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契約栽培に関する国際的契約理論の考察

こうした契約当事者間の不均衡の問題を是正するため、国際的契約栽培に関して、国際機関による法的文書の公表が相次いでいる。例えば、私法統一国際協会(UNIDROIT)による「契約栽培に関するリーガルガイド(2015年)」や、国連食糧農業機関(FAO)による「契約農産のための有効な規制枠組みに関する立法研究(2018年)」などである。本研究課題の最終的な目的は、契約栽培を素材として、当事者間の不均衡を是正し、さらには取引の経済効率性を高めることのできる契約法規範のあり方を模索することにある。目的を到達するため、本年度はまず、(i)法学的側面からの契約栽培の定義の明確化、及び(ii)契約栽培に関する国内外の法的文書及び具体的事案の分析を行った。これらの作業を通じて、これまで法学上の議論の蓄積のなかった契約栽培の問題点を明確にするとともに、具体的事案からの契約法規範の抽出を試みた。本年度の研究により得た知見をもとに、来年度は(iii)より一般化された仮説的契約理論モデルの構築のための作業を行う予定である。なお、本年度の研究成果を取りまとめ、「国際的契約農産の取引類型と法的課題」と題して、国際商取引学会西部部会(2019年4月20日於富山大学)において学会報告を行った。本年度は、(i)法学的側面からの契約栽培の定義の明確化、及び(ii)契約栽培に関する国内外の法的文書及び具体的事案の分析を行うことを予定しており、おおむね計画通りに研究を進めることができた。(i)について、契約栽培については法学上の議論の蓄積がほとんどないため、法学的側面からみて契約栽培がいかなる特徴を備えた契約類型であるかを確認する必要があった。特に、国際的契約栽培において想定される取引類型と、日本国内において契約栽培として認識されている取引類型との異同が明確になった点は大きな収穫であった。この作業により、契約栽培の問題点をより明確にすることができ、類似する他の契約類型に関する議論を参照することで、その問題点に対応し得る契約理論の検討が可能となった。さらに、(ii)契約栽培に関する国内外の法的文書及び具体的事案を収集し、検討を行った。契約責任の帰責根拠は、合意違反のみならず、契約当事者の関係や不履行の経緯等多様な事情を反映したものである場合が多く、その責任判断構造は具体的事案の実質的検討の積み重ねから論じられるべきであると考えられる。そこで、国内における契約栽培に関する4件の裁判例、及び農林水産省が公表している契約栽培についてのモデル契約の分析を行った。国際的契約栽培に関しては、裁判例ないし仲裁例を見つけることができなかったため、国際機関による法的文書を素材とし、いかなる取引形態や紛争類型が想定されているか検討した。その結果、ここでも、両者の想定する取引形態が異なること、従って、起こりうる紛争や適用されるべき契約ルールに違いがあることが明らかになった。以上のように、特に国際的契約栽培については具体的事案の研究を行うことができなかったものの、その他の点については当初の計画通り順調に研究を進めることができた。
アワヨトウ寄生蜂が寄主の脱皮・変態におよぼす影響

カリヤコマユバチに寄生されたアワヨトウ幼虫の体重増加量と摂食量は未寄生寄主に比べ減少した。しかし体重当りの摂食量は未寄生、寄生にかかわらずほぼ一定になることがわかった。また、ハチの産下卵数の増加に伴い、雄の割合が増加したが、一度だけ交尾させた雄を5齢寄主に間隔をおいて3回産卵させると、全産卵数はその都度変化したにもかかわらず、雌の数はほぼ一定となった。以上の結果、カリヤコマユバチは従来と異った性比調節を行っていることがわかった。カリヤコマユバチの後期幼虫を培養すると45日間は生存し、かつ幼虫皮膚体色がやや不透明になるなどin vitroにおいてもある期間成長、発育することが明らかになった。またハチの寄生により生じる寄生体内の生理的変化に関しては以下のことが明らかになった。1)寄生により寄主アワヨトウ幼虫は精巣はその精子形成、とくに精子変態が抑制された。2)寄生後6日目より寄主体液中に約90Kダルトンのタンパク質が特異的に現われるが、この寄生特異タンパク質は約18Kダルトンのサブユニットから成っていた。また、このタンパク質は寄生蜂に由来するテラトサイトが合成、蓄積するタンパク質とは分子量の点で一致しなかった。さらにハチの寄生により生じる寄主の蛹化抑制に関与する因子として、産卵時に寄生に注入される毒液およびカリックス液の他、テラトサイトも何らかの役割を果していることが示唆された。カリヤコマユバチの寄生によりアワヨトウ幼虫の脱皮・変態阻害(蛹化阻害)が誘導される。幼若ホルモン(JH)の分析でアワヨトウの幼若ホルモンをJHIと同定した。幼虫一匹当りの含有量は0.14ngであるのに対して寄生幼虫では0.13ngであった。未寄生、寄生間における差異は認められなかった。今後は両寄主間においてJHIの経時間変化や代謝分解について詳細に検討することが課題である。カリヤサムライコマユバチに寄生されたアワヨトウ幼虫の体重増加量と摂食量は未寄生寄主に比べ減少した.しかし体重当りの摂食量は未寄生/寄主にかかわらずほぼ一定になることがわかった.またハチの産下卵数の増加に伴い,雄の割合が増加したが,一度のみ交尾させた雌を5齢寄生に間隔をおいて3回産卵させると,全産卵数はその都度変化したにもかかわらず,雌の数はほぼ一定となった.これらの結果から,カリヤサムライコマユバチは従来と異なった生比調節を行っていることが明らかとなった.次にカリヤサムライコマユバチに寄生されたアワヨトウの幼虫の体重,摂食量および糞重量の増加を抑制する原因を追求するため,ハチのカリックス液と毒液の混合液を寄生の5齢1日目の幼虫に注入したところ,寄生の体重増加は,ハチが寄生した寄主と同様,未注入の寄主に比べ抑制され,寄生の摂食量および糞重量の増加も抑制されることがわかった.このことから,ハチに寄生されたアワヨトウの幼虫の体重増加の抑制には少なくともカリックス液と毒液とが関与していることが明らかとなった.寄生蜂の産生する整理活性物質のうち,アワヨトウのよう化を阻止する要因について,その生理学的検討を行った結果,一つの要因として幼若ホルモン(JH)の存在が強く示唆されたので, GCおよびGC/MS分析によるJH微量分析法を確立した.

カリヤコマユバチの後期幼虫を培養すると45日間は生存し、かつ幼虫皮慮体色がやや不透明になるほど、in vitroにおいてもある期間成長・発育することが明らかになった。またハチの寄生により生じる寄主体内の生理的変化に関しては以下のことが明らかになった。1)寄主により寄生アワヨトウ幼虫の精巣はその精子形成、とくに精子変態が抑制された。2)寄生後6日目より寄主体液中に約90Kダルトンのタンパク質が特異的に現われるが、この寄生特異タンパク質は約18Kダルトンのサブユニットから成っていた。また、このタンパク質は寄生蜂に由来するテラトサイトが合成、蓄積するタンパク質とは分子量の点で一致しなかった。さらにハチの寄生により生じる寄生の蛹化抑制に関与する因子として産卵時に寄主に注入される毒液およびカリワクス液の他、テラトサイトも何らかの役割を果たしていることが示唆された。カリヤコマユバチの寄生によりアワヨトウ幼虫の脱皮・変態阻害(蛹化阻害)が誘導される。カリヤコマユバチ未寄生及び寄生アワヨトウ6齢幼虫とその体液から幼若ホルモンを抽出精製してGC-MSにより分析を行った結果次のことが明らかになった。1)アワヨトウに含まれる幼若ホルモンはJHIであった。2)未寄生、寄生幼虫一匹当りに含まれるJHI含量は0.14ng、0.13ngであり両者に有意義な差異は認められなかった。同様な結果が体液においても認められた。
多官能アントラセン誘導体の合成と可逆相構造制御

本研究では、室温での安定状態が液体である場合と固体である場合を可逆的に制御できる無色の化合物群を合成し、その特性を明らかにすることを目的としている。そのため、分子の基本構造として光二量化反応を示すアントラセンユニットを一分子中に複数もつ液状化合物を合成した。光二量化により硬化し、熱乖離によって元の液体に戻ることができる。6置換体では、アントランセンの置換部位によって、液体と固体の化合物が合成された。液体の6量体は粘度が大きく扱いにくいが、3量体では合成収率がよく、粘度の低いものを得ることができた。そのため、添加剤なしでガラスへの繰り返しの接着や不透明な金属等への解体性塗膜とすることができた。申請者は世界に先駆けて、室温での光照射により可逆的に固体-液体相転移する化合物を開発した。本研究では、これをさらに発展させ、室温での安定状態が液体である場合と固体である場合を可逆的に制御できる無色の化合物群を合成し、その特性を明らかにすることを目的としている。そのために、分子の基本構造として光二量化反応を示すアントラセンユニットを一分子中に6つもつ糖アルコール誘導体を合成した。その際アントラセン上の置換位置を変えて結合をさせた。その結果、光照射前の化合物が、室温で液体を示すか固体を示すかは、その置換位置によって異なることが分かった。このような分子量が2500もある化合物が、分子末端の剛直なアントラセンの向きのみで、安定状態が液体と固体に分かれることを明にしたことが本年最大の成果である。この液体化合物に光を照射すると、分子内外で光2量化が進行して、架橋体が形成され、硬化した。その熱逆反応に挙動は、温度により異なっており、アントラセン部位について複数の光二量体の異性体が存在することが分かった。これにより、分解温度および架橋体の熱安定性を置換位置や置換基の種類によって制御できる可能性が示された。光反応は、紫外可視吸収スペクトル、FTIRなどで分析を行った。その結果、照射波長によって不可逆劣化が起こることが明らかになった。、NMRにより分解物の正確な構造を検討するため、架橋構造を形成しない1官能のアントラセンのモデル化合物を合成した。分析はこれからになる。実験自体は、概ね計画通りではあったが、成果発信については一部遅れているところがある。その原因として補助員の雇用で該当者がおらず研究が滞ったことが一つと、2015年12月に産総研でスタートした接着・界面現象研究ラボの中心メンバーの一人となり立ち上げ業務に時間を割くことになったことが上げられる。実際、得られた成果に基づき特許の出願はできたものの、論文発表や学会発表が間に合っていない。研究成果自体はよいものが得られており今後は、補助員を採用して計画的に進めていきたい。室温での安定状態が液体である場合と固体である場合を可逆的に制御できる無色の化合物群を合成し、その特性を明らかにすることを目的としている。対象となる分子の基本構造は、光二量化反応を示すアントラセンユニットを一分子中に複数もつ糖アルコール誘導体である。すでにアントラセンの6量体構造で液状化合物の合成に成功し、この化合物が、光二量化反応による架橋体の生成と熱解離反応によって繰り返し液体状態と固体状態をとることがわかっている。これらの化合物は、ニートでは液体時の粘性が高く取り扱いが難しかったが、本年度分子構造を調整することによって、繰り返し液化する性能を保ったまま液体時の粘性を引き下げることに成功した。具体的には置換基数を変えている。これに付随して合成時の収率も大幅に改善されている。このためこれまで収量が低く困難であった光硬化したバルク樹脂の力学特性の検討が可能となった。現在その特性を検討中である。また、当初、硬化時に不可逆光反応物が生成してしまうために戻りの液化特性に問題があったが、光照射波長を厳密に制御することで副反応を抑えられることがわかり、これによって繰り返し特性を向上させることに成功している。この液化に必要な熱分解反応の反応温度が分子構造で異なることが分っていることから、各化合物について、分解反応の温度依存性を詳細に調べた。その結果、多段階で分解反応がおきていることが明らかとなり、複数の異性体がこの反応に関与していることが示唆された。関連特許の国外移行手続きをおこなっているため、このタイミングで限定したデータで国際学会発表を行った。また論文投稿も始めているところである。2016年度は、低粘度化に成功するなど研究の当初の目的は達成出来ていることに加え、メカニズムの解明に向けた新しい成果を得ることができている。一方で2015年立ち上げた接着ラボが母体となって2016年12月に接着コンソーシアムを産総研で立ち上げた。この追加的な業務が発生しため、成果発信にやや遅れがでている。

液体の6量体は粘度が大きく扱いにくいが、3量体では合成収率がよく、粘度の低いものを得ることができた。そのため、添加剤なしでガラスへの繰り返しの接着や不透明な金属等への解体性塗膜とすることができた。本研究では、室温での安定状態が液体である場合と固体である場合を可逆的に制御できる無色の化合物群を合成し、その特性を明らかにすることを目的としている。そのため、分子の基本構造として光二量化反応を示すアントラセンユニットを一分子中に複数もつ化合物を合成してきた。これまで主に6置換体について検討を行ってきたが、合成収率がよく、粘度の低い3置換体をもちいて検討を行った。特に3官能の化合物では、液液の相分離を使った精製法を改良して、より大量合成に対応できるようになった。また3量体では液化時の粘度が低く、添加剤なしでガラスへの繰り返しの液状化が可能であった。この材料を用いた接着剤としての能力をさらに検証するため、ガラスとアルミニウムの異材接合を行った。アルミニウムに対しても接着性能を示し、接着後、熱伝導性のよいアルミニウム基板側からアイロンをあてて加熱するだけで液化して、容易に解体できることを確認した。また、本材料は添加剤を含まないために、アルミ板の表面に直接塗布したのちに光硬化させることで丈夫な塗膜とすることが可能となった。これまでは光を透過させるために片面を透明な材料にする必要があったが、この膜表面から通常のエポキシ系の接着剤で別の不透明なアルミ板との接着が可能となった。この場合、接着層内部には全く光は通らないが、外部から加熱することで可逆光硬化性物質からなる塗膜部分が液状化して容易に解体できることがわかった。またこの材料の密度を求めて硬化収縮量の検討を行った。、今後も研究計画と通りに進めていく予定である。まずはモデル化合物を用いた分解生成物の構造の同定を行う。また、その劣化物形成を抑制する手法の検討を行う。具体的には既に分かっている照射波長の影響について詳細に検討していく。成果発信については、加速的に進める必要がある。これに対応するために、メカニズム解析等において、所内研究者の協力を仰ぐ予定である。なお。なお、現状では液化時の粘度が高いことが分かっており、これを引き下げるための分子設計を追加的に行う予定である。具体的には混合側鎖を持つ化合物の合成と評価を行うことで対応する。また熱分解温度を制御を、置換位置ではなく、置換基の種類を変えることで行う予定である。最終年は、成果発信を加速させる。国内外の学会発表等を積極的に行うとともに論文の投稿を行う予定である。最終年の研究課題としては、バルクの硬化樹脂の粘弾性や機械的強度特性評価を行うことで、分子構造と相関を検討する。また液化については、分解反応の反応温度と分子構造の相関について判明してきているので、この知見を利用してより簡便に液化できる手法を実証して、予想されるメカニズムが確かであることを確認したい。高分子化学人件費として100万円を計上していたが、補助者の適任者を見つけることができなかった。その予算がそのまま未執行として繰り越しになった。一方で、所内の別予算(運営費)で雇用した補助者に短期間だけであるが、本事業の補助をしてもらったため、遅れは最小限にとどめることができた。
魚類病原細菌エロモナスの病原性メカニズムの解明

魚より分離されたエロモナス菌は、3型分泌装置を持つ株と持たない株に分けられ、3型分泌装置を持つ株は病原性を有するが、持たない株は病原性を持たないことを昨年度報告した。今年度は、3型分泌装置を持つエロモナス菌と持たないエロモナス菌をコイに人工的に感染させた際のコイの免疫応答に付いて種々免疫関連遺伝子(IL1、IL8、IL10、IL-11、IL12、3種類のTNF、IgM、IgD、CXC chemokine、CC chemokine、MHC-I、MHC-Iia、MHC-Iib、TCR-α、TCR-β)の発現を調べたところ、IL1の発現が顕著に異なることを明らかにした。このことより、エロモナス3型分泌装置を有しているとIL1の応答を過剰に誘導することが示唆された。3型分泌装置のエフェクター分子として知られているaexT-ADP ribosylating effectorsproteinsについて昨年度は遺伝子の存在について調べたが、今年度はタンパク質の発現についても調べたところ、本遺伝子を有する株はタンパク質を発現しており、さらに病原性有することから、このタンパク質の検出が魚に対する病原性有無の指標になることが示唆された。由来(地域、分離年、魚種)の異なるエロモナス菌について生化学的性状試験と薬剤耐性試験を行ったところ、特に顕著な特徴はみられず、多様なタイプのエロモナス菌が魚病菌として存在することが示唆された。魚より分離された33株の運動生エロモナス菌の16SリボソームRNAを指標とした種の同定を行ったところAeromonashydrophila, A.sobria, A.veronii, A.eucrenophila, A.jandaei, A.popoffiに分類された。次いで、病原性関連遺伝子である3型分泌装置が使用した33株に存在するかどうかをDNAハイブリダーゼションにより調べたところ25%の菌株が3型分泌装置を有していた。さらに、3型分泌装置のエフェクター分子として知られているaexT-ADP ribosylating effectors proteinsについて33株に存在するかどうかをDNAハイブリダーゼションにより調べたところ、56%の菌株が本遺伝子を有していた。次いで、3型分泌装置と病原性との関連についてキンギョへの感染実験により確認した。3型分泌装置を有している菌株はキンギョに対して病原性を示したが、3型分泌装置を有していない菌株ではキンギョに対して病原性を示さなかった。A.veroniiに同定された3型分泌装置を有する株のコラゲナーゼ遺伝子を破壊した菌株を作製し、キンギョとマウスに対する病原性を調べたところ、どちらの生物に対しても病原性が低くなっていることが半数致死量菌数を測定することで明らかとなった。また、本単一遺伝子破壊株のコラゲナーゼ活性を測定したところ、野生株のものと比べて低くなっていることが明らかとなった。以上のことより、エロモナス菌の病原性には3型分泌装置ならびにコラゲナーゼは関与していることが今回の研究で示唆された。
家事調停制度の実証的研究

アメリカでは、2001年現在では、38州が家事調停についての立法をもっていた。裁判所付属の調停プログラムでは3分の2以上の裁判所で、調停による合意成立率、合意の履行率、調停者の調停運営方法や調停の進め方に対する意見や不満、再訴訟率など自らの調停サービスの自己点検・自己評価を制度化し、そこで得たデータをもとにサービスの向上とレベルアップが図られていた。カリフォルニア州では、子の監護に関する調停事件が年間7万件以上あり、裁判所の調停では教育程度が低く所得水準の低い人たちが多かった。また、自己評価・自己点検の結果は、手続利用に対する満足度は90%の人が良かったと回答し、合意成立率も部分合意を入れると70%近くになり、父母の共同関係を築くのに役立つとしたものが79%にもなった。合意内容も公正であるとするものが87%にも及び、十分に話や思いが伝えられたとするものも63%であった。ただし、2年後の追跡調査では、満足度が20数%低下していた。このようなアメリカでの調査方法や分析手法を参考にして、本研究では、東京を中心として、弁護士、家庭裁判所調停委員、調停利用者の調査を実施した。ただ、サンプルの取り方や回答数に偏りもあり、どの程度、実情を反映しえたか批判もあるかもしれないが、利用当事者だけでなく、弁護士や調停委員の職業、経歴、性別、専門性等による調停に対する取組み方、意見、要望、満足度、改善点などが明らかにできたと思う。なお、結果は、当事者や弁護士は経験者ほど調停の運営方法やあり方に疑問をもつものが多く、調停委員側ではサービスの質が向上していると肯定的であるものが少なくなかった。今後さらに、補充的調査や結果の分析を進め、成果を公表してゆきたい。本年度は、アメリカの裁判所付属のミディェーション・サービスでの自己点検・自己評価制度を検討することで、わが国における望ましい自己点検システムを作りあげるための素材を得ることができた。アメリカでは、現在、約70%の裁判所付属の調停プログラムにおいて、合意の成立率、当事者の満足度、調停者や調停運営手続への不満や意見、その後の紛争や訴訟の蒸し返し、実効的な解決率などをフォローアップしながら、自分たちの提供するサービスや担い手のスキルなどに対する自己点検を組織に実施していた。その結果を基礎資料としながら、制度改革やサービスの向上を目指しており、評価方法や資料収集の技法も開発されていた。日本での家庭裁判所での家事調停サービスの評価についても、どのような手法で実情を効果的に把握し、その問題点や改善点を明らかにしていくかで大いに参考になった。アンケートの時期、方法、調査票の記載、回収、集計、分析、評価等でさまざまな工夫や試行が繰り返されており、若干調停をめぐる制度的違いのある日本においても、きわめて示唆的である。また、家事調停委員についても、1998年10月現在で、1万1992人、参与員6038名であり、年齢構成でも60歳以上が3分の2を占め、職業構成も弁護士、公認会計士、大学教授等の専門職委員は23%にすぎなかった。これらの調査研究を踏まえて、アンケート項目と用紙を作成したので、4月からはアンケート調査を実施したいと考えている。今年度は、イギリスにおけるリーガルサービス委員会の調停の調査につき検討をした。とくにイギリスでは1996年家族法でミディェーションの活用が謳われ、その実績と課題等が問題とされていた。イギリスの調査では、1997年9月から2000年4,月までで1055人の聞き取りが行われ、弁護士からのヒヤリングも実施された。その結果、ミディエーションが利用された85%は、子の監護養育、面会交流に関するものであり、33%が財産分与等経済問題に関係していた。

男性の62%が交渉をし和解をしたいと考え、女性の42%も積極的であったが、11%のみが消極的な態度をとっていた。相手方に対する強い不信感をもっているケースは話し合いが困難なケースといってよい。ただ、ミディェーションが成功したケースの67%は子どもの問題の事件であり、ミディエーションが大変有益だったというのが35%、ミディエーターがよく状況を理解してくれたというもの51%、71%がこの問題解決にミディエーションを勧めたいと高い評価が与えられていた。子の監護事件は45%、財産の事件は34%が合意に達しており、満足度、合意成立率も高かった。この結果により、イギリスでは調停前置主義や出席の義務づけの可否が検討されている。イギリスでのミディエーション調査の方法、ヒヤリング、データの解析の手法を参考にして、日本の家庭裁判所での調停について、弁護士、調停委員、調停当事者からのアンケート調査を実施した。
ナノ構造体のマルチスケール・モデリングとシミュレーション

セラミックス材料の強誘電特性は、遠距離力と短距離力のバランスに起因して発生する結晶格子内の内部変位によって生じる。このため、強誘電特性への構造体形状による影響を厳密に把握するためには、量子力学に基づく精度の高い解析が不可欠である。一方、これらのシミュレーションでは解析できる原子数に制約があり、工学的に重要となるモデルの多くについては解析が不可能である。とくに、ドメインや表面の効果については大域的な評価が重要である。本研究では、大領域の解析が可能であるフェーズフィールド等の連続体解析手法と精密な解析が可能である第一原理・古典分子動力学法を組み合わせて強誘電材料に対するマルチスケール解析法を研究することが目的である。多結晶材料における配向性の研究や、構造体形状・寸法および変形・電場の影響などの一連の予定されたテーマについて研究を進めてゆく中で、第一原理とうまく組み合わせることによって強磁性材料にっいても同様の解析が可能であることを認識した。そこで、当初の予定を拡大してナノ構造体のマルチフィジックス・モデリングとシミュレーションまで踏み込んである。また、強誘電材料セラミックス・ナノ構造体の特定の構造位置に空孔が配置されると、バルク材料では発現しない強磁性が現れることなどを明らかにした。このようなマルチフェロイック特性にまで、モデリングとシミュレーションの対象を拡大して研究を進めているおり、現在、複数の論文を投稿・執筆中である。このテー々の大きな発展を見込める結果を得ている。Wang研究員の所属する中国の大学との共同研究が本格化し、2013年中に一流国際研究誌に6報の共同執筆の論文が掲載された。現在、5報の論文を投稿中であり、さらなる共同研究を推進中である。共同研究の拡大を検討中であり、Wang研究員の帰国後も行う予定である。将来に向けて、博士課程学生を中心としたWang研究員が率いる研究室と共同研究体制を検討中である。本研究では、大領域の解析が可能であるフェーズフィールド等の連続体解析手法と精密な解析が可能である第一原理・古典分子動力学法を融合した、強誘電材料に対するマルチスケール解析法を研究することが目的である。本年度は、モデリングおよびシミュレーションを実施するため計算装置を導入し、効率的な並列計算のための調整・最適化を実施した。さらに、第一原理解析のプログラムを導入した計算機用にチューニングを行った。解析方法としてProjector-Augmented Wave(PAW)法を導入することによって、代表的な強誘電体PbTiO3に対して十分な解析精度を確保すると同時に、計算の高速化を行った。本手法を用いて、ナノ構造体のマルチスケール・モデリングに必要な特性評価を行った。強誘電体ナノドットの分極構造を評価したところ、マクロ材とは異なる渦状分極構造を形成することが分かった。さらに、この渦状分極はマクロ材と比べて優れた電場応答特性を示すことを明らかにした。また、マルチスケールモデルの高度化を目指し、多結晶の強誘電体や磁性体への拡張を行った。本年度の予定である、第一原理プログラムと計算システムの構築、計算精度の確認、マルチスケール・モデリングに必要な特性評価、は全て実施済みであり、研究は当初計画通りに順調に進行している。また、次年度の解析に向け、計算プログラムの並列化などの準備も行っている。また、投稿論文についても掲載が決定しているものの他に、3報が投稿中である。

次年度は、ナノチューブ、ナノ、ドット、ナノワイヤーなどのナノ構造体の様々な力学的・電気的条件下における強誘電性分布について計算機シミュレーションに基づく解析を行う予定である。さらに、ナノ構造体中のドメイン・スイッチングの特性や機構についての研究を実施する。このような比較的大規模なモデルの計算を行うためにプログラムの並列化を行っており、次年度購入予定の増設計算機によって解析実施は十分に可能であると確信している。共同研究の拡大を検討中であり、Wang研究員の帰国後も行う予定である。将来に向けて、博士課程学生を中心としたWang研究員が率いる研究室と共同研究体制を検討中である。
インド哲学における文意認識論の展開

1.クマーリラ著『シュローカ・ヴァールッティカ』「文論題」の分析は、古典インド哲学文献における文に関わる言語論・意味論の解明をめざす本研究課題の中核をなす。本年度は、未公刊の注釈書『カーシカー注』を参照しつつ、写本に基づいた批判的校訂テキスト・訳注作成を完了し、議論分析をおこなった。その成果が、クマーリラの文意論の全体像解明を試みた論考「<期待>と文意構造-クマーリラの文意論-」(裏面参照)である。2.古代インドの言語論は、パーニニ文法学派と聖典解釈学派を中心に展開しており、その発展過程を明らかにするためには、両学派の関係を考慮しなければならない。五世紀の文法学者バルトリハリは、文についての考察を全面的に展開し、独自の言語哲学を構築している。「文は無部分である」という彼の主張は、文を語や音素といった要素の集合ととらえる聖典解釈学派の見解と鋭く対立するものであり、クマーリラは、「文論題」において、入念にバルトリハリ批判をおこなっている。論考「言語の分節化と類似性-バルトリハリとクマーリラ-」(裏面参照)は、いまだ未解明な部分の多い、この二人の思想家の関係を、文意論の枠内において明らかにしょうという試みである。3.文意論史の淵源を明らかにするために、文法学者パタンジャリ著『マハー・バーシュヤ』、聖典解釈学者シャバラ・スヴァーミン著『シャーバラ・バーシュヤ』における関連議論の分析をおこなった。これらの著作は、日常言語分析、あるいは聖典解釈についての個別的・土着的な議論の集成という性格を持っており、そのなかから、文に関する理論的思惟を抽出することが、前提作業となった。加えて、『プラカラナ・パンチカー』など、後代の諸哲学文献をも参照することにより、文意認識論が整備・体系化される九世紀までの文意論の展開に思想史的展望を与えることができた。1.『シュローカ・ヴァールッティカ』とその注釈『カーシカー注』「文論題」のテキスト校訂昨年度に引き続いて、七世紀の聖典解釈学者クマーリラ・バッタの著作『シュローカ・ヴァールッティカ』の写本に基づく校訂作業を行った。特に本年度は、確定見解部(kk.110cd-369)に作業をすすめ、「文論題」全体、そして未出版であるその注釈書『カーシカー注』の校訂テキストをほぼ完成させることができた。次年度には、さらに新たな写本をヨーロッパ、インドから収集し、比較参照することにより、テキストの精度を高める予定である。2.『シュローカ・ヴァールッティカ』「文論題」の分析・訳注作成上記(1)のテキストを用いて、前年度に引き続き訳注を作成、それに基づく分析を行っている。「文論題」前主張部(kk.1-110ab)では、「すべての文意認識は錯誤とならざるをえない」という極めて強固な懐疑論が展開されている。そこでは、伝統的に文法学派と聖典解釈学派において育まれてきた意味論がまとまった分量で提示されているのみならず、文のなかで語が持ちうる統語的関係が、名詞、動詞から、接頭辞、否定辞にいたるまで徹底的に否定されるという議論内容そのものが、インド古典を見渡してみても稀有であり、非常に価値ある資料を提供している。この前主張部に関して特に重点的な分析を試み、論考を発表した(裏面参照)。3.文意認識論の原初的形態の解明文意認識論は、元来独立した一領野をなすことはなく、極めて土着的・専門的な言語分析、聖典解釈を背景として発達してきたものである。従って、その原初的形態の解明のためには、『マハーバーシュヤ』、『シャーバラバーシュヤ』、『タントラ・ヴァールッティカ』などの膨大な資料群のなかから、文意認識に関する議論を抽出・分析する必要がある。現在その作業を行っており、来年度も継続する予定である。なお、補助作業として、五世紀の言語哲学文献『ヴァーキヤ・パディーヤ』第一巻とその自注のテキスト・データベースを作成した。

3.文意論史の淵源を明らかにするために、文法学者パタンジャリ著『マハー・バーシュヤ』、聖典解釈学者シャバラ・スヴァーミン著『シャーバラ・バーシュヤ』における関連議論の分析をおこなった。これらの著作は、日常言語分析、あるいは聖典解釈についての個別的・土着的な議論の集成という性格を持っており、そのなかから、文に関する理論的思惟を抽出することが、前提作業となった。加えて、『プラカラナ・パンチカー』など、後代の諸哲学文献をも参照することにより、文意認識論が整備・体系化される九世紀までの文意論の展開に思想史的展望を与えることができた。
ヘムオキシゲナーゼの酵素化学的検討とヘム分解系マシーナリーへの展開

ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘム代謝系の律速酵素で、NADPH-シトクロムP450還元酵素から電子の供給を受け、ヘムを3段階からなる酸素依存性の反応によって分解し、ビリベルジン、一酸化炭素および鉄イオンを生成する。ビリベルジンは、ビリベルジン還元酵素によって直ちにビリルビンに還元される。本研究では、HOの触媒作用機序の解明と、ヘム代謝酵素および関連タンパク質の相互作用の探求を総合的に展開し、HOの生理機能を分子レベルで理解するための基盤作りを行った。本年度は主に以下の2点について実績があった。1.ラットヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)によるヘム結合の熱測定:ラットHO-1にヘムを滴定し、紫外可視吸収スペクトルおよび等温滴定型熱量計によって測定した。その結果、ヘムの解離定数(K_d)はlO^<-8>Mオーダーで、温度変化(837°C)に対してΔGは-39-43kJ/molとほとんど変化せず、温度上昇に伴うΔHの減少(-6-28kJ/mol)と-TΔSの増加(-32-15kJ/mol)によって相殺されていた。ヘム蛋白質の成熟過程では、ヘム結合により大きな構造変化が起こるが、HO-1のΔHは比較的小さく、ΔS>0であることから、HO-1のヘム結合による構造変化は小さく、ヘムポケット周辺に限定されると考えられ、先に我々の提唱した誘導適合モデルを支持する結果が得られた。また、H25Aは野生型に比べて、結合能が300倍低下しており、His25のヘムポケット形成時における重要性が示唆された。2.クライオ電子顕微鏡法によるヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)・シトクロムP450還元酵素(CPR)複合体の結合様式の解明:ラットHO-1をGST融合蛋白質として大腸菌を用いて発現・精製し、試料をクライオ電子顕微鏡により観察した。投影画像の位相補正を行い、CPR・GST-HO-1複合体と認識できる分子を1分子ずつ切り出し、CPRおよびHO-1の結晶構造、複合体シミュレーションモデルと比較した。さらに、1分子画像の投影角を決定し、3次元複合体像を取得した。電子顕微鏡による観察、撮影により得られたCPR・GST-HO-1複合体1分子画像を、CPR・HO-1複合体シミュレーションモデルと比較したところ、モデルと類似の結合様式をとることが確認できた。さらに詳細な比較のため、単粒子解析法により3次元像を再構成したところ、HO-1のCPRに対する結合角がモデルとは若干異なることが分かった。3次元モデリングにより、HO-1がCPRのFMNドメインにより接近するように複合体を形成していることが示唆された。1.ラット由来HO-2のヘム調節モチーフ(HRM)を2つ含む30残基のペプチド(WT)及びCys残基のAla置換アナコグ(C264A、C281A、C264A/C281A)について、ヘムとの相互作用を解析した。4種のペプチドについてCDスペクトルをリン酸緩衝液中とTFE中で測定した結果、HRM近傍の二次構造はランダム構造であることが予測された。次に、ペプチドに対してヘムの滴定を行い、その吸収スペクトルを測定したところ、WT及びC264A、C281Aでは、ヘム滴定により可視部で特有な吸収の増大が観測された。一方、C264A/C281Aでは有意の吸収が観測されなかった。さらに、ヘムを添加した状態でMALDI-TOF-MSによる質量分析を行った。ペプチド由来のピークの他、WTではヘム結合型と思われる2つのピークが得られ、C264A、C281Aでは1つ得られた。一方、C264A/C281Aではペプチド由来のみが得られた。これより、HRMとヘムが相互作用していることが示唆された。2.現在ヒトHO-1のSNPsによるアミノ酸置換として、D7H、P106L、R113H、Q152Hの4つが報告されている。そこで、ヒトHO-1の野生体と変異体の酵素活性を測定し、SNPsと酵素機能の関連性について検討したところ、P106L変異体は野生体の1割程度の活性しか示さなかった。一方、アスコルビン酸を用いた場合には、どの変異体についても酵素活性の低下は見られなかった。Pro106はCPR結合部位近傍に位置するためLeu置換によりCPRからの電子供与が機能していない可能性が示唆された。また、P106L変異体の解離定数(K_d)は野生体の15倍となり、ヘム分解のsingle turnover反応とCDスペクトル測定では野生体と大きな違いが見られた。

ヘム分解の初期段階において、NADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)からヘムオキシゲナーゼ(HO)へ電子が供与されるが、この過程はタンパク質問相互作用の観点からも興味深く、我々はこれまで誘導型アイソザイムHO-1とCPRとの結合様式を解析してきた。構成型アイソザイムHO-2とCPRの相互作用を表面プラズモン共鳴(SPR)法により解析し、基質ヘムおよびNADP(H)が両酵素の相互作用に与える影響を検討した。可溶性ラットHO-2と可溶性ラットCPRをそれぞれ大腸菌中で過剰発現させ、各種クロマトグラフィーによって精製した。精製したアポ型HO-2に過剰のヘムを添加し、ゲルろ過によってホロ型HO-2を単離した。CPRをSPR装置のセンサーチップ上に固定化し、溶液中のアポ型またはホロ型HO-2との結合を観測した。さらに、溶液中にNADP(H)を添加し、その影響を調べた。ただし、ヘム分解を防ぐため、酸化型のNADP^+を用いた。ヘムの影響を調べるため、アポ型およびホロ型HO-2とCPRとの相互作用を測定したところ、アポ型は結合せず、ホロ型のみCPRと結合した。これより、CPRはホロ型HO-2を認識して結合することが示唆された。また、ホロ型HO-2とCPRの結合親和性は、NADP^+の添加により増強された。これより、CPRはNADP^+との結合によって、ホロ型HO-2に対してより親和性の高いコンホメーションに変化することが示唆された。
腸リンパ組織内リンパ球migration機構に及ぼす抗原刺激の影響

GALT(gut-associated lymphoid tissue)でのTcell migrationの調節機構につき、抗原因子としてLPS(lipopolysaccharide)、ホルモン因子としてVIP(vasoactive intstinal peptide)、SP(substance-P)を用い、その動態やリンパ球接着分子への影響を検討した。Wistar系雄性ラットの腸管リンパ液由来のTcellに蛍光色素CSFE(fluorochrome carboxyfluorescein diacetate succinimidylester)を標識後、静注し、パイエル板へのmigrationをin vivoの蛍光生体顕微鏡観察により検討した。LPSの腸間膜動脈への持続投与は、早期からリンパ球-パイエル板内皮interactionを促進することが示されたが(Am J Physiol 271:G282-G292,1996)、LPSとのincubationによりリンパ球接着分子発現は2時間のインキュベーションでは変化がなく、48時間でTcell上のLFA-1α、α4-integrinの発現強度はむしろ抑制されることが示された(第20回日本リンパ学会総会シンポジウム、1996.6/6-7)。また、VIPは動注投与のみならず10-_8-10-_9Mのin vitroでのインキュベーションを行ってもパイエル板へのmigrationを抑制すること、しかし、接着分子発現には影響しないことが示された(Lymphology29(suppl):168-171,1991)。SPは、migrationおよび接着分子発現とも影響しなかった。以上の成績は、抗原刺激やホルモンはGALTにおけるリンパ球動態に影響すること、リンパ球上の接着分子発現にも影響する可能性を示唆するが、これらの関連性についてはさらに検討する必要がある。
長波長非線形重力現象から探る初期宇宙物理の理論的観測的研究

インフラトンの正体を解明する上で、重要となる長波長非線形揺らぎの進化について、特に三点相関量の解析の研究を行ってきた。具体的には、インフレーション中にインフラトンの音速が時間変化することで生じる興味深い三点相関(Non-Gaussianity)を示す現象モデルの提案をした。2013年に公開されたPLANCK衛星のCMBデータによると、Non-Gaussianityは大きさとしては極めて小さく、原始揺らぎはほぼガウス分布に従うことが明らかとなった。しかし、波数空間で細かくみると局所的なNon-Gaussiantiyは依然観測から許されている。この音速が変化するモデルは二点相関量の解析で既に、ある波数領域に局在したピークのあるスペクトル(featureという)を示すことがわかっていたので、この三点相関量の解析ができると、将来的な観測データの詳細解析から波数空間で同様の特徴的なスペクトルを見つけることで、インフレーションの物理に大きな進展を与えることができると考えられる。研究によってインフラトンの音速が変化する場合に大きなCMB featureを示す可能性があることが明らかとなった。従来は、その変化が急激な限定的な状況のみの解析しか行えなかったが、我々の定式化を用いることで、より一般的な状況にも応用することができた。また観測面でのデータ解析の研究も同時に進めており、現在ケンブリッジ大学のPLANCKチームと共同研究をして、PLANCKデータを用いて局所的なCMB featureがdetectできるかの研究を行っている。通常、三点相関は波数空間で三角形の形を決めて、Non-Gaussianityの定量化を行っていたが、これを仮定せずにNon-Gaussianityを直接求める手法をとっている。この解析により、波数空間のある領域においてピークを示す期待していたfeatureが確認され大きな成果を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。インフラトンの正体を解明する上で、重要となる長波長非線形揺らぎの進化について一般的な定式化を試みていた。特に単数場の定式化を複数場に拡張する研究が進展した。これにより従来知られていた長波長展開最低次を超えた展開高次効果を一般のインフレーションモデルにおいて計算する手法が確立したといえる。揺らぎの進化を解析するには時間座標の選び方が鍵となることが分かった。適切に解きやすいゲージで解を構成し、それを座標変換して最終時刻でエネルギー一定となるような観測量と比較できるゲージへ移し解析することで定式化を確立した。定式化で重要となっているのが、ゲージ間同士を結び付けるゲージ変換則であるが、今のような完全に非線形のオーダーで明瞭な式に書き下せるかは自明ではない。我々は時間座標としてe-folding数を用いることで、この完全非線形のオーダーまで含む高々変数の二次までの変換式にまとまることを明らかにした。またこの非線形揺らぎの解析は最も一般的な運動項を持つ単数場への拡張も可能であることが分かった。ガリレオンと呼ばれている時間に関して二回微分までを含んだ最も一般的な運動項をもった理論が知られており、これがインフレーションを引き起こす場合、そこから予言される密度揺らぎの非線形成長を解析する上で本定式化が重要になる。最終結果は一本のシンプルな時間微分の式にまとめられ、標準的な運動項をもつ場合に我々が以前求めた式と同値な形式に帰着できることを明らかにした。これら一連の非線形揺らぎの定式化の研究に加えて、現象論的な理論モデル構築の研究も進展があった。インフレーション中にインフラトンよりも重い場が存在すると仮定すると、運動項の結合を通して自然と観測で知られているようなCMBのfeatureを説明できるモデルである。具体的には、インフレーション中にインフラトンよりも重い場が存在すると仮定すると、興味深い三点相関(Non-Gaussianity)を示す現象モデルの提案をした。昨年公開されたPLANCK衛星のCMBデータによると、Non-Gaussianityは大きさとしては極めて小さく、原始揺らぎはほぼガウス分布に従うことが明らかとなった。この重い場のモデルは二点相関量の解析で既に、ある波数領域に局在したピークのあるスペクトル(featureという)を示すことがわかっていたので、この三点相関量の解析ができると、将来的な観測データの詳細解析から波数空間で同様の特徴的なスペクトルを見つけることで、インフレーションの物理に大きな進展を与えることができると考えられる。研究によってインフラトンと重い場に、運動項の結合がある場合に大きなCMBfeatureを示す可能性があることが明らかとなった。また同様のfeatureを示す揺らぎの音速が変化するモデルの研究も行った。この解析により、波数空間のある領域においてピークを示す期待していたfeatuteが確認され大きな成果を得た。

これは従来知られていた二点相関のfeatureに対応した波数に対応しており、非常に興味深い。しかしこの解析では、二点相関のfeatureの影響でなく純粋な三点相関のfeatureを示しているのか、未だ不明瞭なところがあり現在解析の改良を行って、研究を遂行中である。インフラトンの正体を解明する上で、重要となる長波長非線形揺らぎの進化について、特に三点相関量の解析の研究を行ってきた。具体的には、インフレーション中にインフラトンの音速が時間変化することで生じる興味深い三点相関(Non-Gaussianity)を示す現象モデルの提案をした。2013年に公開されたPLANCK衛星のCMBデータによると、Non-Gaussianityは大きさとしては極めて小さく、原始揺らぎはほぼガウス分布に従うことが明らかとなった。しかし、波数空間で細かくみると局所的なNon-Gaussiantiyは依然観測から許されている。この音速が変化するモデルは二点相関量の解析で既に、ある波数領域に局在したピークのあるスペクトル(featureという)を示すことがわかっていたので、この三点相関量の解析ができると、将来的な観測データの詳細解析から波数空間で同様の特徴的なスペクトルを見つけることで、インフレーションの物理に大きな進展を与えることができると考えられる。研究によってインフラトンの音速が変化する場合に大きなCMB featureを示す可能性があることが明らかとなった。従来は、その変化が急激な限定的な状況のみの解析しか行えなかったが、我々の定式化を用いることで、より一般的な状況にも応用することができた。また観測面でのデータ解析の研究も同時に進めており、現在ケンブリッジ大学のPLANCKチームと共同研究をして、PLANCKデータを用いて局所的なCMB featureがdetectできるかの研究を行っている。通常、三点相関は波数空間で三角形の形を決めて、Non-Gaussianityの定量化を行っていたが、これを仮定せずにNon-Gaussianityを直接求める手法をとっている。この解析により、波数空間のある領域においてピークを示す期待していたfeatureが確認され大きな成果を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究の目的のうち、非線形摂動論の理論的定式化が大きく前進し、計画していた複数場の拡張が完成した上に、単数場で運動項が最も一般的な場合にも拡張することができ、当初の計画以上に進展したといえる。研究にとって重要な観測データの公開の時期と重なり、研究の進展、方向性に多少の計画変更があったが、最新の観測データにそった理論モデル、観測データ解析の研究などを行うことできおおむね順調に進展しているといえる。今後は、現象モデルを中心に、定式化を用いて実際に応用し定量化する研究に重点をおいて計画を遂行していく予定である。今後は、観測面では現在のデータ解析を仕上げるとともに、理論面では、本研究課題の中で取り上げ、昨年完成させた我々の定式化を用いて、その応用例を具体的に研究し、計画を遂行していく予定である。
森林生態系を移動する水溶性有機物の微生物分解特性

森林生態系を移動する溶存有機態炭素(DOC)のうち,土壌微生物に消費される溶存有機態炭素(BDOC)の測定には,バイオリアクター装置が有効である。本研究では装置の操作として,周辺温度は20°C以上を保ち,送水速度は0.25ml/min,試料のDOC濃度は10mg/Lに調整すべきと結論した。本装置でA_0層抽出水のBDOC%を測定したところ,スギ,ヒノキおよびアカマツ林では2030%,ミズナラ林では50%の高率であった。これは,ミズナラ林の窒素量の多さを反映していると考えられた。スギ・ヒノキ高齢林小流域におけるDOC動態は,両林ともA_0層通過でDOCが激増し,表層土壌で激減した。本流域の渓流へのDOC流出量は少なく,これは主に微生物の無機化と陰イオン吸着容量の増加による消費と推察された。スギ,ヒノキ,アカマツ,ケヤキ,ミズナラ林で分解程度の異なるリターおよび鉱質土表層を用いた室内培養実験から,HA層と鉱質土表層では炭素無機化速度と水溶性有機態炭素(WSOC)濃度に正の相関性が認められた。また,上記の小流域における鉱質土壌の野外培養実験では窒素無機化量とWSOC消費量との間に正の相関性が認められた。これらの結果は,DOCおよびWSOCの微生物分解に対する重要性を示すものである。しかし,炭素無機化量とくらべDOCおよびWSOC量は100分の1程度と著しく少なく,易分解性炭素を調査する必要があるといえる。数種の森林土壌で腐植を調査したところ,A_0層の分解が進むほどリグニンの割合が増加し,アルカリ不溶の腐植画分では炭素分の70%がリグニンであった。一方,落葉広葉樹林における落葉分解実験で,難分解性のリグニンでも重量減少にともない減少し,リグニンをさらに画分する必要性が示唆された。無機成分ではC/P比が高い落葉でPの不動化が著しく,森林における有機物分解はPの詳細な研究も不可欠といえる。森林生態系からの有機物のアウトプットは,主に渓流から溶存態あるいは非溶存態の粒子状有機物として流出する。これらの有機物は,河川,湖沼,海岸沿岸部などの生物に利用され,水圏生態系にインプットされるエネルギーとして重要である。本研究の目的は,森林生態系を移動して流出する溶存有機物を溶存有機態炭素(DOC)としてとらえ,DOCのうち森林土壌において土壌微生物に消費される性質をもつ溶存有機態炭素(BDOC)を把握することにある。本年度は,スギ・ヒノキ壮齢人工林小流域において降雨の移動に伴うDOCの動態特性を調査した。本調査地においてスギおよびヒノキ林とも,A_0層の通過でDOC濃度は劇増し,表層土壌において激減した。また,DOCフラックスは高温・多雨の生育期に多かった。これらの結果から,A_0層で落葉落枝からのDOC生成が著しく,表層土壌で活発な微生物活動によって急激に消費されることが示唆された。

また,DOC生成が著しいA_0層における微生物活性を調べるため,本州の太平洋側で代表的なスギ,ヒノキ,アカマツ,ケヤキ,ミズナラについて,分解程度の異なるリター(L-F_1,F_2,F_3,HA画分)および鉱質土表層(05cm)を採取し,微生物体炭素(MBC),30日間の培養実験でのCO_2放出速度(炭素無機化)およびDOCに相当する水溶性有機態炭素(WSOC)濃度の調査をおこなった。WSOC濃度はL-F_1画分で最も高く,分解の進行に伴い急速に低下し,また広葉樹が針葉樹の3倍であった。MBC濃度はF_2またはF_3画分で最も高かった。炭素無機化速度が最大となる画分は樹種によって異なり,L-F_1F_3画分であった。WSOC濃度と炭素無機化速度との間にHA画分および鉱質土表層では強い正の相関が認められた。なお,作成したBDOC測定装置は調整中であり,平成14年度では成果を公表する段階に至っていない。近年,土壌微生物の呼吸基質として溶存有機態炭素(DOC=Dissolved organic carbon)が機能し,その呼吸速度を規定するという指摘がなされ,本研究でも本州の太平洋側で代表的なスギ,ヒノキ,アカマツ,ケヤキ,ミズナラのA_0層においてその強い正の相関を認めている。また,昨年度,森林においてDOC濃度が,降雨<林内雨<A_0層通過水の順に高くなるが,A_0層通過水から土壌表層で2分の1に低下することを明らかにした。DOC濃度が低下した理由は,土壌微生物の呼吸による消費と土壌への吸着が考えられるが,その構成比は明かでない。以上のように,DOCのうち土壌微生物の呼吸速度と強い関係があるのは,易分解性DOC (BDOC=Biodegradable DOC)であるが,森林土壌系におけるBDOCのデータはまだ世界的にも少ない。昨年度から本研究では,BOOC測定装置のバイオリアクターの作成・調整をおこなっている。バイオリアクターは,タンク(微生物培養液又は分析試料入れ),ポンプ,カラムの3つの部分から成る。カラムとは,細長いガラス管に微孔性の発泡ガラスビーズを詰め,微生物を定着させた微生物フィルターとして用いる。今回は,上述のスギ,ヒノキ,アカマツ,ミズナラのA_0層抽出水を培養液として各3連,計12連を作成した。培養開始後,一定間隔で100%BDOCのグルコースを測定し微生物の定着を確認した。BDOC測定にはグルコースが90%以上分解されるまで,微生物を培養・定着させる必要がある。温度,流速,培養液濃度などを変えた試行錯誤の末,温度は20°C以上を保ち,流速は培養時0.25,測定時0.37ml/min, DOC濃度は10mg/Lに調整すればよいことがわかった。来年度は,この手法を用いて現地から採取した試料のBDOCを測定し,樹種間や季節による差異を明らかにして行く。これまで,(1)森林のA_0層で微生物呼吸と溶存有機態炭素(DOC)量に正の相関,(2)DOC濃度がA_0層通過水から土壌表層で1/2に低下することを明かにし,(3)土壌微生物に対する易分解性DOC(BDOC)のDOC中の割合を推定する手法について考察した。本年度は,スギ林伐採-地ごしらえを行った裸地区と枝条を残置した枝条区で,伐採後4年間に枝条下から浸出する水のDOC等の調査をとりまとめ,裸地区と枝条区における,土壌水の溶存元素の変化と表層土壌のN無機化速度を調査し,DOC供給による影響を考察した。また,落葉広葉樹林において斜面位置別に落葉分解実験を行い,新鮮落葉の可溶性成分など有機物の質が分解や元素動態に及ぼす影響を調査した。枝条下の浸出水には4年間ともDOCが高濃度で存在し,夏期に濃度が上昇した。溶存元素では,1年目の夏期にK^+濃度が著しく高く,3・4年目の夏期にNO_<3^->とCa^<2+>濃度が上昇した。陰・陽イオンのバランスから,陰イオンの不足が多く,陰荷電したDOCの存在が示唆された。