hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウシにおける脂肪細胞分化誘導因子の解明に関する研究

脂肪組織採取時と考えられる微生物の混入のため、当初は培養が出来なかったが、適切な抗生物質・抗菌剤の選択および添加濃度・期間を明らかにでき、現在このウシ脂肪前駆細胞プライマリ-カルチャーを用いたバイオアッセイを行っている。まず肥育牛血清中の脂肪細胞分化誘導活性のバイオアッセイに必要な分化誘導剤の再検討を行った。デキサメタゾン、IBMX、インスリンは単独ではほとんど脂肪細胞への分化を誘導しなかったが、デキサメタゾンとIBMXを併用することにより十分な分化が観察された。めん羊を用いて、血清中の脂肪細胞分化誘導活性が給餌およぴ絶食により変動するか検討した。給餌直後から数時間で一次的に分化誘導活性が低下し、その後数時間で回復する傾向が認められた。絶食による影響は、個体によって変動パターンが異なり、明確にならなかった。肥育牛血清中の脂肪細胞分化誘導因子が血清の解凍と再凍結により影響を受けるか検討したところ、解凍・再凍結を2回繰り返すと脂肪細胞分化誘導活性が上昇することが観察された。肥育牛の血清を限外ろ過により5つに分画し、それぞれの分画を分化誘導時の培地に添加して脂肪細胞の分化に及ぼす影響を検討した。100kDのフィルターで阻止された分画は分化を強力に抑制した。またこの分画は他の分画よりも増殖期の脂肪前駆細胞の増殖を促進した。また脂肪細胞分化誘導活性の低い血清は、100kDのフィルターで阻止された分画の分化抑制効果が強かった。したがって、血清の脂肪細胞分化誘導活性にはこの分画中に存在する分化抑制物質が大きく寄与していることが示唆された。肥育牛血清中の脂肪細胞分化誘導活性のバイオアッセイを、ウシ脂肪組織由来の脂肪前駆細胞の初代培養を用いて行った。マウスの脂肪前駆細胞株を脂肪細胞へ分化させるためにはウシ胎児血清中の成分が必要であることが報告されているが、ウシ脂肪前駆細胞の初代培養においては、血清を添加することなしに分化が観察され、血清の添加はむしろ分化を抑制することが示された。
遠心型血液ポンプインペラに作用する非定常流体力の解析

本研究では,補助人工心臓として用いられる超小型遠心ポンプに関して,ロータダイナミック流体力を解析することによりインペラの不安定現象に関する検討を加え,同様のポンプ設計における指針の確立を目指したものである.当研究施設で過去に開発した永久磁石カップリングを持つ遠心血液ポンプを対象として,さまざまな条件下でのインペラの変位を測定した.その結果,インペラの平均支持位置は流量が増加するにつれてポンプ出口近傍に移動すること,インペラは回転周波数の0.5-0.7倍程度の速さでふれまわり運動をすること,またこの周波数は主に軸受周囲を通過する漏れ流れの影響を強く受けることが明らかとなり,ポンプの抗血栓性のみならずインペラの不安定現象に対しても漏れ流れが重要な因子であることが明らかとなった.さらに,補助人工心臓としての実用的な運転条件として,外部より拍動流あるは流量の急閉塞をともなうような非定常流量の条件に関しても同様の計測を行い,本ポンプの場合には非定常流量がふれまわり運動に及ぼす影響はほとんどなく,定常状態を想定した設計でも問題ないことが明らかとなった.またロータダイナミック流体力測定装置に実機の7.5倍相似拡大モデルを装着しインペラ羽根車に作用する流体力を測定した.その結果,本ポンプのようなシュラウドのないフルオープン羽根にも不安定流体力が作用することが判明した.この不安定領域はふれまわり角速度比が0.7-0.8近傍で安定領域へと遷移することも明らかとなった.本研究では,補助人工心臓として用いられる超小型遠心ポンプに関して,ロータダイナミック流体力を解析することによりインペラの不安定現象に関する検討を加え,同様のポンプ設計における指針の確立を目指したものである.当研究施設で過去に開発した永久磁石カップリングを持つ遠心血液ポンプを対象として,さまざまな条件下でのインペラの変位を測定した.その結果,インペラの平均支持位置は流量が増加するにつれてポンプ出口近傍に移動すること,インペラは回転周波数の0.5-0.7倍程度の速さでふれまわり運動をすること,またこの周波数は主に軸受周囲を通過する漏れ流れの影響を強く受けることが明らかとなり,ポンプの抗血栓性のみならずインペラの不安定現象に対しても漏れ流れが重要な因子であることが明らかとなった.さらに,補助人工心臓としての実用的な運転条件として,外部より拍動流あるは流量の急閉塞をともなうような非定常流量の条件に関しても同様の計測を行い,本ポンプの場合には非定常流量がふれまわり運動に及ぼす影響はほとんどなく,定常状態を想定した設計でも問題ないことが明らかとなった.またロータダイナミック流体力測定装置に実機の7.5倍相似拡大モデルを装着しインペラ羽根車に作用する流体力を測定した.その結果,本ポンプのようなシュラウドのないフルオープン羽根にも不安定流体力が作用することが判明した.この不安定領域はふれまわり角速度比が0.7-0.8近傍で安定領域へと遷移することも明らかとなった.体内埋め込み型の補助人工心臓として注目されている超小型遠心ポンプのインペラー部分に作用する流体力を理論・実験の両面から検討する.補助人工心臓としての運転条件において,インペラに作用する流体力がインペラのふれまわり運動に対し励振的にならないための条件を見出すことを目的として,ふれまわり運動のメカニズムの解明ならびに血液ポンプの設計パラメータの影響を探る.本年度は,現有のふれまわり力測定装置を血液ポンプに適用するために,開発中の遠心ポンプの拡大相似模型の設計と製作を行った.遠心型血液ポンプとして使用されるインペラの形式には,従来からふれまわり運動の解析が行われてきたクローズドタイプ,オープンタイプに加えて,羽根のみをもつフルオープンタイプも存在しているため,フルオープンタイプのインペラを対象とした.また,開発中の血液ポンプを対象として,補助人工心臓として運転した場合に作用する流体力の向き,振動の定性的な特性を把握するために,レーザー変位系を用いで実機のインペラの位置計測を行った.ここで,補助人工心臓としての運転範囲を考慮して,流量が010(L/min)という広い流量域にわたって位置信号の波形計測を行った.その結果,ほとんど全ての計測条件を通じて,インペラはケーシング流出口の方向に偏心して回転していることが明らかとなった.また,ふれまわり運動とインペラ回転の回転比が0.5になるとふれまわり半径が増大し,インペラがケーシング壁に接触しながら回転する危険な状態に陥る現象が観察された.本年度の研究においては、以下の研究成果を得ることができた。まず、ふれ回り周波数を任意の値に設定することが可能な流体力計測装置の実装を完了した。この装置に対象となる血液ポンプの拡大相似模型を装着し主に羽根部分に作用する非定常流体力の測定を半径方向と接線方向に分解して計測することが可能であった。計測した結果では、ふれ回り運動のインペラ回転に対する角速度比の変化に伴って流体力が大きく変化することが示され、比が00.7の場合には、ふれ回り運動を助長する方向に接線方向流体力が作用することが示された。また、昨年度に血液ポンプ実機を用いて得られたインペラの偏心やふれ回り運動の特性に関する主要因を調べるために、インペラ軸中央部の貫通孔を閉塞したモデルを作成し、血栓の形成を嫌う血液ポンプには特徴的である漏れ流れによる影響を調べた。貫通孔がない場合には、ふれ回り運動のインペラ回転に対する角速度比は流量、回転数によらずほぼ0.5で一定していた。

貫通孔がある場合には0.7-0.5の範囲で流量とともに減少傾向にあったことから、羽根を通過した後に軸受け部隙間に流入する流体のもつ旋回速度成分の影響が大きいことが示唆された。本血液ポンプではボリュートのないケーシングを用いていることによるインペラの偏心量が大きいことが示されたため、ポンプの改良策としてケーシングを対称流路とした場合の挙動を計測により調べた。その結果、ふれ回り運動に関してはほぼ同じ傾向であったがインペラの偏心は著しく改善された。これらの結果より、ふれ回り運動に関してはインペラのみではなく軸受部分に作用する流体力の影響が無視できないと考えられた。次年度では、軸受部分も考慮した流体力のデータ取得を行うとともにポンプ改良の指針を確立する。昨年度の研究によって、永久磁石磁気結合方式の遠心型血液ポンプのインペラ支持安定性に関する各種設計パラメータの影響が明らかになり、より安定したインペラ位置支持を実現するために有効な改良指針を得ることができた。昨年度末までは、ポンプ流量が時間的に変化しない定常状態の下での研究を行ってきたが、補助人工心臓として使用される際にポンプに誘起される流量変動の影響を明らかにするため、本年度の研究では、流量が周期的に変化する条件下でインペラ位置の挙動を計測し、インペラ指示位置あるいはインペラに作用する流体力の非定常性に関する検討を加えた。空気圧駆動式補助人工心臓を遠心ポンプ上流に直列に接続し、遠心ポンプにほとんど矩形波状の流量変動を持たせ、レーザー変位計によりその間のインペラ位置を計測した。また、脱血管の心内壁への周期的吸い付きに伴う流量の急停止についても検討を加えた。流量が急に上昇する場合、急に減少する場合ともに、インペラの軌跡は、該当する定常状態での測定結果の軌跡の範囲内に収まることが明らかとなった。このことより、少なくともポンプ設計の段階で、半径方向のインペラ挙動に関しては定常流量の条件下で行うことが妥当であることが示された。また、昨年度までに実験装置の完成ならびにその妥当性を確認した流体力測定装置を用いて、インペラ部分に作用する流体力に基づくロータダイナミック解析についても詳細な検討を行った。その結果、ふれまわり角速度比が正の場合に不安定流体力が発生するが、0.7-0.8近傍で安定領域へと遷移することが明らかとなった。また、定常流体力に関する実験では、流量が増加するに従い流体力が吐出口の方向に向かって移動する傾向が得られた。この傾向は実機での浮上位置計測結果と類似しており、羽根車部分に作用する流体力がインペラの浮上位置を支配している可能性を示すものと考えられた。
柔軟な公共交通システムと地域空間構造の統合的な評価・計画手法

1.需要側モデルと供給側モデルを組み合わせた分析:過年度に実施した仮想の郊外住宅地におけるMetro-MaaS(路線バス+乗合タクシー)を対象とした分析をより深化させ,サービス供給費用を地区別に帰着させる手法について検討した。具体的には,協力ゲーム理論のシャープレイ値を援用して地区別のサービス供給費用を算出し,鉄道駅やバス停に近い地区・遠い地区に帰着する費用の差異を定量的に示した。このことは,居住地間でMetro-MaaSの価格に供給費用に応じた傾斜を付けることを正当化し,懸念される居住地選好の分散に対する一つの対策になり得る。2.中長期的な移動スタイル選好や居住地選好との関係の調査・分析:調査設計のための検討として,Metro-MaaSが中長期的な居住地選好とモビリティ保有選好に及ぼす影響の傾向を定量的に把握することを目的として,予備的インタビュー調査を行った(研究協力者のプロジェクトと共同で実施)。具体的には,設定した条件に則り調査会社パネルより抽出した20世帯を対象に,現状および自動運転デマンドバスを含む交通サービスパッケージが提供された場合の居住地選択における諸条件の重視度をインタビューした。その結果,パッケージが提供されることで「車を持たない生活」が選択肢に含まれるようになること,最寄駅徒歩時間や駐車場・車庫に関する条件を緩める変化が多く,その他の条件の変化は(相対的に)少ないこと,などが把握された。「中長期的な移動スタイル選好や居住地選好との関係」を把握するための調査手法の検討に想定以上の期間を要し,上述の通り予備的インタビュー調査を実施したため,本調査の実施に至らず遅延が生じている。予備的インタビュー調査の結果を踏まえて,「中長期的な移動スタイル選好や居住地選好との関係」を把握するための調査手法の具体化検討を早急に進め,本調査を実施し分析を進める計画である。また,本研究でこれまで実施した分析との整合性の観点から「アクセシビリティ環境の変化の評価」について簡略化した評価とせざるを得ない可能性があるが,制約の中で有用な知見が得られるよう努めたいと考えている。1.「統合モビリティサービス」の概念整理:本研究課題で扱う“柔軟な公共交通システム"の構成要素について検討した。特に,欧州を中心に注目を集めつつあり,実際に平成28年からヘルシンキ(フィンランド)でサービスが開始された「Mobility as a Service」(MaaS)の動向をレビューした。このMaaSをも取り込む形で,個別の交通サービスを利用者へ統合的に提供する「統合モビリティサービス」(IMS)を定義し,その概念を整理した。2.研究対象地域候補の選定:想定するIMSのサービス内容との適合性,既往データの入手可能性,調査の実施可能性といった観点を踏まえ,神奈川県川崎市と岐阜県多治見市からそれぞれ1地域を研究対象地域候補として選定した。3.IMSに対する需要特性の把握と分析: 2.の両候補を研究対象地域とすることの妥当性を検証するため,大都市圏(一都三県)郊外部を対象に,IMSの利用意向を把握するための予備的なSP調査をWebアンケート形式により実施した。このデータに基づいて基礎的な需要分析を行い,想定するサービス内容に対し一定水準の需要が見込まれることを確認するとともに,IMSへの加入意向に影響する要因をモデル分析によって把握した。4.需要側交通行動調査の準備: 3.の実施と前後して,モデルフレームの検討を行い,需要側の分析のための標準的な交通行動アンケート調査票(紙ベース)を作成した。5.供給側シミュレーションモデルの構築:公共交通システムのパフォーマンスの評価に用いる供給サイドのマルチエージェントシミュレーションモデルの構築を開始した。モデルはGAMAプラットフォーム上で構築しており,道路データや需要データ等を入力することで,任意の地域におけるオンデマンドバスの運行をシミュレートできる段階にある。研究協力者の藤垣も関係している別主体による研究プロジェクトにおいて,本研究課題の対象と類似するモビリティサービスの社会実験が実施される可能性があった。本研究課題の需要サイドの調査は基本的にSP調査によって行う想定であるが,調査をその社会実験の機会に合わせて実施させていただく可能性を探っていたため,見極めに時間を要した。その結果,研究対象地域の選定と需要サイド調査の実施に遅延が生じた。1.需要側交通行動調査の実施: 28年度に実施した「統合モビリティサービス」(IMS)の需要特性の調査・分析結果を再度検討し,大都市圏郊外部においてIMSへの一定の需要が見込まれると判断した。これを受け,研究対象地域候補としていた神奈川県川崎市内・岐阜県多治見市内の2地域において,大都市圏郊外部への適合性が高いと考えられるMobility as a Service(MaaS)の導入形態「Metro-MaaS」を対象に,需要側交通行動に関する紙ベースアンケート調査を訪問配布(各戸へのポスティングまたは町会を通じての配布)・郵送回収方式により実施した。2.需要側交通行動モデルの構築: 1.で収集したSPデータに基づき,Metro-MaaSの料金プランへの加入有無の選択や交通手段の選択を説明するモデルを構築した。3.供給側シミュレーションモデルの改善: 28年度よりマルチエージェントシミュレーションプラットフォーム・GAMA上で進めていた供給サイド(特に,乗合タクシーなどデマンド型交通の挙動)のモデルの構築をより進捗させ,分析に利用できる状態とした。4.需要側と供給側を組み合わせた分析: 2.の需要側モデルと3.の供給側モデル(または,それを用いて求めたパフォーマンス関数)を組み合わせて,両者の需給関係に関する分析を展開した。

第一に,MaaSで言うMobility OperatorとService Producerの契約関係を主題に,複数の契約形態シナリオの比較を通じて,それらが収支に与える影響に関する基礎的な分析と考察を行った。第二に,郊外住宅地における人口および目的地となる施設の双方について集中型・分散型の複数のシナリオを設定し,それらが運行や運営の効率性に及ぼす影響を比較して特性を明らかにした。28年度末時点では「やや遅れている」と自己評価したところであるが,その後需要側モデル・供給側モデルの構築は進捗し,両者を組み合わせての分析も一定の成果が上がるところまで進んでいる。このことから「おおむね順調に進展している」と評価する。1.需要側モデルと供給側モデルを組み合わせた分析:過年度に実施した仮想の郊外住宅地におけるMetro-MaaS(路線バス+乗合タクシー)を対象とした分析をより深化させ,サービス供給費用を地区別に帰着させる手法について検討した。具体的には,協力ゲーム理論のシャープレイ値を援用して地区別のサービス供給費用を算出し,鉄道駅やバス停に近い地区・遠い地区に帰着する費用の差異を定量的に示した。このことは,居住地間でMetro-MaaSの価格に供給費用に応じた傾斜を付けることを正当化し,懸念される居住地選好の分散に対する一つの対策になり得る。2.中長期的な移動スタイル選好や居住地選好との関係の調査・分析:調査設計のための検討として,Metro-MaaSが中長期的な居住地選好とモビリティ保有選好に及ぼす影響の傾向を定量的に把握することを目的として,予備的インタビュー調査を行った(研究協力者のプロジェクトと共同で実施)。具体的には,設定した条件に則り調査会社パネルより抽出した20世帯を対象に,現状および自動運転デマンドバスを含む交通サービスパッケージが提供された場合の居住地選択における諸条件の重視度をインタビューした。その結果,パッケージが提供されることで「車を持たない生活」が選択肢に含まれるようになること,最寄駅徒歩時間や駐車場・車庫に関する条件を緩める変化が多く,その他の条件の変化は(相対的に)少ないこと,などが把握された。「中長期的な移動スタイル選好や居住地選好との関係」を把握するための調査手法の検討に想定以上の期間を要し,上述の通り予備的インタビュー調査を実施したため,本調査の実施に至らず遅延が生じている。遅延している需要サイド調査に関しては,上記「研究実績の概要」の3.で調査・分析した需要特性についてさらに精査を行い,平成29年度早期に研究対象地域を確定させるとともに,同4.で作成した調査票に基づく本調査を実施することを計画している。供給サイドのマルチエージェントシミュレーションモデルに関しては,他の交通手段も合わせたモデル化,ならびに利用者の交通手段選択などの交通行動モデルと連携させた実装を行うとともに,選定した研究対象地域で適切に稼働することを確認したい。29年度に実施した需要側SP調査のうち川崎市での調査では,設問が複雑かつ提供される交通サービスをイメージすることが必ずしも容易でなかったようで,回答するのが難しかった点が反省点であった。
ランダムラフ集合による大規模感性データマイニングシステムの構築

本研究は,大規模データに対するラフ集合を用いたデータマイニングの実現を目的とし,まず統計的集団学習の手法をラフ集合に導入したランダムラフ集合モデルを提案し,その基礎理論の構築を行った.更にそれに基づくデータマイニングシステムを実装し,その有効性を実験により検証した.その結果,大規模データに対するランダムラフ集合に基づくデータマイニングについて,基盤技術を確立することができたと考える.本年度は,大規模データに対するラフ集合を用いたデータマイニングの実現を目的とし,昨年度に実施した,大規模データに対する縮約計算を近似的に行う手法(ランダムラフ集合モデル)の理論構築およびサーバ上での試作を踏まえ,下記の研究を主に行った.1.縮約抽出手法の並列分散化:ランダムラフ集合モデルを用いて縮約計算を近似的に行う際に,縮約計算を並列分散化することによる計算の高速化は,本申請の目的である大規模データに対するラフ集合データマイニングの実現に向けた重要な項目の一つである.本研究では前年度に引き続き,項目数の多いデータからできるだけ多くの縮約を抽出する手法(申請者の従来研究)の並列分散化についてより詳細な評価実験を行い,縮約計算の高速化に対する有用性を検証した.2.ランダムラフ集合に基づくデータマイニング手法の実装:昨年度および上記1.の成果を用いて,大規模データからリサンプリングにより多数個の小規模データ(決定表)を作成し,各決定表に対して縮約計算を行いその結果を分析・統合する機能を実装することで,ランダムラフ集合に基づくデータマイニングを実現し,その有効性を実験により検証した.研究期間全体を通じての成果として,ランダムラフ集合の基礎理論の構築,および縮約抽出手法の並列分散化,ランダムラフ集合に基づくデータマイニング手法の実装を行った.その結果,大規模データに対するランダムラフ集合に基づくデータマイニングについて,基盤技術を確立することができたと考える.本研究は,大規模データに対するラフ集合を用いたデータマイニングの実現を目的とし,まず統計的集団学習の手法をラフ集合に導入したランダムラフ集合モデルを提案し,その基礎理論の構築を行った.更にそれに基づくデータマイニングシステムを実装し,その有効性を実験により検証した.その結果,大規模データに対するランダムラフ集合に基づくデータマイニングについて,基盤技術を確立することができたと考える.本年度は,統計的集団学習の手法をラフ集合に導入することにより,大規模データからリサンプリングにより多数個の小規模データ(決定表)を作成し,各決定表に対して縮約計算および決定ルールを抽出し,その結果を分析・統合することで大規模データ全体に対する縮約計算および決定ルール抽出を近似的に行う手法として,ランダムラフ集合の数理モデルの構築およびサーバ上での試作に関する研究を行った.具体的には,1.より簡潔な決定ルールを抽出するための値縮約の改良手法の提案,および2.縮約抽出手法の並列分散化に関する下記の研究を主に行った.1.値縮約の改良手法の提案:決定表からより簡潔かつ正確な決定ルールを抽出することは,ランダムラフ集合モデルによる近似的な決定ルール抽出において,より有用な決定ルールを抽出することに寄与すると期待される.本研究では,簡潔なルールを抽出するための値縮約の従来手法を改良し,より簡潔な決定ルールが得られることを実験的に確認した.本手法と,項目数の多いデータからできるだけ多くの縮約を抽出する手法(申請者の従来研究)とを併用することにより,大規模データからより有用な決定ルールを抽出できることが期待される.2.縮約抽出手法の並列分散化:ランダムラフ集合モデルを用いて縮約計算を近似的に行う際に,縮約計算を並列分散化することによる計算の高速化は,本申請で構築する大規模感性データマイニングシステムの実現に向けた重要な項目の一つである.本研究では,項目数の多いデータからできるだけ多くの縮約を抽出する手法(申請者の従来研究)を並列分散化し,水冷静音サーバ上で実装することにより,大規模データに対してより高速に縮約計算を行えることを確認した.ランダムラフ集合の数理モデル構築に関しては,値縮約の改良手法の提案を行い,その成果は雑誌論文として掲載される予定である(採録決定:雑誌論文欄参照).また,サーバ上での試作については,縮約抽出手法の並列分散化の手法を提案しサーバ上での試作・検証を行った.その成果は既に国内研究会で発表している(学会発表参照).更に,大規模データからリサンプリングにより多数個の小規模データ(決定表)を作成する手法については,今年度の研究成果の学会発表を今夏に行う予定である.以上より,本申請の現在までの達成度は,おおむね順調であると考えている.今年度は,リサンプリングにより多数個の小規模データ(決定表)を作成する手法に関する研究成果を発表すると共に,この手法と既に試作済みである縮約計算の並列分散化とを組み合わせることで,本申請の目的である大規模感性データマイニングシステムの構築を進める.本システムの実装は今年末の完了を目指す.本システムの検証および評価実験の実施と並行して,ランダムラフ集合モデルに関する研究成果の発表(学会発表・論文投稿など)を進める.次年度の研究費は,大規模感性データマイニングシステムの開発作業用PCおよび論文別刷,文献資料などの購入(物件費),研究打ち合わせおよび国内外の会議での成果発表旅費,投稿論文の英文校正など(謝金),学会参加費および論文投稿・掲載料など(その他)に使用する予定である.なお,次年度使用額分は,本年度の研究成果に基づく論文(採録決定:雑誌論文欄参照)の採録決定が次年度にずれ込んだため生じた費用であるため,本経費はこの論文の掲載に関わる費用(英文校正費,論文掲載費など)に使用する予定である.
インドネシアにおける大正琴の伝播と受容に関する民族音楽学的研究

大正琴は、1912年(大正元年)に、名古屋在住の森田吾郎(1874-1952)により創案、製作された鍵盤付弦楽器である。この楽器は、1915年頃から1940年頃まで、東アジア、南アジア、東南アジアへと広く輸出された。アジアに伝播した大正琴は、その後、それぞれの地域で変容をとげ、各地の音楽の中に取り込まれ、現在まで用いられている。本研究では、戦前の日本から大正琴が輸出された状況、その社会的要因、またその楽器の特徴を明らかに、その楽器のインドネシアへ伝播について概観した。本研究は、大正元年に日本で創作され、現在も日本各地で演奏されている大正琴のアジア各地への輸出の状況、また特にインドネシアにおける楽器の伝播、変容のメカニズム、またインドネシアでの演奏の現状を明らかにするものである。本年度は以下の2点1)戦前における大正琴の輸出状況と2)バリ島カランガッスム県におけるプンティンのアンサンブルの現状、に関する調査を実施した。1)大正琴が輸出されていた事実は、すでに金子敦子の先行研究の中に散見できる。本調査ではその事実を資料によって確認した。27年度の調査においては、昭和2年に設立された名古屋輸出楽器玩具工業組合の昭和9年版の『定款並諸規程』を調査した。この組合は大正琴を製造していた中小楽器製作所が設立した工業組合である。これからわかることは、輸出大正琴の質の厳密な検査箇所、方法、楽器製作所ごとの輸出数等である。輸出用の楽器は、楽器の材質、構造、部品の金属の種類などが細かく規定されており、粗悪品を海外に流出させないような厳密なチェックが行われていることが明らかになった。海外にはこうした検査を通った優れた楽器のみが輸出されており、結果的その品質の高さによって、インドネシアを含め、海外で受容されたことも考えられる。2)本調査の5年前に、バリ島東部カランガッスム県において、日本から伝播した大正琴が変容したプンティンとよばれる楽器のアンサンブルの存在を確認しており、27年度はこのグループの活動の現状、楽器の調査を現地にて行った。この調査において明らかになったのは、5年前に比べて使用される音階が多様になり、いわゆる五音音階のガムランでは演奏できない複雑な楽曲を演奏することができるようになった点にある。かつてはこれまでのガムランの楽曲をそのまま演奏していたものが、楽器の特徴に合わせ、次々と作品が創作されるようになっている。今回の調査では、日本における戦前の大正琴の輸出状況の調査とバリでの調査を行った。研究実績としてはそれぞれの調査・研究を通して実績を出すことができたが、バリでの調査の一部に遅延がみられた。その理由は以下の二点である。進捗状況の若干の遅延は、インドネシアでの調査の遅れである。当初は、バリ島のカランガッスム県にて2つの大正琴を起源とする楽器を使用したアンサンブル・グループの調査を行う予定であった。しかし一つのグループの調査はできたものの、もう一つのグループについては、調査グループの親族に予期せぬ不幸があったことから、調査のための会合は開催できなかった。主催者に直接会って、グループの歴史をはじめ、活動状況を聞くことはできたが、実際の演奏を調査することで、演奏方法、曲目などの詳細な調査を行うことができなかった。また楽器そのものを調査する予定であり、8月に楽器製作者に注文したが、今年度には完成できずその部分の調査に遅れが生じた。平成28年度は、大正元年に名古屋で誕生した大正琴の輸出について文献調査を通し、その輸出の社会的背景、名古屋輸出玩具楽器組合の設立とその概要、名古屋輸出玩具楽器工業組合の管理下にあった大正琴について集中的な調査を行った。またバリ島において大正琴の受容と現状について調査を行った。日本からの輸出の時期については大正3年頃とされるが、その背景には、当初は海外に大正琴が評価されたわけではなく、第一次世界大戦によってドイツからアジア方面への玩具輸出が止まった結果、日本が玩具として大正琴の輸出を開始したことがわかった。名古屋輸出玩具楽器工業組合は、昭和2年に設立された大正琴の輸出楽器の品質管理、検査、共同販売、価格設定、生産数量の管理、原料・材料の共同購入など行っていた組合であり、その設立背景と概要について考察した。この調査(特に定款など)により、この団体が「大正琴カルテル」的な役割を持つ団体であること、また組合名には「大正琴」の文字はないものの、実際には大正琴のための組合であることを明らかにした。三つ目の楽器研究については、実際に昭和10年に制作され名古屋輸出玩具楽器工業組合の検査済の輸出用の楽器の実物、また梱包されていた附属品(冊子など)を調査した。この結果、輸出用の楽器の特徴を明らかにしただけでなく、英語、中国語、日本語併記の解説書の調査により、欧米、東南アジアだけでなく、大陸部(日本の支配下にあった台湾、満州など)にも積極的に輸出されていることがわかった。海外調査においては、複数の大正琴の演奏者へのインタヴュー、また2016年のバリ島芸術祭で演奏された大正琴のアンサンブルグループを調査した。その結果、当初は個人で楽しむ楽器のアンサンブル化が1960年代に始まり、その後、弦を増やし、電気化したその楽器の変容史の一端を明らかにした。平成28年年度研究予定では、研究実績に示した日本からの大正琴の輸出に関する研究と同時に、もう一つの研究テーマであるインドネシアへの伝播について現地調査(特にロンボック島)を実施する予定であった。

バリ島での調査は実施できたが、調査予定期間にロンボック島の二つの火山の爆発、またそれによりインフォーマントの協力が得られなくなったことから調査を見送ったため、この部分については実施しなかった。それゆえ、当初2年計画であった本研究計画を1年延長し、この部分を翌年度に調査することとした。平成29年度は、最終年度であることから、特に戦前の日本における大正琴輸出の経緯およびその社会的背景について学会で発表を行った。本研究の成果として強調した点は以下の通りである。1点目は、大正元年に、楽器としてよりは、むしろ玩具として製作された大正琴が、第一次世界大戦中、ドイツ、オーストリアからのアジア向けの玩具輸出が途絶えたことを期に玩具としてアジア各地に輸入されていった経緯である。二点目は、その後、輸出量が増加する中で品質の粗悪化を避けるために、名古屋輸出楽器玩具工業組合が設立され、結果的には玩具から楽器として機能を高めていった点である。つまり輸出にともなう品質向上のプロセスである。ある意味、第一次世界大戦の勃発は、日本の玩具産業にとっては生産と輸出の拡大につながっていったことから、漁夫の利を得たともいえよう。学会発表とは別に、当該年度に新たにバリ島で調査を始めたのが、新たにバリ島西部プジュンガン村に誕生したバリ・ポップのグループ「ギータ・バスカラ・エトニックGita Bhaskara Etnik」である。このプジュンガン村は、マンドリンとよばれる大正琴を起源とする楽器を継承していることで知られているが、この村でマンドリンをリードギターのように使用する新たなバリのポップミュージック(バリ語で歌われるポピュラーソング)のグループが誕生した。このグループにとって、大正琴であるマンドリンはバンドにおけるギターの役割であり、重要な要素を担っている。これまでは「伝統音楽」の文脈の中の新しい楽器として受容されてきたが、昨年からポップミュージックの中に取り込まれて使用されるようになったのである。今回の調査を通して、戦前に日本から伝播した大正琴は、現在も新しい音楽の中に取り込まれ、地域のアイデンティティを表出していることが明らかになった。大正琴は、1912年(大正元年)に、名古屋在住の森田吾郎(1874-1952)により創案、製作された鍵盤付弦楽器である。この楽器は、1915年頃から1940年頃まで、東アジア、南アジア、東南アジアへと広く輸出された。アジアに伝播した大正琴は、その後、それぞれの地域で変容をとげ、各地の音楽の中に取り込まれ、現在まで用いられている。本研究では、戦前の日本から大正琴が輸出された状況、その社会的要因、またその楽器の特徴を明らかに、その楽器のインドネシアへ伝播について概観した。今後は以下の三点、1)昭和初期における名古屋からの大正琴の輸出実績に関する詳細なデータの調査、2)インドネシアにおける大正琴の伝播の諸相と楽器使用の実態についてより詳細な調査、3)インドネシアで変容した楽器の調査を実施し、その成果をまとめることにある。1)について現在、調査の中心として用いている文献は、名古屋輸出楽器玩具工業組合『定款並諸規程』(昭和9年版)である。しかし、実際にこの組合の成立は昭和2年であり、調査を用いた定款はすでに一部に改訂が加えられており、それ以前の内容は昭和9年版からは確認できない。
長時間静止立位における起立性低血圧防止法の開発

本研究の目的は、著者らが見出した体液量変動1分波の血液貯留補償作用を下股の随意的筋収縮により強化して、長時間静止立位における起立性低血圧防止法を開発することとした。健康な男子学生18名に、(A)なるべく動かないようにして静止直立姿勢を保つ、(B)直立時に起こるゆっくりとした体の揺れに合せ、重心が前にきた時に下股後側の筋群を随意的に約1020秒間収縮させる、(C)同様に重心が後にきた時に、下股全体の筋群を随意的に収縮させるの3条件で、30分間の直立姿勢を保たせた。その間に、ラバーストレンゲージプレチスモグラム法による体液量変動(身体測定部位、14ヵ所)、表面誘導による下股と腹部及び腰部の筋放電、フィナプレスによる心臓レベルでの末梢血圧、インピーダンスプレチスモグラム法による心拍出量と心拍数の測定を行った。条件(A)では、3名が起立性低血圧症状を引き起こし実験を中止したが、その内の1名に同意を得て条件(C)を実施したところ、30分間の直立保持をすることができた。条件(C)の方法は効果があるものと思われる。データの分析期間が短かったので、6名のインピーダンスプレチスモグラムからのデータしか分析できなかった。効果の判定基準は条件(A)とした。その結果では、条件(B)と(C)で心拍出量が増加して効果があったとみられるものが3名(20分後:A;178ml/min減少,B;39ml/min減少,C;109ml/min増加)、変化のなかったものが3名で、全体としては有意差が得られなかった。下股の随意的筋収縮による筋ポンプ作用だけでは静脈還流の増加に十分な効果を与えることができないと思われる。下股と腹部の筋群の随意的収縮をした予備実験では明瞭な効果を得ているので、この点からは、平成5年度に申請している腹筋群を含めた検討を是非実施する必要があると考えられる。今回の結果は、後日、詳細に分析して公表する予定である。
認知機能低下をもたらす神経変性および非変性鑑別のための病態分子マーカー検索

アルツハイマー病(AD)の鑑別診断に繋がる血漿バイオマーカーの検索を行った。ADでは、Aβ_<42>が神経細胞障害の主な因子と考えられる。マウス神経細胞をモデルとして、Aβ_<42>による細胞外に分泌された物質に注目した。アポトーシスに関連するリン脂質(ホスファチジルセリン)をコートした磁性ナノ粒子に結合する蛋白質を質量分析器で同定した結果、アネキシンA5、MFG-E8が有力な候補として示された。アネキシンA5はAD患者血漿でも有意な上昇が認められた。認知症の中で最も大きな割合を占めるアルツハイマー病(AD)の診断精度の改善に寄与するための研究の一つとして、血漿分子マーカーの検索を行ってきた。ADでは、異常な謝産物Aβ_<42>が神経細胞障害をもたらす主な因子であると考えられる(アミロイド仮説)。これまで脳脊髄液中のAβや微小管のタウ蛋白質の検出が有用と考えられてきたが、侵襲性の高いこの方法は一般的ではない。我々は、Aβが神経細胞にCa^<2+>ストレスを与えることに注目し、神経培養細胞モデルを用いてAβ_<42>による細胞障害を与え細胞外に分泌された物質に注目した。質量粉析器(LC-MSIMS)によるプロテオミクス解析で、Aβ刺激に特有の蛋白質の同定を試みた。その中で、Ca^<2+>結合蛋白質でCa^<2+>ホメオスタシスに関することが示唆されているアネキシンA5に注目した。アネキシンA5は、ヒト血漿に微量に存在し、また血液脳関門を通過することが報告されている。我々は、アネキシンA5がAD患者の血中で上昇する可能性を考え、ヒトの血漿アネキシンA5濃度測定ができる酵素抗体法(スフィアライト法)を開発し、老人クラブに所属する279名の健常者と老年精神医学の専門家の診断を受けた150名のAD患者血漿を用いて検討した。その結果、カットオフ値2.19ng/mlで感度、得意度それぞれ82%、78.1%で診断可能であることが分かった。また、ROC曲線の下側面積は87%となり、有用な血漿マーカーであることが示された。更に、ADのモデル動物(トランスジェニックマウス(Tg2576))を用いて免疫化学的方法で検討した。その結果、野生型マウスに比べてTg2576の脳で、アネキシンA5発現の上昇が認められ、他臓器では変化は認められなかった。また、Tg2576の血漿でもアネキシンA5の上昇が認められた。アネキシンA5のみならず、他の細胞障害マーカーを探索し、客観的な診断方法の確立に結び付けたい。脳脊髄液中のAβや微小管のタウ蛋白質の検出が有用と考えられてきたが、この侵襲性の高い方法は一般的ではないため、血漿マーカーによる低襲性の方法は極めて有用である。マウス胎児終脳より調製し初代神経培養細胞をモデルとして用い、Aβ_<42>ペプチドによる細胞障害刺激で細胞外に分泌された物質に注目してきた。本研究では、様々なリン脂質を表層に固相化できる磁性ナノ粒子(ナノリポソーム、特願2008-234579)を用いて、アポトーシスにより細胞膜表面に出現する酸性リン脂質であるホスファチジルセリン(PS)をコートしたナノリポソームに結合する画分に含まれる蛋白質を、質量分析器(MSおよびMS/MS)を用いて同定した。その結果、昨年まで報告したannexin A5以外にアポトーシス関連因子が同定された(MFG-E8)。AD動物モデルとして広く使われるトランスジェニックマウス(Tg2576)脳でMFG-E8の発現上昇を確認し、更に、ヒト血漿においてもADで上昇する傾向にあることを明らかにした。複数の候補マーカーを同時に解析することで、客観性が高い方法の提案が可能となった。今後、候補マーカーの検索を続けると同時に、これまでの候補マーカーの生理病態学的意義の検討を加え、分子マーカーとしての重要性を明らかにしていく。認知症の中で最も大きな割合を占めるアルツハイマー病(AD)の診断をより客観的に広く行うことに貢献できる研究の一つとして、血漿分子マーカーの検索を行ってきた。ADの診断で脳脊髄液中のAβや微小管のタウ蛋白質の検出が有用と考えられてきた。

しかし、この方法は侵襲性が高く一般的に実施できるものではなく、血漿マーカーによる低襲性の方法は極めて有用である。本計画で、マウス胎児終脳より調製し初代神経培養細胞をモデルとして用い、Aβ_<42>ペプチドによる細胞障害刺激で細胞外に分泌された物質に注目した。様々なリン脂質を表層に固相化できる磁性ナノ粒子(ナノリポソーム、特願2008-234579)を用いて、アポトーシスにより細胞膜表面に出現する酸性リン脂質であるホスファチジルセリン(PS)をコートしたナノリポソームに結合する画分に含まれる蛋白質を、質量分析器(MSおよびMS/MS)を用いてプロテオーム解析を実施した。その結果、以前報告したannexin A5以外にアポトーシス関連因子が同定された(MFG-E8、ProSAAS、SFRP1、Rik protein)。特に、MFG-E8に関しては、AD動物モデルとして広く使われるトランスジェニックマウス(Tg2576)脳での発現上昇を確認し、更に、ヒト血漿においてもADで上昇する傾向にあることを明らかにした。その他の候補マーカーが見出されたことで、複数の候補マーカーを同時に解析する客観性が高い方法の提案が可能となった。今後、これらの候補マーカーの真正性についてさらに検討を続ける予定である。
棘間靭帯内電極を用いた脊髄刺激または記録による脊髄誘発脊髄電位導出法の開発

(目的)従来の硬膜外刺激記録や経頭蓋刺激筋記録の誘発電位導出の欠点を克服すべく、経鼻咽頭電極を開発し、これと棘間靭帯内電極を組み合わせることにより、硬膜内または硬膜外腔に電極を刺入することなく安全で確実なモニタリング方法を確立する。(方法)15例の脊椎手術において、経鼻咽頭電極を設置し、長さ3cmの棘間靭帯内電極を胸椎部棘間に縦に2本刺入した。電極間距離は3-5cmとした。さらにくも膜下腔にもカテーテル型電極を設置した。経鼻咽頭電極刺激の棘間靭帯内電極記録の下行性脊髄誘発電位とくも膜下腔カテーテル型電極記録の下行性脊髄誘発電位を比較した。また棘間靭帯内電極刺激の経鼻咽頭電極記録の上行性脊髄誘発電位の導出も試みた。(結果) 15例中、棘間靭帯内電極記録の下行性脊髄誘発電位と棘間靭帯内電極刺激の経鼻咽頭電極記録の上行性脊髄誘発電位は12例で導出可能であった。導出不可能であった3例は日本整形外科学会頚髄症基準5/17点以下の重症例であった。棘間靭帯内電極記録の下行性脊髄誘発電位とくも膜下腔カテーテル型電極記録の下行性脊髄誘発電位の比較では、前者で導出不可能であった3例においても後者では電位の記録が可能であった。電位振幅も前者は後者のl/3程度であったが、棘間靭帯内電極をくも膜下腔カテーテル型電極よりも頭側に設置すると後者よりも大きい振幅で電位が記録された。(考察)カテーテル型電極の硬膜外腔設置は、局所麻酔下に刺入するためある程度の疼痛をともなうこと、出血傾向のある患者では硬膜外腔血腫のリスク、手技がやや繁雑であるなどの欠点がある。くも膜下腔への刺入では侵襲としては、硬膜外腔設置よりも大きい、髄膜炎のリスク、電極設置部位の確認にX線が必要などの欠点がある。経鼻咽頭電極と棘間靭帯内電極を併せて用いることによりこれらの問題点が解決された。脊髄症状の特に重症でない症例においてはカテーテル型電極なしに脊髄機能モニタリングが可能である。また近年行われている筋誘発の運動誘発電位よりも、信頼性が高く導出方法も容易であり、上位頚髄から仙髄まで脊髄全搬にわたるモニタリングに利用できる。実験1脊椎手術症例において、伏臥位をとらせた後、17Gの硬膜外針を用いて、硬膜外電極2本を脊髄の走行と平行になるように棘間靱帯内に刺入するものと、脊髄の走行に直行するように傍脊柱筋内に硬膜外電極を刺入するものを試みた。前者の電極先端は椎弓に接する深度に位置し、後者の場合には椎間孔に隣接するようにレントゲン透視下に設置した。これらの電極を用いて、高電圧刺激装置(Digitimer 185A)により脊髄刺激を行った。誘発脊髄電位の記録には咽頭電極を用いた。どちらの設置方法においても、咽頭電極から電位を導出することは不可能であった。実験2これまで高電圧刺激装置(Digitimer 180A)ではtrain刺激が不可能であり、咽頭電極を用いた、経咽頭延髄脊髄刺激では麻酔下での誘発筋電図(myogenic MEP)の導出が不可能であった。現在、いくつかの施設で経頭蓋電気刺激によるmyogenicMEPが手術中の脊髄機能モニタリングに有用であるか試みられているが今回、高電圧刺激装置(Digitimer 185A)を用いたtrain刺激により経咽頭刺激により、myogenic MEPの導出が可能であった。これにより安全性の不確かな大脳への高電圧電気刺激を避けることができる。myogenicMEPの記録は表面電極であり、硬膜外または硬膜内に電極を挿入する必要がない。これにより今回の研究の主目的であった、経頭蓋電気刺激と硬膜外(内)電極の設置を必要としない脊髄モニタリング方法の開発は達せられた。今後、経頭蓋刺激と咽頭刺激による誘発筋電図の違い、myogenic MEPと誘発脊髄電位のどちらが実際の脊髄機能モニタリングとして有用であるか確認する予定である。

棘間靭帯内電極記録の下行性脊髄誘発電位とくも膜下腔カテーテル型電極記録の下行性脊髄誘発電位の比較では、前者で導出不可能であった3例においても後者では電位の記録が可能であった。電位振幅も前者は後者のl/3程度であったが、棘間靭帯内電極をくも膜下腔カテーテル型電極よりも頭側に設置すると後者よりも大きい振幅で電位が記録された。(考察)カテーテル型電極の硬膜外腔設置は、局所麻酔下に刺入するためある程度の疼痛をともなうこと、出血傾向のある患者では硬膜外腔血腫のリスク、手技がやや繁雑であるなどの欠点がある。くも膜下腔への刺入では侵襲としては、硬膜外腔設置よりも大きい、髄膜炎のリスク、電極設置部位の確認にX線が必要などの欠点がある。経鼻咽頭電極と棘間靭帯内電極を併せて用いることによりこれらの問題点が解決された。脊髄症状の特に重症でない症例においてはカテーテル型電極なしに脊髄機能モニタリングが可能である。また近年行われている筋誘発の運動誘発電位よりも、信頼性が高く導出方法も容易であり、上位頚髄から仙髄まで脊髄全搬にわたるモニタリングに利用できる。
シナプス発達障害仮説に基づいた神経変性疾患における機能障害発現メカニズムの解明

アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、それぞれ異なる蛋白質がミスフォールディング・凝集を生じ、その結果細胞レベル・個体レベルで可逆性の神経機能障害を来たして、神経症状を発症すると考えられている。本研究では、疾患モデルショウジョウバエを用いた遺伝学的スクリーニング、および2光子レーザー顕微鏡を用いたin vivoイメージングにより、シナプス発達障害仮説に基づいてシナプス機能異常が関わる神経機能障害の分子メカニズムを解明することを目的として、以下の研究を行った。1)ショウジョウバエモデルの遺伝学的解析による様々な疾患に共通のシナプス異常メカニズムの解明:TDP-43を発現する新規ALS/FTLDモデルショウジョウバエにおいて、Dynactin 1を介する微小管輸送障害により、TDP-43のオリゴマー形成が促進され、神経変性が引き起こされることを明らかにした。さらにC9ORF72-GGGGCCリピートを発現する新規ALS/FTLDモデルショウジョウバエを樹立し、異常伸長鎖では神経変性が引き起こされることを明らかにした。2)2光子in vivoイメージングによる神経変性疾患マウスのシナプス、神経ネットワーク異常の解明:2光子レーザー顕微鏡を用いたイメージング解析により、PolyQ病(SCA1)モデルノックインマウスの大脳皮質ニューロンにおいて、発症前からスパイン動態が異常亢進し、シナプス成熟が遅延していることを明らかにした。さらにシナプス関連分子の発現が減少し、発症後は継時的にシナプス変性が進行することを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。1)ショウジョウバエモデルの遺伝学的解析による様々な疾患に共通のシナプス異常メカニズムの解明:これまで樹立されていたADモデル(A-beta)、PDモデル(alpha-Syn)に加えて、TDP-43やFUS、さらにC9ORF72-GGGGCCリピートを発現する新規ALS/FTLDモデルショウジョウバエを樹立し、神経筋接合部におけるシナプス異常を明らかにした。一方、シナプス関連遺伝子の変異体やRNAi発現系統を作製・入手した。2)2光子in vivoイメージングによる神経変性疾患マウスのシナプス、神経ネットワーク異常の解明:2光子レーザー顕微鏡を用いたin vivo time-lapseイメージング解析により、SCA1モデルマウスにおいて、発症前の発達期から大脳皮質ニューロンのスパインのターンオーバー率が異常亢進しており、シナプス成熟が遅延していることが示唆された。さらにいくつかのシナプス関連分子の発現が同時期より減少していることを明らかにした。また、in vivo Ca2+イメージングのためのThy1-GCaMP7マウスや、ニューロン・グリア同時イメージングのためのIba1-EGFPマウスを導入し、予備実験を行った。疾患モデルショウジョウバエを用いた遺伝学的スクリーニング、2光子レーザー顕微鏡を用いた疾患モデルマウス脳のin vivoイメージングのいずれの解析も順調に進んでいる。2光子レーザー顕微鏡を用いた疾患モデルマウス脳のin vivoイメージング解析は、解析システムの樹立のために当初の予想より時間がかかると予想される。そのため、今後の解析としては、Thy1-GCaMP7マウスを用いたin vivo Ca2+イメージング解析、あるいはIba1-EGFPマウスを用いたニューロン・グリア同時イメージング解析のいずれかを優先させて研究を進める。
戦後東北における土地利用方式の変遷に関する研究(開田と減反の研究)

(1)前年度は、土地利用方式により東北地方を類型化し、畑作地帯における土地利用方式の変遷について研究したが、本年度は、稲作地帯の土地利用方式を中心にして戦後の水田利用方式の展開について研究した。その結果次のようなことが明らかになった。(2)戦前の東北地方の水田はきびしい気象条件等のために水稲専作的に利用されてきた。戦後になると、麦,ナタネ,レンゲ等の裏作が導入され、一年二毛作的水田利用方式が普及した。この水田利用方式の変化は経営方式の変化をひきおこし、また集落を単位とした集団的土地利用の確立と結合しなければならなかった等の点で注目される。(3)昭和30年前後から裏作が衰退し始めた。しかし水田酪農と結びついた新たな二毛作、田畑転換の動きが現れ、水田利用方式の一層の高度化が展望された。(4)昭和40年前後には二毛作は決定的に解体し、東北の水田利用はふたたび水稲専作的利用に戻った。同的に、畑地の開田が進み、畑地的利用が水稲専作的利用に転化し、東北の土地利用方式の単純化が進んだ。この開田には大きな地域性があり、粗放な大規模農業地帯で特に進展した。(5)昭和45年の第一次減反で、水田の低利用化、遊休化が進んだ。53年の第二次減反からは、水田の畑地的利用、いわゆる水田利用再編が進み、水田の高度利用もみられた。しかし、依然低利用の方が多く、土地純収益率を低めていることが問題となる。(6)45年以降東北地方の水稲生産力は、単収やコストの面で停滞を示すようになる。もちろん他地方を上回る生産力となっているが、その格差は縮小しつつある。これは水田利用の粗放化を示すものである。(7)今後、地域農業の集約化、複合化、組織化により水田利用方式の高度化を進め、本来の意味での水田農業の確立を図っていくことが必要と思われる。
ミクロゲルの乳化・泡沫系食品への展開－Mickering安定化機構の可能性

本研究では、ミクロゲルを乳化剤として乳化系を安定化させる「Mickering安定化機構」を利用して、植物をはじめとする非動物性素材の潜在的な加工機能性を引き出すことを目的とした。さまざまな食品素材から食品産業で活用できるようなゲル化性材料を選択し、既存の簡便なマクロゲルの調製方法を利用して、ミクロゲルの調製条件の最適化を行った。また、ミクロゲルの乳化安定化メカニズムを解析した。材料として寒天とカードラン、ジェランガムを供試した。マクロゲルの調製条件、すなわちゲル化剤の濃度や塩強度、pHなどを変えた予備実験を行い、これらの多糖類のマクロゲルを得た。マクロゲルを高速ブレンダーや超音波ホモジナイザー、あるいは超高圧ホモジナイザーによって粉砕することでミクロゲルを調製した。また、従来よく利用されていた希薄溶液からのビルドアップ法によってもミクロゲルを調製した。調製したミクロゲルの分散液を対象に沈降試験や粒度分布測定、あるいは電子顕微鏡観察を行ったところ、得られたミクロゲルの沈降挙動や粒度分布、微細構造は大きく異なっていた。多糖類ミクロゲルの物理的性質はミクロゲルの材料に依存して異なるだけではなく、微細化方法によっても異なることが分かった。多糖類ミクロゲルによって水と大豆油の乳化物を調製し、安定性を中心とした乳化特性の評価を行った。寒天とカードランのミクロゲルの場合は乳化物を調製することが出来たが、ジェランガムのミクロゲルは乳化物を安定化する能力に乏しかった。多糖類ミクロゲルの乳化物安定化能にはミクロゲルの粒子径が関わっている可能性が強く示唆された。また、カードランミクロゲルの乳化物は油滴の合一への安定性が高かったが、この性質にはミクロゲルの疎水性の高さが寄与することが示唆された。以上のような結果は、多糖類ミクロゲルを新たな乳化素材として利用できる可能性を示すものである。今年度は京都大学大学院において、主として申請者と研究協力者となる博士課程学生が研究計画の立案および実験を行うとともに、適宜学外の研究協力者からアドバイスを受けて研究を行った。種々の植物性素材と動物性素材でマクロゲルを調製し、それらを超高圧ホモジナイザーで粉砕することでミクロゲルの調製を試みた。マクロゲルの調製条件、すなわちゲル化剤の濃度や塩強度、pHなどが微細化されたミクロゲルの性質にどのように影響を与えるかについて検討を行うため、ミクロゲルの分散液を対象に沈降試験や粒度分布測定、電子顕微鏡観察を行ったところ、これらがミクロゲルの性質に大きく影響を与えることが明らかになった。他にもミクロゲルの粒子径が乳化・泡沫系の特性に与える影響を確認するため、超音波ホモジナイザーや通常の高圧ホモジナイザーを用いた実験も対照として行い、さまざまな大きさのミクロゲルの調製が可能かを検討したところ、いろいろな大きさのミクロゲルを作成することが出来た。超高圧ホモジナイザーをミクロゲルの作成に適用するのが難しいことがわかった場合、解決策としてマクロゲルにそれぞれの材料の分解酵素を比較的温和な条件で作用させ、微細化させられないかといったことや、強アルカリ処理や強酸処理による化学的な分解についても検討する予定であったが、そのような処理は必要ないことが明らかになった。今後は得られたミクロゲルの乳化・起泡特性を多角的に評価する。研究体制や材料の供給体制に問題はなく、研究はおおむね順調に進んでいると考えられる。本年度は当初の研究計画通りにジェランガムや寒天、あるいはカードラン等の数種類のゲル化性多糖類を実験に供試した。多糖類から種々の微粉砕方法により調製したミクロゲルを用いて、今年度は主にその乳化特性を評価した。ミクロゲルの乳化能の評価は乳化活性の測定により行うとともに、粒度分布測定やクリーミング測定を行うことで乳化安定性も評価した。その結果、これまであまり乳化素材として着目されてこなかったゲル化性多糖類が、ミクロゲル化することで新たに乳化機能を有するようになること、そして作成された乳化物が高い合一安定性を有することを明らかにした。このような取り組みは世界的にもこれまであまり行われてこなかったものである。ミクロゲルが乳化能を有するメカニズムを検討するために、ゼータ電位測定や微細構造観察を行ったところ、ミクロゲルによる油滴の安定化には、主にミクロゲルのサイズが関わっていることを指摘した。また、安定化した油滴を長時間維持するために、ミクロゲルの表面疎水性を高めることの重要性について議論した。これらの結果は、これまであまり乳化素材として注目されてこなかったゲル化性多糖類を新たに乳化性素材として利用していくことにつながる成果であると考えられる。ゲル化性多糖類は植物や海藻、そして細菌由来のものが多く、動物性素材に比べて生産コストが低いことを特長とする。食糧生産にかかるエネルギーを減らし、地球の資源を有効活用するという観点からは好ましいことであると考えられる。現在までのところ、ミクロゲルの作成方法の検討や微細化方法の最適化も進み、ミクロゲルの乳化特性の評価とその安定化メカニズムの検証も順調に進んでいる。今後はさらに幅広い条件下でのミクロゲルの乳化特性の調査や、あるいはミクロゲルの起泡特性の評価を行う予定である。