hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペプチド核酸を応用した選択的細菌抑制による微生物叢コントロール法の確立

本研究の目的はアンチセンスPNAを口腔微生物に対して応用し,特定細菌種の増殖抑制を行うことである。歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis、ならびにAggregatibacter actinomycetemcomitansのHSP遺伝子ならびにAcpP遺伝子を標的としてアンチセンスPNAを設計・合成し、増殖抑制効果を調べた。結果、P. gingivalisに対しては、両遺伝子を標的としたアンチセンスPNAによって、増殖を効果的に抑制することができた。A. actinomycetemcomitansに対しては、PNAによる顕著な増殖抑制効果はみられなかった。本研究の目的はアンチセンスPNAを口腔微生物に対して応用し,病原遺伝子の発現抑制,あるいは特定細菌種の増殖抑制を行うことである。これによってアンチセンスPNAを応用した細菌叢コントロール法を開発するための基礎を確立する。これまでの研究から、アンチセンスPNAを効率よく細菌(Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans)菌体内へ導入するためのペプチド配列を同定することができた。平成27年度はこのペプチド配列を応用した研究を実施し、以下の研究結果を得た。1.歯周病原細菌P. gingivalis、ならびにA. actinomycetemcomitansのHSP60遺伝子を標的としてアンチセンス配列の設計を行った。2.設計したアンチセンス配列をもとにPNAを合成し、これに菌体導入の効率を上げるためのペプチド配列(KFFKFFKFFK)、ならびに蛍光物質(Tmr-red)を付加したアンチHSP60PNAを合成した。3.合成したアンチセンスPNAをP. gingivalis、ならびにA. actinomycetemcomitansの培養液中に添加し、菌体内導入効率を調べた。その結果、ペプチド(KFFKFFKFFK)単体に比べ、導入効率は低下するものの、菌体内へアンチセンスPNAが導入されていることを確認することができた。4.標的遺伝子としたHSP60の発現を調べた結果、アンチセンスPNAによる発現抑制は顕著ではなく、今後、標的配列、ならびに標的遺伝子の変更が必要となる可能性がでてきた。設計したアンチセンスPNAを歯周病原細菌に導入することができた。残念ながら、効果的に標的とした遺伝子の発現抑制を行うことはできなかったが、今後、標的とする配列を変更すること、あるいは標的遺伝子を変更することで問題を解決できるものと考える。本研究の目的はアンチセンスペプチド核酸(アンチセンスPNA)を口腔微生物に対して応用し,病原遺伝子の発現抑制,あるいは特定細菌種の増殖抑制を行うことである。これによって、将来的にアンチセンスPNAを応用した細菌叢コントロール法の開発を目指す。これまでの研究において、歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis、ならびにAggregatibacter actinomycetemcomitansを標的菌種として、アンチセンスPNAを菌体内に導入するためのキャリアーペプチド配列について検討してきた。64種類のペプチドについて細菌内への導入効率を調べた結果、KFFの繰り返し配列が最も2種類の歯周病原細菌に対して高い導入効率を示した。上記の結果を受け、昨年度はP. gingivalisの保有する熱ショック蛋白質(HSP60)を標的分子として、キャリアーペプチドを付与したアンチセンスPNAを合成し、細菌の増殖抑制試験を実施した。しかしながら、アンチセンスPNAによって大きくP. gingivalisの増殖を抑制することはできなかった。平成28年度は、アンチセンス鎖の塩基配列を変更することによって、再度、P. gingivalisの増殖抑制試験を実施した。すなわち、HSP60 mRNA上のアンチセンスPNA標的部位をtranslation initiation siteからやや上流にシフトし、12塩基のアンチセンスPNAを再合成した。その結果、アンチセンスPNA濃度が10μM付近において、細菌の増殖を抑制する結果を得た。今後、標的遺伝子の発現状況、あるいは標的遺伝子をより致死的遺伝子に変更して研究を継続する予定である。標的とした熱ショックタンパク質の発現量が多いため、アンチセンスPNAによる抑制が難しい可能性がある。これによって、アンチセンスPNAを応用した細菌叢コントロール法を開発するための基礎を確立する。これまでの研究において、PNAを細菌内へ導入するためのキャリアーペプチドについて検討し、導入効率の高いアミノ酸配列を同定した。ひきつづき、Porphyromonas gingivalis、ならびにAggregatibacter actinomycetemcomitansの増殖を特異的に抑制するアンチセンス鎖の検討を行ってきた。その結果、heat shock protein 60 (HSP60)遺伝子の翻訳開始点周囲に設計した12塩基のアンチセンス鎖を付加したPNAによって、上記した2菌種の増殖を特異的に抑制できる結果を得た。すなわち、P. gingivalisに対しては、3μMのペプチド核酸を培養液に添加することで、その増殖が抑制された。ペプチド核酸の濃度を10μMとした場合には、さらに増殖抑制効果が強くなった。A. actinomycetemcomitansに対してもほぼ同様の結果を得た。これらの実験に加えて、細菌の増殖抑制が標的とする遺伝子発現抑制に起因することを調べるために、HSP60の菌体内発現量をウエスタンブロット法で解析した。P. gingivalisのHSP60に反応性を示す抗体が入手できなかったため、HSP60の発現解析はA. actinomycetemcomitansで行った。結果、アンチセンスPNAの添加によってHSP60の発現量が減少していることを確認し、PNAが特異的に標的遺伝子に作用していることが示唆できた。

さらにHSP60以外に、acpPを標的とし、特異的に両菌種の増殖抑制が可能であることを示唆する結果を得た。本研究の目的はアンチセンスPNAを口腔微生物に対して応用し,特定細菌種の増殖抑制を行うことである。歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis、ならびにAggregatibacter actinomycetemcomitansのHSP遺伝子ならびにAcpP遺伝子を標的としてアンチセンスPNAを設計・合成し、増殖抑制効果を調べた。結果、P. gingivalisに対しては、両遺伝子を標的としたアンチセンスPNAによって、増殖を効果的に抑制することができた。A. actinomycetemcomitansに対しては、PNAによる顕著な増殖抑制効果はみられなかった。発現抑制を行う標的遺伝子を複数設定し、それぞれの遺伝子に対するアンチセンスPNAを可能な限り多く準備したうえで、導入試験と遺伝子の発現抑制試験を行う。予算の制約はあるが、合成した複数のアンチセンスPNAの中から、効率よく標的遺伝子の発現を抑制するものをスクリーニングする方策をとる。標的遺伝子を多様化することで、上記問題を解決する。特異抗体の入手が困難であり、遺伝子の特異的な抑制が起こっているのか検証することが、困難となることが予測されるが、菌種特異的な増殖抑制が起こっていることを実証し、これを補う予定である。微生物学平成27年度の予算使用額が予定額を29,154円下回った。これは、価格キャンペーン時を活用して物品費を低価格に抑えた結果である。アンチセンスPNAによる細菌増殖抑制試験が、当初の予定どおり進まなかった。このため、抑制試験後に行う実験計画のための予算に残余が生じた。本年度の研究結果から、アンチセンスPNAの標的遺伝子配列の候補を増やす必要性がでてきた。予算はこのPNA作成のための予算に充足して使用する。平成28年度に予定していた研究計画未実施分については、平成29年度に実施する。また、アンチセンスPNAの標的菌種、ならびに標的遺伝子の種類を増やし、問題解決にあたる。
双方向情報処理に基づく注目領域と文脈情報の能動的な選択による動画像理解の研究

まずは本件急の基礎となる部分的な隠れや対象の向きの変化に影響を受けにくい認識法の研究を行った.従来の認識法では対象領域から抽出した大局的な特徴を用いるのが一般的であったが,新たに局所カーネルを導入し,見えの変動に頑健な認識法を確立した.さらにこの方法を拡張し,動画像処理の基礎となる見えの変動に頑健な対象追跡法を実現した.これらの方法は有効であるが,計算コストが高い.そこで,局所カーネルの計算を高速化する研究にも取り組んだ.また,画像理解を目的として101種類の対象カテゴリを識別する問題にも取り組んだ.ここでは,局所カーネルの考え方を活かした認識法を提案し,従来法と同等の性能が得られることを確認した.また,文脈情報として重要であるシーンカテゴリの識別問題にも取り組み,従来法よりも高い識別精度を達成した.これらの方法を手がかりとして,文脈情報を基に対象の位置を推定する研究や双方向情報処理を用いた適応的な情報選択の研究を行い,その有効性を示した.まずは本件急の基礎となる部分的な隠れや対象の向きの変化に影響を受けにくい認識法の研究を行った.従来の認識法では対象領域から抽出した大局的な特徴を用いるのが一般的であったが,新たに局所カーネルを導入し,見えの変動に頑健な認識法を確立した.さらにこの方法を拡張し,動画像処理の基礎となる見えの変動に頑健な対象追跡法を実現した.これらの方法は有効であるが,計算コストが高い.そこで,局所カーネルの計算を高速化する研究にも取り組んだ.また,画像理解を目的として101種類の対象カテゴリを識別する問題にも取り組んだ.ここでは,局所カーネルの考え方を活かした認識法を提案し,従来法と同等の性能が得られることを確認した.また,文脈情報として重要であるシーンカテゴリの識別問題にも取り組み,従来法よりも高い識別精度を達成した.これらの方法を手がかりとして,文脈情報を基に対象の位置を推定する研究や双方向情報処理を用いた適応的な情報選択の研究を行い,その有効性を示した.本年度は研究の初年度であるので,三年間の基礎となる手法の研究を行った.まず初めに行ったのが,対象を切り出す方法の研究である.近年,局所カーネルの有効性が報告されているが,どのような局所カーネルが有効であるかは検出対象に依存してしまう.従って,検出対象に適していない局所カーネルを利用した場合には充分な精度を得られないと考えられる.そこで,検出対象上の全ての位置に様々な大きさの局所カーネルを配置し,それをAdaboostにより選択した.局所カーネルの重みづけ和もカーネルになるので,1つの局所カーネルの出力値を弱学習器にリンクさせると,Adaboostにより得られた統合識別器が検出対象に適した重みづけ和カーネルとなる.得られたカーネルを用いてSupport Vector Machineで学習することにより,従来の方法よりも精度が向上することを確認した.この成果を国内の会議及び国際会議で発表した.また,提案手法を向きの変化する環境下でも対処できるように拡張した.さらに,局所カーネルだけでなく,大局的なカーネルも併せて統合することでより一層精度が向上することを確認した.この成果を3月の国際会議で発表する.次に,動画像理解の基礎となる対象追跡の研究を行った.実際の環境下では追跡対象の一部が見えなくなる隠れの問題がある.この問題に対処するために,追跡対象を局所領域に分割し,各局所領域に識別器を置いた.そして,各識別器の出力を重みづけ統合することにより最終的な判定を下ようにした.識別器の出力を統合する際に隠れた部分の重みを低下させれば隠れに対処できるが,実際にはどこが隠れるか事前には分からないので,システム自身が適応的に判断しなければならない.ここでは,識別器統合の際の重み空間内での追跡対象の事後確率が高くなるように重みを選択することにした.重み空間内での事後確率分布は動的に変化するので,任意の非線形分布に対応できるパーティクルフィルタを用いた.これにより,隠れが動的に起こるような環境下でも対処できるようになった.この成果も国内の会議及び国際会議で発表した.本年度は局所特徴を利用した認識法の研究を行った.サポートベクターマシンにおいて局所カーネルを利用すると,どうしてもカーネル計算に時間がかかってしまい,計算コストが問題となる.そこで,局所カーネルを高速に計算するためにLocal Normalized Linear Summation Kernelを提案した.これは従来の局所カーネルのロバスト性を維持したまま高速性を実現する方法である.対象検出や識別問題でその有効性を示した.この成果は国際会議DICTA2007にてOral発表した.また,同じく局所カーネルの考え方を取り入れた方法で画像認識の中でも難しい問題である対象カテゴリ識別問題に挑んだ.具体的には,局所特徴からVisual Wordsを作成し,それに対してカーネル主成分分析を行う方法である.この方法は従来のBag-of-wordsアプローチの性能を上回る性能を示すことを実験的に明らかにした.この成果をIEEE WACV2008にて発表した.また,大局特徴を用いた文脈情報の抽出法の研究も行った.具体的には局所的な周波数特徴を基に画像の大局的かつ本質的な情報を抽出しようとするものである.この成果はICVS2008で発表することが既に決まっている.画像全体のシーン情報は文脈情報として利用できる.そこで,シーン識別を行うための多重解像度方向ヒストグラム特徴を提案し,従来法よりも高精度なシーン識別ができることを確認した.

この成果をMIRU2008及びICVS2008にて発表した.また,画像から抽出した文脈情報を基に画像中の対象の位置推定を行う方法を研究も行い,その成果をFIT2008及び電気学会論文誌Cで発表した.また,昨年度に引き続いてカテゴリ識別の研究も行い,その成果をFIT2008にて発表した.さらに,局所特徴に基づく認識法や局所特徴と大局特徴を統合した認識法を提案し,それぞれの研究成果をImage and Vision Computing誌とPattern Recognition誌上で発表した.これを発展させて双方向情報処理を導入し,動的な見えの変動がある動画像からの適応的な認識を実現した.この成果をPattern Recognition誌上で発表した.これらの研究を通して文脈情報や双方向情報処理の有効性を確認した.
高強度コンクリートのクリープおよび乾燥収縮ひずみの予測に関する研究

近年,コンクリート構造物の高層化,大型化,高耐久化に伴い,そこに用いられるコンクリートに要求される性能も高度化・多様化してきた。とりわけコンクリートの高強度化は,橋梁のスパンを大きくすることを可能にするなど,設計上の自由度を広くするだけでなく,耐久性も大幅に改善できる。しかしながら,このような高強度コンクリートを活用するためには,解決しなければならない点も多い。このような高強度コンクリートが最も有効に利用されるプレストレストコンクリート構造の設計においては,クリープおよび乾燥収縮ひずみを正しく予測することが重要である。また,コンクリートをとりまく情勢も変化しつつある。近年におけるコンクリート構造物の急速な高機能化により,ハイパフォーマンスコンクリートの重要性がますます高まってきている。現在提案されているJSCEの予測式は,普通強度コンクリートを対象とした予測式である。そのため,高強度コンクリートまで適用可能なコンクリートの時間依存性ひずみ予測式を確立する必要がある。本研究では,各諸国のデータバンクに収められているクリープひずみおよび乾燥収縮ひずみの実験デ-タ,また,共同研究機関で実施された実験のデータを用いて,現在までに提案されている予測式の検証を行い,問題点を明らかにした。また,圧縮強度の影響を考慮することで,100MPaを越えるような高強度コンクリートまで適用可能なクリープおよび乾燥収縮ひずみ予測式の確立および提案を行った。本研究は、100MPaを越えるような高強度コンクリートの時間に依存する変形挙動であるクリープおよび乾燥収縮ひずみを正しく予測する手法を確立することを目的とするものである。まず、混和材にシリカヒュームおよびフライアッシュを用い、120MPa,100MPa,85MPaおよび65MPaの強度を有するコンクリートの乾燥収縮ひずみを調べ、コンクリートの乾燥収縮ひずみに及ぼす強度と混和材の影響を明らかにした。なお、実験は、温度が23±2°C,湿度が50%に保たれた岡山大学に設置の恒温度・恒湿度室内にて実施した。また、岡山大学と同様のコンクリートを用いてカルガリー大学において、クリープ試験を実施した。作成する供試体および実験条件は岡山大学における実験条件と同一である。ただし、コンクリートの載荷開始時材令は、1、3、7、28および91日とした。実験は現在も継続中であるが、これまでに得られた結果を基にして、この種のひずみの各種予測式の適用性を検討した。従来の予測式における強度の影響の取り扱い方法では、60MPa程度までの強度のコンクリートに対して有効で、それ以上の強度に対しては、何らかの補正が必要であることが明らかになった。一方、世界各国の研究者達によって実施されたクリープ、乾燥収縮試験データをデータベースとして整理した。現在も作業を継続中であるが、多くのデータを収集することができ、原著にもとづき、その信頼性を確認した。以上の共同研究をまとめ、信頼性及び実用性の高い予測式を確立するための基礎ができた。本研究では,各諸国のデータバンクに収められているクリープひずみおよび乾燥収縮ひずみの実験データ,また,共同研究機関で実施された実験のデータを用いて,現在までに提案されている予測式の検証を行い,問題点を明らかにした。

また,圧縮強度の影響を考慮することで,100MPaを越えるような高強度コンクリートまで適用可能なクリープおよび乾燥収縮ひずみ予測式の確立および提案を行った。
ガマズミの萌芽枝の樹形解析に基づく株単位での樹形形成過程の一般化

宮城県牡鹿半島を中心に計32林分を踏査した。調査林分はコナラの優占する落葉広葉樹二次林、あるいは優占種としてコナラとアカマツの混生する二次林であり、すべて標高約300m以下の丘陵地帯に成立している。踏査の結果ガマズミの出現頻度は、アカマツの優占度が高くなるほど低下すること,丘陵地の南向きの斜面、特に頂部平坦面ならびに頂部斜面(最大傾斜約20°)で高く、谷壁斜面や谷底面では急激に減少すること、コナラ優占林分でもコナラが大径木となるほど低下する傾向がみられることなどが明かとなった。さらに上記32林分のうちガマズミが特に高密度に生育する8林分において、ガマズミ212株を対象として各種解析を実施した。これらの株について株あたりの萌芽枝数の観察と計測、芽鱗痕の計測による齢の推定、樹冠最外部域における四分枝型の数の記録、軸の年間伸長量(当年枝、前年枝)の計測、各軸の休眠腋芽から伸長した新たな軸の数の観察と計測を実施した。その結果、萌芽枝は株あたり1本から最高で15本が認められ、総計で622本の萌芽枝が解析対象となった。各萌芽枝の齢と四分枝型の相対頻度、軸の年間伸長量との関係はこれまでに得られた結果と一致していた。いっぽう株あたりで形成される萌芽枝、新たな軸の数と各林分特性との間で特に明確な傾向を認めることはできなかった。ただし多くの萌芽枝を持つ株では新たな軸の形成頻度が低下し、株あたりの萌芽枝が少ない場合は萌芽枝あたりより高次の軸を形成する傾向が認められた。以上の結果から萌芽枝形成と新たな軸形成との間で何らかの競合作用の生じていることが推定された。現在はこの競合作用の実態を解明するために、株内の水分動態に注目した解析を進めているところである。
磁気回転不安定性の非一様な成長による原始惑星系円盤ガスの回転速度変化と微惑星形成

ガスとダストから成る原始惑星系円盤において、ダストが集積し、自己重力不安定を起こすことで微惑星が形成されると考えられているが、その詳細な過程はまだ解明されていない。本研究では、この問題に対して、円盤内の磁場と差動回転する電離ガスが誘発する磁気回転不安定性(Magnetorotational Instability : MRI)に注目した。円盤内の磁場強度やガス電離度が動径方向によって異なるとき、MRIは一部領域でのみ励起し、その結果、ダスト落下をせき止め、ダスト集積を促す状態となる。本研究ではこれまでに、3次元磁気流体シミュレーションに超粒子(ダスト)を加えた計算を行い、MRI成長からダスト集積、自己重力不安定による微惑星形成の過程を再現し、その詳細を調べてきた。自己重力不安定を引き起こすには、ダスト自己重力が熱変動を上回らなければならない。つまり、ダスト密度が高く、ダストの速度分散が小さいことが条件となる。本研究の微惑星形成モデルにおいてこれらの値は、初期の磁場構造・電離度構造、初期ダスト/ガス密度比、ダストサイズによって異なることが、ダスト自己重力場なしのシミュレーションによりわかっている。そこで本年度は、これらの結果を用い、ダスト自己重力と熱変動を計算し、自己重力不安定が起きる条件を解析的に求めた。その結果、本研究のモデルにおける微惑星形成可能条件として(1)弱乱流状態(初期の磁場構造・電離度構造に制限が与えられる)、(2)数十センチのダスト、(3)初期ダスト(数十センチ)面密度>標準モデル(Hayashi 1981)の約30パーセントがあげられることを示した。また、この条件が満たされる原始惑星系円盤内の領域や、他の微惑星形成モデルとの比較についても議論を進め、まとめた。本研究ではこれまで、原始惑星系円盤内で励起される磁気回転不安定性(Magnetorotational Instability:MRI)の成長率が円盤動径方向に異なる場合について電磁流体シミュレーションを行ってきた。その結果、磁場や円盤ガス電離度の分布によってMRIが起きない領域と起きる領域とが共存するとき、ケプラー回転状態とは別の準定常状態に移行することがわかった。MRIが起きなければ、ガスはケプラー回転速度よりやや遅く回転し、ケプラー回転をしているダストは角運動量を失い急速に原始星へ落下する(ダスト落下問題)。そして微惑星が形成されなくなる。しかし本研究で得られた結果では、ガスがケプラー回転より速く回転する領域(高速回転領域)が存在するため、その領域外端でダストが集積し微惑星が形成される可能性が考えられる。そこで、当該念度では電磁流体シミュレーションにダストとして粒子を加え、非一様に成長するMRIとその状態下でのダストの運動を調べた。まずダストの運動を全体的にとらえるために、ダストを仮想粒子(ガス抵抗を受けるがガスは粒子から抵抗を受けない)として扱った。その結果、ダストは確かに高速回転領域外端に集積し続けた。つまりダスト落下問題が解決された。ダスト密度の増加量は、ダスト落下問題で最も危険なサイズ(m)で特に著しく、ガス速度場を変化させうるほどであった。そこで次に、仮想粒子ではなくガスヘ抵抗を与える粒子として解くようにコードを開発した。つまりガス-粒子間の運動量交換も解く。その結果、ダスト密度は増加するものの、その増加量は仮想粒子の結果を下回り一定値に収束した。これは集積した粒子が周囲のガス回転速度を変化させるために起きることであり、ガス-粒子間の運動量交換を解いているからこそわかった結果といえる。ただし、ダストの速度分散は著しく小さく、密度増加量も自己重力不安定を起こすには十分であり、微惑星形成の可能性は高い。原始惑星系円盤内で励起される磁気回転不安定性(Magnetorotational Instability : MRI)の成長と、MRIが作り出すガス速度場中のダスト集積、自己重力不安定による微惑星形成過程の詳細を、粒子軌道計算入り電磁流体シミュレーションを行い調べた。本研究ではこれまで、磁場構造やガス電離率が円盤動径方向に異なり、MRIが起きる領域(不安定領域)と起きない領域(安定領域)が隣り合って存在する場合を考えてきた。そしてこのような場合、MRIは乱流状態ではない準定常状態を作り出すことを発見した。準定常状態下では、ガス回転速度がケプラー回転速度を上回る領域が存在し、この領域外側にダストが濃集積することを昨年度確認した。しかし、この準定常状態下では弱い乱流が残っており、この乱流レベルは初期安定領域の広さによって異なる。乱流が強いほどダストは拡散され、ダスト集積量が下がることが考えられる。また、同じ乱流レベルでも、ダストサイズによって乱流の影響の受けやすさが異なる。そこで今年度は、初期安定領域とダストサイズを変えて計算を行うことで、ダスト集積過程における乱流の効果を詳細に調べた。その結果、乱流が弱いほどダスト(メートルサイズ)は濃集積しやすく、集積したダストの速度分散が小さいが、ダストからガスへのフィードバックが負の効果となり、より広範囲で集積するためにダスト密度上昇が抑制されることがわかった。本研究ではさらに、弱乱流状態下で見られたダスト高密度領域において、自己重力不安定が起きることで微惑星が形成されるかどうかを調べるために、ダスト自己重力場を同時に解くシミュレーションを開発した。その結果、予想した通り、集積したダストが自己重力不安定を引き起こし、微惑星が形成された。ただし、形成された微惑星の正確なサイズを知るためには、解像度をあげるなどの必要がある。また、センチメートルサイズのダストについては、ガス抵抗をより強く受けるため、初期安定領域が十分に広く残留乱流が著しく小さい場合であっても、残留乱流によって濃集積が妨げられることがわかった。

ガスとダストから成る原始惑星系円盤において、ダストが集積し、自己重力不安定を起こすことで微惑星が形成されると考えられているが、その詳細な過程はまだ解明されていない。本研究では、この問題に対して、円盤内の磁場と差動回転する電離ガスが誘発する磁気回転不安定性(Magnetorotational Instability : MRI)に注目した。円盤内の磁場強度やガス電離度が動径方向によって異なるとき、MRIは一部領域でのみ励起し、その結果、ダスト落下をせき止め、ダスト集積を促す状態となる。本研究ではこれまでに、3次元磁気流体シミュレーションに超粒子(ダスト)を加えた計算を行い、MRI成長からダスト集積、自己重力不安定による微惑星形成の過程を再現し、その詳細を調べてきた。自己重力不安定を引き起こすには、ダスト自己重力が熱変動を上回らなければならない。つまり、ダスト密度が高く、ダストの速度分散が小さいことが条件となる。本研究の微惑星形成モデルにおいてこれらの値は、初期の磁場構造・電離度構造、初期ダスト/ガス密度比、ダストサイズによって異なることが、ダスト自己重力場なしのシミュレーションによりわかっている。そこで本年度は、これらの結果を用い、ダスト自己重力と熱変動を計算し、自己重力不安定が起きる条件を解析的に求めた。その結果、本研究のモデルにおける微惑星形成可能条件として(1)弱乱流状態(初期の磁場構造・電離度構造に制限が与えられる)、(2)数十センチのダスト、(3)初期ダスト(数十センチ)面密度>標準モデル(Hayashi 1981)の約30パーセントがあげられることを示した。また、この条件が満たされる原始惑星系円盤内の領域や、他の微惑星形成モデルとの比較についても議論を進め、まとめた。
デアミノノイラミン酸残基特異的な新規シアリダーゼ(KDNase)-酵素の化学構造および立体構造の解析と既知シアリダーゼとの比較

既知のシアリダーゼに抵抗性を示すKDN(デアミノノイラミン酸)残基を特異的に加水分解する酵素(KDNase)は、シアル酸炭素骨格の5位の水酸基とアミノアシル基を厳密に区別する。本研究は、このシアル酸識別機構をKDNaseの触媒反応機構と化学および立体構造的見地から解明することを目的として行い、以下の結果を得た。1.KDNaseSMの速度論的解析:精製酵素を用い、酵素反応の速度論的解析を合成および天然基質、また阻害剤を用いて行うとともに、基質の加水分解反応におけるKDNの立体配置の経時変化をNMRによって分光学的に追跡した。その結果、KDNaseは、炭素骨格の5位の置換基の認識が厳密であるものの、従来のシアリダーゼ触媒と同様の遷移状態を経由する共通の反応機構が存在することが明らかになった。2.Sphingobacteriummultivorum由来KDNaseSMの分子クローニングと化学構造解析:精製酵素の部分アミノ酸配列を決定する。このアミノ酸配列から推定される合成オリゴヌクレオチド・プローブをもちいて、酵素をコードするcDNAをスクリーニングし、更にそのcDNAの塩基配列決定を行った。現在、ほぼ全アミノ酸配列の推定が成功したところである。明らかにされたアミノ酸配列の範囲内では、既知のシアリダーゼのアミノ酸配列との相同性はあまり見出されていない。3.KDNaseSMの結晶構造解析を目指した酵素の大量調製:KDNaseは、誘導酵素であり、KDNのαケトシドによって、S.multivorum中に誘導されることが確かめられた。現在、(2)で得られたcDNAから酵素を大腸菌に発現させて、酵素に対する抗体を調製中であり、抗体を用いた1段階精製法を確立を目指しているところである。
バイオマス液化物中の特定化合物の取得と機能材料化

本研究の目的は、木本類や草本類をアルコール類や環状炭酸類で酸触媒下に加溶媒分解(以下、液化)して主に得られるレブリン酸エステル(以下LVEと省略)やその前駆物質であるアルコール配糖体(以下GLCと省略)などに着目し、これらの最大生成条件を見出しその取得法を検討して、これらを原料とした新規な高分子材料を創製しようとするものである。1.液化生成物中のレブリン酸、配糖体の分離定量法の検討アルコール系反応溶媒を用いる加溶媒分解において生成するレブリン酸エステル、アルコール系配糖体を定量する目的で分画および精製法を検討した。ジオキサンで可溶部を分画し、さらに水、クロロホルムで分離して、グルコシド画分、レブリン酸エステル面分を得た。水層をトリフルオロ酢酸で加水分解して定量的にグルコース(GL)を得る方法を確立した。また、クロロホルム画分からクロロホルムを除去したものを加水分解して定量的にレブリン酸(LA)を得る方法も確立した。2.アルコール系各種液化生成物の組成分析ポリエチレングリコール(PEG)、炭酸エチレン(EC)を用いたセルロースの液化生成物と、エチレングリコール(EG)/ECおよびPEG/グレイセリン(GL)混合溶媒を用いたスギ木粉の液化生成物中のGL収量、LA収量の反応時間依存性を検討した。いずれも反応初期に配糖体を生成し、ついで配糖体が減少しレブリン酸エステルが生成した。GLおよびLAの生成量はセルロースを液化物とした場合、それぞれ15モル%程度であるが、スギ木粉を混合溶媒で液化するとそれぞれ20%程度にまで上昇することが判明した。また、本加溶媒技術を用いてケナフ中芯の樹脂化を行い、その特性を検討した。3.レブリン酸ビニル合成法の検討レブリン酸利用の一環としてポリビニルアルコールのレブリン酸エステルの合成法についてカルボジイミド法による検討を行い、得られたエステルはランダムポリマーであることを証明した。また、それらのガラス転移温度はGordon-Taylor則に従うことを見出した。その手始めとして本年度は以下の3点について集中した。ジオキサンで可溶部を分画し、さらに水、クロロホルムで分離して、グルコシド画分、レブリン酸エステル画分を得た。

いずれも反応初期に配糖体を生成し、ついで配糖体が減少しレブリン酸エステルが生成した。GLおよびLAの生成量はセルロースを液化物とした場合、それぞれ15モル%程度であるが、スギ木粉を混合溶媒で液化するとそれぞれ20%程度にまで上昇することが判明した。3.レブリン酸ビニル合成法の検討レブリン酸利用の一環としてポリビニルアルコールのレブリン酸エステルの合成法についてカルボジイミド法による検討を行い、良好な結果を得た。本研究の目的は、木本類や草本類をアルコール類や環状炭酸類で酸触媒下に加溶媒分解(以下、液化)して主に得られるレブリン酸エステルやその前駆物質であるアルコール配糖体などに着目し、これらの最大生成条件を見出しその取得法を検討して、これらを原料とした新規な高分子材料を創製しようとするものである。本年度は最終年度であるので、既存の成果を基に以下の3点について集中した。1.セルロースの液化におけるレブリン酸エステル生成までの反応中間体の同定:セルロースのエチレングリコール加溶媒分解反応においてレブリン酸誘導体生成時の反応中間体として、従来捉えられていなかった2-ヒドロキシメチルフルフラール誘導体を液体クロマトグラフィーにより分取し、同定して、その存在を確認した。また、最終生成物であるレブリン酸は縮合せず、フルフラール類が縮合して高分子化することによりレブリン酸の収率が低下することをつきとめた。2.セルロースの液化で生成するレブリン酸の高取得条件の検討:反応中間体である2-ヒドロキシメチルフルフラールの縮合反応を回避するため、酸濃度、反応温度、水の影響などを検討した結果、フルフラール類生成後に水を添加することが収率向上に有効であることを見出した。3.ビニルアルコール-レブリン酸ビニル共重合体の合成とキャラクタリゼーション:レブリン酸利用の一環としてポリビニルアルコールのレブリン酸エステルの合成法にカルボジイミド法を適用した。レブリン酸の置換度化が異なる共重合体を自在に合成する目的で反応温度、触媒量、配合比などについて検討した。その結果、置換度が最高0.9までの共重合体を自由に合成する方法を確立した。得られた置換度の異なる種々の共重合体をdyad解析し、これらはランダムポリマーであることを証明した。また、示差熱分析からそれらのガラス転移温度はGordon-Taylor則に従うことを見出した。
銀行貸出と社債発行ー情報開示と流動性創出のミクロ理論ー

本研究では、企業金融における金融仲介機関の持つ情報機能を日本の企業金融の制度的特徴を踏まえて統一的に理解するための模型分析が中心となった。研究においては、戦後1970年代史までの日本の企業金融にみられる三つの定型的事実、すなわち〔1〕銀行貸出しの優位と貸出し市場の不均衡(信用割当て現象)、〔2〕主要企業と主取引銀行の間にみられるメインバンクの関係、及び〔3〕上記のメインバンク関係を含む主要企業グループ内における株式の相互持合い、について以下のような視点で統一的な理解を与えることが出来た。第一に、貸出し市場における信用割当て現象を株式市場も含む企業金融全体の中での情報の非対称性に基づく均衡割当て現象として説明する。企業(=経営者)は、株式調達において道徳的危険による、銀行貸出しにおいての逆選択に基づくAgency Costを支払わねばならず、市場均衡モデルでは、上の二要素を考慮した最適調達比率が存在することが示される。第二に、このような調達比率を、新株発行(道徳的危険の費用を行なう)なしに実現するためには、銀行による株式持合いが一つの解決を与えることを示す。第三に、銀行は上にあげたような静学的にみた最適調達比率を実現するために使われた株式持合いと、巨額の貸出しを背景に経営監視・介入権を非経営者株主から委任され代行することによって、倒産がもたらすのと同様の誘因づけを経営者に対して与えると共に、デフォルトにおける、企業利潤に対する既存の分配ルールの修正(特に賃金カットや人員削減等)を条件に、倒産回避策を提供する。このような経営介入・資金難企業の救済パッケージの組合せは、最終的な倒産申告権を銀行が留保しており、条件次第では実行にコミットすることで、有効に働きうることが示される。本年度のインタヴュー調査を軸に,次年度の理論モデル構築の準備作業を行った.主要な成果は以下のとうりである.(1)証券的仲介と銀行的仲介については,(a)取引の仕組みの差異,(b)仲介によって産出される,間接証券や債権・債務のreturn structureによる差異,及び(c)仲介者の機能,特に本源的な資金需要者と供給者の間で受発信される情報の内容及び処理における差異,の三点が特に重要であることがわかった. (a)(c)はそれぞれ,仲介取引における競争,協調のあり方,取引される証券の内容,そして仲介がもたらす情報伝播の仕組みと内容,という三つのヨリ具体的な側面から分析されることになる.(2)他方,二つの仲介を全体として金融市場として理論モデルを構築する場合,従来強調されてきた,二つの仲介機能の代替性,競合性に代わって,これらの補完性,協働性が重要な視点であることがわかった.それは本源的な資金需要者の異質な選好に応じるという意味で様々なメニューを提示する機能を持つ反面,法制上の規制措置や税制の網の目をくぐるような裁定行動のためのルートとして考える視点も重要である.国内銀行仲介,国内証券仲介,ユーロ市場の三者の関係もこのような枠組でとらえることになろう.(3)金融市場は表面的には複雑なシステムを持ち,日進月歩の勢いで新しい証券が生まれているが,その基本的原理は芥くまで裁定行動である.裁定行動は,これまで銀行仲介が行って来た仲介機能を換骨奪胎し,部分的な仲介,裁定のための証券発行,仲介のメニューを組合せることにより,全体として安価で,銀行仲介と同様のサーヴィスが供給出来るようにする方向へ日本の金融市場を動かしているものと考えられる.本研究では、企業金融における金融仲介機関の持つ情報機能を日本の企業金融の制度的特徴を踏まえて統一的に理解するための模型分析が中心となった。

研究においては、戦後1970年代史までの日本の企業金融にみられる三つの定型的事実、すなわち〔1〕銀行貸出しの優位と貸出し市場の不均衡(信用割当て現象)〔2〕主要企業と主取引銀行の間にみられるメインバンクの関係及び〔3〕上記のメインバンク関係を含む主要企業グループ内における株式の相互持合い、について以下のような視点で統一的な理解を与えることが出来た。第一に、貸出し市場における信用割当て現象を株式市場も含む企業金融全体の中での情報の非対称性に基づく均衡割当て現象として説明する。企業(=経営者)は、株式調達において道徳的危険による、銀行貸出しにおいての逆選択に基づくAgency Costを支払わねばならず、市場均衡モデルでは、上の二要素を考慮した最適調達比率が存在することが示される。第二に、このような調達比率を、新株発行(道徳的危険の費用を行なう)なしに実現するためには、銀行による株式持合いが一つの解決を与えることを示す。第三に、銀行は上にあげたような静学的にみた最適調達比率を実現するために使われた株式持合いと、巨額の貸出しを背景に経営監視・介入権を非経営者株主から委任され代行することによって、倒産がもたらすのと同様の誘因づけを経営者に対して与えると共に、デフォルトにおける、企業利潤に対する既存の分配ルールの修正(特に賃金カットや人員削減等)を条件に、倒産回避策を提供する。このような経営介入・資金難企業の救済パッケージの組合せは、最終的な倒産申告権を銀行が留保しており、条件次第では実行にコミットすることで、有効に働きうることが示される。
超音波顕微鏡による加工変質層の定量的評価に関する研究

機械加工に伴い製品の表層に生じる加工変質層は、製品の耐腐食性や耐摩耗性等の機械的性質だけでなく、電気伝導度や透磁率等の物理的性質にも悪影響を及ぼす。この加工変質層の実体は、残留応力・不純物の混入・クラック・組織変化と多岐にわたっている。そのため、その評価法も測定する対象にあわせて、光学顕微鏡や電子顕微鏡による観察,硬度測定,X線マイクロ回折,電子線回折,オージェ電子分光等と様々な手段がとられており、加工変質層を構成する要因の全てを検出しうる方法は確立していない。本研究においては、加工変質層においては周囲の組織と音響インピーダンスが異なり、超音波を用いてそれが検出できることに注目し、超音波を集束しその方位分解能を高めた超音波顕微鏡を使用して加工変質層を計測することを試みた。そこで、まず超音波顕微鏡を計測装置として利用することの可能性について従来の研究成果の調査を行い、次にその結果をふまえて超音波顕微鏡を使用した応力計測法について検討を行った。そして、最後に研削加工により生じた熱影響層について変質の度合いの定量化を試みた。その結果(1)超音波により主応力和が計測されており、また硬さに関連する情報が超音波顕微鏡により観察されていることが、調査の結果判明した。(2)(1)の結果を受け超音波顕微鏡により応力計測を行ったところ、音響媒体の液体と近い音響インピーダンスを有ししかも材料非線形性を示す高分子材料では、主応力和に対応する画像が計測できることが判明した。(3)(1)の結果を受けて、超音波顕微鏡により加工変質層をその硬度と関連づけて計測を行ったところ、減衰の小さい材料では弾性表面波の音速により、減衰の大きい材料ではV(z)曲線の減衰を反映した空間反射パワーにより、それぞれ定量評価が可能であることが判明した。
土壁からみた21世紀の町並みのデザイン-科学的方法による現代的土壁の色彩と表情の提案-

本研究費により以下の1.5.を行なった。1.蛍光X線分析装置(アワーズテック製:OURSTEX 100FA)・デジタル顕微鏡(キーエンス製:VH-8000)・分光測色計(ミノルタ製:CM-2002)を用いて、土壁の色彩及び発色元素の測定を行なった。測定場所は、京都市桂離宮御殿中書院(一の間、大ばらし工法で江戸時代の壁が残っている)、京都市妙法院(庫裏)、佐原市加瀬家(仏間)、京都市大徳寺玉林院、札幌市八窓庵、京都市杉本家、京都府綴喜郡田辺町澤井家、犬山市如庵、京都府大山崎町妙喜庵待庵、如庵写し〔京都市正伝如庵,京都市長好庵,和歌山市遊風〕、京都市島原の角屋である。加えて土壁の施工方法の解明の可能性を考察した。2.全国の伝統的建造物群保存地区のうち14の街並と内外土壁の色彩の調査を行なった。調査した街並は、千葉県佐原市佐原、埼玉県川越市川越、福岡県甘木市秋月、福岡県吉井町筑後吉井、北海道函館市元町末広町、兵庫県神戸市北野町山本通、京都市上賀茂,産寧坂,祇園新橋,嵯峨鳥居本、岡山県川上郡成羽町吹屋、鹿児島県出水市出水麓,薩摩郡入来町入来麓,川辺郡知覧町知覧である。3.佐原市佐原及び奈良県橿原市今井町の伝統的建造物群保存地区の再生計画を検討した。4.石田志朗博士の協力により、聚楽土と思われる土の地質学的成因の分析実験を従来からに引き続き行ない考察した。5.海外調査を行なった。5-1.中国福建省(南靖と永定)の土壁よりなる土楼及びその保存地区の町並の現地調査を行なった。5-2.スペイン・カタルーニャ地方の土壁を持つ伝統的集落の現地調査を行なった。本研究費により以下の1.6.を行なった。1.蛍光X線分析装置・デジタル顕微鏡・分光測色計を用いて、土壁の色彩、発色元素の測定を行なった。実施場所は京都島原の角屋(扇の間、檜垣の間、青貝の間、緞子の間、二階北側廊下、扇の間西廊下、梅の間、八景の間、網代の間、台所土間、清隠斎)、大徳寺玉林院(南明庵,蓑庵,霞床席)、杉本家(座敷,茶室)、妙法院庫裏、佐原市加瀬家(仏間)、桂離宮中書院(一の間、大ばらし工法で江戸時代の壁が残っている)である。現在、桂離宮以外にいわゆる大阪土壁が残っているとされる伝統的建築物はごく僅かである。その中で、我々が調査してきたものは、玉林院・南明庵、角屋・清隠斎、杉本家・茶室、妙法院・庫裏、そして桂離宮の中書院である。この中でかつての採土地で採られた大阪土を壁土に使用している建築物は、実際には不明であり、調査データの解析が待たれる。また、次に調査予定の茶室の大山崎の待庵及び札幌の八景軒の予備調査を行なった。2.伝統的建造物群保存地区(千葉県佐原市佐原、埼玉県川越市川越、福岡県甘木市秋月、福岡県吉井町筑後吉井、北海道函館市元町末広町、兵庫県神戸市北野町山本通、岡山県成羽町吹屋)の街並と土壁の予備調査を行なった。3.佐原市佐原の伝統的建造物群保存地区の再生計画を提案した。4.土壁に関する研究会を開催した。

4-1.名古屋市立大学芸術工学部大学内にて石田忠範氏により内外珪藻土壁の建築物について講演して頂いた。4-2.京都建築専門学校にて、坊垣和明氏、佐野春仁氏による研究報告会「伝統住宅における土壁」を行なった。5.石田志朗博士の協力により、聚楽土と思われる土(300種)の地質学的成因の分析実験を行なった。6.海外調査を行なった。6-1.中国福建省(南靖と永定)の土壁よりなる土楼及びその保存地区の町並の現地調査を行なった。6-2.スペイン・カタルーニャ地方の土壁を持つ伝統的集落の調査を行なった。本研究費により以下の1.5.を行なった。1.蛍光X線分析装置(アワーズテック製:OURSTEX 100FA)・デジタル顕微鏡(キーエンス製:VH-8000)・分光測色計(ミノルタ製:CM-2002)を用いて、土壁の色彩及び発色元素の測定を行なった。測定場所は、京都市大徳寺玉林院(南明庵,蓑庵,霞床席)、札幌市八窓庵(茶室)、杉本家(座敷,茶室)、澤井家(玄関脇,座敷)、犬山市如庵(茶室,水屋)、大山崎町妙喜庵待庵(茶室)、如庵写し〔京都市正伝如庵(茶室),京都市長好庵(茶室),和歌山市遊風(茶室)〕、京都島原の角屋(網代の間、檜垣の間、青貝の間、青貝の間前室、扇の間、清隠斎)である。加えて土壁の施工方法の解明を試みた。2.伝統的建造物群保存地区(千葉県佐原市佐原、京都市上賀茂,産寧坂,祇園新橋,嵯峨鳥居本、岡山県川上郡成羽町吹屋、鹿児島県出水市出水麓,薩摩郡入来町入来麓,川辺郡知覧町知覧)の街並と内外土壁の色彩の調査を行なった。3.奈良県橿原市今井町の伝統的建造物群保存地区の再生計画を検討した。4.犬山市如庵,京都市桂離宮中書院,札幌市八窓庵,京都市杉本家の土壁の発色元素及び色彩の測定結果に関する報告会を犬山市有楽苑で行なった。当日、如庵写しの仁和寺我前庵,飛濤亭、水無瀬神宮茶室の土壁見学も併せて行なった。5.石田志朗博士の協力により、聚楽土と思われる土の地質学的成因の分析実験を引き続き行なった。
発達障害児童・生徒の感覚特性の理解に基づく教室の音環境整備に向けた研究

発達障害のある児童生徒を対象とする特別支援教育の場には、障害に特有の感覚特性に配慮した適切な教室環境が求められる。本研究課題では、特別支援教育を行う教室環境の改善を目指し、建築環境工学の視座に立ち、障害をもつ児童・生徒の感覚特性を踏まえた音環境整備の方法を提示することを目的とする。研究は特別支援学校・学級の協力を得て実施し、教室環境の課題を整理するとともに、音環境改善手法の有効性について実地で検証する。また、聴覚情報処理特性を診断するシステムを構築し、適切な環境改善手法を導入するためのガイドを示す。子どもから成人まで、広く感覚の問題を有する者に対する医療・教育・福祉領域での応用を目指す。
ピーマンの連続弱光下における屋内型栽培システムの開発

本研究は,閉鎖環境連続光下におけるピーマン'京みどり'の植物生産工場に関するもので、次のような条件で栽培を行えば数年間連続的に果実生産が行えることを明らかにしたものである。基本的な栽培条件は蛍光灯の連続光、光強度150300μmolm-2s-1,気温28°C,湿度5080%,炭酸ガス濃度800ppm。播種後約45日で第1番花が開花し,その時点から炭酸ガス施肥を開始する。炭酸ガス濃度をあげると軽微な葉脈間クロロシスが生じる。長期栽培でのCO2施与は,収量の向上が期待できる濃度800ppm程度が適当である。連続光を4時間暗期挿入(12時間明暗サイクルでは着果しない)と比較したところ、果実収量に差が認められなかったことから、20時間明期-4時間暗期のサイクルが実用的であると判断された。また湿度は少なくても50%が確保できれば問題ないことが明かとなった。なお,果実品質について自然光ガラス温室での同栽培法の6月収穫果実と比較したところ,連続光下の果実は乾物当たりの糖含有率には差がなく,果皮が硬く,緑色濃くクロロフィル、カロチノイドの含量は2倍となり,つやの強い点が特徴的であった。青色、白色、赤色蛍光灯については、赤色は、茎の伸長を促進し、青色は逆に伸長を抑制した。また、青色は低位節において著しい側枝の伸長効果を示し、全体的にコンパクトな草姿を呈した。苗の乾物重は、白色=赤色>青色の傾向にあり赤色と白色には果実生産においても有意差はなく、特に赤色蛍光灯を使用することの利点はないと考えられた。培養液は、大塚A処方1/2濃度(EC1.4dSm-1)で、当初の培養液pHをリン酸で5.6に調整し、減水分は同培養液を補充すれぱ良い。栽培1ヶ月を経過するころから培養液のpHを少し下げると同時に、硝酸カリウムの濃度を2me/l程度高めれば、長期の養液管理に耐えられる事が判明した。本栽培法は、光源に蛍光灯の連続光を使用しているところに特徴があり、屋内型栽培システムとして『生産の場の拡大』に寄与するものと考えられる。蛍光灯の連続弱光下で果実生産力を高めることを目的に、光合成の重要な要素である炭酸ガスの効果について試験した。ピーマン品種'京みどり'の第1番花の開花時から炭酸ガス施肥を行った。また、これと並行して、ピーマン品種'京みどり'を自然光下のハウス内でロックウール栽培した。6月30日に果実長が6cm以上に達した果実を収穫し、果実品質について室内収穫果実と比較した。累積収穫果数においてはCO2濃度800,1200,1600ppm処理区内での差は見られず、同処理区がcontrol区よりも多くなり、開花後72日目にはcontrol区の約1.4倍となった。乾物分配については、果実の乾物重はcontrol区よりもCO2処理区で有意に増加した。一方、総着果数においてはCO2濃度1200,1600ppm区が800ppm区と比べて有意に多くなった。生長に対する炭酸ガス施肥の効果には、有意差が見られなかった。

しかし、CO2濃度1200及び1600ppmの処理区では開花後60日目頃から葉に黄変が見られた。これは高濃度CO2における光合成産物の過剰蓄積によるものと考えられた。果実中のデンプン含量は自然光区で有意に高くなり、人工光区ではCO2濃度が高くなるにつれて増加する傾向にあったが、糖含量については自然光区と人工光区間に有意差はなかった。また、人工光で栽培したピーマンの果実は自然光のものよりクロロフィル含量が有意に高く、果実の緑色が濃かった。果実の含水率及び果皮の硬さも人工光区の方が有意に高く、人工光区のピーマンは自然光区のものより見た目が鮮やかで、歯応えもある果実となることが明らかとなった。以上の結果より、蛍光灯連続光下での炭酸ガス施肥はピーマンの着果と肥大に効果があること、この場合,葉の黄変の有無ならびに果実収量の点からみてCO2濃度は800ppm程度がよいと判断された。蛍光灯連続照明の光強度150250μmolm・2s・1,気温27°C,CO2濃度800ppmでピーマン'京みどり'の果実生産は良好となることをすでに明らかにした.大塚A処方1/2濃度の培養液(EC1.4dS/m)を用いたロックウール栽培において,減水量を当初の培養液で補給すると,栽培45日後にはすでに残存培養液中に硝酸態窒素,アンモニア態窒素およびリンはほとんど存在しなかった.当初の培養液pHを5.6に調整し,光合成促進のためCO2を施与したところ対照340ppm区ではEC値が徐々に上昇したのに対して800ppm区ではEC値が徐々に低下した.CO2濃度800ppm下で湿度の影響を調べたとこころ,湿度50%区ではEC値はほとんど変化しなかったが,80%区では徐々に低下する傾向にあった.両区間の収量に差はなかった.培養液のpHは急速に上昇して1か月後に比較的安定し50%区ではpH7付近,80%区では7.5付近で推移した.栽培1か月頃から硝酸態窒素は50ppm0ppmで推移した.カリウムは窒素と類似のパターンで低下することが明らかとなった.また,24時間を単位として4時間暗期挿入の収量効果を10か月にわたって比較検討したところ.暗期挿入は収量の増減に影響しないことが明らかとなった.以上の結果から,閉鎖系ピーマン長期栽培においては,光強度-150250μmol m・2s・1として4時間暗期-20時間明期,CO2濃度-800ppm,湿度50%以上とする.大塚A処方1/2濃度培養液のpHをリン酸で5.6に調整し, 1か月を経過する頃から補給培養液のpHを5.6より更に下げ,予想される養分欠ストレスを回避するために硝酸カリウム濃度を数me高める補給法をとることが望ましいと推察された.今年度は、連続光下でピーマンの持つ旺盛な生育能力を品種'京みどり'を供試して詳細に検討した.連続光処理としては、太陽光を利用し夜間に連続補光する場合と、完全人工光で運続照明する場合の2つを計画した。<完全人工光>温度27°C、湿度の条件で、青色、白色、赤色蛍光灯(開始時点のPPFDは120μmol、蛍光灯の波長ピークは420、545、660nm)を用いて連続光拠理を行ったところ赤色は、茎の伸長を促進し、青色は逆に伸長を抑制した。また、青色は第1節から4節の低位節において著しい側枝の伸長効果を示し、SPAD値も高く、全体的にコンパクトな草姿を呈した。苗の乾物重は、白色=赤色>青色の傾向にあり赤色と白色には果実生産においても有意差はなく、特に赤色蛍光灯を使用することの利点はないと考えられた。<太陽光+夜間補光>初春に黒色寒冷しゃによる遮光区を設けて、昼間の光強度の違いによる夜間補光(メタルハライドランプPPFD:150μmol)の効果を調査した。