hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結核菌を認識するレクチン受容体群の発見と新規リガンドを介する免疫賦活機構

C型レクチン受容体DCARが、結核菌に含まれる特有の成分、ホスファチジルイノシトールマンノシド(PIM)と呼ばれる糖脂質を認識する受容体としてはたらき、免疫応答を活性化していることを発見見出した。DCARは、単球由来炎症性マクロファージに限局して発現しており、結核菌のPIMがDCARに結合すると、このマクロファージが活性化されることが判明した。さらに、活性化したマクロファージは、サイトカインやケモカインを放出してさらにTh1応答を活性化させることで、菌の排除に寄与していることも明らかとなった。Dectin-2が結核菌の細胞壁の構成成分であるリポアラビノマンナンの機能的な受容体であることを示した。リポアラビノマンナンはDectin-2により認識され、有害な炎症を惹起することなく、アジュバントとしてT細胞を介する獲得免疫応答を増強することが判明したことから、本経路は理想的なアジュバントのリードとなり得ると考えられる。Dectin-2およびMincleは、Fc受容体γ鎖、さらに、その下流のシグナル伝達経路を共有する。しかし、マンノース付加リポアラビノマンナン-Dectin-2経路がトレハロースジミコール酸-Mincle経路とは異なる免疫応答を誘導する分子機構は、いまだに不明である。今後、この特異的な経路の解明を進めることにより、有害な炎症を最小限に抑えて獲得免疫応答の増強を促進する有用なアジュバントの開発につながることが期待される。新規Clecファミリーを発現するNFAT-GFPを導入したレポーター細胞を作成し、これら受容体が結核菌を認識し得るか否かを検討する。活性化モチーフとの共役が不明の受容体に関してはCD3ζ鎖とのキメラ分子を作成して、シグナル伝達能を付与し、レポーター細胞に導入する。これらのレポーター細胞を、結核菌、非定型抗酸菌(M. avium complex)と共培養し、レポーター活性が上昇するか否かを明らかにする。活性が認められた菌種に関しては、様々な溶媒で処理してリガンドが抽出される画分の同定を進める。共培養で認識が認められなかった菌種に関しては、リガンド成分が細胞壁に露出していない可能性もあるため、親水性、疎水性溶媒による抽出画分の活性を確認する。6F2領域欠失マウスの骨髄由来樹状細胞における結核菌刺激によるサイトカイン産生をin vitroで調べる。その後、野生型マウス、6F2欠失マウス、及びCARD9欠損マウスにM. tuberculosis H37Rv、及びM. bovis BCG株を感染させ、生存率を比較する。14日後、90日後の肺、脾臓中の菌数を測定する。また、14日後、90日後に脾臓、リンパ節よりT細胞を回収し、PPD抗原でin vitro刺激した際のサイトカイン産生(IFNγ、IL-17)を測定する。6F2領域欠失マウスがCARD9欠損マウスと同程度の顕著な易感染性を示せば、結核菌応答におけるCARD9の重要性(Dorhoi, J. Exp. Med. 2010)は、当該レクチン受容体クラスターに存在する何れかの受容体、或いは複数の受容体の組み合わせで説明できることになる。
歴公連携による主権者教育に関する実証的研究-選挙史から次代を思考する実践を基に-

研究の目的本研究では,新学習指導要領の主旨に即した今後求められる主権者教育の在り方の追究を目的とした。具体的には,「選挙史」をテーマに,中学校社会科の歴史と公民の両分野の連関を意識した「歴公連携」のカリキュラムを提案し,それが主権者教育に与える有用性について追究した。研究の方法まず,前年度までの研究を基に,次代に求められる主権者教育論と単元構想の枠組みを構築した。特に今年度は,今後の主権者教育の方向性を詳細に分析した上で,その理論的研究を行った。また,選挙史学習や政治認識に対する生徒の実態調査等の実証的研究に関する資料も収集・検討して,新学習指導要領に沿った独自の単元を構想した。7月には,政治及び歴史の認識や社会科への関心等に対するアンケート調査を実施し,生徒の実態を把握した。812月には,その実態に基づいた具体的な指導計画を立案し, 1月下旬に授業実践を行った。尚,本研究の概要や進捗状況については,学会での発表や論文の執筆を通して公表した。研究の成果本年度は中学2年のみの授業担当であった。本研究は,公民的分野との連携カリキュラムのため,現時点では指導計画の完全な実践には至っていないが,前半2時間分の実践を通して,生徒は選挙制度の利点や課題を多様な視点で考察することができた。第1時では,身近な経験を通して現代の選挙制度の現状を把握した。続く第2時では,明治時代の選挙制度の特色を前時との比較から捉えたことを基に,時代の特色と次代への影響を考え,文章として表現することができた。今後も指導計画に沿って展開していくことで,「歴公連携」のカリキュラムが,歴史的変遷をふまえて現代社会を多面的に捉え,今後の社会に対する実現可能な展望と主体的形成者としての意識の涵養に有用であることを検証していく予定である。具体的な成果と政治意識の変容の分析等についても,研究を継続する中で進めていきたい。
「学校に行きたくない」と感じながら登校する児童生徒の状態像に応じた援助方法の解明

「学校に行きたくない」と感じながら登校する小中学生への支援について、学校生活スキル(学校で適応的に生活するスキル)とソーシャルサポート(人から支えられている感覚)の視点から検討を加え、一学年間及び中学入学段階の変化を追跡調査した。その結果、1学期で多くのサポートを受け、多様なスキルを獲得することが、あらゆる不登校傾向を低下させていた。また、中学進学時の状況には、各不登校傾向に応じたスキルとサポートを高める必要が示された。「学校に行きたくない」と感じながら登校している小・中学生への援助を検討するために、未開発の小学生用不登校傾向尺度,小中学生用登校回避場面測定尺度,小中学生用登校回避場面対処行動尺度,を開発した。予備調査では,以下の2つの調査を行った。まず,小学生用不登校傾向尺度開発のために,計17名の小学校教師ならびに教育相談員を対象として,既存の中学生用不登校傾向尺度を小学生に理解できる言葉に修正してもらった。次に,小中学生用登校回避場面測定尺度と小中学生用登校回避場面対処行動尺度では,計393名の小中学生を対象に,学校に行きたくないと思う場面と,その場面になっても登校するために行っている工夫・努力を自由に記述してもらった。本調査では,以上の結果をもとにして,計680名の小中学生を対象に調査を実施した。その結果,小学生用不登校傾向尺度は既存の中学生用不登校傾向尺度と構造が異なり,より単純化した構造であることが明らかとなった。また,信頼性・妥当性ともに十分な尺度であることが確認された。さらに,小中学生用登校回避場面測定尺度,小中学生用登校回避場面対処行動尺度についても,信頼性・妥当性ともに満足のいく結果が得られた。そして,登校回避場面の違いによって対処行動が異なることが明らかとなった。これらの結果については, 2009年度の学会等で発表予定である。また,以上を踏まえて今後一年間にわたる追跡調査を実施予定である。「学校に行きたくない」という感情が、小学校から中学校へかけてどのように変化するのか。そして、その感情の変動に影響する要因は何か。この点を明らかにするため、平成20年度に小学校を卒業し、平成21年度に中学校へ入学した生徒に対し、小学校在籍時からの追跡調査を実施した。その結果、小字校から中学校にかけて「別室登校を希望する不登校傾向」が増大した者は、小学校での集団活動・課題遂行の各スキル,中学校での自己学習・集団活動・健康維持の各スキルが低かった。「遊び・非行に関連する不登校傾向」が増大した者は、小学校での集団活動・課題遂行・健康相談の各スキル、中学校での自己学習・進路決定・集団活動・健康維持の各スキルが低かった。「精神・身体症状を伴う不登校傾向」が増大した者は、小学校での自己学習・課題遂行の各スキル、中学校での自己学習・健康維持・コミュニケーションの各スキルが低かった。「在宅を希望する不登校傾向」が増大した者は、小学校での自己学習・課題遂行・健康維持の各スキル、中学校でのあらゆる学校生活スキルが低かった。この結果から、「学校に行きたくない」感情の変動には、心理的側面だけではなく、学習、集団生活上の基本的ルール等の影響も大きいことが示唆された。また、ソーシャルサポートとの関連性を検討したところ、中学校で友人を中心としたソーシャルサポートが増加することで、「精神・身体症状を伴う不登校傾向」「在宅を希望する不登校傾向」を低減させる可能性が示唆された。これらの成果は、現在問題となっている中一ギャップ現象の改善に貢献するものである。以上の結果をさらに進展させるため、平成21年度の一年間にわたり、約3,000名の小中学生に対する「学校に行きたくない」感情の変化を追跡調査した。現在、最終調査が実施されたところであるため、今後分析を実施していく。小中学生における「学校に行きたくない」という感情が、一学年間でどのように変化するのか。その影響因として学校生活スキル、ソーシャルサポートを想定し、追跡調査を実施した。その結果、小中学生ともに、両親や教師・友人のソーシャルサポートが1学期においてあらゆる不登校傾向を低減させることが明らかとなった。特に友人からのサポートは、年間を通じた影響力があり、重要であった。また学校生活スキルに関しては、小学生で「学習面」「心理・社会面」「健康面」のスキル、中学生ではそれに「進路面」も含めた全領域のスキルが、1学期においてあらゆる不登校傾向を低減させていた。しかし、これらの関連性は学期を追うにつれて、不登校傾向の様相の差異によって異なってくることも指摘された。さらに、1学期に比べ、その後の学期では関連性が低くなってくることも明らかであった。加えて、1学期段階での不登校傾向の状態は、年間を通じて影響を与え続けるという結果も得られた。

したがって、本研究では、1.1学期段階で、学校生活スキルを育成するような支援を行うことと、あらゆるサポートを受領している感覚を育成すること、2.2学期以降では、個々の状態に合わせて不足する学校生活スキルを育成すること、3.特に大人からのサポートは、2学期からではなく1学期から行うことで効果的であること、の3点が指摘された。以上の結果を踏まえた具体的援助を実施することにより、学校での不登校予防に結びつく可能性があると示唆される。
乳房再建術を受ける乳がんサバイバーの主体的な「生」を支える援助プログラムの開発

目的は、乳房再建術を受ける乳がんサバーバーが主体的に生きることを支えるために必要な援助プログラムを開発することである。30年度は、18名のがん診断時から乳房再建終了までに体験した困難と対処のプロセスから、必要な支援内容を抽出した。一次二期乳房再建術を受けた乳がん患者が体験する困難と対処のプロセスは、【確実な生を求めて葛藤し再建術を希望する】ことによって、乳房全摘出術に臨み、【自分に合った再建方法を模索する】。このプロセスでは、<人工物に対する抵抗>、<胸のふくらみに重点を置く>など、自己の価値観と向き合い、再建術後の自分のイメージをしていることが特徴であった。そして乳房再建術を受けると【術後の苦痛に対処し、今後を見据える】というプロセスを辿った。この結果、【確実な生を求めて葛藤し再建術を希望する】ことによって、乳房全摘出術に臨むプロセスでは、診断時の気持ちの揺れに寄り添うこと、適切な情報提供、全摘出術による不安への対応、全摘出術への期待の承認が必要と考えられた。乳房全摘出後の【自分に合った再建方法を模索する】では、全摘出後の個々の生活の困り事への対応に加え、乳房再建方法の選択の葛藤に寄り添うことが重要である。再建術後の【術後の苦痛に対処し、今後を見据える】では、乳房再建した体験を肯定的に受け止められるよう、術後の生活の困り事への緩和への対応を迅速に行い、一連のプロセスへの気持ちの表出を促すことが重要である。これらの要素から、一次二期乳房再建術を受ける乳がんサバイバーに必要な支援内容を抽出し、内容をまとめた。18名の質的帰納的分析結果から、介入プログラムの要素を抽出し、専門家会議で検討した。その結果から支援プログラム内容を精錬させた。しかし、介入を予定していた実施施設の診療体制が再編されたため、対象事例の確保が困難となった。2019年度は、研究協力者である外来CNとの連携を強化し、対象事例の確保に万全をつくす。目的は、乳房再建術を受ける乳がんサバイバーが主体的に生きることを支えるために必要な援助プログラムを開発することである。28年度は、関連文献検討とプログラムに必要な要素を抽出するために、がん診断時から乳房再建終了時までに体験した困難と対処について質的帰納的に明らかにした。乳房再建術を受ける患者の看護に関する研究内容の検討では、【乳がん患者の病状過程における思い】【乳がん患者のボディイメージの変容に関する心理プロセス】【乳がん患者のストレスに対する対処行動】【乳がん患者の術式選択と術後の影響】【看護師による乳がん術後患者への看護実践】【周囲の言動・情報が乳がん患者に与える影響】の6カテゴリが抽出された。看護師は患者の心情を理解した上で、患者が乳房再建術によるボディイメージの変容などを受容できるような看護支援方法の確立が必要で患者の現状を捉える研究に加え、支援に結びつける研究の必要性が示唆された。一次二期乳房再建術を受けた乳がん患者が体験する困難と対処のプロセスでは、自家組織を用いた再建者4名を分析した。乳がんと診断をされ、【確実な生を求めて葛藤し再建術を希望する】ことによって、乳房全摘術(TE挿入)に臨み、次に【自分に合った再建方法を模索する】。そして自家組織による再建術を受けると、【術後の苦痛に対処し、今後を見据える】プロセスを辿っていた。再建方法選択における困難の特徴は、再建後に『精神的なダメージ』を抱え、結果に後悔する人は、術後の自分の体調やボディイメージの変化が予測とは異なり、想像以上に苦痛を感じていることが明らかとなった。以上から、一次二期乳房再建術を受けた乳がん患者が困難に対処し、再建術に意味を見出すためには、患者の心理的安寧を促進し、治療方法選択の際は、術後の心身の変化の理解が得られるように情報提供を行うことと再建の意味を見出す支援の必要性が示唆された。今年度の目的は、関連文献検討とプログラムに必要な要素を抽出するための質的帰納的研究を行うことであった。現在、文献検討は終了し、質的帰納的研究は予定の18名のインタビューを終了し、14名の逐語録を作成した。29年度は、プログラムに必要な要素を抽出するため、がん診断時から乳房再建終了時までに体験した困難と対処について、人工乳房による再建術を行った事例など、新たに14名を追加し分析した。新たに抽出されたカテゴリとして、がん診断による衝撃や落胆に対して、『気持ちを整えるための工夫』を行った後に、再建術の情報を収集していた。また、再建者は、乳房温存による再発の恐怖と(乳房再建術を前提とした)全摘による心身の不安という葛藤を経て、『再建術への期待』を抱き全摘術に至った。再建方法の選択では、再建後の形状や身体に傷をつくることを最小限にするといった理由でインプラントを選択していた。一方、人工物への抵抗が払拭できない者は自家組織を選択していた。

再建術後は、再建の意味を見いだせないといった精神的なダメージと日常生活で感じる身体的苦痛といった苦痛を体験するが、自分なりの工夫と周囲からの励ましによって、『乳房再建術を意味づける』に至った。以上から、診断の衝撃と同時に乳房再建という意思決定を迫られている患者に対しては、診断の衝撃を緩和するための対処がとれるよう支援する必要がある。また、再建方法選択時は、両者の情報を提供した上で、個々の生活、価値観と向き合える機会をつくること、再建術後に体験する心身の苦痛緩和が図れるよう支援することが、再建術の意味づけに重要であることが示唆された。プログラムに必要な要素を抽出する質的・記述的研究への協力者が当初予定より4名ほど上回ったため、分析に時間を要した。しかし、例数が増えたことで新たな知見が得られ、プログラムに還元できるという副次的効果も得られた。目的は、乳房再建術を受ける乳がんサバーバーが主体的に生きることを支えるために必要な援助プログラムを開発することである。30年度は、18名のがん診断時から乳房再建終了までに体験した困難と対処のプロセスから、必要な支援内容を抽出した。一次二期乳房再建術を受けた乳がん患者が体験する困難と対処のプロセスは、【確実な生を求めて葛藤し再建術を希望する】ことによって、乳房全摘出術に臨み、【自分に合った再建方法を模索する】。このプロセスでは、<人工物に対する抵抗>、<胸のふくらみに重点を置く>など、自己の価値観と向き合い、再建術後の自分のイメージをしていることが特徴であった。そして乳房再建術を受けると【術後の苦痛に対処し、今後を見据える】というプロセスを辿った。この結果、【確実な生を求めて葛藤し再建術を希望する】ことによって、乳房全摘出術に臨むプロセスでは、診断時の気持ちの揺れに寄り添うこと、適切な情報提供、全摘出術による不安への対応、全摘出術への期待の承認が必要と考えられた。乳房全摘出後の【自分に合った再建方法を模索する】では、全摘出後の個々の生活の困り事への対応に加え、乳房再建方法の選択の葛藤に寄り添うことが重要である。再建術後の【術後の苦痛に対処し、今後を見据える】では、乳房再建した体験を肯定的に受け止められるよう、術後の生活の困り事への緩和への対応を迅速に行い、一連のプロセスへの気持ちの表出を促すことが重要である。これらの要素から、一次二期乳房再建術を受ける乳がんサバイバーに必要な支援内容を抽出し、内容をまとめた。18名の質的帰納的分析結果から、介入プログラムの要素を抽出し、専門家会議で検討した。その結果から支援プログラム内容を精錬させた。しかし、介入を予定していた実施施設の診療体制が再編されたため、対象事例の確保が困難となった。29年度は、乳房再建術を受ける乳がん患者に必要な支援の要素を抽出し、プログラム原案を作成するとともにプログラムに必要な教材準備を行う予定である。同時に、28年度データを論文化する。30年度は、質的・記述的研究から導き出された結果から、乳がん再建術を受ける乳がん患者に必要な支援の要素について、専門家会議で検討し、現実の時間経過に即したプログラムを開発して、実施する。臨床場面で、乳房再建術を受ける乳がん患者との関わりの機会が多い、乳腺看護外来のCNと、積極的にコンタクトして進捗を促進させる。
多発性硬化症の臨床に有用なバイオマーカーの探索と確立に関する研究

多発性硬化症(MS)と関連疾患NMOの診療に役立つバイオマーカー(検査指標)を明らかにするために、DNAマイクロアレイやフローサイトメーターによって患者血液・髄液サンプルを解析した。MS髄液で顕著に増加するT細胞集団(CCR2+CCR5+細胞)や、NMOの末梢血で特異的に増加するB細胞集団を明らかにすることができた。研究成果はMS/NMOの補助診断に活用できるにとどまらず、新たな治療法の確立につながるものである。多発性硬化症(MS)患者の疾患活動性を評価する指標として、NK細胞のCD11c分子発現レベルに着目し、その臨床的意義を明らかにする。また、MS病態と関連するバイオマーカーをNK細胞発現分子の中から同定し、臨床で利用できるようにすることを目標としている。多発性硬化症(MS)の活動性を反映するバイオマーカーを確立するために、患者末梢血NK細胞のCD11c分子発現に焦点を絞って研究を進めた。フローサイトメーター解析により、寛解期MS患者の中にはNK細胞CD11c発現レベルの高いグループと低いグループがあることを確認し、前者をCD11c-high、後者をCD11c-lowと規定した。CD11c-lowでは、NK細胞のIL-5とGATA-3の発現が健常者に比較して亢進しており、MSの寛解維持に有利な環境が維持されていると考えた。しかるに、CD11c-lowでは、IL-5、GATA-3ともに健常者のレベルにとどまり、NK細胞の免疫制御能がもはや機能しない状況にあると考えられた。またCD11c-highではNK細胞およびT細胞のHLA-DRの発現が亢進していた。これらの結果は、CD11c-highでは免疫系が活性化状態にあり、NK細胞の介在する免疫制御機構にも欠陥があり、不安定な寛解状態にある可能性を示唆した。そこで、免疫抑制剤、ステロイド剤、インターフェロンを投与されていないMS患者のCD11cレベルを測定した後、医師・患者ともに検査結果を知らせない条件で、患者の臨床症状を4ヶ月にわたって追跡調査した。その結果、追跡期間中にCD11c-highグループの60%前後が再発を起こしたが、CD11c-lowでは再発率は15%にとどまった(p<0.01)。試験管内実験でCD11cの誘導される条件を探ったところ、炎症性サイトカインIL-15単独、あるいはIL-12とIL-18を組み合わせて添加した時に、CD11c発現レベルが有意に亢進することがわかった。くすぶり型の炎症がCD11c亢進の背景にあり、CD11cが有用なバイオマーカーになることが推測される(米国免疫学会誌発表)。多発性硬化症(MS)は再発と寛解を繰り返す自己免疫疾患で、患者個々の疾患活動性を適切に評価し、再発リスクを予知する方法の開発が待ち望まれている。しかし、治療方針の決定は経験と勘に頼るところが大きく、医療現場では問題が山積している。我々は、最近、MS患者NK細胞のCD11c発現レベルが疾患活動性と相関することを示し、バイオマーカーとして用いうる可能性を提唱した(Aranami, et. al.J.Immuonol.177:5659,2006)。MSのバイオマーカーの確立に向けて、本年度は、NK細胞CD11c発現の経時的変化、CD11c発現と相関する分子群や細胞内サイトカインの同定などに関する研究を進めた。患者NK細胞のDNAマイクロアレイによる発現解析の結果、CD11c発現増強とNK細胞における抗アポトーシス蛋白発現低下に明らかな関連を認めた。さらに、ケモカイン受容体、Th細胞関連分子、細胞活性化分子などの発現をフローサイトメトリーで解析した結果、NK細胞のCD11c発現とNK細胞頻度が逆相関を示すことが明らかになった(相関係数-0.31、p value=0.000049)。試験管内実験では、NK細胞のCD11c発現は炎症性サイトカインの添加によって誘導できる。しかし、患者血清サイトカイン濃度(IL-12、IL-18、IL-15、TNF-α)は、NK細胞のCD11c発現レベルと相関しなかった。以上から、患者NK細胞CD11c発現亢進は、NK細胞のアポトーシス増加によるNK細胞の頻度減少と密接に関連し、NK細胞の変調によってMS再発のリスクが高まることを示唆する。我々はNK細胞の変化を多面的に捉えることによって、MSの客観的な病態評価が可能であると考えている。多発性硬化症(MS)は中枢神経系の自己免疫性脱髄疾患であると考えられている。代表研究者は近年CD11cが一部のMS患者NK細胞で高発現し、再発率と関連すること(J.Immunol.2007)や、末梢血T細胞のマイクロアレイ解析により、MSが細分類される可能性を示している(J.Neuroimmunol.2006)。本研究の目的は、MSの診断、病態把握、予後推定などに有用なバイオマーカーを確立することである。

このため、(1)NK細胞CD11cのバイオマーカーとしての確立および(2)MSの病態や再発に関連する新規遺伝子の探索、を行なっている。(1)に関しては、個々の患者毎にCD11c発現量の経時的変化を認めると共に、CD11c発現増加とNK細胞の減少の関連を見出した。さらに患者NK細胞マイクロアレイ比較で、抗アポトーシス機能を有すると報告されているクラスタリン(CLU)遺伝子発現がCD11c高発現NK細胞で著名に減少していることを見出した。CLUに対するsiRNAでCLU発現を抑制すると、培養後のNK細胞数の有意な減少が認められたことから、CLUがNK細胞において抗アポトーシス機能を担っていると考えられ、NKK細胞CD11c発現増加、頻度減少、CLU発現減少が、MS病勢の増悪を示すマーカーとして有用であると考えられる。(2)については、MS患者T細胞を再発時と寛解期で比較し、分子ネットワーク解析から、再発におけるNF_<-K>Bの重要性を示した(Dis.Markers 2008)。また、MSのT細胞で著明な発現亢進を示す遺伝子としてNR4A2を報告したが(Neurobiol.Dis.2005)、今回炎症性サイトカインの産生を促進する転写因子であることを明らかにした(PNAS2008)。インターフェロンベータ(IFN-β)はMSの再発予防薬であるが、IFN-β不応例では生体内でのIFN-β発現が投与前より高く、病態形成や悪化因子として働いている可能性が示唆されている。我々は、NK細胞CD11c発現量に対するIFN-βの影響を解析した。健常者の末梢血単核球を分離し、IFN-b存在下で3日間培養し、NK細胞におけるCD11c平均蛍光強度を測定した。低濃度(0.3-3ng/ml)ではCD11c発現増加に、高濃度(100ng/ml)では発現抑制に働くことを見出し、MSのCD11c発現増加にIFN-βが関与している可能性を示唆した。(2)MS再発に関与するT細胞サブセットの同定我々は、T細胞亜分画の同定に、ケモカイン受容体発現パターン解析が有用であることを報告している。この手法を用いて、MS再発期と対照疾患の末梢血と髄液T細胞を蛍光標識された抗CCR2、CCR4などの抗体で6重染色し、メモリーCD4陽性T細胞に占める、各種サブセットの頻度を測定した。その結果、再発期のMS髄液においてCCR2陽性CCR5陽性T細胞が有意に増加することを見出した。血液脳関門破綻に関与すると考えられるメタロプロテイナーゼ9(MMP-9)遺伝子産物の発現量を測定したところ、この細胞は他のメモリーT細胞分画と比較して、MMP-9発現が有意に高く、Zymographyでも確認された。MS増悪時に髄液で増加するCCR2陽性CCR5陽性T細胞は血液脳関門破壊能を有し、MS病態において重要な役割を果たしていると考えられる。多発性硬化症(MS)は、中枢神経抗原を標的とする自己免疫疾患であると考えられている。本研究の目的は、MS及び関連疾患の診断、病勢判定、治療効果判定に有用なバイオマーカーを確立することである。今年度同定したバイオマーカー候補は、(1)MS関連疾患である視神経脊髄炎(NMO)診断における形質芽細胞頻度(PNAS,2011)、(2)MS診断におけるCCR2陽性CCR5陽性
CO_2の削減に貢献する各種木造ラーメン架構の提案とその耐力発現機構の解明

CO_2を長期間固定する方法として、戸建て住宅や大規模な公共建築物を全て木造建築とすることは有効な方法であり、既に2006年に「木造低層公共建築物を促進させる法律」が施行されている。本研究はこの法律に沿って、高強度・高剛性、そして大地震にたいしても崩壊せず地震後に現状復帰可能な木造ラーメンフレーム構造を戸建て木造軸組構造住宅から3階建て大規模集成材構造建築物に至るまで安心・安全に適用できる技術を開発したものである。[課題1.]引きボルトラーメン接合部の改善引きボルト式ラーメン接合部の剛性・耐力の改善策として、(1)広葉樹面圧プレートを用いためり込み補強法、(2)摩擦杭式応力伝達法の2つの補強法について検討した。部分圧縮要素試験によって寸法バランスが耐力性能に及ぼす影響について最適な寸法比の検討を行い、Γ型接合部試験により効果を検証した。結果、両方式とも剛性・耐力性能の向上が認められ、また、靭性・外観を損ねない簡易な補強法として有効であることが示された。[課題2.]LSBラーメン接合部の改善LSBラーメンの脆性的な破壊性状を改善するため、梁と柱部材を連結する接合金物の軸受けに降伏変形能力が保証されている高靭性ボルト(SNR490B)を使用して、接合部の高靭性化を図った。実験の結果、LSBの引抜き破壊値のバラツキが大きく、常に高靭性ボルトの降伏が先行するとは限らなかったが、狙い通りの弾塑性挙動は観察されたので、京都大学より本接合法を特許申請することができた。次年度は、より確実な高靭性化に向けて改良を続ける。[課題3.]2方向ラーメン接合部におけるパネルシアー破壊対策十文字型柱-梁接合部では、梁両端のモーメントが柱のパネル部分に大きな負担を与え、せん断破壊が起こり易い。この防止策として長い全ネジビスをパネルゾーンに45°方向に打ち込んでパネルゾーンを補強する方法を検討した。平成23年度に実験を行う。[次年度に対する検討]平成23年度実施予定の耐力壁と木質ラーメンの併用構造の設計法策定のため、LSBラーメン柱の歪データから、LSBラーメン柱の曲げモーメント及び負担水平力を計算し、荷重増分解析により算出したLSBラーメンフレームの荷重-変形角関係と比較した。その結果、歪データから計算した負担水平力とフレームモデルの増分解析により算出した水平力とは良い一致をみることが確認された。1)耐力壁との併用を前提とした戸建て木造住宅用ラーメン架構の開発耐力壁とラーメン架構を併用した戸建て住宅の設計法を開発する目的で、木質ラーメンフレームと構造用合板を釘打ちした耐力壁が直列に配置された試験体について実験的検討を加えた。耐力壁としては長さ910mm×高さ2730mmの集成材枠に釘を50150mmピッチに変化させて片面に構造用合板を留め付けた1P耐力壁を用いた。木質ラーメンとしては、、在来軸組金物工法住宅の分野で使われている梁受け金物や柱脚金物を組み合わせて門型ラーメンを構成させた住宅用のラーメン架構を用いた。耐力壁とラーメンを直列結合させた試験体の場合、ラーメン単体の水平剪断性能と耐力壁単体の水平勇断性能の単純な重ね併せの性能は発揮されず、両者の和よりも幾分低い性能が発揮された。力学モデルにおける直列バネシステムの場合、性能の低い方の剛性や強度にシステム全体の剛性や強度は左右されがちであることを、今回の実大実験で確認することができた。2)多層木造を想定した高強度・高剛性・商靱性な1層部分のモーメント抵抗接合法の開発高剛性、高靱性な集成材純ラーメン架構を開発する目的で、LSBの引き抜け耐力以下の荷重レベルで部材を連結しているコの字型金物を接合している摩擦接合用高張力ボルトを先行たり降伏させる特殊長孔ボルト接合法を開発し、その機能を組み込んだ集成材柱-梁接合部試験体、柱脚試験部試験体を用いて静的正負繰り返し加力実験を行い、接合部が予定通りLSBの引き抜け耐力以下の荷重レベルで明確な降伏点を示す弾塑性挙動を示すことを確認した。更に、同様の接合部で組み立てた実大門型ラーメン試験体の静的水平加力実験を行った。柱-梁接合部、並びに柱脚接合部単体の実験で得られた非線形モーメントー回転角の関係を負勾配を含む4折れ線関係で包絡線として近似し、更に谷・野村の提唱する"Normarized Characteristic Loop"(NCL)モデルで履歴ループを近似して、実大実験(スパン4-5m、高さ2.73m)の集成材門型ラーメン架構の非線形解析を行った結果、数値計算結果は実大集成材門型ラーメン架構の実際の、剛性、履歴ループの特徴、降伏耐力等を十分な精度で予測できることが分かった。この成果を基に、接合法の特許を申請した。

本研究で開発した接合システムは、集成材ラーメン架構の柱と梁を連結する部分、および柱と基礎とを連結する部分に使用するもので、その基本的なメカニズムは通常の高張力ボルトの先孔を特殊な長孔にすることで、高張力ボルトが辷り降伏を起こした後は、荷重の上昇は起こらず、辷り変形のみが進行し、非常に変形能力の高い接合性能を発揮できることを特徴とするものである。この接合システムは職務上の発明として京都大学から特許申請が出され、現在特許公開中である(特開2013-014940・平成25年1月24日、発明者:小松幸平)。実験は柱-梁接合部、柱脚接合部、そしてスパン4.5m、高さ2.7mの集成材門型ラーメン試験体を用いて実施した。その結果、集成材ラーメン架構は地震力に相当する横からの力を受けた場合、高張力ボルト部分が辷り変形を起こし、せん断変形角が1/10radを超える大変形に至っても、部材や接合部では一切破壊せず、なお荷重は上昇する機運さえ示した。荷重を除去した後は高張力ボルトを緩めて元の門型架構に復帰できることも確認できた。この接合システムの特徴は、既往の集成材用接合法をすべてそのまま利用可能であること、接合システムが低コストで製作可能なこと、高張力ボルトの締め付けトルクを適切に設計することで、明確な降伏耐力が設定可能であること、一端高張力ボルトが辷り始めると、大きな摩擦エネルギーを消費し、極めて高いエネルギー吸収能力を発揮すること、そして、大地震が終った後、添え板の高張力ボルトを緩め、柱を立て直して部品を交換することで、ラーメン架構を再利用可能であり、大掛かりな解体工事が不要となること等、多くの利点を持った画期的な接合システムであることが認められ、現在民間企業からの利用申込みも始まっている。今後需要の拡大が期待できる木造低層公共建築物を集成材ラーメンで建設する場合に有効な方法である。共同研究者たよって、これまでに、通しボルト式ラーメンの弱点である初期剛性の低さを画期的に向上させる方法の開発が進んだこと、並びに耐力壁と木質ラーメンを併用した構造システムの実験が順調に進み、予想通り単なる2つの性能の違う耐力要素の重ね併せは出来ないことが判明したこと、また研究主任は高靱性ラーメンを可能とする接合法の開発に成功し、静的加力実験の結果、非常に靱性に富んだ接合部を実現できることを実際に確認でき、特許申請を実現できたことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度においては、CO2の固定機能が高いと期待される「低層木造公共建築物」への適用を目指して、2層集成材構造建築物をモデル的に机上設計し、その荷重分担領域を再現できるような形で柱-梁接合部分を立体的に取り出した「柱勝ち2層接合試験体」を製作して、京都大学防災研究所の振動台を借用して実際の観測地震波を入力する振動実験を行い、静的実大実験で確認された高靭性が、実際の観測地震動クラスの揺れに対しても、同様に発現されるかどうかを確認する予定である。
知的好奇心を深め科学的な思考力や科学技術を育む科目・分野横断的科学実験教材の開発

「知的好奇心を深め科学的な思考力や科学技術を育む科目・分野横断的科学実験教材の開発」という研究課題で本年度は,次の三つの研究課題を推進。1)身近な素材(薬用植物・健康食品・ベンツアルデヒドなど)を用いた科目・分野横断的な科学実験教材の開発と実践:○異分野を効果的に関連・融合させた広領域型科学実験教材の開発:種々の薬理作用を示すイチョウ葉・シソ(アカジソ,アオジソ)の葉・種子の含有成分を中心に八段階からなる広領域型科学実験教材の開発(学部生・院生および教師を対象にした教材の開発○ベンツアルデヒド関連化合物Cannizzaro反応を応用した広領域型科学実験教材の開発2)開発した科学実験教材を改良し,教師と大学連携による教育効果の高い実践の推進(科学教材の評価,学校現場への導入,児童生徒の科学的思考力と科学技術を育む):○ベンツアルデヒドのCannizzaro反応を用いた広領域型の科学実験の体験:理系を目指す高校生を対象にした公開講座の実施(3日間)。実施方法:出前授業を実施し,体験の意義と内容の理解をはかる。大学,現場教師と連携し,実施計画書(テキスト)を作成。学部生・院生は指導者として参加(実践教育)。参加した教師による学校現場での授業導入。徳島新聞・徳島テレビ報道○Science Discoveryの開催(3回):SSH指定校(徳島県立城南高等学校,化学系コース30名)にて,開発した科学実験教材を改良し,出前科学実験講座を実施。○ふれあいサイエンスの実施-「科学の森」見つめよう!考えよう!私達の環境を(2回):(小中学生・父兄対象)簡易比色計の作成(環境教育),身近な食物の科学(V.Cを中心に)3)研究成果をまとめ,現場教師および教師を目指す学生向けの科目・分野横断的な科学実験教材テキストと実践集の作成20042007年度に実施したSPP事業に関するテキスト及び実践のテキストの作成「知的好奇心を深め科学的な思考力や科学技術を育む科目・分野横断的科学実験教材の開発」という研究課題で本年度は,次の三つの研究を推進した。(1)身近な素材(薬用植物・健康食品を中心)を用いた科目・分野横断的な科学実験教材の開発(教師教育:学部生・院生および教師を対象):○種々の薬理作用を示すタマネギ外皮を用いた広領域型の八段階からなる科学実験教材の開発を推進した。「一部日本科学教育学会(2005年岐阜)発表」(2)連携の教育体系と枠組みの構築(児童・生徒のキャリア教育・教師教育):○教育連携体系の構築と大学・学校・地域間の連携協力体制の充実*サイエンス・パートナーシップ・プログラム(SPP)の実施(徳島市立高等学校):8月17日(水)19日(金)「知的好奇心を深め科学的思考力や科学技術を育む科学実験研究の体験」,物理(光エネルギーを考える),化学(薬草と科学),生物(生物による放射線の測定)の3領域で構成。○理科教員の10年経験者研修(タマネギの外皮を用いた科学実験):8月2日(金)○フォーラムの開催11月20日(日):「新世紀型理数科系教育の展望」11月26日(土)○大学Jr.サイエンス&ものづくり(小・中学生・保護者対象)環境教育:11月26日(土)(3)学校支援講座の実施(教育実践の推進):○サイエンスアドベンチャー「清水の環境を考える」自作簡易比色計を用いた環境評価開催場所:土佐清水市立下川口中学校10月27日(木)28日(金)○「Science Discovery」スーパーサイエンスハイスクール(SSH)校生のための化学実験(鳴門教育大学):(徳島県立城南高等学校)平成18年3月14日(火)簡易比色計の作成と環境教育平成18年3月15日(水)Cannizzarro反応(ベンズアルデヒドを用いた酸化還元反応)「知的好奇心を深め科学的な思考力や科学技術を育む科目・分野横断的科学実験教材の開発」という研究課題で本年度は,次の三つの研究課題を推進。徳島新聞・徳島テレビ報道○Science Discoveryの開催(3回)

:SSH指定校(徳島県立城南高等学校,化学系コース30名)にて,開発した科学実験教材を改良し,出前科学実験講座を実施。○ふれあいサイエンスの実施-「科学の森」見つめよう!考えよう!私達の環境を(2回):(小中学生・父兄対象)簡易比色計の作成(環境教育),身近な食物の科学(V.Cを中心に)3)研究成果をまとめ,現場教師および教師を目指す学生向けの科目・分野横断的な科学実験教材テキストと実践集の作成20042007年度に実施したSPP事業に関するテキスト及び実践のテキストの作成
界面分離型薬物捕捉場の創成と医療排水処理への適用

医療排水中薬物の高効率除去のための気液および固液界面分離場を設計した。微量のアニオン界面活性剤、高分子電解質、Al(III)を使用する凝集フレーテーション法により、テトラサイクリン系・フルオロキノロン系抗生物質が除去された。抗生物質のAl(III)錯体とドデシル硫酸イオンの疎水性イオン対の気液界面への吸着による。本法により、酸性・塩基性薬物も除去された。一方、β-ラクタム系抗生物質は二本鎖カチオン界面活性剤修飾オルガノクレーに捕集された。ペニシリンG(m/z = 335)は抗菌性のないペニシロ酸(m/z = 353)に室温で2時間以内に分解した。合成医療排水を用いて実用性を検証した。医療活動や健康維持に使用される薬物による生態系への影響が懸念されているが、現行の排水処理技術は薬物の除去に対応したものとはいえず、水環境への漏出が世界各地で報告されている。本研究は、薬物を選択的に捕捉する機能を有する分離場を設計し、排水中の薬物を迅速かつ一斉に除去できる高効率かつ低環境負荷型の排水処理技術の可能性を検討した。1.凝集フローテーション法による排水中抗生物質の迅速除去アニオン界面活性剤、高分子電解質およびアルミニウム塩を水中に添加し、気泡を送り込むことにより、気液界面に薬物を選択的に捕捉し、かつ凝集により回収することができた。微視的環境プローブ法により、水中および気液界面に薬物の捕捉に関与する疎水場の形成が示唆された。最適化により、既存の処理技術によっては効果的な除去が難しいとされるテトラサイクリン系抗生物質のほか、種々の酸性薬物および塩基性薬物を一斉かつ迅速に排水中から除去された。2.オルガノクレー固液界面分離場の設計と排水中抗生物質の低環境負荷捕集・分解二本鎖型界面活性剤修飾ベントナイト(オルガノクレー)による抗生物質の捕集と分解の機構を検討した。質量分析の結果、分解生成物は抗菌性の基となるβ-ラクタム環が開裂したペニシロ酸であった。分解反応は一次反応により進行し、温度の上昇とともに促進された。アレニウスプロットの傾きより、分解反応の活性化エネルギーはバルク水中と比べて大幅に低下し、オルガノクレーがβ-ラクタム環開裂の触媒として機能することが明らかになった。界面活性剤収着量の増大およびpHの低下につれて反応速度定数が増大することより、界面活性剤の疎水性やクレー担体の酸点が触媒機能に関与することが示唆された。本法はペニシリン系およびセファロスポリン系など種々のβ-ラクタム系抗生物質の捕集と分解に有効であった。排水中抗生物質の捕集に有望と考えた2つの方法の有効性が示された。凝集フローテーション法は、微量の界面活性剤を含む凝集剤による凝集現象と気泡分離(曝気)を合わせた方法であり、疎水的な気液界面への薬物捕捉といった除去機構の解明および適用範囲の拡大のための設計指針が得られた。本法を凝集、曝気および固液分離等の要素技術に適合させることにより、効果的な医療排水浄化技術が設計できると考えられる。一方、オルガノクレーは、全抗生物質の6割超を占めるβ-ラクタム系抗生物質の捕集と分解への有効性が示され、分解生成物の同定や速度論的解析から反応機構解明への道筋が得られた。医療排水や生活排水中の抗生物質等医薬品類の高効率除去技術として、界面活性剤と高分子電解質の複合体の凝集と気泡分離とを組み合わせた凝集フローテーション法および界面活性剤収着粘土鉱物(オルガノクレー)吸着法の可能性を検討した。凝集フローテーション法においては、薬物本来の疎水性だけでなく、Al(III)との錯形成や界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム、SDS)とのイオン対形成による疎水性化学種の形成が気液界面への捕捉に関与することがわかった。凝集過程を観測するためのナノ粒子を調製する方法を新たに開発するとともに、ナノ粒子を用いた凝集過程のその場観察方法についても検討した。微視的環境プローブの蛍光スペクトルより、ミセル形成濃度以下のSDSと高分子電解質の複合体により疎水場と気液界面の疎水場が薬物の捕捉に関与することが示唆された。納豆菌由来のバイオサーファクタントであるサーファクチンを添加すると、合成界面活性剤であるSDSの使用量を10分の1に減らしても同様の性能が得られ、本法は生物分解(活性汚泥法)の前段処理技術として有望と考えられた。二本鎖型界面活性剤吸着モンモリロナイト(オルガノクレー)は様々なβ-ラクタム系抗生物質の捕集に有効であるだけでなく、25°C、pH7という温和な条件において抗菌性の基となるβ-ラクタム環の開裂反応を促進させる触媒としての作用を示した。オルガノクレーを充填したカラムを作成し、抗生物質を含む水を通したところ、抗生物質が吸脱着を繰り返すうちに分解し、抗菌性を持たないペニシロ酸のみがカラム下部から流出した。オルガノクレー層の透水性はモンモリロナイトの粒子径に依存したが、連続通水処理には不十分であり、有害物質漏出防止のためのバリア層としての利用が適当と考えられた。医療排水だけでなく、農薬含有排水による環境汚染防止技術としての可能性も見出された。

凝集フローテーション法においては、抗生物質のみならず、いくつかの酸性薬物や塩基性薬物の挙動も解析し、広範な薬物の迅速かつ一斉除去を実現した。さらに、バイオサーファクタントの利用においては、納豆菌由来のサーファクチンの効果が示され、低環境負荷化の道が示された。オルガノクレー吸着法では、抗生物質使用量の6割超を占めるβーラクタム系抗生物質を除去するだけでなく、分解する方法を見出し、その機構解明に近づいた。ただし、透水性の調整には限界があることも明らかとなり、連続処理技術への適用よりも漏出防止技術への展開を図るべきと考えられる。医療排水や生活排水中の抗生物質等医薬品類の高効率除去技術として、界面活性剤と高分子電解質の複合体の凝集と気泡分離とを組み合わせた凝集フローテーション法および界面活性剤収着粘土鉱物(オルガノクレー)吸着法の可能性を検討した。凝集フローテーション法においては、バイオサーファクタントの併用による界面活性剤の全使用量の削減による環境負荷低減に取り組んだ。高い界面活性を持つ納豆菌由来のサーファクチンの添加(12 mg/L)により、合成界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の使用量を10分の1(2 mg/L)に減らしても塩基性薬物を効果的に除去できた。しかし、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを含む排水の場合は除去率の低下が見られた。サーファクチンとの錯形成が考えられるため、マスキング剤として、炭酸水素ナトリウムを添加したところ、3員環抗うつ薬の除去率が80%程度に回復した。次に、紫外線分解の併用を試みた。薬物が濃縮された水面に紫外線を局所的に照射することにより、水全体に照射する場合に比べて100倍以上の速度でフルオロキノロン系抗生物質を分解することができた。オルガノクレーを薬物防止のバリア層として用いる可能性を引き続き検討した。β-ラクタム系抗生物質として、メシチリン耐性黄色ブドウ球菌の検査薬として用いられるオキサシリンについて良好な捕捉と分解が見出され、オルガノクレー充填カラムへの通水実験により、バリア層となりうることが確認された。さらに、平成28年度にオルガノクレー内における分解が見出された有機リン系農薬フェニトロチオンについても捕捉と分解を検討した。1ヶ月以上の連続通水実験では溶出は分解物ニトロクレゾールのみであったことから、農薬含有農業排水の浄化帯としての利用が考えられる。医療排水中薬物の高効率除去のための気液および固液界面分離場を設計した。微量のアニオン界面活性剤、高分子電解質、Al(III)を使用する凝集フレーテーション法により、テトラサイクリン系・フルオロキノロン系抗生物質が除去された。抗生物質のAl(III)錯体とドデシル硫酸イオンの疎水性イオン対の気液界面への吸着による。本法により、酸性・塩基性薬物も除去された。一方、β-ラクタム系抗生物質は二本鎖カチオン界面活性剤修飾オルガノクレーに捕集された。ペニシリンG(m/z = 335)は抗菌性のないペニシロ酸(m/z = 353)に室温で2時間以内に分解した。合成医療排水を用いて実用性を検証した。凝集フローテーション法においては、テトラサイクリン系抗生物質の他に、外来患者への処方が増加しているフルオロキノロン系抗生物質および種々の酸性および塩基性薬物の除去に対する適応性を明らかにする。薬物の疎水性の尺度である水-オクタノール間分解係数と諸条件化における除去率を系統的に調べ、本法の設計指針を得る。環境適合性の向上のために、バイオサーファクタントの利用も試み、可溶化能や起泡性の高さを利用した除去率の向上を目指す。
嫌気発酵による木質系バイオマスからのメタンの生産とその生成機構

先ず、下水終末処理場の消化汚泥を嫌気発酵に用いることの適否について検討し、フラスコレベル実験で消化汚泥がグルコース、結晶性セルロース(アビセル)、濾紙からのガス生産に利用できることがわかった。次いで、18L容ポリエチレン製タンクを用いる発酵のスケールアップを行い、同様に発酵が進行することを認めた。また、この実験において、発酵に用いる汚泥は発酵に加えたセルロースに馴化されており、このような馴化汚泥を用いるセルロースからのガスの生産速度は、馴化されていない汚泥に比べて上昇していた。次に、試料に対する前処理の効果を処理材のセルラーゼ(メイセラーゼ)による糖化率とメタン発酵から評価した。先ず、CMT社製粉砕器を用いてブナ材に対する微粉砕処理の効果を検討したところ、ホロセルロースあたりの糖化率は未処理では4.9%であるのに対し、処理時間を5分、20分、1時間および2時間とした場合、それぞれ24.9、47.6、74.6および88.6%に達した。一方、スギ材に対してもほぼ同様の効果が得られた。ついで、微粉砕処理材にについててメタン発酵を行った。5gの20分処理ブナ材からは20日間および60日間の発酵によりそれぞれ900mlおよび1,500mlのガスが得られた。しかし、スギ材からのガス発生は低く、1時間処理においても60日間の発酵で600mlのガス発生に留まった。ついで、リグニン分解能の高い10株の白色腐朽菌によるブナ材の処理を試みた。Coriolus consors、Coriolus hirsutusおよびCyathus stercoreusによる処理は高い酵素糖化率を与え、1、2および4ヶ月処理によりC.consorsではそれぞれ25.0、35.7および49.7%、C.hirsutusでは26.8、51.9および58.3%、C.stercoreusでは27.4、30.9および52.8%の糖化率であった。また、これら3種の担子菌で処理した試料2.5gをメタン発酵に供試したところ、12日間で650、470および410mlのガス発生がみられた。なお発生ガスのメタン含量は約4555%であった。このことから、担子菌処理の有効性が示された。本年度においては、主として発酵容器として500mlの三角フラスコを用いるモデル発酵を試みた。先ず、能代市下水処理施設から汚泥を採取し、グルコース、裁断ろ紙、結晶セルロース(アビセル)を基質として嫌気的にガス発生を行わせたところ、二次消化汚泥を用いた場合に良好なガスの生成が認められた。ガス分析の結果、発生ガス中ガス組成はメタンと二酸化炭素がほぼ同じ濃度であった。次いで、スギおよびブナ木粉(粒径2mm)を嫌気発酵したところ、ガスの発生がほとんど認められなかったことから、前処理の必要性が明らかとなった。前処理として、先ずスギ木粉をリファイナーにより種々の条件で解繊処理を行い、得られた処理木粉の発酵を行ったところ、過酸化水素などの酸化剤との複合処理によりガス発生の改善が認められた。

さらに、ブナ木粉(粒径2mm)を高圧容器中で210°Cにおいて蒸煮処理を行い、嫌気発酵を行わせたところ、ガスの発生の向上が認められた。一方、スギ腐朽木からの分離菌株およびスギ木粉に良好な生育を示す選抜株による前処理効果を検討した。供試した菌株のうち、Coriolus hirsutus(アラゲカワラタケ)がリグニンおよびセルロースを非選択的に分解し、Coriolus consors(ウスバタケ)がリグニンをセルロースよりも良好に分解することを認めた。また、この両菌株を用いる2および6週間の処理により、スギ木粉からのガスの発生が改善されることが認められた。さらに、発酵容器のスケールアップのため10L容器を用いる汚泥の訓養を試みた。試料に対する前処理の効果を処理材のセルラーゼ(メイセラーゼ)による糖化率とメタン発酵から評価した。先ず、CMT社製粉砕器を用いてブナ材に対する微粉砕処理の効果を検討したところ、ホロセルロースあたりの糖化率は未処理では4.9%であるのに対し、処理時間を5分、20分、1時間および2時間とした場合、それぞれ24.9、47.6、74.6および88.6%に達した。一方、スギ材に対してもほぼ同様の効果が得られた。ついで、微粉砕処理材に対してメタン発酵を行った。5gの20分処理ブナ材からは20日間および60日間の発酵によりそれぞれ900mlおよび1,500mlのガスが得られた。しかし、スギ材からのガス発生は低く、1時間処理においても60日間の発酵で600mlのガス発生に留まった。ついで、リグニン分解能の高い10株の白色腐朽菌によるブナ材の処理を試みた。Coriolus consors、Coriolus hirsutusおよびCyathus stercoreusによる処理は高い酵素糖化率を与え、1、2および4ヶ月処理によりC. consorsではそれぞれ25.0、35.7および49.7%、C. hirsutusでは26.8、51.9および58.3%、C. stercoreusでは27.4、30.9および52.8%の糖化率であった。また、これら3種の担子菌で処理した試料2.5gをメタン発酵に供試したところ、12日間で650、470および410mlのガス発生がみられた。なお発生ガスのメタン含量は約4555%であった。このことから、担子菌処理の有効性が示された。一方、微生物種の同定に用いられるBIOLOGシステムを用いて、二次消化汚泥をセルロース訓養の有無で比較し、微生物相の違いを検討した。その結果、セルロース訓養した汚泥において資化できる炭素源の種類が減少したことから、セルロースで訓養することにより微生物相が変化することが示唆された。
超急冷および非平衡相材料

本年度は、1993年8月に仙台で開催される第8回超急冷・非平衡相材料に関する国際会議の準備時期として最も重要であり、本総合Bの予算を利用して、2回の国際会議の準備会議を行った。第1回目の会議は、1993年10月3日富山大学で開催し、国際会議のこれまでの準備状況を確認するとともに、招へい研究者の最終決定を行った。また、第2回目の国際会議の案内状の内容の打ち合せならびに配布時期について議論した。第2回目の会議は、1992年11月29日、30日の両日、宮崎県のサンルート蔵王ホテルにて、超急冷および非平衡相材料の最近のトピックスについて討論を重ね、来年の国際会議における最重要成果の動向を調査した。この会議において、最近のトピックスとして紹介された内容は、(1)超急冷、気相凝縮法およびメカニカルアロイング法によるアモルファス相、非平衡結晶相および金属人工格子の生成およびそれらの構造、組織、特性、(2)準結晶と近似結晶の生成、構造、性質、および(3)超急冷法で作成したアモルファス合金および非平衡相結晶合金の特性と応用の3分野に大別される。それぞれの分野において、世界の先駆けとなる重要なデータが日本で得られつつあることが確認できたことは、来年度の国際会議の中心的なトピックスを決める上で大変有意義であった。また、この29、30日の会議では第2回国際会議の最終内容を討論し合うとともに、1993年2月締切のアブストラクトの取扱い、審査方法およびプログラムの決定方法などについて話合い、進行順を決定した。さらに、本総合Bの予算を使用して、3月上旬には、最先端な成果が得られつつある状況について再度検討の機会をもった。このように、総合Bの予算を使用することにより、第8回超急冷および非平衡相材料の国際会議の準備を順調に進めることが出来ていると思っており、本年第8回の国際会議を成功裡に終えることができるものと信じている。