため、本研究は有効に遂行され、多くの成果が得られた。(2)ヨウ化物イオンの定量:テフロンビーカー(3ml)にI^-溶液の数100μlを取り、5%酢酸20μlと飽和臭素水10μlを加えると、次式の増幅反応により、I^-は6倍量のBr^-に増幅される。電子レンジでビーカー中の溶液I^-+3Br_2+3H_2O→IO_3^-+6H^++6Br^-を加熱し、未反応の臭素を除去後、生成したBr^-を定量した。この時、増幅反応で生成したBr^-の定量下限は1ppmであり、I^-の0.5ppmを間接的に定量できた。従来のイオンクロマトグラフィーではI^-の定量下限は15ppmであり、30倍の感度増大が達成された。(3)亜ヒ酸イオンの定量:AsO_2^-はこれまでイオンクロマトグラフィーで分析された例はないが、増幅反応により、1モルのAsO_2^-を12倍のBr^-に増幅し、Br^-を定量して、AsO_2^-を高感度に間接定量できた。(4)研究成果は、日本分析化学会第41年会(1992年9月京都)において「増幅反応を用いるヨウ化物イオンの高感度イオンクロマトグラフィー」の演題で発表した。学術雑誌への発表を準備中である。