hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
木質廃材アルコール化システムにおける微破砕及び臨界水による前処理効果

1)微破砕木質の亜臨界水処理亜臨界水処理された試料を,走査型電子顕微鏡により視察した結果,処理条件の違いによるリグニン分離の状況が確認され,クラソン法により分離リグニン量を定量した結果,処理時間と処理温度による傾向が認められた。グルコース生成を,グルコースキットと分光光度計及び高速液体クロマトグラフにより定量した結果,同等の処理条件下において生成していることが判明した。そのことは,後段における酵素反応阻害物質であるHFMの2次分解を考慮する必要を示している。2)木質微破砕機の試験結果フレール刃と回転ふるいによる微破砕機において,フレールにねじりを与え材料の連続投入を可能にした。破砕物の加重平均粒径は長孔パンチング網ではロータ回転数に顕著に依存しないが,円孔網では低回転数で小さくなる傾向が見られた。開孔率が低い円孔網では,低回転数では発生する風量が少ないため,ふるいから排出されるまでの滞留時間が長くなり刃に当たる回数が増加するためであると考えられる。3)微破砕形状の定量化被破砕物の輪郭をフラクタル次元により定量化し,加重平均による粒倒直と比較した。微破砕機運転条件の違いの,これら2種類のインデクスへの反映が異なることが判明した。すなわち,長孔パンチング網に対して,あるロータ回転数において加重平均粒径は最少となる傾向があるが,フラクタル次元は回転数の増加とともに大きなる。円孔パンチング網に対して,加重平均粒径は回転数が低いほど小さくなったが,フラクタル次元は卓越した差が見られず,各分級について求めたフラクタル次元についても卓越した差が見られなかった。このことは,亜臨界水処理における水との接触面積は処理効果と関係するものと見られ,処理のための微破砕の評価にはフラクタル次元の方が加重平均粒径よりも有効である。1.研究の成果(1)小型・小動力のフレール刃式微破砕機への連続供給が、フレール刃にねじれを与えることにより可能になった。供給方向に風を起こす方向へのねじり、逆方向及びねじりなしの刃3種類の配列を検討した。その結果フレール刃ロータの全長にわたってほぼ均等に排出させることができた。そして、供給利用の可能上限を明らかにした。また、所要動力及び生成物のロータ軸方向各位置における分級を各回転数について調べた。(2)微破砕物面の形状をフラクタル次元により解析し、微破砕機の運転条件と、微破砕物表面形状の関係を定量化できた。そして、微細な突起をより生じさせかつ破砕効率が低下しない回転数を検討した。(3)微破砕木質の水スラリを亜臨界処理し、水中のグルコースを液体クロマトグラフィ及び分光定量法により分析した結果、200°C10分でグルコースヘの加水分解が生じ、すなわちヒドロキシメチルフルフラール(HMF)も生じていること、また、水中のリグニンをホーリン-デニス法により分析した結果、220°C以下ではリグニンが十分分離できないことが判明した。亜臨界水処理は、木質中のセルロースまわりのリグニン及びヘミセルロースを一部取り除き、かつセルロースを水と親和させるために考案したことであったが、酵素反応層に移す前に処理水を分離する必要があることが明らかになった。2.来年度の課題(1)微破砕機:パンチング網の開口条件を変え、所定の微破砕度および微破砕物表面形状を作る運転条件を明らかにする。(2)微破砕物

形状:運転条件を広範に変え、形状との関係を系統的に調べる。(3)亜臨界処理:微破砕機運転条件を変えてグルコース及びHMF、リグニンを検出する追試を行う。また、処理条件を変え電子顕微鏡による観測を行う。1)微破砕木質の亜臨界水処理亜臨界水処理された試料を,走査型電子顕微鏡により視察した結果,処理条件の違いによるリグニン分離の状況が確認され,クラソン法により分離リグニン量を定量した結果,処理時間と処理温度による傾向が認められた。グルコース生成を,グルコースキットと分光光度計及び高速液体クロマトグラフにより定量した結果,同等の処理条件下において生成していることが判明した。そのことかは,後段における酵素反応阻害物質であるHFMの2次分解を考慮する必要を示している。2)木質微破砕機の試験結果フレール刃と回転ふるいによる微破砕機において,フレールにねじりを与え材料の連続投入を可能にした。破砕物の加重平均粒径は長孔パンチング網ではロータ回転数に顕著に依存しないが,円孔網では低回転数で小さくなる傾向が見られた。開孔率が低い円孔網では,低回転数では発生する風量が少ないため,ふるいから排出されるまでの滞留時間が長くなり刃に当たる回数が増加するためであると考えられる。3)微破砕形状の定量化被破砕物の輪郭をフラクタル次元により定量化し,加重平均による粒径値と比較した。微破砕機運転条件の違いの,これら2種類のインデクスへの反映が異なることが判明した。すなわち,長孔パンチング網に対して,あるロータ回転数において加重平均粒径は最少となる傾向があるが,フラクタル次元は回転数の増加とともに大きなる。円孔パンチング網に対して,加重平均粒径は回転数が低いほど小さくなったが,フラクタル次元は卓越した差が見られず,各分級について求めたフラクタル次元についても卓越した差が見られなかった。このことは,亜臨界水処理における水との接触面積は処理効果と関係するものと見られ,処理のための微破砕の評価にはフラクタル次元の方が加重平均粒径よりも有効である。
プロダクトラインアプローチによる異常処理系の再利用性向上に関する研究

ソフトウェアの異常処理系は,実用システムではソフトウェア全体の3分の2を超えるほどの分量となることも珍しくなく,効率的な再利用が望まれる。本研究では, FMEA, HAZOP等の既存の信頼性/安全性解析手法を応用し,開発工程の初期から異常処理系の機能と再利用性を洗い出し,一製品ではなく,一連の製品群の開発において効率的にソフトウェア再利用を実現するプロダクトライン開発プロセスを提案した。プロダクトラインの分野において,製品間相違性の記述にはフィーチャモデリングがデファクトスタンダード的に用いられている。しかし,フィーチャモデルはどうとでもそれらしいものを記述できるため,どのようにフィーチャモデリングを行えばよいのかモデリング実施者を混乱させている。異常処理系の製品間相違性記述を論じる以前にフィーチャモデリングのあり方を論じる必要がある。本研究では,ソフトウェアアーキテクチャの事前設計を目的とする,フィーチャモデリングのガイドラインとアンチパターンを定義した。今後は,これらガイドラインとアンチパターンの異常処理系特化版を整備する。既存の異常処理系の設計・実装方法論として,今年度はセーフティクリティカルアプリケーションで用いられるNバージョンプログラミングに着目し,そのプロダクトライン拡張を試みた。Nバージョンプログラミングは,同一仕様異実装のコンポーネントを並行に動作させ,多数決処理等によりシステムのディペンダビリティを高める手法である。ここで同一仕様異実装のコンポーネントの多様性をどう管理するかが問題となるが,本研究では製品間相違性とコンポーネント間多様性をフィーチャ概念により統一的に記述する手法,ならびに同手法を前提としたコア資産管理手法を提案した。今後は同手法のケーススタディを実施する。現実のプロダクトラインを対象としたフィーチャモデリング,特に異常処理系をも含むフィーチャモデリングを実施した場合,フィーチャモデルの大規模化が常に問題となる。本研究では,フィーチャモデルの大規模化に対応すべく,大規模なフィーチャモデルを理解しやすく描画するフィーチャモデル描画アルゴリズムも開発した。今後は同アルゴリズムを拡張し,異常処理系フィーチャの理解しやすい描画手法を検討する。本年度計画に挙げていた1)既存の異常処理分析,設計,実装に関する方法論あるいは方式のプロダクトライン拡張;2)異常処理系に関する製品間相違性の表現;3)異常処理系に関するトレーサビリティ実現手法を検討すべく,まず具体例の準備を進めた。実際の製品で使用されているコードを入手するのは困難であるため,文献として公開されている既存のプロダクトラインを検討し,題材としてモバイルアドホックネットワーク(MANET : Mobile Ad Hoc Network)のルーティングプロトコルを選択した。MANETのプロトコルは過去10数年の間に数多くのプロトコルが提案され,それらのプロトコルの多くがDSR,AODVなどいくつかの基礎的なプロトコルの改良となっており,多くの共通部と細かな可変部を持つ,ひとつのプロダクトラインとして見立てることができるためである。本研究では,既存のMANETプロトコルを収集し,MANETを構成する諸要素の構造と振舞いをUMLの諸図面でモデリングすると同時に,MANETプロトコル間の共通部と相違部のフィーチャモデリングを実施した。しかしながら,既存のMANETプロトコルの理解に相当の時間を費やし,正常処理系のモデリングが完了したのみであり,異常系のモデリングについては発表に足るほどの成果を得られていない。平成23年度は,異常処理系のモデリングを進め,前述の1)3)の研究課題に継続して取り組む。また,本年度はソフトウェアの出荷後の更新を可能にする差分更新方式についても調査,研究を行った。機能追加を行った場合,既存機能との干渉(フィーチャインタラクション)を回避すべく,出荷済のソフトウェアを変更する必要がしばしば生じるが,異常処理系ではこの問題が特に生じやすい。出荷済ソフトウェアの異常処理系の更新を容易にすべく差分更新手法を開発した。平23度は,初年度(平21度)に計画していた,「既存の異常処理系分析,設計,実装に関する方法論あるいは方式のプロダクトライン拡張」の研究に大きな進展が見られた。システムの信頼性・安全性を向上する分析手法として,1)システム構成要素の故障モードとその影響を分析・評価し,それらへの対策を検討するFMEAや,2)システムの諸属性値の大幅な逸脱から異常状態を早期し対策を検討するHAZOPが知られ,これまでさまざまな産業分野で応用されてきている。平成23年度はこれらの手法をソフトウェアにも応用,統合し,プロダクトライン開発のための1)異常系分析/設計プロセス,2)例外処理設計プロセスを定義した。異常系分析/設計プロセス:機械製品等のFMEAでは,システムのコンポーネントの故障モードを検討することが多いが,提案プロセスでは(コンポーネントに分割される以前の)要求,より具体的にはユースケースの各ステップに関する故障モードを洗い出し,その影響を分析し,機能面や工程面の対策を講じることでシステムの信頼性や安全性の面での改善を図る。機能面での対策については製品間の共通性/相違性分析が施され,プロダクトライン開発に備えられる。故障モードはHAZOPの考え方を応用して洗い出される。要求以降の工程でも向様の考え方でシステムの設計や実装の改善を図る。例外処理設計プロセス:上述の異常系分析/設計プロセスと同様の考え方であるが,加えて例外処理クラスの設計手法を構築した上記の異常系分析/

設計プロセスでアウトプットされるシステム改善(追加機能等)を既存システムに施す際にはシステムの改修が必要となる。システム改修のための方法論として派生開発手法が知られているが,同手法はシステムの改修のみならず,プロダクトライン開発への漸次的導入にも応用できる。平成23年度は派生開発からプロダクトライン開発を導入する方法論の基本構想も得られた。
ステロイド産生能に着目した原発性アルドステロン症の新規治療戦略

PAはaldo産生腺腫(APA、通常片側性)あるいは特発性アルドステロン症(IHA、両側性)に大別され、それぞれ副腎摘除術およびミネラロコルチコイド受容体阻害薬治療が行われる。CTはAPAを検出するがaldoを産生しない腫瘍(偶発腫)をAPAと誤診する。したがって副腎摘除術の候補症例には全例に副腎静脈サンプリング(AVS)が必要である。近年我々は、aldo合成酵素の免疫染色に成功し、偶発腫とAPAの病理学的鑑別は可能となった(J Clin Endocrinol Metab 2010;95,2296-305)。本研究では「ステロイド産生能に着目した原発性アルドステロン(aldo)症の新規治療戦略」を研究課題として、原発性aldo症(PA)診療の質向上に関わる検討を行っている。平成30年度は、219例の片側性PAの診断で副腎摘除術を施行した症例の臨床情報と副腎組織を用いた後ろ向き解析を行った。各症例における最大のPA病変が小さいほど、多発性であったことから、最大PA病変が小さいほど両側性である可能性が高かった。実際に、統計学的に最大PA病変が5mm未満の患者(small PA-lesion: S-PAL)は、それら以外の患者(large-PAL: L-PAL)と比較して、有意に術後の予後が不良であった。ロジスティック回帰分析によりS-PAL症例を予測する計算式を作製した。多くの偶発腫症例では、その非腫瘍副腎に小PA病変が多発したことから、S-PALである確率とCTの腫瘍径とを組み合わせた分類を行うことにより、CT上の腫瘍がAPAであること(あるいは偶発腫ではないこと)を推定できるモデルが創出された。本モデルにより片側性PA患者の半数以上にAVSを省略できるようになることから、このモデルは実臨床に有用であると考え、特許を出願した(特願2019-89266)。本研究は、共同研究者による多大な協力を得て行うことができている。そのため、当初の計画以上に進展している。上述のモデルは、今後、AVSを省略しない前向き観察研究に用いられる。本研究課題は、埼玉医科大学国際医療センターの倫理委員会により承認され、現在は症例の登録中である(#18-310)。研究計画では、組織や血液からの質量分析によるステロイド測定等を計上していたが、これまでの研究ではそれらを行う解析系まで進展していない。そのため、余剰な助成金が発生した。これらの解析は、次年度に多くの試料に対して行う必要がある。
殺菌剤作用発現に関わるSKN７経路の解明

レスポンスレギュレターSKN7は菌類に共通するシグナル伝達タンパク質であり,殺菌剤ダイカルボキシイミドおよびフェニルピロールの殺菌作用発現ならびに高浸透圧適応に必須な因子である.しかし,SKN7経路,即ち,SKN7下流でどのような遺伝子がどのように発現調節を受け,殺菌剤作用発揮に関わるのか全く知見が得られておらず,詳細は不明である.応募者は,この問題を解明するため,SKN7経路に関連するDic3遺伝子を分子遺伝学的に同定し,さらに,DIC3野生型タンパク質がSKN7と相互作用することを見出した.本応募研究ではDIC3の機能解析とSKN7の相互作用を足がかりにSKN7経路の解明を進める.レスポンスレギュレターSKN7は菌類に共通するシグナル伝達タンパク質であり,殺菌剤ダイカルボキシイミドおよびフェニルピロールの殺菌作用発現ならびに高浸透圧適応に必須な因子である.しかし,SKN7経路,即ち,SKN7下流でどのような遺伝子がどのように発現調節を受け,殺菌剤作用発揮に関わるのか全く知見が得られておらず,詳細は不明である.応募者は,この問題を解明するため,SKN7経路に関連するDic3遺伝子を分子遺伝学的に同定し,さらに,DIC3野生型タンパク質がSKN7と相互作用することを見出した.本応募研究ではDIC3の機能解析とSKN7の相互作用を足がかりにSKN7経路の解明を進める.
食用キノコ類を加害する幼生生殖タマバエとその近縁種の分類学的および生態学的研究

1984年に宮崎県のヒラタケ栽培舎で発見されたタマバエは、それまでわが国からは記録のなかった幼生生殖をするMycophila属の種で、ヨーロッパや台湾などでマッシュルームの害虫として知られているM.speyeriに酷似していることが判明した。しかし、このタマバエが以前からわが国に分布していたものか、国外から侵入したものか不明であった。そこで、1987年から全国各地の栽培舎や野外ホダ場などで本種の発生状況を調査するとともに、パック商品として市販されている各種の食用キノコを対象に幼虫の有無を調べた。また、全国各地でスィーピングにより採集し、鹿児島大学農学部害虫学教室に保存してあったMicromyni族のタマバエの成虫標本を検鏡し、Mycophila属の有無を調べた。その結果、野外のタマバエが自由に侵入できる開放性の袋栽培や箱栽培を行なっている栽培舎や林内のホダ場では、本種の幼虫が見られず、スィーピング標本中にも成虫が存在しなかった。一方、閉鎖性の瓶栽培を行なっている大多数の栽培舎でも、過去から現在に至るまで、本種の発生が認められず、また、パック商品でも幼虫は発見されなかった。しかし、長野県の一部の瓶栽培方式の栽培舎で幼生生殖タマバエの発生が認められ、しかも、これらの栽培舎では共通の業者から種菌を購入していたことが明らかとなった。タマバエの幼虫が低温にも耐えることから、微小な幼虫が種菌を通じて栽培舎に広がった可能性が示唆された。これらの結果から、本種は在来種ではなく、生キノコや種菌の輸入に伴う侵入害虫であると考えられた。なお、成虫に正の走光性が見られたことは、薬剤散布が問題となる栽培舎内で、誘殺灯による成虫防除の可能性を示唆したものと考えられる。一方、幼虫の動きは小さく、定位性が見られないため、舎内での移動は迅速と思われず、被害瓶の早期発見により、幼生生殖による大発生を未然に防止できると考えられた。昭和62年度には11県で21の栽培舎と多くの野外ほだ場, 4県の林業試験場の試験ほだ場などで,幼生生殖タマバエおよび近縁種の発生調査を行った.その内,ナメコを栽培している長野県の4栽培舎で数年前に幼生生殖タマバエらしいものの発生があったことが分かり,それらの栽培舎からナメコの培養瓶を譲り受け,インキュベーターに保存し,飼育を続けた結果, 1軒の栽培舎の培養瓶から,幼生生殖タマバエの発生が確認された.聞き取り調査によると,これら4軒の栽培舎は,いずれも,同じ種菌業者から種菌を購入していたことが明かとなり,種菌によるタマバエ類の伝播の可能性が強くなった.一方,野外のほだ場や開放状態のハウス栽培舎での調査では,長野県や本州,九州各県ともに幼生生殖タマバエの発生を確認することが出来なかったことから,幼生生殖タマバエが元来わが国の山地や畑地に分布していたという可能性は低くなってきた.長野県のナメコ栽培舎で幼生生殖タマバエの成虫の死骸が天井の蛍光灯で採集されたことから,このタマバエの走光性の実験を行った.成虫は明らかに正の走光性があり,素早く光に集まった.しかし,幼虫には走光性や定位運動性も認められず,また, 1分間の移動距離も10mm内外であった.

これらの結果は,栽培舎内で光による成虫の防除が可能であることと,幼虫の移動性が低いことから,加害を受けた栽培瓶を早期に発見することによって,幼生生殖で大量に増殖する前に,被害の拡散を防げることを示唆している.なお,顕微鏡にセットしたビデオカメラによって,幼生生殖の現場を撮影,録画することに成功した.この特異な生殖方法を撮影したのはわが国では初めてのことで,幼生生殖の研究のみならず生物学一般の教育資料としても活用できる.1984年に宮崎県のヒラタケ栽培舎で発見されたタマバエは、それまでわが国からは記録のなかった幼生生殖をするMycophila属の種で、ヨーロッパや台湾などでマッシュルームの害虫として知られているM.speyeriに酷似していることが判明した。しかし、このタマバエが以前からわが国に分布していたものか、国外から侵入したものか不明であった。そこで、1987年から全国各地の栽培舎や野外ホダ場などで本種の発生状況を調査するとともに、パック商品として市販されている各種の食用キノコを対象に幼虫の有無を調べた。また、全国各地でスィーピングにより採集し、鹿児島大学農学部害虫学教室に保存してあったMicromyni族のタマバエの成虫標本を検鏡し、Mycpohila属の有無を調べた。その結果、野外のタマバエが自由に侵入できる開放性の袋栽培や箱栽培を行なっている栽培舎や林内のホダ場では、本種の幼虫が見られず、スィーピング標本中にも成虫が存在しなかった。一方、閉鎖性の瓶栽培を行なっている大多数の栽培舎でも、過去から現在に至るまで、本種の発生が認められず、また、パック商品でも幼虫は発見されなかった。しかし、長野県の一部の瓶栽培方式の栽培舎で幼生生殖タマバエの発生が認められ、しかも、これらの栽培舎では共通の業者から種菌を購入していたことが明らかとなった。タマバエの幼虫が低温にも耐えることから、微小な幼虫が種菌を通じて栽培舎に広がった可能性が示唆された。これらの結果から、本種は在来種ではなく、生キノコや種菌の輸入に伴う侵入害虫であると考えられた。なお、成虫に正の走光性が見られたことは、薬剤散布が問題となる栽培舎内で、誘殺灯による成虫防除の可能性を示唆したものと考えられる。一方、幼虫の動きは小さく、定位性が見られないため、舎内での移動は迅速と思われず、被害瓶の早期発見により、幼生生殖による大発生を未然に防止できると考えられた。
プローブ車の位置情報を利用した交通制御システムに関する研究

1)交通状態のフィードバック推定プローブカーデータと従来型地点感知器データを統合的に組み合わせて高速道路の交通密度や空間平均速度、および旅行時間の動的なオンライン推定を行う手法の開発を行った。先ず,高次項を有するマクロ交通流モデルをシステム方程式、車両感知器データとプローブ車データを観測方程式としたカルマンフィルタによる定式化を行った。突発的な渋滞時においても推定精度の向上に極めて有効であること、プローブ車の混入率が45%あると推定精度が確保できること,10ないし30秒ごとのサンプリングが必要であることを明らかにしている。2)OD交通量および交差点右左折率推定感知器データから、確率的利用者均衡概念に基づく分布交通と配分交通の同時推定モデルと遺伝的アルゴリズム組み合わせて、リンク交通量データからOD交通量、経路交通量を逆推定し交差点の右左折率を求める手法の開発を行った。リンク交通量と交差点右左折率を実測した小、中規模道路網に加え車両感知器データを用いた大規模な道路網への適用も行いリンク交通量が精度良く計測されている中小規模の道路網での再現性の良さを確認するとともに、感知器数や配置、あるいは計測データの精度が推定結果に及ぼす影響に関して分析を行い、小規模な道路網の非渋滞状況の再現を行うには、約半数のリンクで誤差20%以下の計測データが利用できることを明らかにした。3)車両感知器データに含まれる信号交差点の影響除去街路の車両感知器で計測された交通変量に含まれる信号交差点による影響を除去し、本来の交通需要に即した交通変量を推定する手法を開発した。従来の衝撃波モデルとその非現実的な現象を修正したモデルによる手法を開発している。速度の補正を感知器データに加えプローブ車データを用いて行っている。提案されたモデルが交通量-速度関係式や旅行時間の補正にも有効であることも示している。1.交通状態(交通密度)推定モデルの開発・プローブ車データと車輌感知器データを組み合わせて交通密度を推定する手法を小規模な道路単路部を対象としてプロトタイプモデルの開発を行った。そこでは流体モデルによるマクロ交通流シミュレーションによる交通状態推定とカルマンフィルターに基づく計測データによるフィードバック補正を基本構造としている。交通密度や旅行時間の推定にプローブ車データの有効性を確認している。それらの成果は論文3,4として発表されている。・開発された上記モデルを大きな道路網に適用するに当たって、交通流シミュレーションの基本入力データであるOD交通量や経路交通量を実測の交通量データから逆推定する手法の開発を行った。計測交通量の精度が確保される場合には精度の高い推定が可能であることを示した。その成果は論文1に報告されている(TRRとして出版決定)2.シミュレーションデータ作成システムの開発・当研究室でこれまでに開発されてきたミクロ交通流シミュレーションプログラムを上記モデルと統合することを主な内容としているが、コンピュータ言語の変換に予想以上の時間を要し若干計画より遅れて作業が進んでいる。・ミクロシミュレーションモデルに関して、実測の高精度追従試験データを用いたいくつかの代表的なモデルの比較とモデルパラメータのキャリブレーション法についての検討を行った。それらの成果は、それらの成果は論文2,5として発表されている。3.実計測データの収集・札幌市内タクシー会祉からGPSデータ、車輌走行データ、および北海道警察から車両感知器データを入手し、それらのデータベース化を図るとともに、平均速度などの基礎的な交通流特性を分析した。・大分市内においても、車輌感知器設置地点において目視による交通量計測を行い、車輌感知器データの誤差特性を分析を行った。1)OD交通量、交差点右左折率推定モデルの組み込み感知器データから、道路網のOD交通量や交差点右左折率を推定する手法を開発した。

具体的には、確率的利用者均衡概念に基づく分布交通と配分交通の同時推定モデルと遺伝的アルゴリズム組み合わせて、リンク交通量データからOD交通量、経路交通量を逆推定し交差点の右左折率を求める手法の開発を行った。同時推定モデルの制約条件から両側制約と片側制約2つの手法を定式化するとともにOD交通量の推定に基づく従来法との比較を行った。リンク交通量と交差点右左折率を実測した小、中規模道路網に加え車両感知器データを用いた大規模な道路網への適用も行いリンク交通量が精度良く計測されている中小規模の道路網での再現性の良さを確認した。また、車両感知器によるリンク交通量データの計測を前提として、感知器数や配置、あるいは計測データの精度が推定結果に及ぼす影響に関して分析を行い、小規模な道路網の非渋滞状況の再現を行うには、約半数のリンクで誤差20%以下の計測データが利用できることを明らかにした。2)他の交通状態変量推定モデルの作成都市内街路で計測される車両感知器データは直近下流部にある信号交差点の信号制御の影響を受ける。交通流の衝撃波理論を用いて信号制御の影響を除いた交通状態を推定する手法の開発を行った。交差点からの距離および混雑度に拘わらず非断続流(Uninterrupted Flow)状態での交通量と速度を推定出来ることを明らかにした。これによって、先に求めた確率利用者均衡等のモデルによる推定値と実測車両感知器データとの比較が可能となった。1)交通状態のフィードバック推定プローブカーデータと従来型地点感知器データを統合的に組み合わせて高速道路の交通密度や空間平均速度、および旅行時間の動的なオンライン推定を行う手法の開発を行った。先ず,高次項を有するマクロ交通流モデルをシステム方程式、車両感知器データとプローブ車データを観測方程式としたカルマンフィルタによる定式化を行った。突発的な渋滞時においても推定精度の向上に極めて有効であること、プローブ車の混入率が45%あると推定精度が確保できること,10ないし30秒ごとのサンプリングが必要であることを明らかにしている。2)OD交通量および交差点右左折率推定感知器データから、確率的利用者均衡概念に基づく分布交通と配分交通の同時推定モデルと遺伝的アルゴリズム組み合わせて、リンク交通量データからOD交通量、経路交通量を逆推定し交差点の右左折率を求める手法の開発を行った。リンク交通量と交差点右左折率を実測した小、中規模道路網に加え車両感知器データを用いた大規模な道路網への適用も行いリンク交通量が精度良く計測されている中小規模の道路網での再現性の良さを確認するとともに、感知器数や配置、あるいは計測データの精度が推定結果に及ぼす影響に関して分析を行い、小規模な道路網の非渋滞状況の再現を行うには、約半数のリンクで誤差20%以下の計測データが利用できることを明らかにした。3)車両感知器データに含まれる信号交差点の影響
アジアモンスーンの成立過程における熱源の特定と定量的把握

平成17年度では、熱帯アジアモンスーン地域での気候変動について、日変化・季節変化・年々変動さらには地球温暖化を含む長期変動スケールの研究を行った。使用したデータは客観解析データ(GAME再解析,NCEP,ERA40)、衛星リモートセンシングデータ(TRMM,NOAA)などで、大気海洋結合モデル、海洋1.5層モデルなどの数値モデルと組み合わせて包括的な研究を実施した。個別の成果は下記の通りである:1)IPCC-AR4にむけた複数の地球温暖化数値実験(排出シナリオはSRESA1-B)の結果に基づき、モンスーン降水量の将来変化とその要因について、モンスーン強度、熱帯循環、水蒸気収支などの観点から調査した。解析には8つのモデルを用いた。地球温暖化時には日本を含むモンスーン域の降水量は広域で増える傾向にある。しかしながらモンスーン西風気流は弱くなっており、パラドックスが生じている。この理由として、モンスーン域への水蒸気輸送の増加の寄与が明らかとなった。2)ERA40、NCEP/NCAR再解析データを用いて、インドシナ半島における非断熱加熱の時空間構造とトレンドを調べた。インドシナ半島ではモンスーン期間の始まりと終わりの年2回、積雲対流が多雨をもたらす。雨は春よりも秋に強まる傾向があるが、いづれも風が比較的弱く東側からの水蒸気フラックスの流入がある時期であった。対照的に風が強い78月には地面からの蒸発が顕著であった。どちらのデータを用いても気候学的な特徴は同様に見られたが、トレンドに関しては一貫性のある結果は得られていない。この原因のひとつにはモデルに含まれるバイアスが考えられる。3)インド洋の海面水温はENSOの影響を強く受け、全域で昇温することが知られている。一方、ダイポールモードと呼ばれる東西非対称の海面水温(SST)偏差の発生が指摘されるようになり、ENSOとは独立した存在だと考えられていた。我々は大気海洋結合モデル(CGCM)にEl Ninoの海洋温度を季節を変えて挿入するという実験を行い、夏にEl Ninoが現れた場合は東西非対称海面水温偏差を、一方秋に現れた場合は全域昇温することを証明した。このことからこれらの海面水温偏差の発生にはモンスーン循環とENSOの影響の季節的な結合過程が主因として考えられる。1998年に行われたGAME(GEWEX Asian Monsoon Experiment)集中観測データに基づき4次元同化行ない、チベット高原の熱・水収支に関して解析的に明らかにした論文がアメリカ気象学会誌Journal of Climate掲載された。この論文はGAME再解析データを用いて、η面での熱水収支の解析手法に基づき、チベット高原上でのQ_1,Q_2解析を行っている。これまではプレモンスーン期における大気加熱は顕熱加熱が主要な要因であるとされてきたが、本研究ではこの加熱に加え、降水による凝結熱加熱の重要性を指摘した。また、イギリス気象学会誌International Journal of Climatologyにはユーラシア大陸における大気・陸面相互作用に関する論文が掲載された。地球温暖化に伴い、高緯度帯での融雪量やその時期について関心が高まっており、またこの地域の冬から春にかけての積雪被覆は、はるか離れた夏のアジアモンスーンを変調させるという学説も多く提出されている。この論文は旧ソビエト連邦の地点観測データとECMWFの客観解析データに基づき、気候学的な雪線の後退を明らかにし、次にそれらの変化をもたらす大気循環場の変動について、季節変化と経年変動スケールの視点から解析している。とくに消雪時期の変動と地表面気温との関係を調べたところ、これまで指摘されてきた「地表面の気候メモリ」が必ずしも明瞭ではないことが明らかになった。平成16年度では1999年から2001年にかけて発達したラ・ニーニャに伴い、海洋大陸から熱帯インド洋において対流活動が活発化し、大気の熱源応答(Masuno-GIII)を介して、中央アジアからインド亜大陸の北部の旱魃が引き起こされた原因を調査し、論文として発表した(Ueda and Kawamura 2004)。また、引き続く夏のモンスーンは強い傾向にあり、大気海洋相互作用を経て、日本付近の高海面水温偏差が形成されことについても明らかにした。Ueda et al.,(2003a)では、現地観測から得られた地上気温、積雪深および降水量データとECMWF再解析データを用いて、ユーラシアの雪解けと大気循環場の物理的な関係を、季節変化と年々変動の時間スケールにおいて明らかにした。特に、多雪年は3月から4月にかけての地上気温が負偏差であるにもかかわらず、消雪後の5月以降は地上気温に有意な差が認められなかった。つまりHahn and Shukla(1976)の説を直接支持する結果には至っていない。これまでプレモンスーン期のチベット高原上の加熱は、主に地表付近の顕熱加熱が乾燥熱対流で対流圏の中・上層へ運ばれるとするとされてきた(Yanai and Li,1994)。これに加えて急峻な山岳域に偏西風がぶつかることによって引き起こされた上昇流が対流活動を誘発し、これに伴う凝結熱加熱の寄与が新たにUeda et al.(2003b)によって明らかにされた。モンスーンの最初の開始は5月中旬のfirst transitionと呼ばれ、プラネタリースケールの様相を呈している。

プレモンスーン期のインドシナ半島は地理学的に、モンスーン西風気流と熱帯偏東風が合流する場所にあたり、5月中旬のオンセット以前にも降水に起因した凝結熱加熱があることが、現地観測データ(Matsumoto 1997)やGAME再解析(Ishizaki and Ueda 2004)から明らかになった。一方、ベンガル湾では、プレモンスーン期に強い下降気流による対流抑制が見られ、6月上旬のabruptとの関係が示唆される。平成17年度では、熱帯アジアモンスーン地域での気候変動について、日変化・季節変化・年々変動さらには地球温暖化を含む長期変動スケールの研究を行った。使用したデータは客観解析データ(GAME再解析,NCEP,ERA40)、衛星リモートセンシングデータ(TRMM,NOAA)などで、大気海洋結合モデル、海洋1.5層モデルなどの数値モデルと組み合わせて包括的な研究を実施した。個別の成果は下記の通りである:1)IPCC-AR4にむけた複数の地球温暖化数値実験(排出シナリオはSRESA1-B)の結果に基づき、モンスーン降水量の将来変化とその要因について、モンスーン強度、熱帯循環、水蒸気収支などの観点から調査した。解析には8つのモデルを用いた。地球温暖化時には日本を含むモンスーン域の降水量は広域で増える傾向にある。しかしながらモンスーン西風気流は弱くなっており、パラドックスが生じている。この理由として、モンスーン域への水蒸気輸送の増加の寄与が明らかとなった。2)ERA40、NCEP/NCAR再解析データを用いて、インドシナ半島における非断熱加熱の時空間構造とトレンドを調べた。インドシナ半島ではモンスーン期間の始まりと終わりの年2回、積雲対流が多雨をもたらす。雨は春よりも秋に強まる傾向があるが、いづれも風が比較的弱く東側からの水蒸気フラックスの流入がある時期であった。対照的に風が強い78月には地面からの蒸発が顕著であった。どちらのデータを用いても気候学的な特徴は同様に見られたが、トレンドに関しては一貫性のある結果は得られていない。この原因のひとつにはモデルに含まれるバイアスが考えられる。3)インド洋の海面水温はENSOの影響を強く受け、全域で昇温することが知られている。一方、ダイポールモードと呼ばれる東西非対称の海面水温(SST)偏差の発生が指摘されるようになり、ENSOとは独立した存在だと考えられていた。我々は大気海洋結合モデル(CGCM)にEl Ninoの海洋温度を季節を変えて挿入するという実験を行い、夏にEl Ninoが現れた場合は東西非対称海面水温偏差を、一方秋に現れた場合は全域昇温することを証明した。このことからこれらの海面水温偏差の発生にはモンスーン循環とENSOの影響の季節的な結合過程が主因として考えられる。
サンゴ常在菌が産生するサンゴ菌叢維持分子Homeostaticsの同定

生態系サービスの主要な提供者である造礁サンゴは、地球温暖化に伴う病原菌の活性化等により絶滅の危機に瀕している。申請者は2017年に、病原菌に対する抗菌活性を持つ新規なサンゴ常在菌(Ruegeria属細菌)を単離した。本研究では、新規Ruegeria属細菌によるサンゴで初めてのプロバイオティクス開発に向けて、Ruegeria属細菌とサンゴ病原菌間の分子的相互作用を明らかにすることを目的とする。本研究では特に菌種間相互作用に関与する物質群(“Homeostatics")による菌種間相互作用を物質ベースで明らかにすることで、サンゴ常在菌叢における恒常性維持機構の解明と利用に貢献することを目指す。
骨格筋機能の定量評価を目的とした実時間ずり弾性波映像法

骨格筋の硬さや張りなど筋組織の機能を定量的に評価したいという要求に対して骨格筋の機能評価を目的とした新たなずり弾性波映像系(Color Doppler Shear Wave Imaging:CS-SWI法)を開発した。臨床で汎用に使われている超音波カラーフロー画像の血流流速推定アルゴリズムの信号処理としての特徴に着目し、これをずり弾性波の検出法とした方法で、定量性、安全性、実時間性を併せ持つ方法である。群馬大学医学部整形外科と群馬大学医学部IRBの承認の下で実験を行ったが、僧帽筋、ハムストリングに対して骨格筋の映像化に成功し骨格筋を伝播するせん断波の伝播速度を測定することができた。骨格筋の硬さや張りなど筋組織の機能を定量的に評価したいという要求に対して2つの方法が提案されているが、定量性と安全性を併せ持つ手法は無い。ずり弾性波映像法に関する研究実績の上に、骨格筋の機能評価を目的とした新規ずり弾性波映像系を開発することが目的である。超音波カラーフロー画像の推定アルゴリズムの特徴を活用し、ここに新規波面再現法を組み合わせる方法であり、定量性、安全性、実時間性を持つ従来法とは本質的に異なる画期的な方法である。本研究では理論解析、シミュレーション、実験による有効性の確認を行うが、この方法は広く普及している超音波映像装置に外付けPCによる信号処理を加えることで、定量的なずり弾性波映像が簡便に得られる革新的な方法である。整形外科では、従来からX線画像による骨格の形態診断が主に行われてきたが、近年、骨格を支える僧帽筋など「骨格筋の機能診断」への要求が高まりつつある。骨格筋の機能が評価できれば、筋ジストロフィーなど骨格筋由来の疾病診断、腱の修復治療における術中評価、リハビリテーションでの骨格筋機能の評価、整形外科に来院する重度の肩こり(骨格筋緊張)の診断や治療等に役立つと考えられている。本年度は、この原理に基づく映像化装置を試作し、群馬大学IRBの承認の下で、24名の健常者に対して臨床実験を行った。健常者の僧帽筋のずり弾性波の伝搬速度の平均値は3.9m/sであり、この値は従来法であるARFI法での報告値とよく一致する値であった。この成果をまとめ、論文として公表すると共に、国内特許、国際特許の出願を行った.骨格筋の硬さや張りなど筋組織の機能を定量的に評価したいという要求に対して骨格筋の機能評価を目的とした新たなずり弾性波映像系(Color Doppler Shear Wave Imaging:CS-SWI法)を開発することを目的としている。臨床で汎用に使われている超音波カラーフロー画像の血流流速推定アルゴリズムの信号処理としての特徴に着目し、これをずり弾性波の検出法とし、ここにずり弾性波の波面再生法を組み合わせた方法で、定量性、安全性、実時間性を併せ持つ方法である。本手法の最大の特徴は、検出部分の超音波映像装置には特に改造を必要としない点である。必要なのはずり弾性波を励起させる小型加振器と、我々のアルゴリズムに基づいた画像処理システムであるが、後者はPC程度の演算処理能力で実現できるので、僅かな追加費用のみで骨格筋機能評価用の画期的な画像診断システムを構築できる。本研究では、まず映像法の理論検討、シミュレーションによる最適条件の明確化、ファントムによる実験的検証を行った。基本的な映像化法のほかに時間方向のフーリエ解析法による再生画像のS/Nの向上法、連続的なせん断波映像法の問題であるせん断波の反射波の影響を低減させるための2次元方向性フィルタを構築し、再生画像の質の向上と定量性の向上性を図った。本手法を臨床評価するために、群馬大学医学部整形外科と群馬大学医学部IRBの承認の下で実験を行った。その結果、僧帽筋、ハムストリングに対して骨格筋の映像化に成功し骨格筋を伝播するせん断波の伝播速度を測定することができた。これは本手法を用いることで骨格筋の硬さの定量評価が行えることを示している。臨床実験を開始し、論文化、国内および国際特許の出願を行っており、おおむね順調に進展しているといえる。超音波医用応用工学実験の過程でいくつかの課題が浮き彫りにされた。第一の課題は、小型の加振器の構築である。積層型圧電振動体、リニア振動アクチュエータを用いたが、より高効率で小型のアクチュエータを組み込んだ、映像システムを構築していく。第2の課題は、画像処理によるS/N向上の方法である。すでにフーリエ解析法を用いた方法を提案しているが、更なる高画質化を目指して新規画像処理法を検討する。これらの構築により、ずり弾性波(せん断波)による新規超音波映像法を構築できるものと考えている。
LESによる乱流解析技術の確立

本研究は,最近の数値流体力学研究の著しいトレンドである複雑形状流路,物体まわりの流れを,電子計算機の大規模利用によって解析しようとする研究の一環を為すものであり,乱流をできるだけ少ない仮定のもとに数値的に求める技術を確立することを目的としている.本研究ではこのために, (1)単純流路によるLES解析技術の基本的問題の解明, (2)複雑な形状の流れ場における実用的なLES技術の精度向上, (3)スカラの乱流拡散におけるLES技術の適用と精度向上, (4)LES技術における数値計算スキームの誤差原因とその評価の確立をサブ・テーマとして研究している.本年度内に得られた主なる成果は以下の通りである.LES解析技術における基本的問題は小規模渦の取り扱いであるが,これに関してその誤差の原因とその影響を調べるための数値実験を行ない,独自の取り扱い法を提案した.また三次元的非等間隔格子を用いる場合について誤差の低減法を調べた.複雑な流れ場のLESの問題については,都市空間を模擬した巨大空間を対象に解析を進め,乱れ強さ,乱れの長さスケール等の統計量について,より実用的なレイノルズ平均式に対する独自の乱流モデルを得た.さらに乱流拡散問題では, Smagorinskyモデルに基づく渦拡散係数中の定数として最適値を得た.また初期速度,初期温度などの非一様性,非等方性および速度と温度などの相関が変動強度の減衰に与える影響の一部を明らかにした.数値スキームの誤差原因については,非保存形,保存形,回転形の3つの形のナビエ・ストークス方程式は,その形と差と保存性の差から異なった計算結果を与えることを示し,この誤差の寄与を無視できないことを明らかにした.また4階微分項の誤差は粘性流シミュレーションに大きな影響を与えることを示した.本研究は,最近の数値流体力学研究の著しいトレンドである複雑形状流路,物体まわりの流れを,電子計算機の大規模利用によって解析しようとする研究の一環を為すものであり,乱流をできるだけ少ない仮定のもとに数値的に求める技術を確立することを目的としている.本研究ではこのために, (1)単純流路によるLES解析技術の基本的問題の解明, (2)複雑な形状の流れ場における実用的なLES技術の精度向上, (3)スカラの乱流拡散におけるLES技術の適用と精度向上, (4)LES技術における数値計算スキームの誤差原因とその評価の確立をサブ・テーマとして研究している.本年度内に得られた主なる成果は以下の通りである.LES解析技術における基本的問題は小規模渦の取り扱いであるが,これに関してその誤差の原因とその影響を調べるための数値実験を行ない,独自の取り扱い法を提案した.また三次元的非等間隔格子を用いる場合について誤差の低減法を調べた.複雑な流れ場のLESの問題については,都市空間を模擬した巨大空間を対象に解析を進め,乱れ強さ,乱れの長さスケール等の統計量について,より実用的なレイノルズ平均式に対する独自の乱流モデルを得た.さらに乱流拡散問題では, Smagorinskyモデルに基づく渦拡散係数中の定数として最適値を得た.また初期速度,初期温度などの非一様性,非等方性および速度と温度などの相関が変動強度の減衰に与える影響の一部を明らかにした.数値スキームの誤差原因については,非保存形,保存形,回転形の3つの形のナビエ・ストークス方程式は,その形と差と保存性の差から異なった計算結果を与えることを示し,この誤差の寄与を無視できないことを明らかにした.また4階微分項の誤差は粘性流シミュレーションに大きな影響を与えることを示した.
ヒト胚由来の血小板活性化因子による子宮内膜および脱落膜の血管新生の制御

ヒト胚の子宮内膜への侵入に際し、子宮内膜および脱落膜おいて、胚由来の血小板活性化因子(PAF)の血管新生への役割を明らかにすることを目的として、子宮内膜間質細胞、および、脱落膜細胞の培養系において検討した。子宮筋腫摘出時に採取された子宮内膜を細切後、0.25% collagenase処理し、遠心し、その後60μmメッシュを通過させて間質細胞を分離。また、初期妊娠や子宮外妊娠の子宮内容除去術時に採取された脱落膜を同様にcollagenase処理し、非連続的比重遠心法により脱落膜細胞を分離した。得られた間質細胞、および、脱落膜細胞を10% FCS加PRMIまたはIMDMの培養液で2×10^5cells/wellで培養した。培養上清中のVEGF、basic FGF、angiogeninをELISA法を用いて定量した。Carbamyl-PAF(C-PAF)を子宮内膜または脱落膜細胞の培養系に添加し、その培養上清中のVEGF、basic FGF、angiogeninを同様に定量し検討した。C-PAF刺激下の子宮内膜または脱落膜細胞培養上清中のTSP-1蛋白の産生量ををウエスタンブロット法で解析した。上記のVEGF、basic FGF、angiogeninの産生に及ぼすPAF receptor antagonist (Y-24180, CV2086)の影響について検討した。C-PAFは、濃度依存性にTSP-1以外のすべての産生を促進した。脱落膜細胞においては、子宮内膜間質細胞に比べて23倍強い産生促進作用が認められた。TSP-1へのC-PAFの効果は認められなかった。C-PAFによるこれら因子の産生促進作用は、Y-24180,CV2086によって、ほぼ完全に阻害された。これらの結果から、胚由来のPAFには、子宮内膜および脱落膜における血管新生促進作用があることが示唆された。ヒト胚の子宮内膜への侵入に際し、子宮内膜および脱落膜おいて、胚由来のPAFが血管新生のいかなる制御に関わっているかを明らかにすることを目的として子宮内膜間質細胞、および、脱落膜細胞の培養を行った。子宮筋腫摘出時に採取された子宮内膜を細切後、0.25% collagenase処理し、遠心し、その後60μmメッシュを通過させて子宮内膜腺細胞と間質細胞を分離。得られた間質細胞、および、脱落膜細胞を10%FCS加PRMIまたはIMDMの培養液で2×10^5cells/wellで培養した。体外受精時に得られた受精卵、未受精卵、または、胞胚の培養上清中のVEGF、basic FGF、angiogeninをELISA法を用いて定量した。体外受精時に得られた受精卵、未受精卵、または、胞胚の培養上清を子宮内膜または脱落膜細胞の培養系に添加し、その培養上清中のVEGF、basic FGF、angiogeninをELISA法(R&D Systems)を用いて定量し検討した。受精卵、未受精卵、または、胞胚の培養上清中、および、子宮内膜または脱落膜細胞の培養上清中のTSP-1蛋白の産生量ををウエスタンブロット法で解析した。VEGF、basic FGF、angiogeninの産生に及ぼすPAF receptor antagonist (Y-24180,CV2086)の影響について検討した。PAFには、子宮内膜および脱落膜における血管新生調節作用があることが示唆された。

・ヒト胚培養上清による種々の血管新生制御因子の産生への影響体外受精時に得られた受精卵、未受精卵、または、胞胚の培養上清を子宮内膜または脱落膜細胞の培養系に添加し、その培養上清中のVEGF、basic FGF、angiogeninをELISA法(R&D Systems)を用いて定量した。受精卵、未受精卵、または、胞胚の培養上清中、および、子宮内膜または脱落膜細胞の培養上清中のTSP-1蛋白の産生量をウエスタンブロット法で解析。VEGF、basic FGF、angiogeninの産生に及ぼすPAF receptor antagonist(Y-24180,CV2086)の影響について検討した。・PAF添加による種々の血管新生制御因子の産生への影響体外受精時に得られた受精卵の培養上清は、VEGF mRNA、basic FGF mRNAの発現を促進したが、未受精卵の培養上清にはその効果は認められなかった。受精卵のの培養上清の効果は、PAF receptor antagonist(Y-24180,CV2086)の同時添加によって一部抑制された。
食道幹細胞を用いたバレット食道発生機序の解明

Barrett食道の発生には胆汁酸の食道内への逆流が重要な因子であることが示唆されてきた。我々はこれまでに転写因子であるCdx1およびCdx2がBarrett食道の発生において極めて重要な役割をもち、これらは胆汁酸刺激によってその発現が誘導されることを報告してきた。今回の検討ではBarrett食道モデルである胆汁酸逆流ラットを作成し、Barrett食道粘膜に転写因子であるKruppel-like factor 4(KLF4)が高発現することを見出した。この結果によって胆汁酸刺激によって食道下部にKLF4の発現が誘導され、Barrett食道の発生に関与することが示唆された。つづいて食道扁平上皮細胞を用いたin vitroの検討では、胆汁酸刺激によってKLF4のプロモーター活性が増強されること、胆汁酸刺激によって食道扁平上皮細胞にKLF4の発現が誘導されること、またその作用はKLF4のプロモーターに存在するNF-kB結合領域が重要な役割をもつことを見出した。さらにKLF4の発現はBarrett食道の発生においてCdx2と相互作用を持つことを見出した。さらにKLF4を食道扁平上皮細胞に強制発現させると、Barrett食道のマーカーであるMUC2やcytokeratin 20の発現が誘導されることを見出し、KLF4はBarrett食道の原因遺伝子となる可能性を示した。これらの結果から食道扁平上皮細胞への胆汁酸刺激によってCdx1、Cdx2だけでなく、KLF4の発現によって複雑なネットワークが形成され、最終的にBarrett食道の発生を引き起こす可能性が示唆された。
2,6-ジメトキシフェニル基を有するイオウ、セレン、テルル化合物の電解酸化

芳香族高分子合成中間体として利用可能な電解活性種を生成する目的で、2,6-ジメトキシフェニル基(以下、Φと略記)を有するイオウ、セレン、テルル化合物の電解酸化をアセトニトリル中で行った。Φ_2S_2、Φ_2Se_2、Ф_2Te_2の第一酸化電位はそれぞれ1.41、1.08、0.90V vs.Ag/AgClとなった。これらの値とカルコゲン原子のイオン化ポテンシャルとの間には良好な直線関係が見られたことから、この酸化反応はカルコゲン原子上からの一電子移動によるカチオンラジカルの生成と考えたが、電位の高速掃引を行ってもこれらの酸化波に対応する還元波はみられなかった。したがって、速やかなカチオンラジカルの分解が予想され、分解中間体を同定するために、Φ_2Se_2の酸化反応系にシクロヘキセンを添加し、ボルタンメトリーを行った。シクロヘキセンの添加と共に、Φ_2Se_2の第一酸化波は次第に大きくなり、電位も貴な方向にシフトしていった。このため、Φ_2Se_2の第二酸化波はみられなくなり、1.3V付近に新たな第二波が見られるようになった。Φ_2Se_2の第一酸化波に関与する電子数はフェロセン酸化波との比較により、約2と見積もられた。したがって、Φ_2Se_2の酸化中間体とシクロヘキセンとの反応はΦ_2Se_2のカチオンラジカルあるいはその開裂化合物のシクロヘキセンへの付加が基本と考えられるが、詳細は不明であり、現在電解生成物の分析を行っている。
花芽形成調節剤の開発研究

1.セオブロキシド処理による花芽形成誘導すでに効果が明らかになっているアサガオ以外の植物の花芽形成誘導について調べた。1mMセオブロキシド水溶液を2日に1回植物葉に散布した。その結果、短日性植物であるイネ、イチゴ、ダイズ、ポインセチアの花芽形成誘導に効果があった。しかし、イチゴ、ダイズでは品種間の差異が大きかった。2.セオブロキシドの処理による塊茎形成誘導実験室レベルでバレイショにセオブロキシド水溶液を散布することにより塊茎形成が誘導されるが、圃場実験でも20%の収量の増大が認められた。さらに、バレイショの病害抵抗性の付与にも関与することが明らかになり、病害防除とともに植物化学調節剤としての実用化の可能性が大きくなった。3.セオブロキシド処理による抽苔抑制長日条件で抽苔するホウレンソウにセオブロキシド水溶液を散布したところ、長日で抽苔を抑制する効果が認められた。植物化学調節剤としての実用化とともに抽苔現象解明のプローブとして重要な役割を持つ化合物であることが明らかとなった。4.セオブロキシドの作用機作リポキシゲナーゼ阻害剤サリシルヒドロキサミン酸を用いた実験により、セオブロキシドの作用機作はリポキシゲナーゼ活性を高めることが明らかになった。このことによりセオブロキシドによる塊茎と花芽形成は、リノレン酸酸化物の生成が促進され、その酸化物により両者の誘導が行われるとの結論に達した。5.セオブロキシド製造特許醗酵法および合成法によるセオブロキシドの製造法を開発し、特許を申請した。・セオブロキシドの構造活性相関シクロヘキセン化合物であるセオブロキシドを出発物質としてメチル化、アセチル化、還元、エポキシ環開製などの反応を行い、各々の誘導体5種を得た。より活性の高い化合物の調製さらに構造活性相関研究のため、これらの化合物のバレイショマイクロチューバー形成、リポキシゲナーゼ活性、アサガオ花芽形成について現在試験中である。・セオブロキシド生産菌の探索マンゴー炭そ病Lasiodiplodia theobromaeに罹病しているマンゴー枝を沖縄県で採集し、そこからL.theobromaeの35菌株を単離した。ジャガイモ煎汁培地で3週間培養し、培養液および菌体アセトン抽出物についてそのバレイショマイクロチューバー形成活性を調べた。その結果、標品として用いたジャスモン酸より活性が高いもの4菌株、ジャスモン酸と同等の活性を有するもの7菌株の結果が得られ、効率よくセオブロキシド生産株を単離することが出来た。・花芽形成の化学コントロール葉面散布することにより非誘導条件下でアサガオ花芽形成を誘導するセオブロキシドの機能はリポキシゲナーゼ活性を促進することが明らかになっている。このことからリポキシゲナーゼ阻害剤による花芽形成遅延効果を調べた。セオブロキシドとリポキシゲナーゼ阻害剤を同時に葉に散布するとセオブロキシド単独散布よりアサガオ花芽形成が抑制された。このことから、花芽形成の遅延剤開発の手がかりをつかんだ。・セオブロキシドの構造活性相関天然セオブロキシドを出発に簡易な化学変換により8種類の類縁体を調製した。(1)水酸基の活性に対する影響を調べるため、C_1-エピマー、(2)2つの水酸基をアセチル化したジアセチル体、(3)2つの水酸基をメチル化した2種のモノメチルおよびジメチル体、(4)エポキシ環の開環生成物2種、(5)側鎖の変換された化合物としてR=H、CH_2CH_3、-(CH_2)_2CH_3、-(CH_2)_3CH_3、-(CH_2)_9CH_3、-CH_2OH、の6種。