hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波を利用した高精度環境流動場計測システムの開発

超音波パルスのドップラ効果を利用した気泡流の瞬時流速分布を計測するシステムを,土砂が混入している河川水等の環境流動計測システムに発展させ,河川や汚染水の浄化設備の高度化に資することを目的とし,以下の研究課題に取り組み,超音波流速分布計測法とRTK-GPSを用いた位置計測法を融合させることで,少数のセンサーによる河川の2次元フローマッピングシステムを構築し,小規模な河川の流速計測を行い,河川水の超音波計測の可能性と,超音波流速分布流測計の実用場への適用性を調べた結果以下のことを確認した.(1)河川水に含まれる土砂等が超音波パルスの反射体として利用できるか否かを調べ,利用できない場合には空気および強力超音波による気泡発砲として注入する技術を確立した.(1)2つの物質の音響インピーダンスが大幅に異なると超音波の透過性は低くなるが,透過性に対する超音波入射角と周波数は非線型な特性を有する.このことを利用して,金属の種類と壁厚に対する超音波パルスの透過性について入射角と周波数の関係を解明する実験を行い,その成果を基にして金属配管に対する超音波センサーの取付け技術を確立した.尚,金属配管内の測定には現有の超音波流速分布計(UVP)を用いるが,低周波数用に必要な超音波センサーを試作した.(2)アクリル製円管流路内の流速分布測定を現有のUVPとレーザ・ドップラ流速計を用いて同時計測し,UVPの計測精度を調べるとともに,UVPの瞬時流速分布の計測データからオンラインで流量を求めるソフトなど流れ場計測システムとして必要なソフトを整備した.(3)水面から700mmの高さにおいては,GPSアンテナが水面からのマルチパスの影響を受けにくいことがわかった.(4)超音波流速分布計測法とRTK-GPSの同時計測により流動場解析が可能であることを確認した.(5)本計測手法は,石などの障害物が存在していても,その周りの流れを的確に捉えることが出来るのみならず,障害物後方の流れ場計測も可能である.超音波パルスのドップラ効果を利用した気泡流の瞬時流速分布を計測するシステムを,土砂が混入している河川水等の環境流動計測システムに発展させ,河川や汚染水の浄化設備の高度化に資することを目的とし,以下の研究課題に取り組み,超音波流速分布計測法とRTK-GPSを用いた位置計測法を融合させることで,少数のセンサーによる河川の2次元フローマッピングシステムを構築し,小規模な河川の流速計測を行い,河川水の超音波計測の可能性と,超音波流速分布流測計の実用場への適用性を調べた結果以下のことを確認した.1.昨年度開発したフローマッピングシステムおよび広領域流量計測ソフトウェアーを実規模の河川流やダム取水流等に適応する前に,小規模実験装置を用いて本計測システムの有効性を確かめた.2.小規模実験装置を用いて確立した流動計測システムを実際の河川流およびダム取水流に適応し,電磁流量計を用いた計測値と比較しながら小規模流れ場監視システムの基礎を築いた.3.昨年度行ったGPS小規模フローマッピングシステムの位置決め精度を検証する実験を,実規模の河川流で行い,得られた結果を昨年度行ったUVPのみで構成したフローマッピングシステムの結果と比較し,GPSシステムの有効性を確かめた.4.超音波パルスの反射材としては河川水に混入している土砂等をそのまま利用するが,十分な反射信号が得られない条件での計測を鑑みて,超音波気泡発泡以外の気泡発生装置による反射体の可能性を調べる実験を行った.5.本研究で開発する流量計測システムを実際の河川水浄化設備に取り付けて実証試験する前に,研究室規模ではなく実規模に近い大型試験装置で実証する必要があるため,昨年度までの成果を基にして,実規模大試験装置を有する外部機関の協力の下に,反射体発生装置と超音波流速分布計を持ち込み,実証試験を行う.反射体発生装置としては空気注入法と超音波気泡発泡方を用い,実用化に向けての試験データを取得した.6.以上の結果を総括して,本研究成果をまとめた.
現代韓国語の尊敬形の不使用基準に関する研究：社会言語学的観点と文法的観点から

本研究は韓国語の尊敬形`-si-'の不使用状況を明らかにするためのものである。平成30年度は、(i)尊敬形`-si-'の使用・不使用状況に関するアンケート調査(韓国語母語話者62名)、(ii)ドラマシナリオの追加分析を行った。その結果、以下のことが明らかになった。まず、話し手に時間的・心理的な余裕がない時や、相手に不満をぶつける時に`-si-'の不使用が確認された。また、客観的な事実を尋ねたり言及したりする時にも`-si-'の不使用が確認できた。述語の品詞に焦点を当てると、`-si-'の不使用は動詞や形容詞より指定詞で多く見られた。また「家に帰って休む」のように動詞が2つ続く場合は、後ろの動詞にだけ`-si-'をつけ、前の動詞には`-si-'をつけない場合が多かった。さらに、情報の羅列や補足・注釈に当たる発話でも`-si-'の不使用が確認された。談話の開始部や終止部では`-si-'が用いられる場合が多く、談話標識の機能も担っていると考えられる。上記の内容の一部は国内学会で報告した。平成29年度には主体敬語および尊敬形`-si-'に関する最近の研究動向を把握し、ドラマシナリオにおける`-si-'の使用・不使用状況について確認した。平成30年度には韓国語母語話者を対象にアンケート調査を実施し、平成29年度の研究結果とアンケート調査の結果をまとめて学会で報告した。また、学会で得られたコメントを参考にしてデータを増やしながら様々な側面から分析・考察を行っている。韓国語母語話者を対象に`-si-'の使用・不使用状況に関するインタビュー調査を行う予定である。また、自然会話の中で`-si-'の使用・不使用を確認し、語用論的観点や社会言語学的観点から分析・考察していきたいと考えている。本研究は、韓国語の尊敬形`-si-'の不使用状況を明らかにすることを目的としている。韓国語の尊敬形`-si-'は、日本語の尊敬語よりも使用範囲が広く、丁寧体を使う相手であれば、例えば大学1年生が2年生の先輩に対しても普通に使用する(例:ku chayk ilkusyesseyo?(その本お読みになりましたか))。しかし、丁寧体に常に`-si-'が共起するわけではなく、一連の会話において`-si-'が用いられたり用いられなかったりする。韓国語の尊敬形`-si-'に関するこれまでの研究を見ると、`-si-'が使用された文にのみ焦点を当てており、`-si-'が使用されない文やその状況について考察したものは見当たらない。そこで、`-si-'の不使用状況を明らかにするために、平成29年度にはドラマシナリオをデータとし、親密度がある程度形成された関係を中心に分析を行なった。説明疑問文や判定疑問文のように、相手に返答を求める場合は`-si-'が共起される傾向が強い反面、修辞疑問文のように相手に返答を求めない場合には`-si-'が使用されない場合もあることが分かった。また、命令・依頼文では、相手の行動によって自分が恩恵を受ける時は`-si-'が共起される傾向が強い反面、自分が恩恵を受けない、もしくはその恩恵が少ない場合は`-si-'が使用されないこともある。さらに、相手に要求する行動の負担度によっても`-si-'の使用に違いが見られ、負担度が低い場合は`-si-'が使用されない場合が見られた。つまり、社会的関係や親密度だけでなく、発話内容や文の機能、またその発話が聞き手にどの程度負担を与えるかなどが複合的に`-si-'の使用に影響を与えていることが確認できた。主体敬語および尊敬形`-si-'に関する最近の研究動向を把握し、ドラマシナリオにおける`-si-'の使用・不使用状況について確認した。その結果をもとに、大学生を対象としたアンケートを作成している。

平成30年度には韓国語母語話者を対象にアンケート調査を実施し、平成29年度の研究結果とアンケート調査の結果をまとめて学会で報告した。また、学会で得られたコメントを参考にしてデータを増やしながら様々な側面から分析・考察を行っている。ドラマシナリオを分析した結果は、平成30年度に学会で発表する予定である。現在作成しているアンケートは平成30年度前期に実施し、アンケート協力者の中から自然会話の収集に協力してくれる人を募集し、収録を行う予定である。主に語用論的観点や社会言語学的観点から分析・考察していきたいと考えている。韓国語母語話者を対象に`-si-'の使用・不使用状況に関するインタビュー調査を行う予定である。また、自然会話の中で`-si-'の使用・不使用を確認し、語用論的観点や社会言語学的観点から分析・考察していきたいと考えている。ドラマの書き起こし作業を依頼したが、予想より作業に時間がかかり、平成29年度の締切日に間に合わなかった。ドラマの書き起こし作業は平成30年度の前期に終わる予定である。その謝金分が平成29年度中に執行されなかったため、次年度使用額が生じた。印刷費が予想よりかからなかったため。
大動脈瘤退縮促進因子の同定と新規治療法の開発

腹部大動脈瘤罹患率は本邦においても増加傾向にあるが、外科手術が唯一の治療法である現状では、破裂死亡数の大幅な減少は期待できないため、病態解明と、より理想的な治療法開発が急務である。最近我々は、代表的ストレス応答分子c-Jun N-ternimal kinase(JNK)が、ヒト大動脈瘤において著明に活性化していることを見出した。さらに、JNKは、MMP-9活性亢進と細胞外マトリクス産生低下を同時にもたらし、細胞外基質代謝を崩壊の方向に統合的に制御するキー分子であることを発見し、JNKこそが大動脈瘤治療における理想的な標的分子と考えるに至った。初年度の研究で、塩化カルシウム惹起慢性炎症による大動脈瘤モデルとApoEノックアウトマウスにアンジオテンシンIIを持続投与することにより形成される大動脈瘤モデルにおいて、JNK阻害剤投与により一旦完成した大動脈瘤の瘤径を縮小できることを証明した。最終年度はマウス動脈瘤モデルにおけるJNK阻害治療後の瘤退縮の際、弾性線維を含む壁構築の回復を伴っていることが組織学的解析により確認された。次いで、弾性線維及び膠原線維の生合成に必須なリジン酸化酵素(LOX)がJNK阻害により増加するという自らの知見に着目し、塩化カルシウム惹起マウス動脈瘤モデルに対しアデノウイルスベクターを用いてLOX遺伝子導入を行なった。その結果、LOX遺伝子導入は、マウス動脈瘤モデルの形成を有意に阻止した。さらにリジン酸化酵素による細胞外マトリクス安定化が炎症シグナルを抑制するとの新知見を得た。[研究の目的と背景]我々は、ヒト大動脈瘤におけるc-Jun N-terminal kinase (JNK)の顕著な活性化を見い出した(平成12.13年度奨励研究(A)12770651)。さらに、JNKが大動脈瘤における細胞外マトリックス代謝バランスの主要な制御因子であることを明らかにした。この独自の知見を基に、薬物的JNK阻害によってカルシウム刺激誘導性のマウス大動脈瘤の形成予防のみならず、動脈瘤形成後の退縮治癒をも達成した(平成14,15,16年度萌芽研究14657284)。本研究では、これらの研究成果を臨床応用に繋げるため、研究期間内に以下の点を達成することを目標としている。(1)マウス動脈瘤モデルにおいて、JNK阻害治療を応用したより有効な瘤退縮治療法を開発する。(2)瘤退縮を促進する因子を臨床のサンプルから新規に同定する。[平成17年度の結果](1)高脂血症マウスにアンジオテンシンIIを投与して、ヒト大動脈瘤に類似のマウス動脈瘤モデルを作製した。臨床応用を目指して、このヒトに類似の動脈瘤モデルに対しても薬物的JNK阻害の効果が見られるか否か検討した。その結果、アンジオテンシンIIを投与開始と同時のJNK阻害剤予防的投与により、瘤形成予防効果と破裂予防効果が示唆された。また、瘤形成後からのJNK阻害剤治療的投与により瘤径の縮小が確認された。(2)臨床サンプルの収集段階で、瘤退縮を促進する新規因子の解析には至っていない。[研究の目的]腹部大動脈瘤罹患率は本邦においても増加傾向にある。手術あるいはステントグラフトのみに治療法が限られた現状では、破裂死亡数の大幅な減少は期待できないため、病態解明とより理想的な治療法開発が急務である。本研究では、研究期間内に以下の点を達成することを目標とする。1.マウス動脈瘤モデルにおいて、JNK阻害治療を応用したより有効な瘤退縮治療法を開発する。2.瘤退縮を促進する因子を臨床のサンプルから新規に同定する。[平成17年度までのまとめ]塩化カルシウム刺激によるマウス動脈瘤モデルと高脂血症マウスへのアンジオテンシンII投与による動脈瘤モデルの両方で、瘤形成後からのJNK阻害剤投与により瘤径の縮小が確認された。[平成18年度の結果]

1,マウス動脈瘤モデルの組織学的な検討により、JNK阻害治療後の瘤退縮の際、弾性線維を含む壁構築の回復を伴っていることが確認された。弾性線維及び膠原線維の生合成に必須であるリジン酸化酵素(LOX)がJNK阻害によって増加するという自らの知見に着目し、塩化カルシウム刺激マウス動脈瘤モデルに対しアデノウイルスベクターを用いたLOX遺伝子導入を行なった。その結果、LOX遺伝子導入は、マウス動脈瘤モデルの形成を有意に阻止した。さらにLOX導入による瘤抑制の機序として、単に膠原線維と弾性線維の生合成・修復を回復するのみならず、平滑筋細胞のケモカイン分泌並びに瘤壁の炎症細胞浸潤を抑制することが明らかになった。2.臨床サンプルからの瘤退縮促進因子の同定は、サンプル収集中であり、今後継続して実施する計画である。
音声コミュニケーションを支える論理的思考・表現応答能力と対人認知能力の教育評価

新しいコミュニケーション能力テストの可能性を検討した。従来からの論理的思考能力や表現応答能力といった言語能力の側面に加え,対人的な認知推論能力までを測定の対象とすることを目指した。1)音声の韻律的な特徴量と話者の性格印象の関係を明らかにするために聴覚実験を行ない,その関係性のモデルを提案した。それと並行して,2)リスニングテストと他教科の学力間の関係の布置とその推移を検証した。本研究では,音声コミュニケーション能力の総合的な教育評価方法の開発を目的としている。そこでは,論理的思考能力や表現応答能力といった言語的な能力の側面に加え,さらに対人的な認知推論能力を測定の対象とした,新しいコミュニケーション能力テストの開発をめざす。今年度は,まず現行のリスニングテストが測定している能力が,言語能力や他の教科の学力,さらに論理的な思考能力と,どのような関連性があるかを検討した。そこでは,センター試験の問題を用いてモニター試験を行い,それぞれの教科科目の学力の布置を検証した。その結果は,日本教育心理学会第50回総会で発表したところである。次に,対人的な認知推論能力を検討するため,電話などの音声コミュニケーション場面を想定した。そして,話し方の特徴や音声そのものから,話者の人柄や性格を推測する状況を設定し,その際に手がかりとなる情報を整理するための実験を行った。ここでは特に,音声の発話速度やイントネーションに係わる基本周波数の推移に着目し,これらの韻律的特徴と話者の性格印象の関係性を検討した。今年度は特に発話速度を対象とし,発話速度の感覚量と性格特性5因子モデルに基づく5つの性格特性印象の間の,U字・逆U宇型の2次回帰式による曲線関係を明らかにした。これらの結果については,第39回国際心理学会議,日本心理学会第71回大会で発表した。そこでは,論理的思考能力や表現応答能力といった言語的な能力の側面に加えて,対人的な認知推論能力を測定の対象とした新しいコミュニケーション能力テストの開発をめざしている。今年度は,対人的な認知推論能力の検討のため,音声そのものや話し方の特徴から話者の人柄や性格を推測する聴覚実験を進めた。それによって,音声コミュニケーション場面で相手話者の特徴を推し量る時に手がかりとしている音響的な特徴を検討した。その結果から,音声の韻律的特徴量と話者の性格特性の印象の間の非線形な曲線的関係が明らかとなり,その関係性のモデル(PROSPECT model)を提案した。その成果は,日本心理学会第73回大会で発表するとともに,日本音声学会の学会誌にも採録されたところである。また従来型のリスニングテストが測定している能力が,言語能力や他の教科学力,さらに論理的な思考能力と,どのような関連性があるかを検討した。そこでは,センター試験の試験成績を資料として,それぞれの教科科目の学力の布置の歴史的遷移を検証した。その結果は,日本教育心理学会第51回総会で発表したところである。そこでは,論理的思考能力や表現応答能力といった言語的能力の側面に加えて,対人的な認知推論能力を測定の対象とした新しいコミュニケーション能力テストの開発をめざしている。今年度は,従来型のリスニングテストが測定しているものが,言語能力や他の教科学力と,どのような関連性があるかを分析した。そこでは,センター試験の試験成績を分析資料として,それぞれの教科科目間の学力の布置と歴史的推移を検証した。その結果は,日本テスト学会誌に学術論文として採録された。また,対人的な認知推論能力の検討のため,音声の明瞭性や話し方の特徴から話者の人柄や性格を推測する聴覚実験の分析を進めた。それを通じて,音声コミュニケーション場面で相手の特徴を推し量る手がかりとしている音響的特徴を検討した。その結果,音声の韻律的特徴量と話者の性格特性印象の間には,非線形な関係性があることが明らかとなった。これらの研究の成果は,国際応用心理学会議,及び日本心理学会第73回大会で発表したところである。
バイオマス高効率変換を目指した新規糖代謝経路の探索および生化学的解析

ある種の細菌において存在が示唆されている仮想的新規アラビノース代謝経路に関して、この仮想的アラビノース代謝経路が確かに存在していることを示す知見を得た。すなわち、仮想的新規アラビノース代謝経路に関与すると推測される酵素タンパク質の精製および機能解析を行い、さらにその酵素遺伝子を単離して構造解析を行うことにより、この新規アラビノース代謝経路が確かに存在することを明らかにした。より具体的には、このアラビノース代謝経路の初発段階の反応に関与する「L-アラビノース-1-脱水素酵素」、さらには、引き続く反応に関与する4つの酵素「L-アラボン酸デヒドラターゼ」、「α-ケトグルタル酸セミアルデヒド脱水素酵素」、「L-2-ケト-3-デオキシアラボン酸デヒドラターゼ」および「アラビノラクトナーゼ」について、酵素精製、酵素機能解析および酵素遺伝子の単離および遺伝子構造解析を行った。その結果、これらの遺伝子はオペロン構造をとっていることを示唆する結果を得た。これらの酵素機能を解析することにより、このアラビノース代謝経路の個々の反応を詳細に決定することが出来た。得られた結果に基づき、木質バイオマスに含まれる主要構成糖の一つであるアラビノースからの、バイオエタノールなどの有用物質への高効率変換について検討を加え、本研究で得られた新規アラビノース代謝経路を経由することにより、今までとは全く異なった変換経路が構築できる可能性のあることが示された。この変換経路を構築することにより、アラビノースをバイオエタノールのみならず他の有用物質へ変換できる可能性も見出すことが出来た。すなわち、このアラビノース代謝経路の初発段階の反応に関与するL-アラビノース-1-脱水素酵素を均一にまで精製し、その精製酵素のアミノ酸配列を利用することによりこの酵素遺伝子の単離および塩基配列を決定した。この塩基配列をゲノムプロジェクトですでに全塩基配列が決定されている種々の細菌の配列とを比較した結果、ある種の細菌にこの遺伝子に類似した遺伝子が存在すること、この遺伝子は近接の遺伝子とともにオペロンを形成している可能性のあることが明らかとなった。このオペロンに属する遺伝子の機能は明らかにされていないが、上記の結果よりこのオペロンはアラビノース代謝経路に関与するものであることが推測される。さらに、その予想アミノ酸配列から、このオペロン上にアラビノース代謝に関与する4つの酵素「L-アラボン酸デヒドラターゼ」、「α-ケトグルタル酸セミアルデヒド脱水素酵素」、「L-2-ケト-3-デオキシアラボン酸デヒドラターゼ」および「アラビノラクトナーゼ」が含まれると推測された。この推測に基づき、まずこれら4つの酵素遺伝子の単離を行った。その後、それらの酵素タンパク質を大腸菌内で組み換え酵素として発現させて酵素活性を確認し、確かに単離した遺伝子がそれぞれの酵素遺伝子であることを同定した。ある種の細菌において存在が示唆されていた仮想的新規アラビノース代謝経路に関与すると推測される酵素タンパク質の精製および機能解析を行い、さらにその酵素遺伝子を単離して構造解析を行うことにより、この新規アラビノース代謝経路が確かに存在することを明らかにした。

得られた結果に基づき、木質バイオマスに含まれる主要構成糖の一つであるアラビノースからの、バイオエタノールなどの有用物質への高効率変換について検討を加え、本研究で得られた新規アラビノース代謝経路を経由することにより、今までとは全く異なった変換経路が構築できる可能性のあることが示された。この変換経路を構築することにより、アラビノースをバイオエタノールのみならず他の有用物質へ変換できる可能性も見出すことが出来た。
5-ALAの細胞老化抑制効果を応用した閉塞性動脈硬化症に対する新規治療法の開発

閉塞性動脈硬化症(ASO)の原因である血管内皮細胞障害を抑える有効な治療薬は無い。5-アミノレブリン酸(ALA)はミトコンドリアにおけるエネルギー産生に必須で、細胞の老化に深く関わっている。最近ALAが酸化ストレスと臓器障害の発生を抑えることが示された。本研究はALAによる血管内皮障害と動脈硬化の抑制効果を示すことを目指した。動脈硬化モデルマウスにALAを与え、動脈硬化抑制効果を検証したが血中コレステロール値、動脈硬化、血管内皮細胞障害に明らかな抑制効果は認めなかった。マウス血清中酸化LDL値を測定するため、酸化ホスファチジルコリンに対する抗体を用いた高感度ELISAシステムを導入した。【動脈硬化マウスを用いたALAによる動脈硬化抑制効果の解明】ALAによる動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立と投与ALA量の設定を行った。本モデルは不飽和脂肪酸含有量の高い油脂を付加した高コレステロール食により、高血清コレステロール値を示し、組織学的に大動脈弁に脂質沈着を伴う動脈硬化像を示す。動脈硬化モデルマウスにALAを摂取させ、動脈硬化および血管閉塞の抑制効果を検証した。高コレステロール食による動脈硬化モデルをコントロール群とし、同時に5-20mg/kgのALAを連日摂取させる群(ALA群)と既存の高脂血症治療薬を摂取させる群(エパデール群)を各々設定した。4週目、8週目、12週目に血中コレステロール、LDL、HDL、リポタンパクの測定を行った。14週目に犠死させ、病理学的解析を行うことにより、動脈への脂肪沈着・動脈硬化、血管内皮細胞の障害度および血管閉塞の抑制効果の検証を行っている。ALAの投与量については5,10,20mg/kgの3群を設定し、用量依存的な高脂血症抑制効果と動脈硬化抑制効果について検証し、次年度以降の分子生物学的実験および臨床応用への基礎データとする。【今後の研究の展開に関する計画】動脈硬化モデルにより、ALAによる動脈硬化抑制効果が明らかになれば、その分子生物学的機構の解明を行う予定である。ALAにより、ミトコンドリア酵素であるチトクロームcオキシダーゼの酵素活性が有意に増加することにより、血管内皮の酸化ストレスが抑制されると考えられているが、マウス血清中の酸化LDLを、モノクローナル抗体を用いた高感度測定法を用いて測定することにより、ALAによる動脈抑制効果と酸化ストレスの関係を解明することを計画している。当初の計画通り、初年度はALAによる動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立にむけての適切な条件設定を行った。【動脈硬化マウスを用いたALAによる動脈硬化抑制効果の解明】5-アミノレブリン酸(ALA)による動脈硬化の抑制効果を示すため、初年度から本年度にかけて、動脈硬化モデルマウスの確立と投与ALA量の設定を行った。高コレステロール食による動脈硬化モデルをコントロール群とし、同時に5-20mg/kgのALA連日摂取群(ALA群)と既存の高脂血症治療薬群(エパデール群)を設定した。4週目、8週目、12週目に血中コレステロール、LDL、HDL、リポタンパクの測定を行う。14週目に犠死させ、病理学的解析を行うことにより、動脈への脂肪沈着・動脈硬化、血管内皮細胞の障害度および血管閉塞の抑制効果の検証を行う。ALAの投与量については5,10,20mg/kgの3群を設定し、用量依存的な高脂血症抑制効果と動脈硬化抑制効果について検証し、今年度以降の分子生物学的実験および臨床応用への基礎データとする。【今後の研究の展開に関する計画】本年度までに確立予定の動脈硬化モデルを用いて、ALAによる動脈硬化抑制効果が明らかになれば、その分子生物学的機構の解明を行う予定である。当初の計画通り、ALAによる動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立にむけての適切な条件設定を行い、分子生物学的実験および臨床応用への基礎データとした。【動脈硬化マウスを用いたALAによる動脈硬化抑制効果の解明】5-アミノレブリン酸(ALA)による動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立と投与ALA量の設定を行った。動脈硬化モデルマウスにおいては不飽和脂肪酸含有量の高い高コレステロール食により、高血清コレステロール値を示し、組織学的に大動脈弁に脂質沈着を伴う動脈硬化像を示す。

14週目に犠死させ、病理学的解析を行うことにより、動脈への脂肪沈着・動脈硬化、血管内皮細胞の障害度および血管閉塞の抑制効果の検証を行った。ALAの投与量については5,10,20mg/kgの3群を設定し、用量依存的な高脂血症抑制効果と動脈硬化抑制効果について検証し、今年度以降の分子生物学的実験および臨床応用への基礎データとする。本動脈硬化モデルを用いて、ALAによる動脈硬化抑制効果における分子生物学的機構の解明を行っている。現時点ではALAにより、ミトコンドリア酵素であるチトクロームcオキシダーゼの酵素活性が有意に増加することにより、血管内皮の酸化ストレスが抑制されると考えられる。マウス血清中の酸化LDLを、モノクローナル抗体を用いた高感度測定法を用いて測定することにより、ALAによる動脈抑制効果と酸化ストレスの関係を解明することを示す。閉塞性動脈硬化症(ASO)の原因である血管内皮細胞障害を抑える有効な治療薬は無い。5-アミノレブリン酸(ALA)はミトコンドリアにおけるエネルギー産生に必須で、細胞の老化に深く関わっている。最近ALAが酸化ストレスと臓器障害の発生を抑えることが示された。本研究はALAによる血管内皮障害と動脈硬化の抑制効果を示すことを目指した。動脈硬化モデルマウスにALAを与え、動脈硬化抑制効果を検証したが血中コレステロール値、動脈硬化、血管内皮細胞障害に明らかな抑制効果は認めなかった。マウス血清中酸化LDL値を測定するため、酸化ホスファチジルコリンに対する抗体を用いた高感度ELISAシステムを導入した。ALAによる動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立とALA投与の条件設定を行っているが、本モデルにより、ALAによる動脈硬化抑制効果が明らかになれば、その分子生物学的機構の解明を行う。マウス血清中の酸化LDLを、モノクローナル抗体を用いた高感度測定法を用いて測定することにより、ALAによる動脈抑制効果と酸化ストレスの関係を解明する予定である。動脈硬化の抑制効果を示すため、動脈硬化モデルマウスの確立とALA投与の条件設定を行っているが、本モデルにより、ALAによる動脈硬化抑制効果が明らかになれば、その分子生物学的機構の解明を行う。血管外科動脈硬化モデルマウスの確立には更に詳細な条件設定が必要であり、初年度はモノクローナル抗体による高感度測定を行う必要がなかったため。動脈硬化モデルマウスの確立とALA投与の条件設定を行っているが、分子生物学的実験には至っていないため。動脈硬化モデルマウスの確立にかかる消耗品費に加え、モノクローナル抗体を用いた高感度測定キットの購入に充てる予定である。また、動脈硬化抑制効果の動物モデルについて最新の知見を得るため、血管関連の学会参加に関わる旅費も必要となる予定である。
国際刑事裁判制度の組織原理と機能に関する研究-国家管轄権との交錯と協働を中心に

1,国家管轄権に対する優先性(primacy)を与えられた旧ユーゴ裁判所は、その後の判決・決定等において、その性格をより強く主張してきている。裁判所の命令が国家法の介在なく個人に対して直接に効力を持つことを認め、さらには国内実施立法によって裁判所の活動が実質的に阻害される場合には、裁判所による直接的な行動(現地捜査、証拠収集)等ができるという立場をとるようになっている。2,これに対して、各国家は、伝統的な国際司法共助の枠組みの中で実施立法を制定しており、国内法制度内における裁判所の絶対的な優位性を認めているわけではない。裁判所の管轄権の範囲、被告人が犯罪を行った蓋然性等を国内裁判所が判断するなど、一般的な犯罪人引渡制度と同様の原則を裁判所との関係においても採用している国が多い。この意味で、裁判所の優越性・直接性は、国内実施立法によって変型されていることになる。3,国際刑事裁判所は、補足性原則を採用したことにより、旧ユーゴ裁判所よりも国家管轄権を考慮した制度となっている。しかし、その審議過程の分析から、この補足性の要件が精緻になり、実質的に国内裁判の実効性を審査する上級裁判所の役割が与えられるようになっていることが明らかとなった。しかし他方で、国家の協力義務は、安全保障の考慮等いくつかの例外を明文で規定しており、この点で旧ユーゴ裁判所よりも後退している。今後は、国際刑事裁判所に対応した各国の国内実施立法を分析することによって、国家管轄権との関係をより動的に把握する研究に取り組む予定である。本年度は、1,旧ユ-ゴスラヴィア国際刑事裁判所の設置に関する安保理内における議論、2,旧ユ-ゴ裁判所が自らの管轄権に関して下した決定、および3,各国における実施立法の特徴、に関して研究を実施した。1,国際刑事裁判所の設置を決定した安保理決議827の審議状況を綿密に検討すると、裁判所の管轄権が国内裁判所の管轄権に優位すると定めた裁判所規程第9条の根拠について、必ずしも十分な共通認識が存在しなかったことが明らかとなった。また、一部の理事国は、この優位性が原則として旧ユ-ゴ構成国に対するものであり、あるいは国内裁判所が公正で独立した裁判を実施できないという例外的な状況にのみ当てはまると主張している。このことは、同規程草案を起草した国連事務局との間に考え方の相違が存在したことを実証している。2,さらに、同裁判所の決定を考察すると、優位性に関して裁判所自身がまったく異なる解釈を展開したことが明らかとなった。1995年のTadic事件控訴部決定は、アイヒマン事件判決(イスラエル)に依拠しながら、専ら犯罪の普遍的性格(普遍的管轄権)を根拠に優位性を主張した。しかしながら、この解釈は、上記の安保理での議論と異なるだけでなく、犯行地国と国際刑事裁判所の管轄権のみを認めるジェノサイド条約の枠を脱して、自らの管轄権の正当化を図ったアイヒマン事件におけるイスラエルの論理とも異なる。この意味で、裁判所はまったく新しい論理を展開しことが明らかとなった。3,これに対して、約20ヶ国の国内実施立法を精査すると、犯罪人引渡法等の伝統的な司法共助システムの類推適用が多く見られた。規定上の優位性に反して、各国内での実施においては国内法による裁量が留保されており、同裁判所の管轄権の一元的な優位性が必ずしも、国内実施レベルで確保されていないことが実証された。本年度は、常設的な国際刑事裁判所の組織原理と機能に関し、特に国家管轄権との関係を中心に研究を実施した。特に、国連国際法委員会(ILC)、国連総会が設置した準備委員会(Preparatory Committee)、同裁判所規程を採択した外交会議における議論を分析することにより、1,補足性原則(Complementarity)の機能、2,トリガー・メカニズム、3,国家の協力義務の三点から、国家管轄権との関係を明らかにした。

1,裁判所と国家管轄権との直接的な関係を規律する補足性原則については、ILCおよび準備委員会の議論を検討した結果、国家主権を重視する見解から、裁判所の管轄を前面に出す見解へと徐々に以降したことが明らかとなった。この結果、補足性原則が認められながらも、その当否を裁判所側が判断するという権限配分が想定されるようになり、これによって、国際刑事裁判所が国内訴追行為あるいは国内裁判の当否を審査する上位裁判所に類似する機能を果たすことが実証された。2,トリガー・メカニズムについては、安全保障理事会の提訴、検察官による職権に基づく捜査開始等が、実質的に国家管轄権の範囲を縮小させる機能を果たすことが明らかになった。それと同時に、国家および安全保障理事会の政治的な考慮が、裁判所の公正・中立的機能と抵触する可能性も明らかとなった。3,これに対して、国家の協力義務は、旧ユーゴ国際刑事裁判所と比較すると、国家の司法機関が協力を実施する上で、裁判所の命令がどのような法的効果を国家機関に及ぼすのか不明確である。また、国家機関を通さずに裁判所が独自に捜査、証拠収集を行う権限について検討した結果、国家安全保障に関する配慮や現地捜査に対する関係国家の同意の必要など、多くの点で国家管轄権の側に比重がかかっていることが実証された。
膵α細胞TGF-β1発現膵ランゲルハンス島移植における免疫寛容の誘導と機序の解析

【日的】今回我々は、NODマウスの膵島α細胞に、活性型TGF-β1を発現させ自己免疫性糖尿病の発症が抑制されたトランスジェニックNODマウス(NOD-RGP-TGF-β1)を用いた膵島移植モデルを作成した。この膵島移植モデルを用いて、NOD-RGP-TGF-β1における免疫寛容の誘導とその機序の解析を行った。【方法】ドナーマウスの膵臓から単離した400個の膵島を、顕微鏡下にレシピエントマウスの左腎被膜下に移植した。【結果】NOD-RGP-TGF-β1では雌雄とも45週齢まで糖尿病の発症が完全に抑制された。しかし、自然発症糖尿病NODマウスに移植したNOD-RGP-TGF-β1の膵島は、移植後10日以内に全例(n=6)糖尿病再発し拒絶された。光顕像でも、移植されたNOD-RGP-TGF-β1の膵島内への著しいリンバ域浸潤を認めた。そこで自己反応性T cellの産生を検討するために、streptozotocin誘導糖尿病(A)雌NOD-RGP-TGF-β1と(B)雌NODマウス(各々n=4)をレシピエントに用いて、NODマウスの膵島を移植した。移植後、さらに自己免疫反応を励起する目的で、cyclophosphamide(CY)(200mg/kg計2回投与)追加投与した。(B)群ではCY1回投与で全例が糖尿病再発したが、(A)群ではCY2回投与しても3/4例が糖尿病再発しなかった。移植膵島の抗インスリン染色では(B)群の膵島内にはインスリン陽性細胞はほとんど認められなかったが、糖尿病再発しなかった(A)群では移植膵島内に多数のインスリン陽性細胞を露めた.【結語】NOD-RGP-TGF-β1の膵島は、自然発症糖尿病NODマウスの自己免疫学的破壊に対する抵抗性は示さなかったが、TGF-β1の作用でNODマウスの自己反応性T cellの産生が抑制されている可能性がある。【目的】今回我々は、NODマワスの膵島α郷包に、活性型TGF-β1を発現させ自己免疫牲糖尿病の発症が抑制されたトランスジェニックNODマワス(NOD-RGP-TGF-β1)を用いた膵鼻移植モデルを作成した。【方法】ドナーマウスの膵臓から単離した500個の膵島を、顕微鏡下にレシピエントマウスの左腎被膜下に移植した。【結果】NOD-RGP-TGF-β1では雌雄とも45週齢まで糠尿病の発症が完全に抑制された。

移植後、さらに自己免疫反応を励起する目的で、cyclophosphamide(CY)(200mg/kg計2回投与)追加した。(B)群ではCY1回投与で全例が糖尿病再発したが、(A)琴ではCY2回投与しても3/4例が糖尿病再発しなかった。【結語】NOD-RGP-TGF-β1の膵島は、自然発症糖担尿病NOD、マウスの自己免疫学的破壊に対する抵抗性は示さなかったが、胎生期より発現しているTGF-β1の作用でNODマウスの自己反応性T cellの産生が抑制されている可能性がある。【目的】今回我々は、NODマウスの膵島α細胞に、活性型TGF-β1を発現させ自己免疫性糖尿病の発症が抑制されたトランスジェニックNODマウス(NOD-RGP-TGF-β1)を用いた膵島移植モデルを作成した。この膵島移植モデルを用いて、NOD-RGP-TGF-β1における免疫寛容の誘導とその機序の解析を行った。【方法】ドナーマウスの膵臓から単離した400個の膵島を、顕微鏡下にレシピエントマウスの左腎被膜下に移植した。【結果】NOD-RGP-TGF-β1では雌雄とも45週齢まで糖尿病の発症が完全に抑制された。しかし、自然発症糖尿病NODマウスに移植したNOD-RGP-TGF-β1の膵島は、移植後10日以内に全例(n=6)糖尿病再発し拒絶された。光顕像でも、移植されたNOD-RGP-TGF-β1の膵島内への著しいリンパ球浸潤を認めた。そこで自己反応性T cellの産生を検討するために、strcptozotocin誘導糖尿病(A)雌NOD-RGP-TGF-β1と(B)雌NODマウス(各々n=4)をレシピエントに用いて、NODマウスの膵島を移植した。移植後,さらに自己免疫反応を励起する目的で、cyclophosphamide (CY)(200mg/kg計2回投与)追加投与した。(B)群ではCY1回投与で全例が糖尿病再発したが、(A)群ではCY2回投与しても3/4例が糖尿病再発しなかった。移植膵島の抗インスリン染色では(B)群の膵島内にはインスリン陽性細胞はほとんど認められなかったが、糖尿病再発しなかった(A)群では移植膵島内に多数のインスリン陽性細胞を認めた。【結語】NOD-RGP-TGF-β1の膵島は、自然発症糖尿病NODマウスの自己免疫学的破壊に対する抵抗性は示さなかったが、TGF-β1の作用でNODマウスの自己反応性T cellの産生が抑制されている可能性がある。
英国都市再生とネイバーフッド・ガバナンスインクルージョンへの新しい意思決定構造

本研究の成果は、英国での実地調査や英国研究者を招聘して開催した研究会に基づいて、地域再生におけるネイバーフッド(基礎自治体内の小地域)・ガバナンスの理論を構築し、日英比較の可能性を明らかにした点である。理論と実態の両面から詳細に検証したことにより、わが国におけるネイバーフッド・ガバナンスの先駆的かつ包括的な研究となった。また、英国の大学研究機関と交流しており、今後の国際的な比較研究へ発展させることが可能である。平成19年度の成果は、地域再生におけるネイバーフッド(近隣地域)レベルのガバナンスの様相を把握できたことである。毎月研究会を開催し、自治体内分権を必要とする理論的背景を考察しながら、最小の自治単位であるネイバーフッドへの権限委譲の動きと、ソーシャルインクルージョンに向けたその意思決定構造を考察した。扱った資料は政府文書Governance of Britain,Exemplars of Neighbourhood Governance,An Action Plan for Community Empowerment,Local Democracy and Neighbourhood Governance,Where's the Money?等である。また2007年10月26日11月5日に3名で予備的調査をロンドンで行った。対応をした者は、コミュニティ地方自治省コミュニティ・エンパワメント部主任M.エッカート氏ら、ロンドン・ニューハム区地域再生担当者T.マフーディ氏ら、ロンドン大学R.ルプトン講師、ロンドン大学政経学院A.パワー教授である。調査では、自治体内分権(double devolution)の最新の動向を把握でき、地域再生事業の評価を聴取した。今年度の研究の意義は、ネイバーフッド・ガバナンスと自治体内分権の動向を把握できたことである。ネイバーフッド機能の重要性は、その機能が高まれば利害関係者に住民のニーズ、貧困問題を深く認識させることができ、その解決策への認識が高まることにある。これを財政から捉えてみると、参加型予算編成の試行が注目される。ただし権限委譲には、地域再生事業の持続的な改善、政府機構への市民参画の拡充という課題がある。このように住民との協働、小地域での自主的活動等を含めたネイバーフッド・ガバナンスの進展はわが国の地域再生に大いに参考になると思われる。平成20年度の成果は、地域再生におけるネイバーフッド・ガバナンスの機能を捉え、モデル化に近づいたことである。毎月研究会を開催し、ネイバーフッドへの権限委譲の動きとソーシャル・インクルージョンに向けた意思決定構造を考察した。実地調査では、井岡勉らが、9月8日、ド・モンフォル大学ローカル・ガバナンス研究ユニットを訪問し、所長のPratchett教授、Lowendes教授らのヒアリングを行い、またネイバーフッド・マネジメントの実践地区としてSt.Matthews and St.Marksを調査した。9月1012日には、Gloucestershireカウンシル、Young Gloucester、Forest of Dean庁舎などを訪問し、視察とヒアリングを行った。2009年23月には研究者を招聘し、濃密な研究会を持った。2月1923日:ポーツマス大学名誉教授のノーマン・ジョンソン氏を招き、一般講演会と研究会を行い、地域再生で果たすボランタリー・コミュニティ・セクターの役割、地域戦略パートナーシップ(LSP)および地域エリア協定(LAA)における公民関係、社会的企業に関するレクチャーを受けた。3月1923日:ド・モンフォル大学ローカル・ガバナンス研究ユニット・リサーチフェローのキャサリン・デュロース氏を招き、ネイバーフッド・ガバナンスの状況とその政策動向に関するレクチャーを受け、中央政府の地域政策の意図(特に新労働党政府の地域政策の最新動向)、都市圏域へと拡張したガバナンスの動向、place-shaping、エンパワメント政策等について意見を交わした。最後に、2009年3月末、研究代表者の山本隆が単著『ローカル・ガバナンス福祉政策と協治の戦略』を刊行し、ローカル・ガバナンスにおけるネイバーフッド・ガバナンスの位置づけをまとめた。平成21年度の成果は、地域再生におけるネイバーフッド・ガバナンスの理論構築とその実践に向けた手がかりを得たことである。毎月研究会を開催し、ネイバーフッドにおけるソーシャル・インクルージョンに向けた意思決定構造、ならびに地域再生政策と深く結びついた貧困対策を考察した。また前年度までの実地調査から得た知見について、単に英国の実態として検討するだけでなく、わが国の同様の課題との比較可能性についても研究を進めた。その一環として2010年1月22日と3月1日の2度にわって、尼崎市の担当者へのヒアリングを行った。また、2010年1月12日から14日には、前年度の実地調査においてヒアリングを行ったド・モンフェル大学副学長のヴィヴィアン・ラウンズ教授を招聘し、一般講演会と研究会を行った。ネイバーフッド・ガバナンスを有効に機能させるための政策の類型、ネイバーフッドにおける意思決定構造への市民参加の実態についてレクチャーを受けた。とりわけ、地域政治への市民参加を促進させるためにEUレベルで取り組まれている理論的フレームワークの構築作業について、貴重な情報を得ることができた。研究会ではこれらの論点について意見を交わすことができた。

最後に、2010年6月から研究代表者の山本隆をはじめ、実地調査を行ったメンバーを中心として専門雑誌への論文の連載が決定している。「ネイバーフッド・ガバナンスと地域再生-日英の脈絡から-」と題したものであり、研究最終年度の成果である。この連載では、ネイバーフッド・ガバナンスと地域再生を論じるには、貧困問題の視点が不可欠であることを指摘している。日本でも同様の政策課題に取り組む場合、英国の経験からどのような示唆が得られるのかを検討したものである。
視空間性ワーキングメモリに着目した理科における困難の分析と指導方法の検討

本研究は視空間認知能力が理数教科(STEM領域)の学業達成を予測することを示した心理学研究の成果を踏まえ,低い視空間認知能力を持つ子どもが理科学習で経験する困難を理科教育学の視点から検討するものである。本研究の目的は,視空間性ワーキングメモリ(以下,VSWM),数感覚,空間イメージ能力による理科の学業達成,動機づけに対する影響プロセスを解明し,低VSWM容量が数感覚,空間イメージ能力を媒介して引き起こす理科学習の困難が生じる時期(学年)・学習内容を明らかにし,低VSWM容量の子どもを対象とした,学習上の困難の低減と動機づけの向上を目的とした,新しい理科学習指導デザインを開発することである。
吃音者における流暢性獲得の神経メカニズム

本研究の目的は,発声と聴覚(音声の聴取)の相互作用とその神経基盤に着目し,これまで吃音者の流暢性を増大させるために用いられてきた手法の作用機序を解明することである.特に発話が聴覚フィードバックに合わせて実行されてしまう「引き込み現象」について非吃音者および吃音者においてその特性を網羅的に調べた.13名の非吃音者および吃音者5名において自声および他声を聴取したときの発話の音響特性を分析した.その結果,発話の途中における引き込み現象は非吃音者および吃音者双方に観測され,この現象によって,斉唱や遅延聴覚フィードバックが,吃音者の非流暢性低下させるメカニズムを説明できることが分かった.また発話の開始時においては非吃音者では引き込み現象が起こらず,能動的に発話を開始していたが,吃音者では発話の開始自体を聴覚フィードバックに対する引き込みに依存する傾向が見られた.この結果から,聴覚情報として自分の声が必要な遅延聴覚フィードバックよりも斉唱のほうが吃音者の非流暢性低減に高い効果を示す理由が説明できる.本研究の結果は,今後の吃音に対する言語聴覚療法に対して有用な情報を提供し,これまで健常者だけでは不明瞭であった発話制御機構の神経基盤解明につながるものである.本研究の目的は,発声と聴覚(音声の聴取)の相互作用とその神経基盤に着目し,これまで吃音者の流暢性を増大させるために用いられてきた手法の作用機序を解明することである.特に発話が聴覚フィードバックに合わせて実行されてしまう「引き込み現象」について非吃音者および吃音者においてその特性を網羅的に調べた.13名の非吃音者および吃音者5名において自声および他声を聴取したときの発話の音響特性を分析した.その結果,発話の途中における引き込み現象は非吃音者および吃音者双方に観測され,この現象によって,斉唱や遅延聴覚フィードバックが,吃音者の非流暢性低下させるメカニズムを説明できることが分かった.また発話の開始時においては非吃音者では引き込み現象が起こらず,能動的に発話を開始していたが,吃音者では発話の開始自体を聴覚フィードバックに対する引き込みに依存する傾向が見られた.この結果から,聴覚情報として自分の声が必要な遅延聴覚フィードバックよりも斉唱のほうが吃音者の非流暢性低減に高い効果を示す理由が説明できる.本研究の結果は,今後の吃音に対する言語聴覚療法に対して有用な情報を提供し,これまで健常者だけでは不明瞭であった発話制御機構の神経基盤解明につながるものである.本研究の目的は,発声と聴覚(音声の聴取)の相互作用とその神経基盤に着目し,これまで吃音者の流暢性を増大させるために用いられてきた手法の作用機序および吃音者の流暢性獲得に関わる神経メカニズムを解明することである.非吃音者の発声と聴覚の相互作用を単純な発声課題で調べる方法として聴覚フィードバックを遅延させた状態で発話長を調節するとう実験課題を提案した.この研究によって発声の韻律のうち母音の長さは聴覚によって調節されていることが分かった.この結果について論文を執筆した.また,発声中に自らの音声を聴取するとそのタイミングが速い場合でも,遅い場合でも発話が聴取音に引き込まれることが分かった.「引き込み現象」における発話運動と聴取音の時間関係は,非吃音者では聴取音が発話運動よりもわずかに先行していた.現在,同様の実験方法を用いて,吃音者における聴覚と発話の時間関係を調査中である(被験者4名).これらの結果から,発話の長さやリズムといった韻律が聴覚フィードバックによって調節されていると考えられる.また斉唱(他の人と同時に同じ文章を発話すること)によって吃音が軽減するのはこの引き込みによる作用である可能性が高い.本年度の研究成果は,科学的な根拠に基づく吃音リハビリテーションの発展や発話制御機構の神経基盤解明に重要な基礎的知見である.本研究の目的は,発声と聴覚(音声の聴取)の相互作用とその神経基盤に着目し,これまで吃音者の流暢性を増大させるために用いられてきた手法の作用機序および吃音者の流暢性獲得に関わる神経メカニズムを解明することである.特に発話が聴覚フィードバックに合わせて実行されてしまう「引き込み現象」について非吃音者および吃音者においてその特性を網羅的に調べた。13名の非吃音者および吃音者5名において自声および他声を聴取したときの発話と聴覚フィードバック信号の音響特性を動的計画方法を用いて分析した。その結果,発話の途中における引き込み現象は非吃音者および吃音者双方に観測され,この現象によって,斉唱や遅延聴覚フィードバックが,吃音者の非流暢性低下させるメカニズムを説明できることが分かった。また発話の開始時においては非吃音者では引き込み現象が起こらず,能動的に発話を開始していたが,吃音者では発話の開始自体を聴覚フィードバックに対する引き込みに依存する傾向が見られた。この結果から,聴覚情報として自分の声が必要な遅延聴覚フィードバックよりも斉唱のほうが吃音者の非流調整低減に高い効果を示す理由が説明できる。

本研究の結果は,今後の吃音に対する言語聴覚療法に対して有用な情報を提供し,科学的な根拠に基づく吃音リハビリテーションの発展に貢献するのみでなく,これまで健常者だけでは不明瞭であった発話制御機構の神経基盤解明につながるものである。
光に安定なクロロフィルナノ粒子の開発と食品への応用

緑色色素であるクロロフィルは光により退色されやすいことが知られている。本研究では、水-アルコール溶液中および界面活性剤を含んだ水溶液中のクロロフィルの化学種の物理化学的特性を調べ、光退色に対してどのような影響を及ぼすかについて検討を行った。その結果、クロロフィルはモノマーの状態では簡単に退色されたが、ナノサイズの小さな凝集体を形成することで光退色を防ぐことが明らかになった。今後、この技術を利用することで、これまで不可能であったクロロフィルの光退色を防ぎ、きれいな緑色を保った飲料の長期保存が可能になると思われる。食品中のクロロフィルは光に弱く、すぐに退色することが知られている。本研究では、光に対して安定なクロロフィル粒子を開発することを目的とした。そこで、界面活性剤(Triton X-100)を用いることでクロロフィルの凝集状態および光に対する効果を調べたところ、以下のような結果が得られた。1.クロロフィル-a溶液の吸収スペクトルを測定した結果、界面活性剤の濃度が高いほど743 nmの吸光度が低くなり、669 nmの吸光度が高くなることがわかった。このことから、界面活性剤の濃度が高まると共にクロロフィルのオリゴマー(凝集体)が減少し、モノマー(単分子)が多く形成されることが明らかになった。蛍光スペクトルやCDスペクトルの実験からも、同様の結果が確認された。2.表面張力の測定結果から、界面活性剤の濃度が0.02%以上で表面張力が減少することがわかった。つまり、0.02%(臨界ミセル濃度:cmc)以上の濃度でモノマーのクロロフィルを包み込んだ界面活性剤のミセル化が生じることが示唆された。3.クロロフィルの光による退色抑制効果を調べた結果、cmc以下の低い濃度の界面活性剤を用いた場合、クロロフィルは光に対して非常に安定であることが明らかとなった。クロロフィルは、界面活性剤が少なく、オリゴマー(クロロフィル同士の相互作用)として存在することで光退色を抑制することが明らかとなった。しかし、界面活性剤の濃度が高くなると、モノマーのミセルを形成して光に対する保護効果がなくなると考えられる。食品業界では、緑茶飲料や野菜ジュースなどの光による退色が問題となっている。これは、緑色色素であるクロロフィルが光によって低分子化合物に分解するためである。我々は、クロロフィルをナノ粒子化することで光による退色を防止することを目的とした。これまでの研究により、非イオン性の界面活性剤であるTriton X-100(以下、Triton)は、クロロフィルの光退色を防止した。本研究では、さらに詳細な研究を行い、クロロフィルの光退色防止のメカニズムについて調べた。その結果、以下のようなことが明らかとなった。1.Tritonを含む溶液中のクロロフィルミセルの粒径を測定したところ、Triton濃度が臨界ミセル濃度(cmc)の0.155%以上では、約220 nmの大きさの粒子が多かったのに対し、それ以上の濃度では約400 nmの大きさの粒子が多くなった。このことから、cmcの濃度以上では、クロロフィルミセル粒子間の自己集積が起こり、嵩張った構造を取ることがわかった。一方、Triton濃度がcmc以下では、クロロフィル分子同士が相互作用し、凝集作用を形成することで光退色を抑制することがわかった。2.分光測色計により、UV照射に伴う色差の変化を調べた。UV照射3時間後のa*(ーの値が大きいほど緑色を示す)の値は、cmc以上ではTriton濃度が大きくなるほど変化が大きく、0.1%ではa*はほぼ0となり、退色した。一方、cmc以下では、a*の値はほとんど変化せず、光退色を防止した。このように、界面活性剤の濃度を制御することで光に強いクロロフィルを作ることが可能であることがわかった。さらに、食品に応用するため、緑茶や大豆に含まれる界面活性剤であるサポニンを用いて検討中である。今年度は、食品として用いることができる界面活性剤を検討することを目的としていた。そこで、大豆や緑茶に含まれるサポニンを用いたが、クロロフィルが溶けにくかったため、光照射などの実験が遅れている。しかし、クロロフィルの可溶化の方法等を検討しており、次年度の研究に活かす予定である。最近の健康ブームで、緑茶、野菜のジュースやスムージーなどが人気であるが、緑色の色素であるクロロフィルは光により退色しやすいため、食品業界では大きな問題となっている。これまでの研究により、非イオン性の界面活性剤であるTriton X-100(以下、Triton)が、クロロフィルの光退色を防止することが明らかになった。これは、Tritonが限界ミセル濃度(cmc)以下のときに有効であったが、このときのクロロフィル凝集体の粒子径が約100 nmと小さく、自己凝集体を形成することで光のダメージを防いでいることがわかった。そこで、今年度は食品に応用するため、食品として安全な食品添加物を用い、クロロフィルの退色防止を試みた。食品添加物としては、大豆由来のサポニン、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、酵素分解レシチン等26種類であった。これらについて、まずは、水に溶解するかについて調べた結果、酵素分解レシチン1種類、ショ糖脂肪酸エステル4種類が溶解した。これらの5種類について、クロロフィルを溶解したところ、モノエステル型でHLB値が約19の親水性の高いショ糖脂肪酸エステル1種類が溶解することがわかった。