hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
格子量子色力学による核力の研究

この研究課題で得られた主な成果は以下である。(1)波動関数からポテンシャルを計算する方法の定式化を理論的に構築した。(2)テンソル力を計算する方法を考案し、格子QCDの計算で実際にテンソルポテンシャルを得た。(3)力学的寄与を含んだ格子QCDでポテンシャルを計算した。(4)斥力芯の起源を解析的に明らかにした。(5)ハイペロンと核子間のポテンシャルを計算した。(6)フレーバーSU(3)極限でバリオン間ポテンシャルを計算し、そのフレーバー表現依存性を明らかにした。(7)フレーバーSU(3)極限で、H-ダイバリオンの束縛状態が存在する事を示した。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)クエンチ近似の格子QCDの数値計算で、核力ポテンシャルのクォーク質量依存性を計算した。クォーク質量を小さくしていくと、近距離での斥力芯の大きさが大きくなり、それに対応して中距離の引力が深くなりその到達距離も大きくなることが分かった。また、散乱長はクォーク質量を小さくすると若干大きくなる事も分かった。しかしながら、散乱長の大きさは実験値に比べて遥かに小さい値であった。これの違いはクエンチ近似に起因するものと、クォーク質量が物理的クォーク質量よりもまだかなり大きいことの両方によるものである。(2)同様な計算を行い、ストレンジクォークを含むハイペロンと核子の問のポテンシャルを研究した。核子間ポテンシャルと比較すると、クォーク質量依存性が小さいが、スピン依存性が大きいという結果が得られた。また、クエンチ近似であるが、散乱長も計算された。ハイペロンに関しては実験が非常に少なく、QCDからの第1原理計算で得られた結果は非常に重要なものである。(3)今までは主に中心カポテンシャルを計算していたが、それ以外の成分の1つであるテンソルカポテンシャルも計算した。中心力に比べると、引力が強く、また、斥力芯が無いという興味深い結果を得た。(4)以上の計算はクエンチ近似の計算であったが、研究代表者、研究分担者も所属する研究グループであるPACS-CS Collaborationが生成した力学的クォークを含んだ格子QCDにより生成されたゲージ配位を用いて、同様な計算を行った。今年度は比較的クォーク質量の重い2点での計算であったが、中心力に対する斥力芯や中間引力、テンソルカ、ハイペロンポテンシャルなどが計算された。クエンチ近似と比べると、斥力芯が数倍程度高くなるという結果が得られている。その理由に関する研究は今後の課題である。(5)今までの研究は全エネルギーはゼロに近い状態に対するポテンシャルの計算であったが、結果のエネルギー依存性を調べるために、クエンチ近似を用いて、約50MeV程度のエネルギーでのポテンシャルを計算した。波動関数の形は非常に異なるが、ポテンシャルの形はほとんど変わらないという結果を得た。このことから、ポテンシャルのエネルギー依存性、あるいはそれと等価なエネルギーに依存性しないポテンシャルの非局所性はあまり大きくないと結論できる(6)格子QCDの数値計算だけではなく、2次元の解けるモデルを使って、波動関数やポテンシャルの性質、特にエネルギー依存性を調べた。低エネルギーではエネルギー依存性が小さい事、また、2009年度の研究実績は以下の通りである。(1)力学的クォークの寄与を含んだゲージ配位を用いた数値シミュレーションで、核力ポテンシャルを計算した。特に、ポテンシャルの質量依存性を調べ、物理的なクォーク質量での核力ポテンシャルの計算に向けた第一歩を踏み出した。また、遠距離でのポテンシャルの計算の収束性を詳細に調べ、計算方法の改良の検討を開始した。(2)中心力だけでなく、テンソル力を計算する方法を確立し、実際に計算した。中心力の場合とは異なり、テンソル力ポテンシャルには顕著な斥力芯が存在しなかった。(3)波動関数を用いて核力ポテンシャルを計算する方法の集大成として1つの論文をまとめ、発表した。(4)ハイペロンを含むポテンシャルを計算し、バリオン間ポテンシャルを一般的に解析する研究を開始した。特に、u,d,sの3つのクォークの質量が等しいフレーバーSU(3)の極限でポテンシャルを計算し、そのSU(3)の表現依存性を調べ、SU(3)一重項ポテンシャルは斥力芯ではなく、引力芯を持つことを見いだした。(5)演算子積展開の方法を用いて、ポテンシャルの近距離での振る舞いを解析的に調べる方法を提案した。その方法を用いて、核力ポテンシャルが斥力芯を持つことを示した。2010年度の研究実積は以下の通りである。(1)演算子積展開の方法を用いて、ポテンシャルの近距離での振る舞いを解析的に調べる方法を提案し、2フレーバーQCDの場合に核力ポテンシャルが斥力芯を持つことを示した。

(2)上記の演算子積展開の方法を3-flavor QCDに適用し、フレーバーSU(3)の規約表現に対応するポテンシャルの近距離での振る舞いを調べた。フレーバー1重項ポテンシャルなど3つの規約表現では、近距離で引力になることを示した。(3)アップ、ダウン、ストレンジの3つのクォークの質量が等しいフレーバーSU(3)の極限でのポテンシャルを格子QCDの数値シミュレーションで計算した。ポテンシャルのSU(3)の表現依存性を調べ、SU(3)一重項ポテンシャルは斥力芯でを持つことを見いだした。(4)ポテンシャルを計算する改良した方法を提案した。この方法用いて、フレーバーSU(3)での1重項ポテンシャルな詳細に研究した。3つの異なる体積で計算を行い、ポテンシャルの体積依存性は予想通りに小さてこと、1辺の大きさが3フェルミあれば体積依存性が無視出来ることを見いだした。また、得られたポテンシャルを使ってシュレーデガー方程式を解き、束縛状態が1つ存在することを示した。この束縛状態は、Hダイバリオンと呼ばれ、その存在の之可能性が縦来から指摘されていたものに対応している。いくつかのクォーク質量で計算をおこない、束縛エネルギーのクォーク質量依存性が小さいことを示した。(5)核力ポテンシャルのエネルギー依存性、角運動量依存性を、格子QCDのクエンチ近似の数値シミュレーションで調べた。計算誤差の範囲で、エネルギー依存税などが小さいことを見いだし、非局所ポテンシャルの速度展開による微分を含んだ項の寄与が小さいことを示した。
家蚕病原細菌の分子遺伝学的研究

カイコ消化管における常住性細菌Streptococcusfaecalisおよびその類縁菌の生育環境における分布濃度、薬剤耐性化程度および耐性化機構について検討した。生育環境から採取した塵芥には飼育前g当り該菌8.0×10^4がみられ、飼育後は7.8×10^6に増加した。カイコ消化管でも非健康蚕は6.1×10^8/頭、健康蚕でも盛食蚕は10^4/頭存在した。抗生物質耐性はストレプトマイシン(Sm)、クロラムフェニュール(Cm)およびテトラサイクリン(Tc)について塵芥中、蚕消化管内ともにTc耐性率(Tc^r%)が50%を越え、ついでCm^γ,Sm^γの順であった。塵芥中の飼育前後での3剤耐性率はそれぞれ2.5倍に高まった。またTeSm、Cmにカナマイシン(Km)、アンピシリン(Amp)を加えた5剤の耐性パターンでは様々な多剤耐性菌、さらにはSm4,000μg,Km220μg,Vc100μg/mlの高度な耐性菌も認められた。また消化液がもつ抗Streptococcus蛋白質に対し10倍程度の耐性株も存在した。多剤耐性株18についてプラスミドを抽出DNAの電気泳動的に検討し、7株にプラスミドの存在を示す16本のバンドが確認された。これら7株からのプラスミドDNAをE.coliDHIに形質転換し、形質転換耐性株2株を得た。これら形質転換体E.coliには各1個のプラスミドが確認された。これらの1つKm^γ,Amp^γをもつpMS501(3.8Kb)をS.faecalis Es5にプロトプラスト形質転換し、Km^γ転換体S.faecalisを得た。この形質転換体ではAmp^γは発現せず、導入プラスミドは染色体への組み込みが認められた。分離耐性株の検出マーカ耐性形質を用いた8組合せの中4組合せに接合伝達現象が確認された。いくつかの接合性プラスミドも同定された。以上、カイコ生育環境にも各種抗生物質耐性菌が高率に分布し、その程度は人蓄、水産環境などの現実と差異はなく、相互に交流し合う関係にあると考えられる。したがってカイコ腸内の細菌制御には耐性化し難い抗Streptococcus蛋白質のような生体機能の強化が肝要となろう。抗アルカリ性Streptococcus属細菌は蚕消化管内における一次侵襲性細菌と考えられるが、健康蚕消化液には制御要因として抗Streptococcus蛋白質(ASP)が存在している。しかし人工飼料育蚕ではその活性は著しく低下しており、そのため飼料への抗生物質添加は必須となっている。そこで第一年次としてまず養蚕環境における該菌の薬剤耐性化を調査するとともにそれら耐性形質の伝達について検討した。養蚕農家蚕室の塵芥には、該菌がg当り飼育前で【10^3】【10^4】、飼育後では【10^5】

【10^6】存在した。また蚕児消化管内には5齢末期病的蚕児では【10^7】【10^9】、健康蚕児でも【10^4】【10^6】が検出された。それらにおける抗生物質耐性率は、ストレプトマイシン(【Sm^r】,25μg/ml),15%;クロラムフェニコール(【Cm^r】,10μg/ml),30%;テトラサイクリン(【Tc^r】,12.5μg/ml),3060%に達し、さらにこれらの抗生物質に対する多剤耐性菌も多く認められた。これらの耐性菌株から通常、複数のプラスミドバンドが検出された。例えば多剤耐性FS1株(【Sm^r】,【Km^r】,【Cm^r】,【Tc^r】)は3本のプラスミドバンドがアガロース電気泳動上で見られ、その1つpYA327をlow pH法でEscherichia coli DH1株に形質転換したところ、【Sm^r】(1000μg/ml)を示した。したがってpYA327のようプラスミドはグラム陰性菌にも伝達性であり、おそらく広く腸内細菌群を宿主域としており、このようなプラスミドの存在がS.faecalis,S.foeciumの抗生物質耐性率を高めていると考えられる。しかしE.coliにおいて発現が弱められる場合や経代中に喪失する場合にも遭遇した。また分離耐性菌株間のpaperあるいはtube mating処理により、これらの耐性形質を容易に分離菌株において伝達させうることが明らかとなった。滋賀県びわ町および京都府綾部市の養蚕家から採取した試料から分離した抗生物質耐性Streptococcus faecalis,S.faeciumの中,多剤耐性を示す18株について耐性形質を再検定し,プラスミドの存否を抽出DNAの電気泳動的検討から, 7株にプラスミドDNAの存在を示す1本ないし6本のバンドを確認した.これら7株からのプラスミドをそれぞれE.coli DH1に形質転換し,抗生物質耐性を示す形質転換株2株を得た.すなわちKm,Sm,Tc,Amp耐性のS1204からKm,Amp耐性の,またKm,Tc耐性S1602からKm,Tc耐性の,それぞれ形質転換E.coliを得た.これらの形質転換体E.coliには各1個のプラスミドの存在が確認された.それらのプラスミドをそれぞれpMS501,pMS502とした.さらにこれらのプラスミドおよび他の多耐性S.faecalisから抽出したプラスミドDNAのBacillus subtilis 1SW株への形質転換を試み, Bacillus属での形質発現について検討した.現在までの結果, Bacillus属細菌での導入発現を示したプラスミドは得られていない.この結果は受容菌が導入に際して多量体など特殊な条件を必要とすること起因すると考えている.pMS501,pMS502などは何等かの手段でグラム陰陽菌間をも往来している可能性がある.E.coliに比べより近縁と予測されるグラム陽性のBacillus属においては発現シグナルの共通性が高いと考えられることから,腸内細菌間の方が類似性が高いとするよりも今回の結果はDNA導入法の問題と考えている.したがって各種のプラスミドについて相互の導入・発現についてさらに検討を行うことがStreptococcus属細菌における薬剤耐性菌率の高い現象の解明に連がると考えられる.pMS501は各種制限酵素断片の電気泳動的解析から, 3.8Kbpの大きさであり, BamH1,PstI,SacII,SamI,AvaI,XhoI,HindIIIおよびDraIの切断部位を各1箇所もち, AmpおよびKm耐性遺伝子をもつことを明らかにした.カイコ生育環境下における病原細菌の薬剤耐性化の機構解明の一貫として薬剤耐性因子の伝播について検討した。
衛星登載マイクロ波放射計による全地球陸域降水観測アルゴリズム開発の基礎研究

本研究では,大気-陸面を一括して考える放射伝達モデルを用いて,降水強度,土壌水分,地表面温度に加えて,雲水密度,水蒸気量を取り込み,シミュレーションにより大気変数に感度の高い周波数帯の組み合わせを選び出し,その情報を用いて,降水強度と雲水密度を同時に算出する手法の開発を目指す.まず,大気中での上向きのマイクロ波放射伝達モデルの境界条件を得るために,大気水情報を考慮せずに土壌水分量を求めるアルゴリズムにより,地表面からのマイクロ波放射率と地表面温度を算定する手法を開発した.ここでは,土層におけるマイクロ波放射伝達過程をモデル化し,放射伝達方程式に導入することにより,乾燥地域にも利用可能な土壌水分,植生水分量算定アルゴリズムが提案された.次に,このアルゴリズムをAqua/AMSR-Eデータに適用し,モンゴルでの現地観測サイトにおいて検証したところ,6Gverと10Gverの二種類のアルゴリズムとも土壌水分,植生水分量の推定値が妥当であることが示された.さらに,Aqua/AMSR-Eデータを用いてモンゴル全域での土壌水分マップの作成により,広範囲での土壌水分の変動を捉えることができることが示された.次に,で大気中でのマイクロ波放射伝達過程に着目し,下向きマイクロ波放射を大気の諸パラメータ(気温・水蒸気鉛直プロファイル,雲底・頂温度,降水の三次元構造,地上での降水強度など)と2003年1月に福井で実施した集中観測実験により一体的に観測し,下向きマイクロ波放射伝達モデルを開発した.さらにこの放射伝達モデルを二つの周波数で記述し,観測マイクロ波放射輝度温度を代入することにより,未知数である降水強度,雲水量を算定するアルゴリズムを開発した.開発された下向きマイクロ波放射伝達モデルを上向きに用いて,境界条件として地表面マイクロ波輝度温度を代入すると,同様のアルゴリズムで衛星による観測輝度温度から降水量と雲水量の算定が可能となり,地球規模での降水観測を実現するための貴重な研究成果を得ることができた.本研究では,大気-陸面を一括して考える放射伝達モデルを用いて,降水強度,土壌水分,地表面温度に加えて,雲水密度,水蒸気量を取り込み,シミュレーションにより大気変数に感度の高い周波数帯の組み合わせを選び出し,その情報を用いて,降水強度と雲水密度を同時に算出する手法の開発を目指す.まず,大気中での上向きのマイクロ波放射伝達モデルの境界条件を得るために,大気水情報を考慮せずに土壌水分量を求めるアルゴリズムにより,地表面からのマイクロ波放射率と地表面温度を算定する手法を開発した.ここでは,土層におけるマイクロ波放射伝達過程をモデル化し,放射伝達方程式に導入することにより,乾燥地域にも利用可能な土壌水分,植生水分量算定アルゴリズムが提案された.次に,このアルゴリズムをAqua/AMSR-Eデータに適用し,モンゴルでの現地観測サイトにおいて検証したところ,6Gverと10Gverの二種類のアルゴリズムとも土壌水分,植生水分量の推定値が妥当であることが示された.さらに,Aqua/AMSR-Eデータを用いてモンゴル全域での土壌水分マップの作成により,広範囲での土壌水分の変動を捉えることができることが示された.次に,で大気中でのマイクロ波放射伝達過程に着目し,下向きマイクロ波放射を大気の諸パラメータ(気温・水蒸気鉛直プロファイル,雲底・頂温度,降水の三次元構造,地上での降水強度など)と2003年1月に福井で実施した集中観測実験により一体的に観測し,下向きマイクロ波放射伝達モデルを開発した.さらにこの放射伝達モデルを二つの周波数で記述し,観測マイクロ波放射輝度温度を代入することにより,未知数である降水強度,雲水量を算定するアルゴリズムを開発した.開発された下向きマイクロ波放射伝達モデルを上向きに用いて,境界条件として地表面マイクロ波輝度温度を代入すると,同様のアルゴリズムで衛星による観測輝度温度から降水量と雲水量の算定が可能となり,地球規模での降水観測を実現するための貴重な研究成果を得ることができた.陸面ではその高い放射率とその不均一性のため,降水からのマイクロ波シグナルが捕まえにくいという課題に対して,マイクロ波放射計による土壌水分,植生水分量,積雪などの陸面水文量算定アルゴリズムと組み合わせることのできる雨滴を含む大気の下向きマイクロ波放射を表現できる4ストリーム放射伝達モデルを開発し,雲頂・雲底高度,降雨の存在高度,降雨強度の影響をシミュレーションにより明らかにした.このモデルの妥当性を検証するために,陸面水文量観測用地上マイクロ波放射計,大気水分観測用マイクロ波放射計,24GHzFM-CW方式一次元レーダ(マイクロレインレーダ),雨滴計,簡易気象観測システム,ラジオゾンデ装置を用いた降雨一次元観測システムを開発した.また,これにディジタルビデオカメラを用いた地上降雪観粒子観測装置を組み合わせて,降雪一次元観測システムを構築した.これらのシステムを米国アイオワ州に設置し,米国の農務省,航空宇宙局(NASA)と共同で地上,航空機,衛星観測実験を実施した.ここでは土壌水分,植生水分に関する観測データをもとに陸面水文量算定アルゴリズムの妥当性を検証することができたが,マイクロレインレーダが不備であったために降水系に関するデータは得られなかった.次に.降雪を対象として上記システムを福井市設置し,Cバンド3次元偏波ドップラーレーダ観測とNASAによる航空機搭載マイクロ波放射計・降水レーダ観測,衛星との同期実験を行った.地上での大気観測では,レーダによる降水系の3次元分布,ゾンデによる気温・水蒸気の鉛直分布,ライダーによる雲底高度,ディジタルビデオカメラによる降雪観粒子,マイクロ波放射計による輝度温度の同時観測データが得られ,大気の下向きマイクロ波放射に雲の存在,その雲頂・雲底高度,降雪粒子の存在が影響を与えていることが明らかとなった.

降雪に関しては,平成14年度に開発した陸面水文量と雨滴を含む大気の下向きマイクロ波放射を表現できる4ストリーム放射伝達モデルと,福井市において観測された,Cバンド3次元偏波ドップラーレーダ観測とNASAによる航空機搭載マイクロ波放射計・降水レーダ観測,衛星との同期実験結果の解析を行い,降雪強度と雲水量を算定するアルゴリズムを開発した.気温、気圧、相対湿度の鉛直分布,雲頂、雲低の高度などの大気パラメータをインプットとし,降雪強度を010mm,雲水量を02000g/m2に変化させた場合の放射伝達シミュレーションを行い,それぞれのケースにおける36.5と50.8GHzの輝度温度を算定した.この結果を逆変換し,輝度温度から物理量への変換テーブルを作成し,この変換テーブルに地上で観測された輝度温度を適用することにより,降雪強度と雲水量を算定した.観測された降雪強度と算定された降雪強度の検討を行った結果,地上観測型マイクロ波放射計で降雪を観測するときには,放射計の斜め伝搬路,地上の測定器の位置,そして,雲の移動を考慮する必要があることが明らかになり,降雪量については,雲の移動を考慮して平均した結果,観測値と実測値に良い一致が見られた.次に,降水に関しては,チベット高原で観測された地上での降水量の観測結果と,ドップラーレーダ反射強度の関係から,降水量の分布を面的に算定する手法を確立した.まず,チベット高原のNaquサイトにおいて観測された降雨強度と,Naquサイトにおいて観測された10dB以上のレーダ反射因子(時間平均値)をグラフ化し,このグラフから,対流性のレーダエコーと層状性のレーダエコーに分類し,それぞれについて,回帰分析を行い,対流性のZ-R関係,層状性のZ-R関係を導いた.観測された降雨強度と算定された降雨強度を比較した結果,1時間毎のデータと日データのプロットで良い一致が見られた.
超新星ニュートリノの光度及びスペクトルの包括的な研究

本課題では、近年の観測技術の発展を受けて、近い将来起こる超新星爆発への準備として、大質量星の進化とその最後に起こる超新星爆発、及び中性子星冷却におけるニュートリノの放出をより詳細にかつ包括的に扱うことが目標である。今年度は、超新星爆発段階における超新星ニュートリノをより正確に扱うことに努めた。具体的には、ニュートリノ-核子散乱に注目した。1回の核子散乱で交換するエネルギーは非常に小さいが、散乱回数が多いため、核子反跳はニュートリノスペクトルの議論には欠かせない。この効果を取り入れた爆発の数値計算もあるが、コストが膨大であるため、交換する小さなエネルギーを解像することができていないと考える。そこで、本研究では、細かいエネルギー変化を詳細に扱うことができる「モンテカルロ法」を用いたニュートリノ輸送コードを独自に開発し、最新の爆発の数値計算を基にして、核子反跳によるスペクトルへの影響を調べた。結果として、核子反跳の効果で重レプトン型のニュートリノの平均エネルギーが約15%下がった。重レプトン型のニュートリノ自体を観測することは難しいが、爆発のダイナミクスや原始中性子星の冷却、そして他のフレーバーの観測を間接的に大きく変えるため、非常に重要な結果である。これらの間接的な影響を評価するためには、ニュートリノ輸送だけではなく、流体の変化も同時に解く爆発計算に核子散乱を組み込む必要がある。そこで、爆発計算で行うニュートリノ輸送計算に多く適用される差分化法を用いた数値計算コードに、核子散乱の影響を正確に組み込む方法の考案にあたった。核子反跳の効果を取り入れたスペクトルを最も正しく再現することができたのは、各メッシュにおいて数とエネルギーの保存を保証するように線形内挿を行う方法であった。今後、実際に共同研究者らの爆発計算コードに実装して、モンテカルロ法の結果と比較する予定である。本課題の目標は、近年の観測技術の発展を受けて、近い将来起こる超新星爆発への準備として、大質量星の進化とその最後に起こる超新星爆発、及び中性子星冷却におけるニュートリノの放出をより詳細にかつ包括的に扱うことである。今年度行ったニュートリノ-核子散乱によるニュートリノスペクトルへの影響の調査は、超新星爆発段階のニュートリノをより詳細に扱うために非常に重要であり、本課題の目標に即している。また、結果として核子反跳が爆発のダイナミクス及び観測的な観点で重要であることを示しただけでなく、核子反跳を爆発の数値計算内で適切に扱うことができる方法の提案を行い、超新星爆発業界に大きな貢献をしたことは評価すべき点であると考える。また、本研究で用いたモンテカルロ輸送コードの開発に予想よりも多くの時間を費やしたが、完成したコードはニュートリノ-核子散乱に対してのみならず、現在の爆発計算で正しく扱うことができていない他のニュートリノ反応や、似たような問題点を抱えるニュートリノ集団振動などの別の物理過程の調査にも用いることができ、研究の幅が大きく広がった。よって、モンテカルロ法によるニュートリノ輸送計算コードを完成させることができたことも昨年度の重要な成果である。今年度は引き続き超新星爆発段階のニュートリノに注目する。具体的に、核子反跳と同様に細かいエネルギー変化が問題となっている別のニュートリノ反応や、高い空間解像度が必要であるために正しく扱われてこなかったニュートリノ集団振動に注目して、これらのスペクトルへの影響を調査する。特に後者については、研究計画に組み込まれていなかったが、昨年度に当分野の研究が大きく進み、超新星爆発分野において重要性が高まったために、本研究に取り入れる必要性がでてきた。ニュートリノ集団振動は、非常に高いニュートリノ密度を持つ領域で、ニュートリノ同士が相互作用することによっておこる非線形なフレーバー間の振動現象である。その非線形性と、振動スケールが非常に小さいことが原因となって、これまで数値計算に組み込むことができていない。しかし、集団振動によって超新星内部と観測地点でニュートリノのスペクトルが大きく変化すると予想され、観測的な議論には欠かせない。本研究では、集団振動の抱える空間解像度の問題が、核子反跳の抱えるエネルギー解像度の問題と似ていることに着目して、モンテカルロ法による輸送コードを適用することで、後者と同様に前者も解決できると考える。よって、今年度はまずモンテカルロ輸送コードを用いてニュートリノ集団振動によるスペクトルへの影響を調査する。次に、超新星爆発段階から続く原始中性子星冷却段階の研究へと移る。この段階では、URCA過程などの一部のニュートリノ反応が数値計算に組み込まれていないことが問題であるため、まずはこれらの反応過程の数値的な定式化を行い、共同研究者らが開発した冷却計算コードに組み込む。そして、およそ1分程度のより長時間の冷却計算を行い、得られたニュートリノ光度およびスペクトルに対して観測的な議論をする。特に、URCA過程を組み込んだ効果が観測的に確認できるかに注目する予定である。

そこで、本研究では、細かいエネルギー変化を詳細に扱うことができる「モンテカルロ法」を用いたニュートリノ輸送コードを独自に開発し、最新の爆発の数値計算を基にして、核子反跳によるスペクトルへの影響を調べた。結果として、核子反跳の効果で重レプトン型のニュートリノの平均エネルギーが約15%下がった。重レプトン型のニュートリノ自体を観測することは難しいが、爆発のダイナミクスや原始中性子星の冷却、そして他のフレーバーの観測を間接的に大きく変えるため、非常に重要な結果である。これらの間接的な影響を評価するためには、ニュートリノ輸送だけではなく、流体の変化も同時に解く爆発計算に核子散乱を組み込む必要がある。そこで、爆発計算で行うニュートリノ輸送計算に多く適用される差分化法を用いた数値計算コードに、核子散乱の影響を正確に組み込む方法の考案にあたった。核子反跳の効果を取り入れたスペクトルを最も正しく再現することができたのは、各メッシュにおいて数とエネルギーの保存を保証するように線形内挿を行う方法であった。今後、実際に共同研究者らの爆発計算コードに実装して、モンテカルロ法の結果と比較する予定である。本課題の目標は、近年の観測技術の発展を受けて、近い将来起こる超新星爆発への準備として、大質量星の進化とその最後に起こる超新星爆発、及び中性子星冷却におけるニュートリノの放出をより詳細にかつ包括的に扱うことである。今年度行ったニュートリノ-核子散乱によるニュートリノスペクトルへの影響の調査は、超新星爆発段階のニュートリノをより詳細に扱うために非常に重要であり、本課題の目標に即している。また、結果として核子反跳が爆発のダイナミクス及び観測的な観点で重要であることを示しただけでなく、核子反跳を爆発の数値計算内で適切に扱うことができる方法の提案を行い、超新星爆発業界に大きな貢献をしたことは評価すべき点であると考える。また、本研究で用いたモンテカルロ輸送コードの開発に予想よりも多くの時間を費やしたが、完成したコードはニュートリノ-核子散乱に対してのみならず、現在の爆発計算で正しく扱うことができていない他のニュートリノ反応や、似たような問題点を抱えるニュートリノ集団振動などの別の物理過程の調査にも用いることができ、研究の幅が大きく広がった。よって、モンテカルロ法によるニュートリノ輸送計算コードを完成させることができたことも昨年度の重要な成果である。今年度は引き続き超新星爆発段階のニュートリノに注目する。具体的に、核子反跳と同様に細かいエネルギー変化が問題となっている別のニュートリノ反応や、高い空間解像度が必要であるために正しく扱われてこなかったニュートリノ集団振動に注目して、これらのスペクトルへの影響を調査する。特に後者については、研究計画に組み込まれていなかったが、昨年度に当分野の研究が大きく進み、超新星爆発分野において重要性が高まったために、本研究に取り入れる必要性がでてきた。ニュートリノ集団振動は、非常に高いニュートリノ密度を持つ領域で、ニュートリノ同士が相互作用することによっておこる非線形なフレーバー間の振動現象である。
プラチナ系抗癌剤の副作用発現とバイオメタル変動との連関解析

プラチナ系抗癌剤は生体内金属(バイオメタル)と相互作用することが推察される。これまで我々は、シスプラチン投与患者の血液サンプルを用いてプラチナならびにバイオメタルの血漿中濃度解析を行い、その結果、シスプラチン投与開始後には血液中の鉄が一過性に上昇することを報告してきた。この原因の解明を目的として、研究協力者とともに動物レベルでの検証を行った。実験にはマウスを用い、シスプラチンを1週間に2回、腹腔内に繰り返し投与を行い、投与1時間後と次回投与直前(1回目の投与48時間後)に採血を行った。対照群としては、生理食塩水を投与したマウスを用いた。得られた血液サンプルについて湿式灰化を行い、ICP-MS法を用いて元素分析を行った。シスプラチンの初回投与1時間後、すべてのマウスにおいて血中にプラチナが検出され、腹腔から血中にシスプラチンが移行したものと推察された。また、次回投与前までに血中プラチナ濃度は低下しており、シスプラチンが血中から速やかに消失したものと推察された。投与3週間目のシスプラチン投与群でも同様の傾向は認められたものの、1週目と比較して3週目の平均値は高値を示し、血中あるいは体内へのプラチナ蓄積の影響が考えられた。一方で、血中鉄濃度はシスプラチン投与後の経過時間に伴った有意な変化は認められず、また、対照群との間にも有意な差は認められなかった。したがって、臨床で認められたシスプラチン投与後の血中鉄濃度の一過性上昇は正常マウスへのシスプラチン腹腔内投与によって再現することは困難であると考えられた。一方、シスプラチン投与によって体内の鉄が置換されていないことを直接証明するデータは得られておらず、鉄を含めたバイオメタルについてシスプラチンの主要排泄臓器である腎臓や鉄の蓄積が豊富な肝臓における分布について検討を進める予定である。研究協力者の実験協力によってマウスを用いた検討を進めることが可能となった。動物実験は当初計画していなかったが、in vitroに加えてin vivoでの検証は必要であり、想定以上に研究を進めることができている。一方で、当初予定していたプラチナ系抗がん剤の体内動態に関する血液中や組織中での結合タンパク質の同定については機器設定と定性・定量条件の検討中である。また、同位体解析については順次進めているところである。培養細胞を用いた検討については、基礎的な培養条件の設定が終了している。臨床で認められたシスプラチン投与後の血中鉄濃度の一過性上昇は正常マウスへのシスプラチン腹腔内投与によって再現することは困難であった。しかしながら、シスプラチン投与によって体内の鉄がプラチナと置換されていないことを直接示すデータは得られておらず、鉄を含めたバイオメタルについてシスプラチンの主要排泄臓器である腎臓や鉄の蓄積が豊富な肝臓における分布について検討を進める予定である。また、培養細胞系を用い、シスプラチンを含めたプラチナ系抗がん剤処置による細胞中バイオメタルの変動について引き続き検討を進める予定である。プラチナ系抗癌剤の副作用予測ならびに予防法の確立が急がれる。プラチナ系抗癌剤は生体内金属(バイオメタル)と相互作用することが推察され、副作用発現との関連性を明らかにする目的で、シスプラチン投与患者の血液サンプルについてプラチナならびにバイオメタルの血漿中濃度解析を行った。シスプラチン投与開始後には血液中の鉄が一過性に変動することを報告してきたが、鉄には同位体が存在し、鉄同位体比率は疾患等によって変動する可能性がある。既存のサンプルについて鉄同位体比を評価したところ、シスプラチン投与後の経過日数に伴って同位体比が変動することを認めた。測定精度の問題があり、現象の再現性について検討を予定している。プラチナ系抗癌剤投与患者においてはハイドレーションや制吐療法が実施されることから抗癌剤のみの影響を評価することが困難である。そこで、がん由来培養細胞を用いてプラチナ系抗癌剤あるいは制吐剤処置下でのバイオメタル変動を評価したところ、細胞自身や培養試薬に含有されるバイオメタルの定量評価が必要であり、条件設定に時間を要している。また、動物レベルでの検証も必要と考えられることから研究協力者を得て実験条件の詳細を検討しているところであり、バイオメタル変動の詳細なメカニズムについて多面的に解析を進める予定である。ICP-MSを用いてプラチナ系抗癌剤濃度をプラチナ濃度として評価してきたが、最近、LC-MSを用いた評価手法が報告されており、従来よりも詳細な解析が可能となることが期待できる。本年度はモデル薬物を用い、LC-MSによる薬物定量分析する環境を整備した。今後、順次、プラチナ系抗癌剤の測定法確立を進める予定である。細胞自身や培養試薬に含有されるバイオメタルの定量評価に時間を要している。また、測定機器の不具合があり、一時的にバイオメタル測定ができなかったことが影響している。

得られた血液サンプルについて湿式灰化を行い、ICP-MS法を用いて元素分析を行った。シスプラチンの初回投与1時間後、すべてのマウスにおいて血中にプラチナが検出され、腹腔から血中にシスプラチンが移行したものと推察された。また、次回投与前までに血中プラチナ濃度は低下しており、シスプラチンが血中から速やかに消失したものと推察された。投与3週間目のシスプラチン投与群でも同様の傾向は認められたものの、1週目と比較して3週目の平均値は高値を示し、血中あるいは体内へのプラチナ蓄積の影響が考えられた。一方で、血中鉄濃度はシスプラチン投与後の経過時間に伴った有意な変化は認められず、また、対照群との間にも有意な差は認められなかった。したがって、臨床で認められたシスプラチン投与後の血中鉄濃度の一過性上昇は正常マウスへのシスプラチン腹腔内投与によって再現することは困難であると考えられた。一方、シスプラチン投与によって体内の鉄が置換されていないことを直接証明するデータは得られておらず、鉄を含めたバイオメタルについてシスプラチンの主要排泄臓器である腎臓や鉄の蓄積が豊富な肝臓における分布について検討を進める予定である。研究協力者の実験協力によってマウスを用いた検討を進めることが可能となった。動物実験は当初計画していなかったが、in vitroに加えてin vivoでの検証は必要であり、想定以上に研究を進めることができている。一方で、当初予定していたプラチナ系抗がん剤の体内動態に関する血液中や組織中での結合タンパク質の同定については機器設定と定性・定量条件の検討中である。また、同位体解析については順次進めているところである。培養細胞を用いた検討については、基礎的な培養条件の設定が終了している。鉄同位体比については再現性も含め、引き続き検討していく予定である。培養細胞を用いた検討の遅れについては、研究分担者を追加することで速やかにin vitro系での評価を進める予定である。また、LC-MSを用いることで、より詳細なプラチナ系抗癌剤の変動解析が可能になると考えられる。既存の医薬品について解析手順の確認等が行えたことから、プラチナ系抗癌剤ならびに併用薬剤の測定系確立を引き続き進めていく予定である。臨床で認められたシスプラチン投与後の血中鉄濃度の一過性上昇は正常マウスへのシスプラチン腹腔内投与によって再現することは困難であった。しかしながら、シスプラチン投与によって体内の鉄がプラチナと置換されていないことを直接示すデータは得られておらず、鉄を含めたバイオメタルについてシスプラチンの主要排泄臓器である腎臓や鉄の蓄積が豊富な肝臓における分布について検討を進める予定である。また、培養細胞系を用い、シスプラチンを含めたプラチナ系抗がん剤処置による細胞中バイオメタルの変動について引き続き検討を進める予定である。測定機器の不具合があり、一時的にバイオメタル測定ができなかったため。また、臨床検体が当所の予定通りに追加できていないことも影響している。次年度は、培養細胞を用いた検討を中心とし、研究分担者を追加することで速やかにin vitro系での評価を進める予定である。分析用カラムの入荷が遅れたため、一時的にLC分析ができなかったため。
広告に対する誤認発生メカニズムの解明と防止のためのガイドラインに関する研究

消費者の適正な商品選択に悪影響を及ぼす誤認広告は、景品表示法によって規制されている。顧客満足No.1や売上実績No.1といった強調表示を用いた広告では、但し書きを併記しているが、消費者にわかりにくい表示になっているのが実情である。本研究では、No.1表示に対する反応の高低によって、広告への態度や購買意図が影響を受けること、また、No.1表示への反応は、個別広告のいかなる要因によって発生するのかを検証した。広告など企業からの情報提供やコミュニケーション活動は、自社ブランドの優位性をアピールするものであるが故に、デメリット表示が消費者にとってわかりにくく、例えば、顧客満足No.1や売上実績No.1など、実際の広告活動で多用される「No.1表示」は「優良誤認」を発生させる可能性がある。そこで本研究では、No.1表示に着目し、広告誤認がいかなる要因により発生するのか、また、未然に防ぐための方策を検討する。研究初年度として、通信販売を主な流通経路とする健康食品、化粧品、自動車保険などの製品カテゴリーの新聞広告を用い、メインターゲットである主婦(30代50代)を対象に、デプス・インタビューを実施した。具体的には(1)広告接触時にどのような情報処理をしているのか、また、その理由、(2)当該ブランドに期待するベネフィットと知覚するリスクはなにか、(3)誤認発生の有無と、なぜ誤認したと思うか、また、具体的にどのような要素が引き金になったかなどを聴取し、No.1表示への反応、広告への理解、ブランドへの態度、購買意図の形成について実態の把握を行った。その結果、(1)購買経験のある製品カテゴリーに対しては、すでに学習し、知識があるため、情報処理の方略は簡単であり、(2)新成分などの表示が、仮に数値によって保証されている場合でも効能効果に対する期待は大きくない。また、現使用ブランドに対する満足感があれば、ブランドスイッチへのリスクを感じる。(3)健康食品や化粧品など、主婦にとってより身近でなじみのある製品カテゴリーでは、No.1表示によって広告への態度やブランドへの態度が大きく影響されることはないが、サービス財であり、自分一人で購買の意思決定をくだせない自動車保険の場合には、No.1表示が購買を検討するきっかけとして作用する。ただし、No.1表示に対する但し書き表示は文字の大きさが小さく、またレイアウト上、No.1表示と離れていることも多く、正しく理解されていないことが判明した。消費者の適正な商品選択に悪影響を及ぼす誤認広告や表示は、景品表示法によって規制されている。しかしながら、広告は自社ブランドの優位性をアピールするものであるため、デメリット表示(例外条件や制約条件などの但し書き)が必要な場合でも、消費者にわかりにくい表示になっている。そこで本研究では、強調表示である「No.1表示」(顧客満足No.1や売上実績No.1は優良誤認の可能性がある)に着目し、強調表示と打消し表示(但し書き)による広告効果に及ぼす影響を検証した。自動車保険の広告に対する評価データを分析して得られた知見は以下の通りである。1.「但し書きを読むのは面倒」というネガティブ評価は、「購買意図」に対して直接負の影響を与えるが、但し書きに対するポジティブ評価は、「購買意図」のみならず、「広告好意」、「広告理解」、「ブランドへの態度」に正の影響を与える。2.No.1表示に対して評価が低い、すなわち懐疑的な人の場合、評価が高い人よりも、但し書きへのネガティブ評価による「購買意図」に対する負の影響が強い。逆に、但し書きへのポジティブ評価による「ブランドへの態度」に対する正の影響はより強い。3.但し書きが小さいと思う人の場合、読むのが面倒という評価は「購買意図」に影響しないが、小さいとは思わない人の場合、読むのが面倒と感じるほど、「購買意図」により強く負の影響が及ぶ。4.但し書きが小さいと思う人よりも、小さいとは思わない人の方が、但し書きに対するポジティブ評価による「広告好意」、「広告理解」、「ブランドへの態度」に対する正の影響がより強い。5・但し書きを注意する人よりも、注意しない人の方が、但し書きへのポジティブ評価による「ブランドへの態度」に対する正の影響がより強い。消費者の適正な商品選択に悪影響を及ぼす誤認広告や表示は、景品表示法によって規制されており、No.1といった強調表示をした広告(顧客満足No.1や売上実績No.1は優良誤認の可能性がある)では、例外条件や制約条件等の但し書きを併記している。しかしながら、消費者にわかりにくい表示になっているのが実情である。本研究では、No.1表示に着目し、(1)No.1表示への反応(一般論として)がいかなる個別広告の評価要因によって影響されるのか、逆に、(2)No.1表示への反応が架空ブランドのNo.1表示広告に対する態度形成にいかなる影響を及ぼすのかを検証した。自動車保険の広告情報に対する評価データを分析した結果、以下の知見を得た。(1)売上実績

No.1表示への評価は、個別広告の購買意図(標準化係数0.12)、ブランド知覚価値(同0.34)、注意書き表示のわかりやすさ(同0.27)、注意書き表示の信用性(同0.23)といった4因子により影響を受ける。顧客満足No.1への評価は、購買意図ではなく、広告への好意(同0.09)という因子で置き換わるが、他の3因子は共通の要因として影響する(パス係数は順に0.36、0.16、0.36)。(2)各因子得点の平均は消費者属性で説明されると仮定し、ベイズ推定を行った結果、売上実績No.1モデルでは、「購買意図」因子得点の平均に対する新聞雑誌の影響と「ブランド知覚品質」因子得点における比較検討以外は全て有意となった。因子得点の平均は、40歳未満>40歳以上、新聞や雑誌広告に接触>それ以外、保険を比較検討する>しないで高くなった。顧客満足No.1モデルでは、「広告への好意」因子得点の平均に対する年齢の影響以外は全て有意となった。(3)No.1表示が役立つと思っている人では、広告表現案の違いによる反応の差は見られないが、役立つと思っていない人の場合、不確実性、結果の重大性などへの評価が低くなる傾向が見られた。
ヒドロキサム酸型人工シデロフォアを用いた微生物鉄捕捉輸送システムの解明

前年度の研究において、人工シデロフォアを用いてシデロフォアー鉄(III)錯体の金属配位部位近傍の置換基の変化が、微生物の生長に及ぼす影響について検討したところ、ヒドロキサム酸末端置換基をメチル基からエチル基に変えることで微生物の生長が遅くなり、このようなわずかな違いでもシデロフォアによる鉄輸送機構に影響を与えることを明らかにした。本年度では、本研究で新規に合成した人工シデロフォアのさらなる応用を目指して、人工シデロフォアのアンカーであるトリス(2-アミノエチル)アミンに他の物質を修飾できるような置換基の導入を試みた。導入する置換基としては、それ以後の誘導化を行いやすいカルボキシル基を選択した。まず、目的化合物をビス(2-アミノエチル)アミン骨格と反応活性な側鎖置換基を有するアミノ酸誘導体の二つのパーツに分けてそれぞれ合成を試みた。その結果、目的化合物を得るまでには至らなかったが、その合成過程において、新規光学活性オキサゾリン誘導体の合成法を見いだした。光学活性オキサゾリン誘導体は天然シデロフォアにも見られるだけでなく、金属イオンと錯体を形成することで、有用な不斉触媒となることが知られている。そこで、本研究で新規に合成されたオキサゾリン誘導体を用いて触媒反応活性の検討を行ったところ、興味深いことに、一般的なオキサゾリン誘導体を触媒として用いても進行しない反応を促進するだけでなく、得られる生成物の不斉収率も極めて高い(99.9%e.e.以上)、非常に有用な不斉触媒となり得ることが判明した。この新規オキサゾリン誘導体は、オキサゾリン環上にカルボン酸誘導体であるアミド基を有することが特徴的であり、このアミド基が反応基質と水素結合や疎水性相互作用をすることにより、高い不斉触媒活性をもたらしていることが明らかとなった。分子内水素結合ネットワークを有する人工シデロフォアを種々合成し、それらの生理活性をシデロフォア非産出菌を用いて検討したところ、本研究で合成した人工シデロフォア類は全て、用いたシデロフォア非産出菌に対する鉄捕捉輸送化合物として機能し、その活性の強さは天然シデロフォアと同程度であることが明らかとなった。次に、光学活性なアミノ酸残基を有する人工シデロフォアの合成を行い、鉄錯体の絶対配置の違いが及ぼす生理活性能に与える影響について検討を行ったところ、用いた菌体の生長に差は生じなかった。これは、天然のシデロフォアの鉄錯体がその絶対配置の違いによって取り込みに差が見られることと異なる結果であり、本研究で合成した人工シデロフォアによる鉄輸送は、錯体構造を認識して取り込む既知の鉄摂取機構とは異なる経路によって行われていることが示唆された。そこで本研究における人工シデロフォアの鉄(III)錯体は天然よりも還元されやすい特徴を持つことから、錯体の酸化還元電位が菌の生長に及ぼす影響を調べるため、鉄(II)キレート剤共存下におけるシデロフォア非産出菌の生長実験を試みた。その結果、人工シデロフォア類では、著しく菌の生長が抑制されたのに対し、天然シデロフォアでは、鉄(II)キレート剤非共存下と同様の生長が見られた。このことは、本研究で合成した人工シデロフォアの鉄(III)錯体は、細胞外で還元され、鉄(II)イオンのみが細胞膜を透過していることを示唆しており、この菌体が既知の取込み機構だけでなく、錯体の酸化還元電位に依存した別の鉄摂取機構を有していることが新たに判明した以上の結果より、本研究で合成した人工シデロフォア類は、微生物の鉄輸送機構を調べるための新たなプローブとして利用可能であり、それらを用いることで、今までに知られていなかった鉄輸送機構についての知見を得ることに成功した。前年度の研究において、分子内水素結合ネットワークを初めとする非共有結合性相互作用を有する人工シデロフォアが、天然物と同程度の生理活性を示すだけでなく、それらが微生物の細胞表面で錯体が還元され鉄イオンのみを取り込むという、いままでとは異なる鉄摂取機構によって、微生物に鉄を供給していることを明らかにした。一方、そのような相互作用を持たない人工シデロフォアでは天然シデロフォアと同様、鉄錯体そのものを微生物体内へ取り込むことが分かった。そこで、微生物の鉄輸送機構に関するより詳細な知見を得るため、これらの人工シデロフォアの金属配位部位近傍の置換基の変化が微生物の生長に及ぼす影響について検討した。その結果、天然同様の鉄錯体そのものを微生物体内へ取り込む機構において、金属配位部位近傍の置換基をメチル基からエチル基へと炭素鎖を一つ増やしただけの変化で微生物の生長が遅くなることを見いだした。このことは、微生物の表面に存在するレセプターと鉄-シデロフォア錯体との間で、厳密な分子認識が行われていることを示唆するものである。今までは、金属配位部位近傍にかさ高い置換基を有するものは活性が無いことは知られていたが、このように、メチル基とエチル基というわずか一炭素鎖の違いによっても鉄取り込みに影響を及ぼすという知見は初めてである。また、本研究により新たに見いだされた錯体の酸化還元電位に依存した鉄取り込み機構に関しても、金属配位部位近傍の置換基をメチル基からエチル基へと変えることで、やはり、微生物の生長が遅くなるという知見が得られた。この置換基の変化によって、錯体の酸化還元電位はほとんど変化しないことから、微生物の細胞表面における錯体の還元による鉄取り込み機構に関しても、厳密な分子認識がなされていることが明らかとなった。

前年度の研究において、人工シデロフォアを用いてシデロフォアー鉄(III)錯体の金属配位部位近傍の置換基の変化が、微生物の生長に及ぼす影響について検討したところ、ヒドロキサム酸末端置換基をメチル基からエチル基に変えることで微生物の生長が遅くなり、このようなわずかな違いでもシデロフォアによる鉄輸送機構に影響を与えることを明らかにした。本年度では、本研究で新規に合成した人工シデロフォアのさらなる応用を目指して、人工シデロフォアのアンカーであるトリス(2-アミノエチル)アミンに他の物質を修飾できるような置換基の導入を試みた。導入する置換基としては、それ以後の誘導化を行いやすいカルボキシル基を選択した。まず、目的化合物をビス(2-アミノエチル)アミン骨格と反応活性な側鎖置換基を有するアミノ酸誘導体の二つのパーツに分けてそれぞれ合成を試みた。その結果、目的化合物を得るまでには至らなかったが、その合成過程において、新規光学活性オキサゾリン誘導体の合成法を見いだした。光学活性オキサゾリン誘導体は天然シデロフォアにも見られるだけでなく、金属イオンと錯体を形成することで、有用な不斉触媒となることが知られている。そこで、本研究で新規に合成されたオキサゾリン誘導体を用いて触媒反応活性の検討を行ったところ、興味深いことに、一般的なオキサゾリン誘導体を触媒として用いても進行しない反応を促進するだけでなく、得られる生成物の不斉収率も極めて高い(99.9%e.e.以上)、非常に有用な不斉触媒となり得ることが判明した。この新規オキサゾリン誘導体は、オキサゾリン環上にカルボン酸誘導体であるアミド基を有することが特徴的であり、このアミド基が反応基質と水素結合や疎水性相互作用をすることにより、高い不斉触媒活性をもたらしていることが明らかとなった。
地域的特性に基づく添加物処理によるサイレ-ゾの品質改善に関する研究

本研究の目的は、サイレ-ジ品質に及ぼす地域的要因を解析し、添加物処理等によりそれらを克服して,安定的な良品質サイレ-ジの調製法を確立することであった.環境的な地域差をまず温度差として捉え,30°C程度がもっとも酪酸発酵を起こし易く,サイレ-ジ発酵に好ましくないことを示した.しかし,乳酸菌の添加により酪酸発酵を克服することができた.その克服に市販乳酸菌製剤が無効な場合でも,牧草ジュースを12日発酵させたいわゆる緑汁発酵液の添加は有効であった.緑汁発酵液は菌の混合体であるため,開封後の2次発酵が心配されたが,そのようなことはなかった.この添加物の開発が,本研究のもっとも大きな成果といえよう.糖に代わる添加物として繊維分解酵素が極めて有効で,発酵基質が不足する場合には必ず効果を示した.とくに暖地型牧草においては乳酸菌よりも糖が不足し,糖あるいは酵素の添加のみで満足しうる品質のサイレ-ジが得られる場合が多かった.一方,寒地型牧草においては多くの場合,乳酸菌あるいは緑汁発酵液のみの添加で良品質サイレ-ジになったが,アルファルファには地域差が存在し,北海道では糖の添加を必要としたのに対し,名古屋や岡山ではそのようなことはなかった.糖給源として糖蜜と繊維分解酵素のいずれを選ぶかは,費用面から決めるべきであろう.添加物が家畜の採食量に及ぼす影響についても検討したが,無添加の場合に悪品質になった場合を除き,差が認められなかった.栄養価においても同様であった.申請書にも記したように,TMRサイレ-ジに対する添加物の効果についても検討した.TMRサイレ-ジのもっとも大きな目的は,高水分の農能産製造副産物の貯蔵であり,都市近郊にある名古屋大学においては,それを豆腐粕に求めた.そのTMR化に際し,糖質に富むふすまや乾草を混合して水分50%程度に調節することにより,添加物なしに良品質サイレ-ジが得られた.豆腐粕のみに緑汁発酵液を添加すると,むしろ負の効果を示した.本研究の目的は、サイレ-ジ品質に及ぼす地域的要因を解析し、添加物処理等によりそれらを克服して,安定的な良品質サイレ-ジの調製法を確立することであった.環境的な地域差をまず温度差として捉え,30°C程度がもっとも酪酸発酵を起こし易く,サイレ-ジ発酵に好ましくないことを示した.しかし,乳酸菌の添加により酪酸発酵を克服することができた.その克服に市販乳酸菌製剤が無効な場合でも,牧草ジュースを12日発酵させたいわゆる緑汁発酵液の添加は有効であった.緑汁発酵液は菌の混合体であるため,開封後の2次発酵が心配されたが,そのようなことはなかった.この添加物の開発が,本研究のもっとも大きな成果といえよう.糖に代わる添加物として繊維分解酵素が極めて有効で,発酵基質が不足する場合には必ず効果を示した.とくに暖地型牧草においては乳酸菌よりも糖が不足し,糖あるいは酵素の添加のみで満足しうる品質のサイレ-ジが得られる場合が多かった.一方,寒地型牧草においては多くの場合,乳酸菌あるいは緑汁発酵液のみの添加で良品質サイレ-ジになったが,アルファルファには地域差が存在し,北海道では糖の添加を必要としたのに対し,名古屋や岡山ではそのようなことはなかった.糖給源として糖蜜と繊維分解酵素のいずれを選ぶかは,費用面から決めるべきであろう.添加物が家畜の採食量に及ぼす影響についても検討したが,無添加の場合に悪品質になった場合を除き,差が認められなかった.栄養価においても同様であった.申請書にも記したように,TMRサイレ-ジに対する添加物の効果についても検討した.TMRサイレ-ジのもっとも大きな目的は,高水分の農能産製造副産物の貯蔵であり,都市近郊にある名古屋大学においては,それを豆腐粕に求めた.そのTMR化に際し,糖質に富むふすまや乾草を混合して水分50%程度に調節することにより,添加物なしに良品質サイレ-ジが得られた.豆腐粕のみに緑汁発酵液を添加すると,むしろ負の効果を示した.本研究の目的は、サイレ-ジ品質に及ぼす地域的要因を解析し、添加物処理等によりそれらを克服して安定的に良品質サイレ-ジ調製法を確立するところにある。初年度(平成7年度)は地域差を温度差として捉え、亜寒帯-亜熱帯草種を20、30及び40°Cで貯蔵した場合の添加物の考案の効果について検討した。アルファルファ高水分サイレ-ジは、貯蔵温度が40°Cに及ぶ高温下では添加物の有無にかかわらず安定した発酵品質を示すが、30°C以下で良品質サイレ-ジを得るには、添加物を必要とする。その場合、市販乳酸菌添加は時により効果がなかったのに対し、嫌気下で2、3日培養したアルファルファ搾汁の微量(0.2%)添加により、どの温度においても必ず良品質サイレ-ジが得られた。破砕・圧搾処理をした場合には添加物の有無に関係なく、いずれの温度域でも良好な発酵品質を示したが、その効果は低水分化と緩衝力の低下によるものである。イネ科牧草は、亜寒帯草種のオ-チャードグラス及び亜熱帯草種であるローズグラス、ネピアグラス及びギニアグラスのいずれも添加物を使用しなくても良いサイレ-ジになり、乳酸菌を添加してもあまり効果が得られなかったが、それとともにセルラーゼを添加すると品質が有意に改善された。この場合も、40°Cがもっとも良い結果を示した。