hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
C型肝炎ウイルスの複製酵素と複製を標的とした阻害剤のデザイン開発

以上の結果は、1.従来から同定された核酸合成酵素間で保存されたmotifs以外にHCV RdRP活性に寄与する残基が存在し、HCV RdRP特異性のある阻害剤の可能性を示した。2.RdRP活性には鋳型RNA結合能ではなく鋳型/プライマー結合能が必要であり、Y276は鋳型/プライマー結合に必要なアミノ酸残基として特定された。3.HCV RdRP活性にNS5BのOligomer化が必須であることから、Oligomer化を指標とした阻害剤の可能性が新たに提示された。HCVの持続感染の遮断が肝がん発症のリスクを低下させると期待されるHCVは宿主とは異なるRNA複製過程があり、RNA依存RNA合成酵素(RdRP)であるNS5BはHCV複製遮断の有力な標的である。HCV複製の阻止を目標に、HCV NS5Bの構造と機能の検討を行った。我々は、1)集約型と点置換アラニン変異を系統的に導入し、NS5BのRNA依存RNA合成(RdRP)活性に必須である5アミノ酸残基を新たに特定した。RdRP活性には鋳型結合能は要求せず、鋳型/primer結合能を要求した。Y276が鋳型/primerに必須なアミノ酸残基として特定された(Hepatol.,2001)。2)NS5Bがhomomericにオリゴマー化することを見い出し、アラニンスキャン法によりオリゴマーに必須な2残基を特定した。この2残基は活性中心より離れRdRP活性に必須な2残基と一致した。この2残基、E18とH502、の各種置換変異による解析から、オリゴマー化もRdRP活性もアミノ酸残基特異性が高いが、この2残基の交換が可能である結果を得た(J. Biol. Chem.,2002)。3)In vivo及びin vitroでNS5BとNS5Aの特異的結合を見い出し、各々の結合必要領域を限定した。NS5AがNS5BのRdRP活性を修飾することを見い出した(J. Biol. Chem.,in press)。これらの結果は、HCV複製の阻害剤開発の新たなデザインとして、NS5Bのオリゴマー化を標的にすることが可能であることが示唆された。従来の基質アナログとは異なり、HCV複製酵素に特異的な阻害剤の開発が可能であると考えられる。
イネ培養細胞のファトアレキシン生産におけるジャスモン酸のシグナル伝達機構の解明

申請者は、イネ培養細胞におけるエリシター誘導のフィトアレキシン生産にジャスモン酸(JA)がシグナル伝達物質として機能していることを明らかにし、さらにJAのシグナル伝達機構を分子レベルで解明するため、JA応答性の遺伝子の単離を試みてきた。昨年度は、JA処理後2時間のイネ液体培養細胞cDNAライブラリーから、ディファレンシャルスクリーニングによりJA処理に反応してmRNAレベルが増加する遺伝子のcDNAクローニングを行い,その結果4種のJA応答性遺伝子のcDNAを単離することに成功した(cRRJ14)。本年度は、より早いJA応答性を示す遺伝子の単離を行う観点から、JA処理後30分のcDNAライブラリーについてディファレンシャルスクリーニングを行い、その結果JA処理によってmRNAレベルが増加するcDNAクローンを1種単離し、cRERJ1と命名した。cRERJ1のインサートは、全長にわたって相同性の高いタンパク質は存在しなかったが、塩基性領域・ヘリックス・ループ・ヘリックス(bHLH)モチーフが保存されており、転写制御に関わるDNA bindingタンパク質であると考えられた。JAに応答する転写制御因子はこれまでに報告がない。また、これまで単離したJA応答性遺伝子4種のJA処理に対する応答がタンパク質合成を介したものか否かをタンパク質合成阻害剤であるシクロヘキシミド(CHX)処理を行うことによって調べ、グループ分けを試みた。その結果、RRJ1及びRRJ2のJAに対する応答はタンパク質合成を介していると考えられ、シグナル伝達経路の下流に位置する酵素であると推測された。RRJ4及びRERJ1については、CHX単独処理でもmRNAレベルの増加が認められ、今回の実験でははっきりとした結論は得られず、今後nuclear run offアッセイなどによって調べる必要があると考えられた。我々は、イネ培養細胞のエリシター誘導フィトアレキシン生産におけるジャスモン酸がシグナル伝達物質として機能していることを明らかにした。このことを踏まえ、本研究では、ジャスモン酸のシグナル伝達機構を追求する観点から、イネ培養細胞においてジャスモン酸に応答する遺伝子を単離し、その機能を明らかにすることを目的とした。10^<-4>Mのジャスモン酸で2時間処理したイネ培養細胞から調製したcDNAライブラリーを用いてディファレンシャルスクリーニングを行い、ジャスモン酸処理によりmRNAレベルが増大する5つのクローンを得、cRRJ1-5と命名した。これらのクローンのうち、cRRJ1,4,5のインサートの塩基配列の決定を行った。cRRJ4のインサートは1,576bp、cRRJ5のインサートは1,443bpからなり多少長さがことなるものの、3′末端側1,380bpの配列はほぼ完全に一致し、異なる部分は、5′側の非翻訳領域のみであった。RRJ4,5がコードしていると推定されるポリペプチドは370アミノ酸からなり、酵母のNADPH dehydrogenase OYE1,2及び原核生物のNADHoxidaseと相同性を示し、活性酸素の供給に関与している可能性が示された。また、cRRJ1のインサートは1,475bpからなり、357アミノ酸からなるポリペプチドをコードしていると考えられ、酵母やラットのシスタチオニンγ-リアーゼと相同性を示し、アミノ酸レベルの調節に関与しているものと考えられた。昨年度は、JA処理後2時間のイネ液体培養細胞cDNAライブラリーから、ディファレンシャルスクリーニングによりJA処理に反応してmRNAレベルが増加する遺伝子のcDNAクローニングを行い、その結果4種のJA応答性遺伝子のcDNAを単離することに成功した(cRRJ14)。

本年度は、より早いJA応答性を示す遺伝子の単離を行う観点から、JA処理後30分のcDNAライブラリーについてディファレンシャルスクリーニングを行い、その結果JA処理によってmRNAレベルが増加するcDNAクローンを1種単離し、cRERJ1と命名した。cRERJ1のインサートは、全長にわたって相同性の高いタンパク質は存在しなかったが、塩基性領域・ヘリックス・ループ・ヘリックス(bHLH)モチーフが保存されており、転写制御に関わるDNAbindingタンパク質であると考えられた。JAに応答する転写制御因子はこれまでに報告がない。また、これまで単離したJA応答性遺伝子4種のJA処理に対する応答がタンパク質合成を介したものが否かをタンパク質合成阻害剤であるシクロヘキシミド(CHX)処理を行うことによって調べ、グループ分けを試みた。その結果、RRJ1及びRRJ2のJAに対する応答はタンパク質合成を介していると考えられ、シグナル伝達経路の下流に位置する酵素であると推測された。RRJ4及びRERJ1については、CHX単独処理でもmRNAレベルの増加が認められ、今回の実験でははっきりとした結論は得られず、今後nuclear run offアッセイなどによって調べる必要があると考えられた。
統合的サステイナビリティ・インデックスによる環境政策評価モデルの構築

地域の環境評価に向けた、サステイナビリティ・インデックス構築に向け、その評価を行うためのモデルとシナリオ開発を行った。まず、水環境保全に向けた水・窒素循環モデルの構築を行った。シナリオ開発面では持続的システムとして資源循環シナリオについて考察した。また、茨城県霞ケ浦流域を対象に、参加型流域管理シナリオの開発を実施し、データベースの構築から主成分分析、クラスター分析をベースに市町村の類型化を実施し、各類型についての将来シナリオの分類を行った。本年度は、サステイナビリティ・インデックス構築に向け、その評価を行うためのモデルとシナリオ開発を中心に行った。水環境保全に向けた水・窒素循環モデルの構築を行った。モデルとしてはSWATモデルを利用した。特に、国内への適用を考慮したためアジア農業のメインである水田地帯にSWATモデルを適用することを試みた。結果として、土地利用の影響を水環境のモデルシミュレーションに反映させることは十分できたが、水田での水質保全機能、流出特性が本モデルでは若干不十分であることが示された。特に、モニタリングデータとモデルシミュレーションの結果を突き合わせたところ、水田からの有機態窒素の流出や、水田の灌漑期・非灌漑期の排水特性の違いが大きく異なることによる水文特性の影響について、モデルの改良が必要であることが示された。具体的には水田の湛水管理や暗渠排水の人為的操作に大きく起因する部分である。ただし、循環型社会シナリオや、化学肥料抑制と循環型農業の評価手段として不具合を生じるものではないと判断された。また、シナリオ開発面では循環型社会技術として、バイオガスの際に発生する消化液の液肥利用といった循環型農業シナリオを対象とし、要素技術としての施肥基準等のデータベースが構築された。これにより、モデルによるシナリオ評価が今後可能となった。今後はLCAによるエネルギー評価を検討する。また、インデックスについては、おもに農業関連の項目を中心に整備した。今後、アンケートにより環境面、社会面について適正な項目を抽出する。本年度は、サステイナビリティ・インデックス構築に向け、データベースの構築を行った。事例として霞ヶ浦流域市町村のデータの収集を実施し、流域市町村のカテゴリー分類、クラスター分析を実施した。また、各項目の水質としての流出への影響を関連させるため、農業データベースが充実しているSWATモデルの援用を考慮した。昨年度課題として挙げられた水田の部分については、ダミー作物の導入によるデータベース操作の改良と、窪地オプションの導入により再現性は向上したものの、水利用の連鎖性による、灌漑水の高濃度な窒素の水田への導入や、水田で再生される有機態窒素の流出といった水田の灌漑期の排水特性は、今一段のモデルの改良が必要であることが示された。データベースの構築、モデル開発が概ね進んだので、シナリオ開発について検討した。循環型社会技術として、バイオガスの際に発生する消化液の液肥利用といった循環型農業シナリオを検討した。データベースからLCAにより、市町村レベルでの試算を行った。これにより、サステイナビリティ・インデックスについては、データベース、環境評価モデル、LCAを組み合わせたシステムアプローチをとる準備を整え、最終年度に霞ヶ浦を対象としたインデックスの提案と事例評価を試みる。サステイナビリティ・インデックス構築に向け、その評価を行うためのモデルとシナリオ開発を行った。国内の水田地帯に適用し、土地利用および気象変化の水環境への影響を評価することができたが、水田での水質保全機能、流出特性は不確実性解析を要することが示され今後の課題として残された。また、シナリオ開発面では茨城県霞ケ浦流域を対象に、参加型流域管理シナリオの開発を実施し、データベースの構築から主成分分析、クラスタ分析をベースに市町村の類型化を実施し、各類型についての将来シナリオの分類を行った。シナリオの適用に当たってはパス解析(共分散構造解析)を援用し、類型ごとの潜在的な地域の発展に関する因果関係を特定した。この因果関係が明示化されたことで、シナリオの評価が可能になり、流域住民に対する説明、計画の透明性が向上し参加を促しやすくすることができる。シナリオの類型として開発面積の増加という軸と単位面積当たりの生産率向上の二軸をとり、四類型に分類した。その中で、要素技術としてバイオガスの際に発生する消化液の液肥利用やバイオエタノール生産のような循環型農業シナリオを対象とし、シナリオの適応可能な市町村をリストアップし、地域管理の方向性を検討した。
アジア新興企業の先進国企業に対するキャッチアップにかかる実証研究

本研究は、アジア新興企業の先進国企業に対するキャッチアップをバリューチェーン(VC)上で捉える。VCには各段階の付加価値の大きさによってスマイルカーブが描けるが、先進国企業は川上から川下までを自社で操業する垂直統合型のビジネスモデルが想定される。これに対しアジア新興企業のキャッチアップは、付加価値の低い組み立て工程から始まり、徐々に事業領域を川上の研究開発や川下の流通販売に伸ばしていくプロセスで捉えられる。本研究で解明する問題は、自己進化型とテイクオーバー型に分類した場合、VC上の延伸の程度やスピードがどのように異なるか、また相違の背景は何か、キャッチアップはどのように体系化できるかである。
局所水分の評価を基軸とした高温作用環境下におけるコンクリートの挙動解明

本研究では、完全非破壊測定手法である中性子ラジオグラフィによる局所水分挙動の解明を軸として、高温作用下におけるコンクリートの熱水分移動・圧力形成・変形メカニズムを解明することを目的とし、一連の実験的研究を実施した。一連の実験的研究により、コンクリートの加熱環境下および爆裂前後における水分状態を捉えることに成功するとともに、定量化手法により得た水分分布から、加熱時における水分溜りの形成および水分溜りの移動現象を捉えることができた。これら成果の分析により、水分ダマリの形成のメカニズムは、加熱により移動した水蒸気が低温領域で再凝集した結果であることを明らかにした。コンクリート構造物において温度作用が問題となる事象としては、近年高層集合住宅を中心として利用が拡大している高強度コンクリートに想定される爆裂現象や、作用温度が厳しいとされているトンネル火災などが挙げられる。また、特殊な事例では、今回震災で原子力格納容器が長期にわたり高温下に置かれたことが報告されており、いずれも災害時のリスクと直接深く関係しており過少視することはできない。しかしながら、高温下でコンクリートに生じる現象の捕捉は容易ではなく、そのメカニズムは未だ不明なところが多い。そこで、本研究では、完全非破壊定量化技術である中性子ラジオグラフィ(NR)を基軸とし、NRによる局所水分挙動の測定と同時に、高温作用下におけるコンクリートの熱水分移動・圧力形成・変形メカニズムを解明することを目的とし一連の実験的研究を行った。測定は京都大学原子炉実験所の研究用原子炉KURにて実施し、加熱源としてプロパンガスによる火炎を用いることで急激な温度上昇を実現した。平成24年度は、爆裂現象を非破壊測定により可視化することに成功し、爆裂発生前後における水分移動現象を定量的に捉えることに成功した。また、爆裂対策として一般的な有機繊維混入法の爆裂抑制効果について、水分挙動の観点から評価を行い、爆裂抑制メカニズムの一端を説明することが出来た。乾燥状態・調合の違いを水準とした実験を行い、初期含水状態の違いが爆裂現象に大きく依存することを示した。コンクリート構造物において温度作用が問題となる事象としては、高強度コンクリートの爆裂現象や、作用温度が厳しいとされているトンネル火災などが挙げられ、いずれも災害時のリスクと直接深く関係しており過少視することはできない。平成24年度は、爆裂現象化を非破壊測定により可視化することに成功し、材料調合・乾燥条件などを因子として爆裂下における水分移動現象を定量的に捉えることに成功した。これに対し平成25年度は,より詳細なメカニズムを明らかにするため、加熱過程における水分挙動や応力形成の要因を推定するため実験系の改良を行い、中性子ラジオグラフィを用いた加熱実験の測定,およびTG-DTAの結果を各温度における脱水量と仮定して水分挙動の予測を行った。その結果、100°C近傍の温度領域において水分が凝縮する現象(水分だまり)を定量的に捉えることに成功した。分析の結果、水分量の収支からは水分だまりの形成にセメント硬化体から湧き出す水分が影響していることが確認された。これらの結果から、加熱面近傍の自由水分および加熱に伴い水和物から湧き出した水分が内部へと移動し、低温領域において凝縮し水分溜りを形成するメカニズムが明らかになったとともに、加熱面近傍に形成された高圧領域に対して、水分溜りの領域が反力となって爆裂現象を発生していることが推定された。本年度は、予備実験を出力の大きい日本原子力研究開発機構JRR3で実施予定であったが、震災の影響によりJRR3の稼働が大幅に遅延しており、JRR3の稼働を待ちつつ京都大学原子炉実験所での実験に切り替えた。2回の実験を計画したが、マシンタイムの割り当てが12月と1月となったため1-2ヶ月程度の遅延が生じた。25年度が最終年度であるため、記入しない。京都大学原子炉実験所における加熱装置の改善が重要であり、予備実験を繰り返し、精度の確保に努め、特に水分の定量性についてより詳細なデータを得る必要がある。また、コンクリート試験体による実験では骨材の分布に起因する誤差が大きく、十分な定量精度を得たとは言い難く、モルタルやセメントペーストを用いた基礎実験が有効であると考える。本年度実験を、出力の大きい日本原子力研究開発機構JRR3において2回実施を計画した。交付決定時点では(震災により停止していた)JRR3の再稼働が見込まれていたため、利用申請を行っており、年度内のマシンタイムを確保していた。

一方で、応募時点で、再稼働の遅延はある程度予見されたため、同時に京大炉の利用申請も行い、交付決定時点で2回の実験を予定し、可能であれば、両試験施設を利用しての研究展開を計画していた。しかしながらJRR3の再稼働が明らかにならなかったため、夏頃にはJRR3の稼働を待ちつつ、京都大学原子炉実験所での実験のみに切り替えて、実験仕様も完全に見直した。京大炉のマシンタイムの割り当てが12月と1月であり、1-2ヶ月程度の遅延が生じた。当初リースで考えていたTMAについて購入に切り替えて使用予定。25年度が最終年度であるため、記入しない。
可視光活性型超原子価ヨウ素の創成

本研究は、可視光をエネルギー源とする超原子価ヨウ素のデザインと合成、それを用いる新規反応の開発を目的としている。以下に当該年度における研究実績の概要を記載する。可視光を吸収可能な超原子価ヨウ素化合物のデザインを計算科学を用いて行った。その結果、アクリジン骨格を有する超原子価ヨウ素やアントラセン骨格を有する超原子価ヨウ素が可視光部位に九州波長を持つことが予測された。デザインした超原子価ヨウ素の合成を行った。アクリジンタイプ及びアントラセンタイプのどちらの超原子価ヨウ素も市販の化合物より数工程で合成することに成功し、X栓結晶構造解析により構造の証明に至った。合成した超原子価ヨウ素は実際に可視光を吸収することが分光測定より明らかとなった。合成した超原子価ヨウ素に可視光を照射し、酸化反応の検討を行ったところ、非照射下では進行しない反応が有意に進行した。様々な基質において本反応は進行し、可視光をエネルギー源として化学反応を進行させていることが明らかとなった。さらに、本反応の反応機構を明らかにすべく、分光的な特性を調査した結果、通常の光反応とは異なる機構で反応が進行していることが明らかとなった。さらにその反応機構を計算科学を用いて証明することにも成功した。その機構は他の超原子価ヨウ素でも同様に進行することが明らかとなり、さらに、超原子価ヨウ素以外の様々な分子でも進行することが順次明らかとなった。上記の研究内容を現在、学術論文として投稿準備中である。現在までに、目的のほとんどを達成するに至っている。すなわち、計算化学による可視光を吸収する超原子価ヨウ素のデザイン、実際の合成、吸収波長の実測、可視光照射下での反応開発、反応機構の分光的及び計算的証明に成功している。計算による分子デザインでは200種以上の分子をデザインし、その結果約20種の分子が可視光を吸収すると予測された。実際にそのうちの2種の合成を行ったところ、市販の化合物より数工程で合成が可能であった。合成した超原子価ヨウ素は計算通りの吸収波長を有していることが実測から明らかとなった。それらを用いる反応では、可視光照射したときのみ特異的に反応が進行することが明らかとなり、可視光をエネルギー源として用いていることが証明された。さらに詳細な反応機構の解明を分光的、計算的に行い、反応機構の完全解明に成功した。今後の推進方策に関して、現在、さらなる分子デザイン、合成を行っている。次年度内にさらに長波長な光を吸収可能な分子を合成する予定である。現在までに合成した可視光活性型超原子価ヨウ素の吸収領域は青色すなわち450nmまでである。そこでそれよりも更に長波長な領域に吸収波長を有する超原子価ヨウ素の合成に取り組む。具体的には、色素として用いられる骨格にヨウ素の導入、超原子化を行うことで上記の目標を達成する。最終的には近赤外光をエネルギー源とする分子のデザイン、合成、物性評価を行いたい。

次年度内にさらに長波長な光を吸収可能な分子を合成する予定である。現在までに合成した可視光活性型超原子価ヨウ素の吸収領域は青色すなわち450nmまでである。そこでそれよりも更に長波長な領域に吸収波長を有する超原子価ヨウ素の合成に取り組む。具体的には、色素として用いられる骨格にヨウ素の導入、超原子化を行うことで上記の目標を達成する。最終的には近赤外光をエネルギー源とする分子のデザイン、合成、物性評価を行いたい。
核融合炉真空容器内熱流動過渡事象における放射化ダストの挙動に関する研究

核融合炉運転時においてICE(真空容器内冷却材侵入事象)、さらにLOVA(真空境界破断事象)が引き起こされると、置換流により容器内の放射化ダストやトリチウムの微粒子を同伴して容器外部に流出し、公衆被爆を引き起こす可能性がある。これら事故事象を予測する際に重要な湿潤・減圧環境下さらにはそういった環境下で衝撃波との相互作用を考慮できる粒子飛散・再付着現象の定量的モデルに関する研究・報告は皆無である。本研究では、以上のような極限環境下でのダスト堆積層と衝撃波との相互作用等について定量化実験を行い、数値モデルを開発することを目的とした。初年度は、ダクト壁面上ダスト堆積層からのダスト飛散、再付着現象の定量化実験を行った。実験では、圧力容器内で水蒸気を発生させ任意の湿度条件を形成し、圧力隔壁を破りICE-LOVA事象を模擬し、計画通り、圧力容器破断時におけるwetダストの飛散・再付着を定量化することができた。さらに堆積層と衝撃波の相互作用および堆積層崩壊-ダスト飛散過程のメカニズムを調べ、衝撃波との相互作用の場合は湿度の依存性は無く、wetダストの場合、その堆積層からの飛散率および再付着率が初期圧力に大きく依存することが明らかにした。2年目は、C-CUP法を用いた数値解析を行った。衝撃波と干渉する湿潤状態におけるのダスト飛散解析では、粒子間および粒子-壁間に液架力を考慮し、乾燥状態での挙動との比較を行った。ここで、衝撃波と粒子の干渉で計算の発散が起こったため、新たにスムージングの方法を試行した。また、今後課題となる問題点を抽出した。一つは、従来用いられてきた粒子を記述する弾塑性モデルが、比較的高速の衝突の際に、十分な反発力を生じぬまま衝突方向とは別の方向へその蓄積された弾性エネルギーを移流させてしまう点である。この解決には、衝突-反発過程に関して新たにtime-splittingを行うモデルを開発する必要がある。もう一つは、軟化、溶融状態における粒子間のattractionの考慮である。これには、粒序内の各計算セルを温度を関数としたattraction forceで模擬したネットワークでモデル化する必要がある。核融合炉運転時においてICE(真空容器内冷却材侵入事象)、さらにLOVA(真空境界破断事象)が引き起こされると、破断口部に温度差に起因する密度策動によって形成される置換流により容器内の放射化ダストやトリチウムの微粒子を同伴して容器外部に流出し、建物の遮蔽が十分でない場合には公衆被爆を引き起こす可能性がある。これら事故事象を予測する際に重要な湿潤・減圧環境下さらにはそういった環境下で衝撃波blast waveとの相互作用を考慮できる粒子飛散、再付着現象の定量的モデルに関する研究・報告は皆無である。本研究では、以上のような極限環境下でのダスト堆積層とblast waveとの相互作用等について定量化実験を行い数値モデルを開発することを目的としている。今年度は、モデル開発の基礎となるダクト壁面上ダスト堆積層からのダスト飛散、再付着現象の定量化実験を行う。圧力容器内で水蒸気を発生させ任意の湿度条件を形成し、圧力隔壁を破りICE事象を模擬する。圧力差は実際の機器設計条件を反映して、2気圧とした。この際、ダストの配置を隔壁の圧力容器側および外側とし、前者により圧力容器破断時におけるwetダストの飛散・再付着挙動を、後者により堆積層とblast waveの相互作用および堆積層崩壊-ダスト飛散過程のメカニズムを解明する。実験には、平均粒子径10μmのグラファイト微粒子を使用した。実験結果から、blast wave相互作用の場合、湿度の依存性は無く、wetダストの場合、その堆積層からの飛散率および管路への付着率が初期圧力に大きく依存することが明らかとなった。

この解決には、衝突-反発過程に関して新たにtime-splittingを行うモデルを開発する必要がある。もう一つは、軟化、溶融状態における粒子間のattractionの考慮である。これには、粒序内の各計算セルを温度を関数としたattraction forceで模擬したネットワークでモデル化する必要がある。
非定常操作下における触媒反応

触媒の基礎研究は,通常,時間によって実験条件(反応物濃度,温度,流量など)が変化しない定常条件下で行われる.本来,非定常条件下で使用される自動車排ガス触媒も基礎研究は定常条件下で行われることが多いが、非定常条件下での使用を考慮した触媒設計,操作指針について系統的な研究はない.本研究では,排ガス除去の単位反応であるNO-CO反応の周期的変動操作を例にとって,(1)周期変動活性の測定実験,(2)IRによる吸着種の観察,(3)実験結果のシミュレーション,を行い,非定常操作下での触媒設計指針を提案することを目的とし、以下のことが明らかになった。(1)Rh/AI_2O_3では定常条件のときが最も活性が高く,変動操作時には周期の増大によりNO平均転化率が減少する傾向が見られた.一方,Pt/Al_2O_3は定常操作下よりも変動操作下での活性の方が高く,変動周期に対してNO平均転化率の極大値が見られた.この傾向(変動操作効果)はPt触媒上のCOの自己被毒が原因である。また、変動条件下では変動操作効果の高いPt/Al_2O_3を入口側に,変動操作結果を示さないRh/Al_2O_3を出口側に充填したとき(PT-RH充填)の方が,その逆よりも高成績を示した.(2)IRの結果より,Pt/AIO_3で見られた変動操作効果はCOの自己被毒とイソシアネートの被毒作用の二つの現象がオーバーラップすることによることがわかった.(3)Pt/Al_2O_3Rh/Al_2O_3としたときのシミュレーションの結果より,吸着脱離速度定数の違いによってPt/Al_2O_3,Rh/Al_2O_3の実験的特徴を再現できた.Pt/Al_2O_3では触媒活性物質の担体内分布の影響は定常条件ではほとんどないが,変動条件では大きくなり,特にegg-shell型がegg-yolk型の最大1.2倍活性を示した.触媒充填順序のシミュレーション結果でPT-RH充填の優位性が再現された.触媒の基礎研究は,通常,時間によって実験条件(反応物濃度,温度,流量など)が変化しない定常条件下で行われる.本来,非定常条件下で使用される自動車排ガス触媒も基礎研究は定常条件下で行われることが多いが、非定常条件下での使用を考慮した触媒設計,操作指針について系統的な研究はない.本研究では,排ガス除去の単位反応であるNO-CO反応の周期的変動操作を例にとって,(1)周期変動活性の測定実験,(2)IRによる吸着種の観察,(3)実験結果のシミュレーション,を行い,非定常操作下での触媒設計指針を提案することを目的とし、以下のことが明らかになった。また、変動条件下では変動操作効果の高いPt/Al_2O_3を入口側に,変動操作結果を示さないRh/Al_2O_3を出口側に充填したとき(PT-RH充填)の方が,その逆よりも高成績を示した.(2)IRの結果より,Pt/AIO_3で見られた変動操作効果はCOの自己被毒とイソシアネートの被毒作用の二つの現象がオーバーラップすることによることがわかった.(3)Pt/Al_2O_3Rh/Al_2O_3としたときのシミュレーションの結果より,吸着脱離速度定数の違いによってPt/Al_2O_3,Rh/Al_2O_3の実験的特徴を再現できた.Pt/Al_2O_3では触媒活性物質の担体内分布の影響は定常条件ではほとんどないが,変動条件では大きくなり,特にegg-shell型がegg-yolk型の最大1.2倍活性を示した.触媒充填順序のシミュレーション結果でPT-RH充填の優位性が再現された.
骨肉腫肺転移に関するマイクロRNAの検討

ヒト骨肉腫細胞株143B(親株)と143B-LM4(高肺転移株)の培養細胞株からマイクロRNAを含むトータルRNA抽出し、マイクロRNAの発現を解析した。親株に比して高肺転移株でmir-143とmir-145が有意に高い発現をしていることを同定した。さらにマイクロアレイによるクラスター解析を行った結果、mir-143とmir-145に関連した下流のmRNA、TANGLMとLASP1が上昇していることを確認した。現在、高肺転移株においてTANGLMおよびLASP1をsiRNAによるノックアウトあるいは形質導入による過剰発現を行い、mir-143とmir-145の発現量の解析を行っている。平成27年度は、ヒト骨肉腫細胞株143B(親株)とこれまでの先行研究で樹立した143B-LM4(高肺転移株)の培養細胞株からマイクロRNAを含むトータルRNAを抽出し、マイクロRNAの発現を解析した。その結果、親株に比して高肺転移株でmiR-143とmiR-145が有意に高い発現を示していることを同定した。さらに抽出したトータルRNAを用いてマイクロアレイによるクラスター解析を行った結果、miR-143とmiR-145の下流のmRNA、TANGLNとLASP1が上昇していることを解明した。親株と高肺転移株とのマイクロRNAの解析がスムースに行き、その下流シグナルの解析まで進んでいる。平成27年度はヒト骨肉腫細胞株143B(親株)とこれまで先行研究で樹立した143B-LM4(高肺転移株)の培養細胞株からマイクロRNAを含むトータルRNAを抽出し、マイクロRNAの発現を解析した。その結果、親株に比して高肺転移株でmir-143Bとmir-145が有意に高い発現を示していることを同定した。さらに抽出したトータルRNAを用いてマイクロアレイによるクラスター解析を行った結果、mir-143とmir-145に関連した下流のmRNA、TANGLNとLASP1が上昇していることを確認した。その成果を第30回日本整形外科学会基礎学術集会で発表を行った。平成28年度は高肺転移株においてTANGLNおよびLASP1をsiRNAによるノックアウトあるいは形質導入による過剰発現を行い、mir-143とmir-145の発現量の解析を行っている段階である。今後はその成果を国内外の整形外科領域の学会で成果を公表する予定である。siRNAの取り扱いやベクターを用いた遺伝子過剰発現の手技習得に時間を要している。本研究の目的は、骨肉腫肺転移における促進もしくは抑制因子としてのマイクロRNAの解析を行うことであり、具体的には、ヒト骨肉腫細胞株の親株と高肺転移株を対象に以下の課題について検討を行う。1親株と高肺転移株とのマイクロRNAの発現を比較検討。2マイクロRNAの発現解析に基づいて、その下流のmRNAやタンパク質の発現解析ならびにその分子の肺転移促進もしくは抑制効果を、マウスを用いたin vivoでの比較検討。親株と高肺転移株の分子プロファイリングを解析し、肺転移の機序解明や治療法開発を目指すことである。ヒト骨肉腫細胞株143B(親株)とこれまで先行研究で樹立した143B-LM4(高肺転移株)の培養細胞株からマイクロRNAを含むトータルRNA抽出し、マイクロRNAの発現を解析した。その結果、親株に比して高肺転移株でmir-143とmir-145が有意に高い発現をしていることを同定した。さらに抽出したトータルRNAを用いてマイクロアレイによるクラスター解析を行った結果、mir-143とmir-145に関連した下流のmRNA、TANGLMとLASP1が上昇していることを確認した。また、今後はマイクロRNAのクラスター解析を行い、その他のマイクロRNAの解析を行う予定である。有意に発現の違いがみられるマイクロRNA候補を抽出して、その関連した下流のmRNAを同定する予定である。候補として挙がったmiR-143およびmiR-145を親株と高肺転移株において、過剰発現もしくは発現抑制した細胞株を作成する。それらの株からマイクロRNAを含むトータルRNAを抽出して、前年度に同定した下流シグナルのTANGLNとLASP1の動態を解析し、それらの下流シグナルがmiR-143およびmiR-145に直接関与してるか解析する予定である。高肺転移株においてTANGLNおよびLASP1をsiRNAによるノックアウトあるいは形質導入による過剰発現を行い、mir-143とmir-145の発現量の解析を行い解析する。また、親株と高肺転移株におけるマイクロRNAのクラスター解析を行い、mir-143やmir-145以外のマイクロRNAの発現にも着目して研究を進める予定である。整形外科,骨・軟部腫瘍
冬眠誘導因子を用いた移植肝臓保存時間の延長に関する実験的研究

Lewisラットの肝細胞、肝類洞壁細胞の単純浸漬冷保存下でのviabilityと再酸素化、復温時のviabilityを冬眠誘導因子投与の相違により比較した。2群:DADLE1mg/kg体重を肝臓摘出24時間前と肝臓摘出直前に陰茎静脈より投与する群冷保存下と再酸素化での細胞内ATP量測定形態学的変化、・麻酔下にLewisラット(雄性8週令)の肝臓を潅流後、摘出し、肝類洞壁細胞、肝細胞を分離し細胞培養用wellにて4°CのUW液内で保存し。肝細胞、肝類洞壁細胞の細胞内ATP量、形態学的変化を、4°CのUW液にて保存しO,12,24,48,72時間保存後とその後に37°Cで酸素化したKrebs Hensleit Bufferで30分培養させた後に測定、検討した。結果:形態学的変化は3群間に差異は認めなかった。細胞内ATP量は、肝細胞のそれが2群で良好に保持されていた。再酸素化後の障害では、3群間に差異は認められなかった。今年度の本研究の概要は以下の通りである.2 DADLE1mg/kg体重を肝臓摘出72時間前、24時間前、肝臓摘出直前に陰茎静脈より投与する群3 DADLE1mg/kg体重を肝臓摘出24時間前と肝臓摘出直前に陰茎静脈より投与する群Lewisラットの肝細胞、肝類洞壁細胞の単純浸漬冷保存下でのviabilityと再酸素化、復温時のviabilityを冬眠誘導因子投与の相違により比較した。
重力変化の中枢神経系に対する影響 空間識異常の分子生物学メカニズムの探究

空間認知は視覚、前庭覚、固有覚が中枢神経系内で統合、比較、認知、記憶を繰り返すことにより保たれ、生体が正確な運動を行うための極めて重要な脳機能の一つである。末梢前庭障害により正確な頭部運動のシグナルが脳内に入力しなくなった場合にも、あるいは通常1Gで生活している生体が無重力や過重力などunfamiliarな環境に暴露された場合でも空間認知が障害され、めまいを引き起こす。そこで本研究では実際に重力変化により空間識障害が誘発されるのかどうか、過重力負荷を与えたラットで放射状迷路テストを用いて検討した。また、重力の変化が生体防御系としてのストレス反応を引き起こすのか、血漿コルチコステロン値と血漿ACTH値を測定し検討した。過重力負荷を受けた動物ではコントロール動物に比べ有意に同じアームに複数回入る数が多く、また単位時間あたりに入ったアームの数は多かった。しかし、最終的に単位時間あたりに獲得したえさの数は両者に差がなかった。このことは、過重力負荷動物では空間記憶学習が障害を受け一度入ったアーム(えさのない誤ったアーム)を選ぶ確率が高いが、運動量の増加により多くのアームに入った結果、最終的に獲得したえさの数には差がなかったと解釈できる。以上より、一定の重力環境が空間識の形成に重要であり、生体は過重力負荷により誘発された空間識の障害を運動量の増加およびそれに伴う固有覚や遠心コピーの増加で補っている可能性が示唆された。1時間の過重力負荷では血漿コルチコステロン値、血漿ACTH値とも直後に増加した。血漿コルチコステロンは負荷後1時間後も高値を示したが3時間後には負荷前の水準に戻った。以上より過重力負荷にて、視床下部-下垂体系(HPA axis)が賦活化されることが示唆された。軽いストレス下で血漿コルチコステロン値が上昇した状態では記憶力が上昇したり、非特異的な脳機能が活性化することが知られている。過重力負荷によるHPA axisの活性化は、空間認知の中枢である海馬において障害された空間認知機能を代償する働きがあるのではないかと推察している。この空間認知が障害された場合、ヒトは「めまい」を訴える。すなわち、末梢前庭障害で起こるめまいにも重力変化で引き起こされる宇宙適応症候群にも空間識障害という点では共通の神経機序が存在すると考えられている。過重力負荷には回転装置を用いて2Gの強さで2週間の刺激を与えた。コントロール動物は回転装置のそばにおいて、装置から出る音刺激のみを与えた。放射状迷路テストは8本のアームのうち4本にえさを置き、単位時間あたりに獲得したえさの数、単位時間あたりに入ったアームの数、同じアームに入った数を測定し空間記憶学習の指標とした。

その結果、過重力負荷を受けた動物ではコントロール動物に比べ有意に同じアームに複数回入る数が多く、また単位時間あたりに入ったアームの数は多かった。しかし、最終的に単位時間あたりに獲得したえさの数は両者に差がなかった。このことは、過重力負荷動物では空間記憶学習が障害を受け一度入ったアーム(えさのない誤ったアーム)を選ぶ確率が高いが、運動量の増加により多くのアームに入った結果、最終的に獲得したえさの数には差がなかったと解釈できる。以上より、一定の重力環境が空間識の形成に重要であり、生体は過重力負荷により誘発された空間識の障害を運動量の増加およびそれに伴う固有覚や遠心コピーの増加で補っている可能性が示唆された。重力の変化は宇宙適応症候群に代表される様々な影響を生体に及ぼし、生体にとって有害なストレスであるといえる。そのため、重力を変化させると生体防御系としてストレス反応がおこり視床下部-下垂体-副腎皮質系(HPA axis)に代表される神経内分泌系が賦活されると考えられる。今回我々は、重力の変化がHPA axisに与える影響を、ラット過重力負荷モデルを用い、血漿コルチコステロン値と血漿ACTH値を測定し検討した。Wistar系雄ラットを用い、遠心加速度刺激装置にて2Gの負荷を1時間と3時間別々のラットに施行した。採血は、頸静脈に挿入固定したシリコンカテーテルより負荷前、負荷直後、負荷1時間後、負荷3時間後の4回施行した。実験時負荷装置の側にラットを置き対照とした。1時間の過重力負荷では血漿コルチコステロン値、血漿ACTH値とも直後に増加した。血漿コルチコステロンは負荷後1時間後も高値を示したが3時間後には負荷前の水準に戻った。血漿ACTHは1時間後にはほぼ負荷前と差がなくなった。3時間負荷では負荷直後のみ血漿コルチコステロン値、血漿ACTH値の高値を認めた。過重力負荷にて、血漿コルチコステロン値、血漿ACTH値は上昇し、HPA axisの賦活化を認めた。またこの変化は、過重力負荷直後の急性反応の結果であり、比較的早期に正常化したと考えられる。我々は昨年度の本研究において、過重力負荷がラット放射状迷路試験において空間認知を阻害することを報告している。軽いストレス下で血漿コルチコステロン値が上昇した状態では記憶力が上昇したり、非特異的な脳機能が活性化することが知られている。過重力負荷によるHPA axisの活性化は、空間認知の中枢である海馬において障害された空間認知機能を代償する働きがあるのではないかと考察した。
円偏波円錐ビームを放射するラジアルラインスロットアンテナの研究

円偏波円錐ビームを放射するラジアルラインスロットアンテナの動作を実験により確認した(1)。また、基本モデルにおいて電波の放射方向を大きく調整できないという問題点を解決するために、その制御法として2周配列設計(2)および回転モード給電(3)を提案した。また、平成7年に日本で打ち上げられる移動体通信用衛星であるN-STARの地上局への応用を踏まえ、広い仰角範囲(4)および高い利得(5)を実現できる給電法を提案した。1.既に提案された円偏波円錐ビームラジアルラインスロットアンテナを12GHz帯にて試作して測定を行った結果、指向性の形状や絶対利得、交差偏波特性などが理論値とよく一致することを確認した。2.基本構造では天頂角約30°方向に放射し、その角度は大きく変化できない。より天頂角の大きい(水平方向に近い)方向に放射させるために、スロット列を1周から2周に増やし、内周と外周を互いに逆相に励振することで最大放射方向を天頂角50°付近に移動できることを明らかにした。3.(2)と同様の目的で、中央給電部に軸対称モードを励振する同軸プローブの代わりに、回転モードを発生させる共振器型給電部を用いることによって、最大放射方向を天頂角50°付近に移動できることを明らかにした。4.N-STAR海上移動局に要求されている天頂角10°70°の広範囲を単一円錐ビームでカバーすることが不可能であるため、同軸プローブと共振器型給電部を組み合わせた新しい切替え型給電部を提案した。また、天頂角10°70°の範囲で利得が最大になるようアンテナの最適化を行った。
周手術期看護における術後疼痛管理スタンダード及び教育プログラム開発に関する研究

1.研究目的本研究では、手術療法を受ける患者に対して安楽な術後生活を保証することを目指し、周手術期看護における術後疼痛管理スタンダードとそれに基づく教育プログラムを試案として開発した。2.研究方法本研究の主旨を承諾し協力が得られた周手術期患者の術後疼痛管理に携わる麻酔科医師、外科医師、外科病棟看護師、大学教員等から編成する10名の研究プロジェクトチームを編成、月2回の定例会議をもちながら、術後疼痛管理スタンダードと教育プログラムについて国内外の文献を検討、内容を吟味し試案を作成した。また試案のスタンダードや教育プログラムの内容について、臨床経験5年以上の外科系病棟に所属する臨床看護師にヒアリングを行い、信頼性および実現可能性を検討した。3.研究結果および今後の課題文献検討およびヒアリングの結果、術後疼痛管理スタンダードは、I.術後疼痛管理の文献的検討、II.スタンダード作成の経緯、III.目的と適応範囲、IV.用語の定義、V.術後疼痛管理における看護倫理、VI.術後疼痛管理実践、VII.術後疼痛マネジメントにおけるリソースの活用及び必要なシステム、で構築できた。教育プログラは、I.教育プログラム作成と運用の基本方針、II教育プログラムモデル、III.教育プログラム概要(対象・内容・実施時期)、IV.教育プログラムの運用方法、V.展開例、で構成し明文化した。また教育プログラムの運用に必要な術後疼痛管理の基礎知識、実践方法、問題状況シュミレーションをビデオ教材として作成した。さらに試案作成した教育プログラムの実施効果を判定するために、サブストラクションに基づいた評価内容と評価方法を明確にした。今後は、広域的に教育プログラムの実行の具体的展開と実施前後の教育評価を行うとともに、臨床看護師が自己学習可能な学習体系を構築したいと考える。平成15年度の目標術後疼痛管理の概念検討を行い、術後疼痛管理スタンダード及び教育内容・方法の試案を作成する。研究方法1.文献検討を通して、研究者が術後疼痛管理スタンダードの素案を明示した。2.本研究の主旨を承諾し協力が得られた周手術期患者の術後疼痛管理に携わる麻酔科医師・病棟管理者・臨床看護師等から編成するプロジェクトチームを編成し、定期的に会議をもち作成した術後疼痛管理スタンダードと教育内容・方法についての検討を行った。3.作成した術後疼痛管理スタンダード及び教育内容・方法の試案について修正及び改善を図るため、本研究の主旨を承諾し協力が得られた3病院の看護部にヒアリングを行った。4.教育内容を具現化する一案として術後疼痛管理の概念についての視聴覚教材の作製を行った。研究成果と今後の計画術後疼痛管理スタンダード(案)は、(1)患者の権利と倫理、(2)管理環境、(3)急性疼痛サービスの体制、(4)継続的な質の改善、(5)研究、(6)他職者との協働・連携、(7)アセスメント、(8)計画と実践、(9)評価として構成した。また教育プログラム(案)として(1)知識習得に関するもの、(2)技術習得に関するもの、(3)専門職としての態度に関するもの、(4)問題への対処行動に関するものを構築し、その教育内容を明確にした。また術後疼痛管理に関して観念的な学習だけでは臨床看護師の責務を理解することには限界があるため、視聴覚教材も試案の一部として作製した。今後は更なる術後疼痛管理スタンダード(案)とその追従となる教育プログラム(案)の実現可能性を追求するとともに、臨床現場での術後疼痛管理実態調査及び術後疼痛管理教育プログラムの効果を明確にする。平成16年度の目標術後疼痛管理教育プログラムを構築し、教育プログラムの具体的運用方法と教育プログラム実施後の評価内容について明確にする。研究方法1.術後疼痛管理のスタンダードに基づく、教育プログラム(案)を作成した。2.本研究の主旨を承諾し協力が得られた周手術期患者の術後

疼痛管理に携わる麻酔科医師、外科医師、手術室看護師、外科病棟看護師等から編成するプロジェクトチームを編成し、月2回の定期的会議をもち、教育プログラム(案)について、内容・方法の吟味およびプログラム運用の実現可能性について検討した。3.教育プログラムの運用における教材の検討についても教育プログラム内容・方法と連動して検討した。4.試案した教育プログラムの運用の具体案および実施後の効果判定のための評価内容・方法について検討した。研究成果と今後の計画本研究における術後疼痛管理教育プログラム内容(案)は、(1)術後疼痛管理における看護倫理と看護の役割に関すること、(2)術後疼痛管理に必要な基本概念に関すること、(3)術後疼痛管理の看護実践に必要な技術(薬物投与方法と観察、緩和ケア方法等)、(4)術後疼痛管理に必要な態度形成に関すること、(5)術後疼痛管理における問題対処行動に関すること、の5つの大項目を設定し、各大項目にそれぞれ下位項目を構築した。また、教育プログラムの運用について、術後疼痛管理に携わる看護師への効果的な実施のための教材作成も同時に行い、さらに教育プログラム評価として、サブストラクションに基づく評価内容の抽出の検討を行った。今後は、教育プログラム実施に向けてのパイロットスタディの実施と内容の再検討、教育プログラム評価の具体案(調査内容・方法の具現化)をより明確にし、術後疼痛管理スタンダードに基づく教育プログラム実施による効果を明確にする。平成17年度の目標術後疹痛管理スタンダードの明確化と教育プログラム評価方法の明確化を図り、教育プログラムの実施前後の効果を把握する。研究方法1.本研究の主旨を承諾し協力が得られた周手術期患者の術後疼痛管理に携わる麻酔科医師・外科医師・外科病棟看護師等から編成する研究プロジェクトチームで、月2回の定例会議をもち、術後疹痛管理スタンダード(案)をさらに再検討し明文化した。2.術後疼痛管理スタンダードは、(1)スタンダード(案)作成の経緯、(2)スタンダードの目的と適応範囲、(3)用語の定義、(4)術後疼痛管理にかかわる看護倫理、(5)術後疼痛管理実践、(6)術後疹痛マネジメントにおけるリソース活用と必要なシステム、(7)その他、術後疼痛管理についての基礎知識などの資料、を確定した。3.既に試案作成した教育プログラムの実施効果を判定するためのサブストラクションを改訂・整備し、理論的システム・操作的システム/変数と測定・評価(方法と内容)を明確にした。研究成果と今後の課題継続的な研究の推進により、術後疼痛管理実践の指針となるスタンダードの策定、教育プログラムを構築できたことは、今後の術後疼痛管理実践に貢献するものと確信する。現在、教育プログラム実施前のアンケート調査・参加観察の実施に向けて、研究協力の得られている病院への実施準備に着手している段階にあり、横断的調査を継続する予定である。
元素分析装置CHNコーダーによる喫飲食及び大便中の栄養素量推定に関する研究

栄養素摂取量と成人病特に大腸癌の発生との間には関連性があるといわれている。したがって,食事中の各栄養素,エネルギー,食物繊維量を知ることは重要である。しかし,従来の食事中の栄養素測定法は時間と費用がかかり,対象者の多い公衆衛生の場で実際に実施することは困難であった。本研究では,1検体当たり10分位で測定できる元素分析装置CHNコーダーを用いて喫飲食,代弁を試料とし,試料中の炭素,水素,及び窒素量から,食事中の栄養素,エネルギー,食物繊維量を推定する式を作成することを目的とした。平成6年度は食事,糞便試料の中の炭素,水素,窒素量をCHNコーダーで測定し,公定法で求めた各栄養素,エネルギー,食物繊維量と対応させ,CHNコーダーで求めた炭素,水素,窒素の値から,各栄養素,エネルギー,食物繊維量を推定する式を作成した。その結果,食事中のCHNコーダーで測定した炭素,水素,窒素値から食事中の各栄養素,エネルギーを推定する式は作成できたが,糞便中の,炭素,水素,窒素の値と食事中の食物繊維量との間には一定の関連性を見いだせず,推定式を作成することはできなかった。これは,糞便中に腸内細菌,脱落腸上皮の占める割合が大きい(約50%)ためと考えられた。以上より,食事中のエネルギー,栄養素の推定は,これら食物中のCHNコーダーで測定した炭素,水素,窒素の値を今回の推定式に代入して求めることができ,またそれだけで十分な結果が得られるものと考えられた。しかし,糞便中の炭素,水素,窒素の値から摂取栄養素,エネルギー,食物繊維の推定はできなかった。本研究は喫飲食物と糞便中の栄養素(糖質,脂質,タンパク質)を元素分析装置CHNコーダーで測定(推定)することを目的としている。平成4年度は,実際の食事及び糞便で標準的試料を作成し,採取と分析のための前処理及び試料の保存に関する検討を行った。その結果,喫飲食物は適当量の蒸留水を加え,ミキサーで十分にホモジナイズしたのち凍結乾燥させて微細粉末に粉砕し4°Cで保存することで測定に耐え得る試料が得られた。一方,糞便も十分にホモジナイズしたのち凍結乾燥させて微細粉末に粉砕し4°Cで保存することで測定に耐え得る条件の試料となった。試料作成過程におけるホモジナイズを十分に行うことが元素分析装置CHNコーダーの測定値の再現性を保つ上で最も重要であることが明かとなった。また元素分析装置CHNコーダーによる標準的試料中の炭素,水素,窒素の測定値と他施設(九州大学中央元素分析センター)との比較を行った。その結果いずれの元素も両施設間の値にきわめて高い正の相関関係(相関係数0.99,傾き1.0)がみられた。また標集的試料中(食事)の栄養素量の公定法による測定を行い,この値と元素分析装置CHNコーダーの測定値を比較することでCHNコーダーからの栄養素量推定法を検討し,良好な推定式を完成させた。一方糞便に関しては,満足のいく推定式はまだ完成していない。これは糞便中に腸内細菌由来の窒素が多く存在するためであり,これがタンパク質の推定の障害となっている。以上より,研究はおおむね当初の計画通りに進行中である。栄養摂取量と成人病特に大腸癌の発生との間には関連性があるといわれている。しかし,従来の栄養素摂取量測定法では時間と費用がかかり,対象者の多い公衆衛生の場で実際に実施することは困難であった。本研究では、1検体あたり10分位で測定できる元素分析装置CHNコーダーを用いて喫食物,大便を試料とし,試料中の炭素,水素,及び窒素量を測定し,公定法で測定した栄養素量とよく相関する推定式を確立することを目的とする。

この推定式が実用化すれば,従来困難であった個人レベルの栄養素摂取量の把握が公衆衛生の場でも可能となる。これまでの研究経過としては,平成4年度は,喫食物及び大便の標準的試料を作成し,採取と分析のための前処理及び試料の保存に関する検討を行った。また,元素分析装置CHNコーダーによる標準的試料中の炭素,水素,窒素の測定値と他施設(九州大学中央元素分析センター)との比較を行い,良好な相関が得られた。そこで,平成5年度は,当初の計画通り,標準的試料中の栄養素量の公定法による測定を行い,これと元素分析装置CHNコーダーの測定値から栄養素量推定式の作成を試みた。このために使用した標準的試料中の数は約50であった。推定式はほぼ完成されたが,現在最終段階の調整中である。また,実際に住民より喫食物及び大便を買上げて収集し,分析のための前処理を行った。現在あわせて約150サンプルを凍結保存中である。以上のように,研究は現在のところ順調に計画通りに進行中である。栄養素摂取量と成人病特に大腸癌の発生との間には関連性があるといわれている。したがって,食事中の各栄養素,エネルギー,食物繊維量を知ることは重量である。しかし,従来の食事中の栄養素測定法は時間と費用がかかり,対象者の多い公衆衛生の場で実際に実施することは困難であった。本研究では,1検体当たり10分位で測定できる元素分析装置CHNコーダーを用いて喫飲食,大便を試料とし、試料中の炭素,水素,及び窒素量から,食事中の栄養素,エネルギー,食物繊維量を推定する式を作成することを目的とした。平成6年度は食事,大便試料の中の炭素,水素,窒素量をCHNコーダーで測定し、公定法で求めた各栄養素,エネルギー,食物繊維量と対応させ,CHNコーダーで求めた炭素,水素,窒素の値から,各栄養素,エネルギー,食物繊維量を推定する式を作成した。その結果,食事中のCHNコーダーで測定した炭素,水素,窒素値から食事中の各栄養素,エネルギーを推定する式は作成できたが,大便中の,炭素,水素,窒素の値と食事中の食事繊維量との間には一定の関連性を見いだせず,推定式を作成することはできなかった。これは,大便中に腸内細菌,脱落腸上皮の占める割合が大きい(約50%)ためと考えられた。以上より,食物中のエネルギー,栄養素の推定は,これら食事中のCHNコーダーで測定した炭素,水素,窒素の値を今回の推定式に代入して求めることができ,またそれだけで十分な結果が得られるものと考えられた。しかし、大便中の炭素,水素,窒素の値からは摂取栄養素,エネルギー,食物繊維の推定はできなかった。