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近世民衆の文字学習に関する総合的な調査研究

本研究では「近世日本民衆の文字学習に関する総合的な調査研究」のテーマにより、各地の史料調査を丹念に行った。史料採訪地域は近畿圏内を中心に東海地域、その他の地域に及んでいる。兵庫県(龍野市、明石市)和歌山県(和歌山市、橋本市)三重県(四日市市、名張市、津市)奈良県(奈良市、大和郡山市)愛知県(名古屋市、刈谷市、豊田市)岐阜県(岐阜市)群馬県(桐生市)が主な地域である。調査地では寺子屋を中心に寺子屋門人帳及び往来物、手習い手本、宗門帳などの史料調査と蒐集を行い、以下の内容が調査と研究の成果として明らかとなった。第一に三重県四日市市の自治体史編纂過程において蒐集された史料のうち、伊勢国朝明郡山村の伊藤武夫家文書群の目録化を行った。さらに伊藤家所蔵の山村の宗門帳から伊藤家の家族系譜を明らかにし、山村の庄屋伊藤家の社会経済的な位置を把握した。伊藤家所蔵の出産・初節句・元服・役附・婚姻などの人生儀礼を示す多数の祝儀簿と見舞い・香典帳などの儀礼帳から、幕末期、近世村落の農民家族の人生儀礼の様相と交際および交友圏を解明した。それらを「幕末期から明治初期農民家族の人生儀礼と交友圏の検討-伊勢国朝明郡山村の伊藤家を事例として-」と論文化した。第二に和歌山県橋本市史編纂室に所在する紀伊国伊都郡赤塚村の大庄屋田中家文書群に、幕末期における田中家の子ども達が手本とした手書きの手習い稽古手本が135点ある。それらを整理して「手習い稽古用手本類目録」としてまとめ、「幕末期、農民の子どもの手習い稽古と手本-紀伊国伊都郡赤塚村、田中家文書を中心として-」の中間まとめを報告書に採録した。第三に筆者は近年10年ほど、200点以上の奈良教育大学所蔵の往来物や近世期の和書を整理し、著者、出版年、内容、寸法と形態、丁数、版元、分類などについて書誌学的に検討した。そして、新たに往来物74点を蒐集して検討を加え「近世往来物の分類と検討-科学研究費による2003年度新規購入分-」として報告書に掲載した。その他に、伊賀国名張郡名張本町の中村家寺子屋の門人帳による事例研究を継続中である。平成14年度の研究実績は以下の通りである。第一に、平成14年5月26日、全国地方教育史学会大会シンポジウムにおいて報告した。テーマは「地域と寺子屋」で、寺子屋に関する学会での研究動向を整理し、あわせて筆者がフィールドとしている伊勢国及び志摩国の寺子屋の実態について事例報告をした。この内容は平成13年12月15日、同全国地方教育史学会の公開研究会での報告「寺子屋再考-地域の特性との関連において-」に連続しておこなったものである。第二に、近世奈良町の宗門帳をもとに「近世奈良町の人口・家族と子どもの文字学習」として論文にまとめた。本論文は千葉昌弘・梅村佳代編著

『地域の教育史』(川島書店、平成15年4月発刊予定)に掲載予定であるが現在初校終了して入校中である。第三に平成14年10月1日、単著『近代民衆の手習いと往来物』(梓出版社、291頁)を発刊した。近世志摩国寺子屋の事例研究と大和国の往来物を分析したものである。第四に、近世奈良町の子どもの文字学習テキスト・往来物をもとに文字学習内容と順序方法等を検討して「研究ノート近世社会の子どもの文字学習過程の検討-奈良教育大学所蔵・新村家寄贈史料をもとにして-」(『奈良教育史研究』8号)としてまとめた。第五に、近世奈良町の分析内容を研究会で2回報告した。伊賀国名張町中村家寺子屋の門人帳も数回の調査により入手できた。本年度の研究は昨年度からの研究活動が論文として成果の形でまとめることができたこと、また新たに調査の結果、二ヶ所で近世民衆教育関係史料を発見し調査活動に従事してきたこと、第三に昨年度発刊の単著『近世民衆の手習いと往来物』の書評、及び図書紹介を各学術雑誌に掲載された。また、近世往来物史料を入手できた。詳述すると、以下の通りである。第1に近世民衆教育史研究の到達点を整理し、地域との関連で明らかにし、シンポジウム報告内容をもとに全国教育史学会誌『地方教育史研究』に掲載した。第2に近世奈良町の宗門帳『大和国奈良南半田西町宗門御改帳』を宝暦12年から慶応3年までの105年間に80冊保存されている史料から人口・家族、子供の文字学習について分析し、共著『地域の教育の歴史』及び『奈良教育大学紀要』に投稿し掲載された。第3に近世伊勢国飯高郡塚本村に寛政4年から25年余にわたり開設された寺小屋寿硯堂の門人帳『門弟衆名前帳』をもとにして、入門した子どもたちのライフサイクル、とくに退塾後奉公に出たもの等のその後の暮らしを詳述し、NHK学園編『古文書通信』に「手習いと奉公」として掲載された。他方『奈良教育史研究」に奉公に出て挫折した子ども・女児のライフサイクル等分析したものを掲載した。第4に三重県名張市の中村家の寺子屋門人帳3冊の調査及び和歌山県橋本市の田中家文書のなかの近世手習い手本200点ほどの調査を継続中である。平成16年度の研究実績は以下の通りである。一、近世の伊勢国飯高群塚本村の寛政期寺子屋「寿硯堂」及び志摩国答志群鳥羽町の栗原亮林家寺子屋の門人帳にみる女児の学習とその後のライフサイクルの検討を行い、女児の学習が、その後の奉公・婚姻と深く関わって早期で短期間であることを明らかにした。「近世後期、女児のライフサイクルの検討-寺子屋『寿硯堂』及び栗原家寺子屋の史料をもとにして-」と論文化して『奈良教育史研究』(2004年12月30日刊)に発表した。一、幕末期、伊賀国名張群名張本町の中村権平家寺子屋の門人帳3冊をもとにして、名張群名張町及び近郊農村の民衆の子ども達が寺入りして手習い、読書、算盤、謡い、踊りなどを稽古していたこと、束脩と謝儀から交友内容と交友圏を明らかにした。とくに中村家寺子屋「栄寿堂」に残された能楽、謡曲手本類、乱舞入門帳から師匠中村権平の芸能に秀でた文人師匠の面を検討した。「幕末期、伊賀国名張群名張本町の中村権平寺子屋の検討-寺子屋入門帳を中心として-」と論文化して『三重県史研究』20号(2005年)に発表予定である。一、紀州藩伊那群赤塚村の大庄屋田中屋の文書のなかから、近世期の田中家の子ども達の手習い手本類を整理して、目録化した。田中家の子ども達の手習い手本類は師匠による自筆で100点余残されている。それらを整理して目録化にしたものを本研究報告書に発表した。一、平成15年度に購入した近世期の子どもの手習い手本である往来物及び和書の書籍類70点余を整理して、書誌学的な検討をおこなった。
有限群の表現論の統計への応用と関連問題

1.対称群上のべき和タイプの距離関数を定めている関数f(・)に,ある在る条件を仮定した上で,(1)距離関数の分布と標準正規との差にBerryーEssen typeの1/√nーオ-ダ-のboundが成立することを示した.(2)べき和タイプの距離関数の同時正規性を示し,それを使って,Contiguousマロ-分布の下でのべき距離統計量の漸近正規性と検出力の評価式を得た.2.対称群の上の距離関数のp-値や%点を決めるためのプログラムを,新たに作り直し,任意の位数の種称群に対しても,計算機の能力が許す限り,p-値計算ができるプログラムとなった.これを使って,(1)nの10付近での各種の距離の分布的性質を調べる予定である.(2)計算機によるp-計算の計算時間がどれくらい短くなるか,アルゴリズムを調べている.(3)nが10以下の時の,各種の距離関数の間の類似度を定義し,その類似度のデ-タをとり,いくつかの距離関数の類似度を距離関数を空間配置することで視覚的に表現する事を予定している.(4)統計計算が大きな計算量を必要とする時(例えば,並べ変え検定のp-値計算等),如何にアルゴリズムを工夫して計算量を減らすかという研究が活発化している.我々の研究も距離関数のp-値計算の工夫に留まらず,その様な一般的統計計算の計算アルゴリズムの研究という方向に展開中である.3.分割表の対数線形モデルによる解析における各々のパラメ-タの表す意味空間が,ある適当な有限群の表現を考えるとき,その既約分解に表れる不変部分空間に対応していることを明らかにした.また,独立性のスペクトル検定を定義し,その性質をシミュレ-ションで調べた。この方向の研究は継続中である.1.対称群上のべき和タイプの距離関数を定めている関数f(・)に,ある在る条件を仮定した上で,(1)距離関数の分布と標準正規との差にBerryーEssen typeの1/√nーオ-ダ-のboundが成立することを示した.(2)べき和タイプの距離関数の同時正規性を示し,それを使って,Contiguousマロ-分布の下でのべき距離統計量の漸近正規性と検出力の評価式を得た.2.対称群の上の距離関数のp-値や%点を決めるためのプログラムを,新たに作り直し,任意の位数の種称群に対しても,計算機の能力が許す限り,p-値計算ができるプログラムとなった.これを使って,(1)nの10付近での各種の距離の分布的性質を調べる予定である.(2)計算機によるp-計算の計算時間がどれくらい短くなるか,アルゴリズムを調べている.(3)nが10以下の時の,各種の距離関数の間の類似度を定義し,その類似度のデ-タをとり,いくつかの距離関数の類似度を距離関数を空間配置することで視覚的に表現する事を予定している.(4)統計計算が大きな計算量を必要とする時(例えば,並べ変え検定のp-値計算等),如何にアルゴリズムを工夫して計算量を減らすかという研究が活発化している.我々の研究も距離関数のp-値計算の工夫に留まらず,その様な一般的統計計算の計算アルゴリズムの研究という方向に展開中である.3.分割表の対数線形モデルによる解析における各々のパラメ-タの表す意味空間が,ある適当な有限群の表現を考えるとき,その既約分解に表れる不変部分空間に対応していることを明らかにした.また,独立性のスペクトル検定を定義し,その性質をシミュレ-ションで調べた。この方向の研究は継続中である.
高DNA修復トランスジェニックマウスでの発癌、突然変異、老化の研究

環境中に広く存在する発がん物質であるニトロサミン等のアルキル化発がん物質は生体への暴露によりDNAにO^6-メチルグアニンを形成する。O^6-メチルグアニンは細胞毒性、突然変異誘発および腫瘍発生の原因となる重要なDNA損傷である。O^6-メチルグアニンの除去修復はO^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ(メチルトランスフェラーゼ)によってなされていることが知られている。本研究では大腸菌由来のメチルトランスフェラーゼ(ada)遺伝子導入トランスジェニックマウスを作製・樹立し、DNA修復能力の異なった同系マウスでのアルキル化発がん物質投与による細胞毒性発現及び腫瘍発生への影響について比較検討したところ、adaマウスではニトロサミン投与後の毒性発現軽減作用及び発がん抵抗性が投与量に依存して認められた。また、adaマウスは肝臓自然発生系統マウスであるC3Hマウス由来であるので、生後1年以後、MGMT活性が肝等で正常マウスに比べ約3倍上昇しているadaマウスと対照マウスを2年間観察しその生存曲線及び自然発生肝腫瘍について検討を行った。自然発生肝腫瘍の発生率は良性、悪性の腫瘍をあわせると両群共48%と差は認められなかった。しかし、病理組織検索の結果adaマウスでは腺腫が60%、肝癌が28%であったのに対し、対照マウスでは腺腫が39%、肝癌が60%で対照マウスではadaマウスに比べ悪性腫瘍の占める割合が有意に高かった。環境中のアルキル化発がん物質暴露に対し、MGMTの高発現が腺腫から肝癌への悪性化を抑制している可能性が示唆された。環境発癌物質ニトロサミンによるDNA損傷のうち発癌の原因として重要と考えられるO^6-メチルグアニンを特異的に修復する酵素としてO^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼがある。大腸菌から分離された本酵素の遺伝子adaをメタロチオネンIプロモーターに結合後、マウス受精卵に導入し、肝臓における酵素活性が正常マウスの約3倍程度の高修復能トランスジェニックマウス(導入マウス)を作成した。導入マウスに硫酸亜鉛投与後経時的に肝臓のメチルトランスフェラーゼ活性を測定したところ、投与後6-10時間後に正常マウスに比べ本酵素活性が約5-10倍に増強した。この際誘導されたメチルトランスフェラーゼはada遺伝子由来の遺伝子産物であることをWestern blot法及びfluolographyを併用したSDS-PAGE法により活性と分子量の両面から確認した。さらにこの導入マウスを用い発癌性ニトロサミンに対する発癌抵抗性についての検討を行った。実験には導入マウスと正常マウスを各々約250匹を用いた。雌雄マウスの生後2週令時に硫酸亜鉛30mg/kg投与し、メチルトランスフェラーゼを誘導した10時間後に少量の肝発癌物質ジエチルニトロサミン、ジメチルニトロサミン(1mg/kg,5mg/kg)をそれぞれ1回腹腔内投与した。計8群について数カ月後に発生する腫瘍を定量的に比較検討した。その結果、8群中5群で有意に導入マウスでは正常マウスに比べ発癌抑制が認められた。有意差のない3群の結果も発癌物質の用量反応性から矛盾なく説明された。これらの知見はDNA損傷修復機構が発癌に対し予防的に働いているということを始めて実験的に証明したものである。申請者の樹立したDNA修復関連遺伝子、O^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ遺伝子導入マウス(adaマウス)は発癌抵抗性のマウスで、肝臓に標的性をもつ化学発癌物質を投与すると対照マウスに比べて有意に肝腫瘍の形成が抑制されることをすでに証明した。今年度は自然発生腫瘍を抑制するか否かを調べる目的で、adaマウスと対照マウス各々約100匹を生涯観察して比較した。生存曲線については両群のマウスにおいて明かな差を認めなかった。

また自然発生肝腫瘍についてその発生時及び発生頻度について有意差はなく、肝腫瘍についてH-ras遺伝子の点突然変異を両群について検索したところ、その頻度に差はみられなかった。これらの結果は、メチルトランスフェラーゼは自然発生腫瘍のイニシエーションには直接関与していないことを示している。またメチルトランスフェラーゼの上昇が、動物の生存にとって有利であることはないように思われた。また人体材料についてメチルトランスフェラーゼ活性を測定し、ヒトにおける発癌と酵素活性との関連について検討した。手術時に採られた約80例の肺の組織についてメチルトランスフェラーゼを測定し、担癌の有無、癌の組成像、年齢、性、喫煙歴との相関を調べたが、特定の関係はみとめられなかった。またメチルトランスフェラーゼ活性を全く示さないような例も認められなかった。本研究ではDNA修復機構とがん発生予防との関連性についてDNA損傷修復に関わる遺伝子導入動物を用い以下の研究を行った。1)我々のグループが作製した大腸菌由来06-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ(メチルトランスフェラーゼ)遺伝子導入マウス(adaマウス)はメチルトランスフェラーゼ遺伝子を高発現しており、通常同系マウスの約3倍程度である。このadaマウスを用い、アルキル化肝発癌剤による肝腫瘍誘発実験を行い、メチルトランスフェラーゼが誘発腫瘍を予防していることをすでに証明した。今年度はこの系統のマウスで生後1年以後肝腫瘍が雄で高頻度に自然発生することが知られているのでadaマウスと同系対照マウスを2年間観察し、その自然発生腫瘍について検討を行った。その結果、自然発生腫瘍発生率は両群共48%と差は認められなかった。しかし、病理組織学的検索の結果、adaマウスでの悪性腫瘍の割合は対照マウスに比べ有意に低く、メチルトランスフェラーゼが腫瘍の悪性化を抑えていることが示唆された。大腸菌由来O^6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ(MGMT)遺伝子を導入し高発現するトランスジェニックマウス(adaマウス)を作製し、ニトロサミンによる肝腫瘍誘発実験を行った結果、MGMTが誘発発癌を予防している事をすでに証明した。今回この系統のマウスは生後1年以後、肝腫瘍が雄で高頻度に自然発生をすることが知られているのでMGMT活性が肝等で正常マウスに比べ約3倍上昇しているadaマウスと対照マウスを2年間観察しその生存曲線及び自然発生肝腫瘍について検討を行った。実験はadaマウス雄;130匹、雌;62匹.対照C3H/HeNマウス、雄;48匹、雌;14匹を用いた。自然発生肝腫瘍の発生率は良性、悪性の腫瘍をあわせると両群共48%と差は認められなかった。しかし、病理組織検索の結果adaマウスでは腺腫が60%、肝癌が28%であったのに対し、対照マウスでは腺腫が39%、肝癌が60%で対照マウスではadaマウスに比べ悪性腫瘍の占める割合が有意に高かった。MGMTの高発現が腺腫から肝癌への悪性化に関与している可能性が示唆された。
Er:YAGレーザーによる光学的感染歯質滅菌法とその後の歯質欠損部再建法の検討

Er:YAGレーザー照射出力および照射周期の違いが歯質に及ぼす影響,レーザー照射歯質の構造と物性の変化を評価した上で,レーザー照射歯質被着面におけるセルフエッチングプライヤー接着システムの接着強さとその接着機構について検討した結果,以下のような結論を得た.1.レーザー照射によりエナメル質および象牙質には脆弱な層(レーザースメア層)が生成される.2.レーザー照射エナメル質の最表層は有機質およびカルシウムの減少がみとめられるものの,結晶性ならびに組成比等の化学的な変化はない.3.レーザー照射により歯質の圧縮強さが低下した.4.レーザー照射歯質とセルフエッチングプライマーシステムの間で良好な接着界面を形成するが,レーザーによって歯質が脆弱になるため引張り接着試験によりエナメル質あるいは象牙質の被着体破壊を引き起こす.5.レーザー照射エナメル質においては,プライマー処理群がプライマー未処理群に比べて低い接着強さを示した.また,コントロール(プライマー処理研削群)と同等の接着強さを示したプライマー未処理レーザー照射群においても,低出力照射は熱負荷後に接着強さが低下した.よってエナメル質に対しては中間および高出力でレーザー照射し,プライマーを用いない接着操作が行われるべきである.6.レーザー照射象牙質においては,プライマー処理群および未処理群ともにコントロール(プライマー処理研削群)と比べて低い接着強さを示した.よって,レーザー照射象牙質に特化した新規接着システムの構築が必要である.まず適切なレーザー照射条件を把握するため,照射出力および照射周期の違いによる歯質蒸散効果について検討した.次にレーザー照射歯質の構造変化を組織および形態の両面から解析した後,その機械的強さを測定し,被着体としての物性を明らかにした.また一方では,レーザー照射したエナメル質および象牙質を被着体とした場合の接着性レジンの初期接着強さおよびその耐久性について検討するとともに,接着界面および接着試験体の破断面の観察からレーザー照射歯質被着体と接着性レジンの接着機構を考察し,以下のような結論を得た.1.レーザー照射によりエナメル質および象牙質には脆弱な層(レーザースメア層)が生成される.2.レーザー照射エナメル質の最表層は有機質およびカルシウムの減少がみられるものの,結晶性ならびに組成比等の化学的な変化はない.3.レーザー照射により歯質の圧縮強さが低下した.4.レーザー照射歯質とセルフエッチングプライマーシステムの間で良好な接着界面を形成するが,レーザーによって歯質が脆弱になるため引張り接着試験によりエナメル質あるいは象牙質の被着体破壊を引き起こす.5.レーザー照射エナメル質においては,プライマー処理群がプライマー未処理群に比べて低い接着強さを示した.また,コントロール(プライマー処理研削群)と同等の接着強さを示したプライマー未処理レーザー照射群においても,低出力照射は熱負荷後に接着強さが低下した.よってエナメル質に対しては中間および高出力でレーザー照射し,プライマーを用いない接着操作が行われるべきである.6.レーザー照射象牙質においては,プライマー処理群および未処理群ともにコントロール(プライマー処理研削群)と比べて低い接着強さを示した.よって,レーザー照射象牙質に特化した新規接着システムの構築が必要である.Er:YAGレーザー照射出力および照射周期の違いが歯質に及ぼす影響,レーザー照射歯質の構造と物性の変化を評価した上で,レーザー照射歯質被着面におけるセルフエッチングプライヤー接着システムの接着強さとその接着機構について検討した結果,以下のような結論を得た.1.レーザー照射によりエナメル質および象牙質には脆弱な層(レーザースメア層)が生成される.2.レーザー照射エナメル質の最表層は有機質およびカルシウムの減少がみとめられるものの,結晶性ならびに組成比等の化学的な変化はない.3.レーザー照射により歯質の圧縮強さが低下した.4.レーザー照射歯質とセルフエッチングプライマーシステムの間で良好な接着界面を形成するが,レーザーによって歯質が脆弱になるため引張り接着試験によりエナメル質あるいは象牙質の被着体破壊を引き起こす.5.レーザー照射エナメル質においては,プライマー処理群がプライマー未処理群に比べて低い接着強さを示した.また,コントロール(プライマー処理研削群)と同等の接着強さを示したプライマー未処理レーザー照射群においても,低出力照射は熱負荷後に接着強さが低下した.よってエナメル質に対しては中間および高出力でレーザー照射し,プライマーを用いない接着操作が行われるべきである.6.レーザー照射象牙質においては,プライマー処理群および未処理群ともにコントロール(プライマー処理研削群)と比べて低い接着強さを示した.よって,レーザー照射象牙質に特化した新規接着システムの構築が必要である.
電流遮断時に電流経路を変えるインテリジェントエッチドヒューズの研究

インテリジェントヒューズの基本構成部となる単位ヒューズのエレメントパターンの最適化による遮断性能の向上とこれを直列化した高電圧用ヒューズの開発を目的とした。エレメントのパターンを種々変えた場合について,遮断電流が流れたときに連絡ヒューズが機能し転流を起こすエレメントパターンの開発を行った。更に単位エレメントヒューズが直列化されても連絡ヒューズが機能するかどうかについて調査した。結果、エレメントパターンの違いにより遮断部のアーク特性を変えることで,ヒューズ内部で電流を転流させることができ,直列化においても転流が行われることが確認できたが,単位ヒューズエレメントの遮断性能の向上までは至らなかった。一般的なヒューズは電流の通電により可溶体が溶断するが、その電流経路は通常時も事故電流遮断時も変化しない。これに対し本研究のインテリジェントヒューズは、電流通電でエレメントの溶断部に発生するアーク放電特性によってエレメント内の電流経路が変化するという新発想のヒューズである。ヒューズの電流遮断部の遮断点数やエレメント形状の改良により,事故電流遮断時にインテリジェントヒューズを確実に正動作させて,ヒューズの遮断性能の向上を目指す。インテリジェントヒューズの基礎研究として,その単位エレメントヒューズを設計して、電流遮断試験を実施した。この単位エレメントヒューズとは、インテリジェントヒューズの一部であり、これを直列・並列に使用することで,如何なる定格電圧・定格電流のヒューズにも応用することが可能となる。単位ヒューズエレメントは,セラミック基板上に厚メッキ部と薄メッキ部からなる電流経路のパターンが形成されたもので、薄メッキ部には,事故電流が流れたとき溶断して,アークが発生するように狭小部が設けられている。単位ヒューズエレレメントは,アーク特性の異なる(a)部と(b)部がそれぞれ対角上に2点あり,中心部に連絡ヒューズ部(c)部を設けたものを設計し、試作した。具体的には、単位エレメントヒューズの(a)部の遮断点を2直列,4並列に分割して,更に(a)部と(b)部のアーク長などを変えることでアークの極効果やアーク長の伸長によるアーク電圧の上昇を利用することによって、(a)部,(b)部のアーク特性に違いを生じさせ,加えて(a)部、(b)部の溶断タイミングを揃えることで、(a)部と(b)部の電流のバランスが崩れさせて,電流経路を変化させることに成功した。インテリジェントヒューズは、事故電流のような過大な電流が通電されたとき、ネットワーク状に形成されたヒューズエレメントの遮断部が電流により溶断し、そのアーク放電の特性によってエレメント内の電流経路を変化させるヒューズである。この電流経路の変化により、通常の電流では並列に流れていた電流が、直列にジグザグ状に転流するようになり、その転流によって遮断性能を向上させることを目論んだものである。インテリジェントヒューズの基礎研究として、その基本単位ヒューズを試作し、遮断試験を行い、転流により遮断性能の向上を目指す。この基本単位ヒューズエレメントができれば、これを直列・並列に使用することで、様々な定格電圧や定格電流に応用することが可能となる。単位ヒューズエレメントは、セラミック上にエッチングにより銅のパターンが形成されたもので、更に厚メッキ部と薄メッキ部があり、薄メッキ部には事故電流が流れたときに溶断して、アークが発生するように狭小部が設けられている。昨年度に引き続き、単位ヒューズエレメントはa部とb部がそれぞれ対角上に2点あり、中心部に連絡ヒューズ部c部が形成されたもので、a部とb部のアーク特性に違いが生じるようにヒューズエレメントの構造を変化させた。具体的には、a部のアーク時間は短く、b部のアーク時間は長くなるように設計した。ただし、これらのa部とb部の狭小部は、自由に形状を決められる訳ではなく、それぞれの抵抗値と電流密度が等しくなるように設計されている。このa部とb部だけで試験したところ、目論見通りアーク時間に差を生じさせることができた。これらa部とb部を組み合わせて、単位ヒューズエレメントとして試験したところ、a部とb部のアーク特性の違いにより、電流経路を変化させることはできたが、現状の単位ヒューズエレメントの構造では遮断特性の向上までは至らなかった。本研究で開発しているヒューズは、電流通電時にネットワーク状に形成されたヒューズエレメントの遮断部が、そのヒューズエレメント内部のアーク放電の特性によってエレメント内の電流経路を変化させるヒューズである。この電流経路の変化により、通常の電流では並列に流れていた電流が、直列に転流するようになり、その転流によって直列遮断点数の増加による遮断性能の向上を目指している。インテリジェントヒューズの遮断過程を観測するために、ヒューズ内部の発弧の様子を高速度ビデオカメラで観測できるようにアクリル製のヒューズボックスを構築し、本ヒューズの遮断の様子を観察し転流の様子を確認した。インテリジェントヒューズの基本単位ヒューズエレメントを試作した。このヒューズエレメントはa部とb部がそれぞれ対角上に2点あり、中心部に連絡ヒューズ部c部が形成されたもので、a部とb部のアーク特性に違いが生じるようにヒューズエレメントの構造を変化させた。b部の直列遮断点数と並列遮断点数が1個であるのに対し、a部は直列遮断点数が4個で並列遮断点数が16個まで増やしたもの試作した。また、単位ヒューズエレメントを2段と3段にした高圧用のインテリジェントヒューズも試作し同様に遮断試験を実施した。遮断試験では目論見通りアーク時間に差を生じさせ、a部とb部のアーク特性の違いにより、電流経路を変化させることはでき、単位ヒューズエレメントを2段にしたものにおいても、電流経路を変えることができることがわかった。

ただし、2段にしたものでは、転流が不十分なところも見られた。これは遮断試験の電流や電圧の条件によって、転流がされにくい状況になることがあると考えられる。高速度ビデオカメラの測定により遮断の発弧のタイミングとヒューズの溶断・発弧によるアーク電圧の上昇過程の様子が克明に観測することに成功した。インテリジェントヒューズの基本構成部となる単位ヒューズのエレメントパターンの最適化による遮断性能の向上とこれを直列化した高電圧用ヒューズの開発を目的とした。エレメントのパターンを種々変えた場合について,遮断電流が流れたときに連絡ヒューズが機能し転流を起こすエレメントパターンの開発を行った。更に単位エレメントヒューズが直列化されても連絡ヒューズが機能するかどうかについて調査した。結果、エレメントパターンの違いにより遮断部のアーク特性を変えることで,ヒューズ内部で電流を転流させることができ,直列化においても転流が行われることが確認できたが,単位ヒューズエレメントの遮断性能の向上までは至らなかった。単位ヒューズエレメントのa部とb部のヒューズ形状を異なるものとすることで、アーク時間に明確な差を生じさせることができ、インテリジェントヒューズの概念通りに、a部とb部の電流のバランスが崩れて、電流経路を変化させることはできたが、肝心の遮断性能の向上には至っていない。この原因として、電流経路の変化が一時的なもので、再び元の電流経路に戻っている可能性が考えられる。今後は、この転流が確実にできているかどうかを観測できるように測定系を改良して、インテリジェントヒューズ内部の様子を光学的に観測する。一部ヒューズボックスを改良してヒューズ内部の様子を観測できるように改造した結果、高速度ビデオカメラによってヒューズ内部の様子を撮影することができるようになった。工学ヒューズ内部の様子を観測できるように測定系の改造を行い、インテリジェントヒューズの単位ヒューズエレメントで遮断時のアーク放電の様子を高速度ビデオカメラで観測できるようにする。ビデオ観測のデータを基にしてインテリジェントヒューズとして機能するように単位ヒューズエレメントのa部とb部および連絡ヒューズc部の狭小部の構造を最適化する。単位ヒューズエレメントを設計・製作し、遮断試験を行い、その時の電圧電流波形を解析することで、遮断過程で電流経路を変化させることが実現できた。遮断過程において電流経路を変化させる一つの遮断部の構造としては、単位ヒューズエレメントの(a)部,(b)部の遮断点数を2S4Pと1S2Pの組合せにしたうえで溶断点の電流密度を等しくすることである。これにより、インテリジェントヒューズにおいて重要なエレメントの溶断部に発生するアーク放電特性によって電流の経路を変化させる指針の一つを明らかにすることができた。単位ヒューズエレメント内の電流経路を変化させることは実現できたが、未だ動作過電圧の上昇や遮断性能の向上を確認するには至っていない。これを実現するために単位エレメントヒューズの遮断試験を引き続き実施する。
子宮筋腫に対する凍結療法における画像診断学及び組織学的検討

子宮筋腫に対する新しい低侵襲治療として期待される凍結療法についての基礎的研究を行った。雌ヤギを全身麻酔下に開腹し、子宮筋層に凍結用プローべを穿刺し凍結した。その際温度センサーを用いて組織内温度を測定した。その後子宮および周囲組織を取り出し、凍結療法後の組織学的変化について検討を行った。現在データ解析中である。子宮筋腫に対するいくつかの低侵襲な治療法が知られているが、近年、凍結療法が新たな治療法として注目されるようになってきた。しかし、当治療法は新しい治療法であり、妊孕性への影響など不明な問題点も多い。また、どのような凍結療法プログラムが適切かについても明らかではない。本研究では、子宮筋腫に対する凍結療法においてどのようなプログラムが、治療効果が高くかつ安全であるかを明らかにしたい。また子宮筋腫に対する治療後の重要な問題である妊孕性への影響について、動物実験を併用して検証する。計画されている基礎実験のうち、以下の実験の一部を遂行しつつある。全身麻酔下に実験動物を開腹し、凍結治療器(CRYO-HIT)を用いて超音波ガイドに子宮筋層の数箇所に凍結用プローブを穿刺し、種々の凍結プログラムにて凍結療法を行う。凍結プログラムとしては、11本のプローブを穿刺、23本のプローブを平行に穿刺、33本のプローブを交差して穿刺の3種類の穿刺方法を行う。凍結-解凍サイクルを、1-3サイクル繰り返す。解凍、凍結時間は10分、20分、30分の3パターン設定する。別に温度センサーを超音波ガイドに穿刺し、組織内温度を測定する。凍結治療直後(n=2)および2カ月後(n=2)に子宮、卵巣、膀胱などをとりだし、子宮組織の壊死性変化、子宮内膜の癒着の程度、卵巣組織の変化、膀胱や腸管など子宮周囲組織の変化を病理学的に検討する。本研究では、子宮筋腫に対する凍結療法においてどのようなプログラムが、治療効果が高くかつ安全であるかを明らかにする。前年度に引き続き、以下の基礎実験を進めつつある。この際子宮および周囲臓器の変化について画像的評価も行う。凍結治療後、子宮、卵巣、膀胱などをとりだし、子宮組織の壊死性変化、子宮内膜の癒着の程度、卵巣組織の変化、膀胱や腸管など子宮周囲組織の変化を病理学的に検討する。本研究は、子宮筋腫に対する凍結療法においてどのようなプログラムが、治療効果が高くかつ安全であるかを明らかにする目的で行われた。また子宮筋腫に対する治療後の重要な問題である妊孕性への影響について、動物実験を併用して検証した。ヤギを用いた以下の動物実験を行った。子宮筋層の凍結中に、温度センサーを用いて組織内温度を測定した。その後、子宮、卵巣、膀胱などをとりだし、子宮組織の壊死性変化、子宮内膜の癒着の程度、卵巣組織の変化、膀胱や腸管など子宮周囲組織の変化を病理学的に検討した。現在データを解析中である。基礎実験はおおむね順調に終了した。しかし、当初予定していた臨床例での研究は遅れている。その後、子宮および周囲組織(卵巣、膀胱等)を取り出し、凍結療法後の組織学的変化について検討を行った。現在取得されたデータの解析中である。

その際温度センサーを用いて組織内温度を測定した。その後子宮および周囲組織を取り出し、凍結療法後の組織学的変化について検討を行った。現在データ解析中である。研究代表者および分担者の研究施設異動時期が重なったこともあり、研究達成度が計画よりやや遅れている。基礎研究で得られた知見を基に、臨床での症例を積み重ねていきたい。また、さらに効果的な凍結療法を行うための基礎研究も追加していく予定である。インターベンショナルラジオロジー引き続き研究を遂行する。また実験動物を解剖学的により適切な動物への変更を検討している。研究代表者および分担者の研究施設の異動時期が重なったこともあり、研究準備および開始が計画より遅延した。補助事業期間中、研究代表者および分担者が所属機関を異動したため、若干ではあるが当初計画の遅延を余儀なくされた。研究代表者および分担者の研究施設異動時期が重なったこともあり、研究達成度が計画より遅れている。次年度に遅延している研究を行う予定のため。次年度に学会参加(研究成果の発表)、論文投稿などの事業を行う予定である。この研究は現在継続中でありまだ結果がでていないが、引き続き研究を継続していく。この課題により得られた成果が、今後さらに研究を継続していく上で重要なものとなると考えている。予定の研究を実施する。使用する実験動物は変更する予定。遅延している研究計画を次年度以降にも行う予定のため。予定していた計画および本年度に予定している計画を次年度以降にも順次行っていく。その際、予定していた使用額に基づいて、使用する計画である。
スミノリ症嫌疑菌のスサビノリ細胞壁多糖分解酵素に関する研究

近年、ノリの養殖においてスミノリ症が頻発し、大きな損害を与えている。本症に罹ったノリは、ノリの細胞壁が弱くなっていることを示唆する特徴的症状を示すので、スミノリ症菌がノリ細胞壁多糖を酵素的に分解しているのではないかと考え、本研究を行った。先ず、スサビノリから細胞壁多糖を系統的に分離し、それらの性質及び含量を明らかにした。すなわち、スサビノリ細胞壁は主としてポルフィラン、マンナン及びキシランから成り、これらの含量比は25:2:1で、粘性多糖であるポルフィランがノリ重量の3540%を占めていることを明らかにした。次に、スミノリ症菌(Flavobacterium sp.)から粗酵素画分を調製し、これからDEAE-トヨパール650クロマトグラフィーなどによりポルフィラン分解酵素を精製して、酵素的性質を検討した。本酵素の最適pHは5.56.0にあり、分子量は分子ふるいクロマトグラフィーにより2.4×10^4と求められた。本酵素は、3,6-アンヒドロガラクトース含量の高いポルフィランによく作用して数種のオリゴ糖を生成したが、含量の低いポルフィランにはあまり作用しなかった。本酵素の作用によりポルフィランから生成したオリゴ糖の還元末端はガラクトースであった。これらの結果から、本酵素は3,6-アンヒドロガラクトース残基に隣接するガラクトース残基を加水分解するendo型の酵素であると考えられた。ポルフィランは、スサビノリ細胞壁の最も主要な構成成分であり、また水に可溶の粘性多糖であることから、生ノリ表面の「ぬめり」や板ノリの表面光沢はポルフィランに基づくものと考えられる。スミノリ症菌がスサビノリに感染・増殖すると、細胞壁の主要成分であるポルフィランが酵素的に分解されるため、細胞壁が脆弱になったり、また板ノリが光沢を失って墨色(スミノリ症状)を呈するようになると推定される。
昆虫体内への外来タンパク輸送システムの構築

1.クワウレアーゼのカイコ幼虫体内への選択的取り込み:クワ根から抽出したウレアーゼを5齢の6-8日目幼虫に投与したとき、投与量の約8%がカイコ体内に選択的に取り込まれた。他の生物由来のウレアーゼでは、その取り込み効率が極めて低かった。免疫電顕観察から、その取り込み部位は中腸細胞にあるMicrovilliであることが明らかになった。2.ウレアーゼ遺伝子の分離・同定:全長ウレアーゼに加えて、部分欠損ウレアーゼ遺伝子を分離した。全長ウレアーゼ遺伝子から推定されるアミノ酸配列は、他の植物ウレアーゼと高い相同性があり、837アミノ酸残基から成っていた。また、ウレアーゼの活性発現に関わるアクセサリータンパク遺伝子であるUreG遺伝子の部分配列を決定した。3.発芽苗でのウレアーゼ活性と遺伝子発現:発芽苗の幼根部で高いウレアーゼ活性があったが、胚軸、子葉ではほとんど活性がなかった。しかし、遺伝子発現を調べると、全ての器官で高い発現が検出された。このことは、酵素活性の発現には、UreGタンパクなどの遺伝子産物が関与していると示唆される。4.カイコ体内に取り込まれる新規タンパク質の網羅的検出:ビオチンでラベル化したクワ葉の全タンパク質をカイコに投与した。二次元電気泳動の結果から、15種類のラベル化タンパク質がカイコ体液に取り込まれていることが明らかになった。5.クワ形質転換系の開発:ウレアーゼをトランスポーターとして、有用遺伝子をカイコに導入するためには、ウレアーゼ遺伝子と有用遺伝子を連結したキメラ遺伝子をクワに導入する必要がある。遺伝子銃でクワ組織に外来遺伝子を導入するときに必要となる発現用ベクターを構築した。なお、このベクターには、レポター遺伝子(GUS)と選抜マーカー遺伝子(HTP)がコードされている。1.トランスポーター能力の評価系の構築クワ蛋白を人工飼料と共に摂食投与する方法では、カイコ個体間で摂食量が不均一となり、定量的な投与が困難であった。この欠点を克服するため、供試蛋白液を強制的に口唇から注入する投与法を確立した。2.ウレアーゼの精製と遺伝子クローニング(1)クワウレアーゼの精製クワ葉に含まれる多量の多糖類を除去するために、アセトン及び硫安による分画抽出が有効であることを確認した。ゲル濾過、イオン交換クロマト及びアフィニティークロマトによる精製を検討する予定である。(2)クワウレアーゼ遺伝子のクローニングと発現精製クワウレアーゼタンパク質のN末端アミノ酸配列と他の植物で単離されたウレアーゼ遺伝子配列をもとに、プライマーを合成した。このプライマーを用いて、クワ葉から調製したmRNAをもとに、RT-PCRを行なった。その結果、完全長と考えられる2種類のクワウレアーゼcDNA(2511,2311 bp)をクローニングした。単離された遺伝子は他の植物から単離されたウレアーゼ遺伝子と全領域で高い相同性が確認できた。さらに、これら2種類の遺伝子から大腸菌のタンパク質発現系を利用してタンパク質を得ることができた。今後、この発現タンパク質を用いて、クワウレアーゼのトランスポーター機能部位の同定を行なう。3.新規なトランスポーターの探索投与したウレアーゼは中腸の消化液で分解や修飾を受けずに、体内に取り込まれることを確認した。即ち、Native電気泳動後のゲル内活性染色、In vitro活性測定、ウエスタンブロッテイングの実験から、活性のあるウレアーゼが体液から検出された。このウレアーゼと同様に、体内に取り込まれるクワ蛋白を検索した。

その結果、ビオチン標識したクワ葉由来の29K及び32K蛋白が、体内に取り込まれて、体液中に存在することが明らかになった。1.クワウレアーゼのカイコ体液への取り込みクワに含まれるウレアーゼがカイコ体液に取り込まれることを詳細に検討した。クワ葉には多量の粘性多糖類が含まれ、比活性の高いウレアーゼを調製することは困難であり、根から抽出することを試みた。得られた根ウレアーゼ標品は、葉ウレアーゼと電気泳動的に同一であり、器官特異的アイソザイムは存在しなかったので、この標品を用いて、取り込みに関わる因子と取り込みルートを調べた。その結果、(1)5齢の吐糸開始直前12日前に投与したとき、投与ウレアーゼの約10%が体液から回収された。(2)ナタマメ種子由来ウレアーゼ、Bacillus pasteurii由来ウレアーゼの体内取り込みは限られていた。一方、クワウレアーゼの取り込み効率は高く、選択的取込みの特異性が認められた。(3)取り込み部位は中腸円筒細胞の微絨毛であることを、金コロイド免疫電顕で明らかにした。(4)取り込まれたウレアーゼは、抽出したウレアーゼと電気泳動的挙動が異なり、体液への輸送過程で分子修飾を受けていることが示唆された。2.大腸菌でのクワウレアーゼの発現昨年度に単離したウレアーゼ遺伝子を発現用ベクターに挿入し、大腸菌でのウレアーゼ発現を検討した。ビオチンtagウレアーゼが大腸菌抽出液の上清部から回収され、弱いウレアーゼ活性が検出された。3.新規トランスポーターの探索昨年度において、ウレアーゼとは異なる2種類のクワ葉タンパク質が体液に取り込まれることを見出した。2次元電気泳動でこれらのタンパク質を精密に分離した結果、pI5.76.5、分子量2932Kの範囲内に6種類のタンパク質が混在していることが明らかになった。1.クワ発芽苗でのウレアーゼ遺伝子の発現ウレアーゼのN末端配列と他のウレアーゼ遺伝子で明らかにされているコンセンサス配列を手がかりに、完全長cDNAおよび部分欠損型cDNAを単離した。これまで、これら単離した遺伝子を大腸菌で発現することを試みたが、その収量、活性が低く、発現系の改善が必要となった。一方、ウレアーゼの葉組織での遺伝子発現パターンをノーザン解析で調べた。その結果、幼根では遺伝子発現に対応してウレアーゼ活性は検出されたが、幼葉では遺伝子の発現が確認できたが、活性型ウレアーゼは検出できなかった。このことから、活性型ウレアーゼを生成するためには、他の遺伝子産物が関与していることが示唆された。幼葉では、この遺伝子産物の合成が負の制御を受けていると想定される。2.新規トランスポーターの探索昨年度において、ウレアーゼとは異なる他のクワ葉タンパク質がカイコ体内に取り込まれることを明らかにした。アフィニティークロマトにより体液からタンパク質を部分精製し、2次元電気泳動で分離する方法を確立した。今後、プロテオーム解析により、取り込みタンパク質を特定化する。3.クワ形質転換体の作出用発現ベクターの開発遺伝子銃によりクワ葉細胞へ外来遺伝子を導入するため、新たに発現用ベクターを作成した。CaMMV 35Sプロモターの下流にGUSおよびHPT遺伝子を組み込んだpBI221K-Hmを構築した。このベクターはクワ形質転換体を効率的に選抜することを可能にした。
エゾマツの衰弱・枯損と根圈の生態

東京大学北海道演習林内のエゾマツ天然林の健全林分と衰弱林分にそれぞれ調査地を設定し,土壌調査,微生物調査,土壌動物調査を行い,相互に比較検討した。また酸性雨が土壌動物に与える影響を実験的に解析した。衰退の目立つ林分から健全木をえらび,細根を採取して,その根に生息する微生物の数を調べ,さらにそれらのうちの細菌について種類を同定したところ,衰退林分のエゾマツ根の全細菌および放線菌類は健全林分からの数に比べておよそ3倍程度多かった。これにたいし,窒素固定菌類数は衰退林分からの根では顕著に少なかった。各試料から細菌を単離し,その種類構成を検討したところ,健全林分からの細菌種は多様なのに対し,衰退林分からの細菌は特定の群に偏っている傾向があった。これらのことから,外見上は健全な樹木であっても,衰退林分のエゾマツの根の微生物相には,すでに変化が生じていることが明らかになったことは注目される。土壌動物については,健全林分よりも衰退林分のほうが固体数が多く,また多様性も高かった。林冠の閉鎖が破れ,太陽光線が林内に侵入するようになったところを中心に草本類が繁茂するようになっている。それにともなってされざまな土壌動物の活動が活発になったものと考えられた。酸性雨が落葉の分解に関係する土壌動物に与える影響を実験的に解析したところ,ワラジムシ類についてはとくに顕著なマイナスの影響が認められた。東京大学北海道演習林内のエゾマツ天然林に健全林分と衰退林分の二つの調査地を設定し、それぞれにおいて、土壌調査、微生物調査、土壌動物調査を行った。土壌調査によれば、健全林分と衰退林分の間には特に大きな違いがないことが明らかになった。したがって、土壌と樹木生理または生物群集との関係について研究を進める重要性が示された。エゾマツ林における、エゾマツ・アカエゾマツの共生菌のうち外生菌根菌の検索と分類学的検討を行ったところ、約23属30種の菌類が同定された。これらの中にはエゾマツの根圏形成に重要と思われるものも数種確認されている。健全林分と衰退林分とにおける外生菌根菌の生活の差については、まだ十分に明らかにすることはできなかった。エゾマツの細根に生息する細菌群の調査と顕微鏡による表面観察によれば、衰退林分のエゾマツの根から分離される細菌数は健全木の根の場合に比較して25倍になった。一方、放線菌数には大きな差はなかった。根圏細菌の生活は根から分泌されるかあるいは根の枯死に依存する微生物によっていると考えられるので、衰退林分からの根の細菌数が多いことは、根の生理的条件が変化しつあることを示しているのではないかと考えられる。土壌動物のうちヒメフナムシはエゾマツに広く分布した。しかし、モリノオチバタケのような菌類の多いところには生息数が少ないように思われた。菌類と土壌動物の関係が今後の課題である。健全林および衰退林において調査・研究を行った。(1)土壌の理学性に関しては、粗孔隙率が健全林で33-40,衰退林で36-40%,細孔隙率が健全林で28-37,衰退林で28-29%,透水速度が健全林で21-285,衰退林で152-350ml/minであり、衰退林に特徴的な性質を明らかにすることはできなかった。微細土壌学的分析に関しては、研究継続中であり、土壌母材が微細形態学的特徴の同定など土壌生成学的特徴を解析している。(2)エゾマツの根の表面は形態的に両林間に著るしい差があり、衰退林分中のエゾマツの根圏微生物数は健全林分のものよりも数倍多いことが明らかになった。

エゾマツ根圏微生物は、健全林分では放線菌が多数を占めているが、その他の種々の細菌も存在し、種類は多様であった。他方、衰退林分では種類数が少なく、特定の菌群のみが優占している傾向が強い。(3)土壌動物のうち、地上徘徊性の昆虫類をトラップで捕獲したところ、健全林よりも衰退林の方が個体数が多かった。ギャップの形成によって林床の光条件が変化し、そのため土壌動物の生産活動の活性化が進行したためである。(4)エゾマツそのものの健康度を知るために、外生菌根菌の共生を正確に知る必要がある。このため、天然林、人工林の広域にわたる調査を行い、40種の外生菌根菌を検出した。特に、エゾマツの若齢時から老齢時にかけて共生する重要な外生菌根菌として、Cenococcum graniformeとThelephora terrestrisの2種を明らかにすることができた。東京大学北海道演習林内のエゾマツ天然林に健全林分と衰退林分の二つの調査地を設定し,それぞれにおいて土壌調査,微生物調査,土壌動物調査を行い,また実験土壌を使用して酸性雨が土壌動物の生息個体数に与える影響を解析した。土壌動物のうち,ヒメフナムシの生息個体数は土壌条件ととりわけ密接な関係があり,土壌がムルの場合に比較してモルの場合の生息数は顕著に少なかった。オサムシ類については健全林分と衰退林分と出現する種の個体数に違いがあり,したがって種多様度に違いがあったが,林分の環境条件との関連を理解することはむつかしい、また1981年の風害跡地は天然更新により,あるいは人工造林によって森林の回復が進んでいたが,オサムシ類を始めとする土壌動物はきわめて貧弱であった。森林の局所的な環境条件の違いよりも,広域にわたる災害による森林環境の違いが動物には決定的な影響を与えたことが明らかになった。酸性雨が土壌動物に与える影響について,実験的に研究を行った。均質な土壌を口径21センチメートルの植木鉢にいれ,その表面に乾燥したクヌギの落葉8グラムをのせ,0.15パーセントの硫酸水500ミリリットルを1週間に1度の割合で定期的に散水した。その結果,土壌のpHは対照区である水道水散水区に比較して9月までにおよそ1低下した。総個体数は酸性水散水区は水道水散水よりもはるかに少なかった。動物類別では,落葉の分解に関係するものとしてとくにワラジムシが酸性水散水区で少なかったが,ゴミムシ類は水道水散水区で多く,その他の動物は明瞭な傾向は認められなかった。生重では水道水散水区でゴミムシ類が多いこともあり,顕著な違いはなかった。
石灰石粗骨材を用いたコンクリートの凍害劣化に関する研究

石灰石は、吸水率が小さく、比重が大きいという特徴をもっているにもかかわらず、これを粗骨材として用いたコンクリートの耐凍害性がやや劣るといわれる。本研究では、石灰石の特殊性を中心に粗骨材がコンクリートの凍害におよぽす影響を検討したものである。成果の概要を以下に示す。1.既往の実験データの検討では、従来の粗骨材の基礎性状試験結果だけではそれを用いたコンクリートの耐凍害性を十分に説明できないといえる。2.全国から集めた石灰石の基礎性状試験結果から、石灰石の特徴は、比重:大、吸水率:小、線膨張係数:小、石粉:多であり、しかも産地による性状の差が小さいといえる。また、石灰石粗骨材を用いたコンクリートの耐凍害性は、良質な粗骨材を用いたものよりやや小さいことが確認できた。3.モルタルと粗骨材の線膨張係数の差は、両者の間に温度変化による微視的温度応力を生じさせ、線膨張係数の小さな石灰石の場合はこの値が大きくなる。このことが石灰石を粗骨材として用いたコンクリートの耐凍害性が低くなるひとつの原因と考えられる。4.石灰石の特徴である石粉は、石粉の種別にかかわらず、空気量を減少させる効果と耐凍害性を向上させるという耐凍害性に対する短所・長所を併せもつ。5.粗骨材の体積・表面横を変た実験では、モルタルと粗骨材の線膨張係数の差によって生ずる微視的温度応力の大きさだけではコンクリートの耐凍害性を説明できず、粗骨材の個数が多くなるほど、耐凍害性が低下する傾向がみられた。これは、粗骨材の個数が多いほど温度応力により発生するひびわれの個数が多くなることによるものと考えられる。1.各種骨材を用いた既往の凍結融解試験データの検討から以下のことが明らかとなった。(1)粗骨材の種別は、コンクリートの耐凍害性に大きく影響する。(2)比重・吸水率等の粗骨材の基礎物性だけでは、それを用いたコンクリートの耐凍害性をうまく説明できない。2.石灰石粗骨材と安山岩粗骨材を用いたコンクリートの比較実験を行った。この結果、石灰石粗骨材のコンクリートは、安山岩を用いたものに比べ、次のような傾向がある。(1)同じ空気量を連行するのにやや多くのAE剤を必要とする。(2)硬化後の空気量の減少が大きい。(3)同じ耐凍害性を得るのに、やや多くの空気量を必要とする。3.全国各地から石灰石を取り寄せ、基礎性状とこれを用いたコンクリートの耐凍害性を検討した。この結果、石灰石の特徴として以下のようなものがある。(1)産地が異なっても比重・吸水率等の基礎性状の値は大きく変わらない。(2)熱膨張係数は、他の骨材に比較すると小さい。4.石灰石の特徴のひとつに石粉が多いことがあり、石粉がコンクリートに及ぼす影響として以下のようなものがある。(1)石粉が多くなると、硬化後の空気量の減少が大きくなる。(2)同じ空気量の場合、石粉はコンクリートの耐凍害性はを向上させる。(3)石粉の多いコンクリートの耐凍害性は、(l)と(2)のプラスマイナスの効果により決まる。本研究では、石灰石の特殊性を中心に粗骨材がコンクリートの凍害におよぼす影響を検討したものである。

1.既往の実験データの検討では、従来の粗骨材の基礎性状試験結果だけではそれを用いたコンクリートの耐凍害性を十分に説明できないといえる。2.全国から集めた石灰石の基礎性状試験結果から、石灰石の特徴は、比重:大、吸水率:小、線膨張係数:小、石粉:多であり、しかも産地による差が小さいといえる。また、石灰石粗骨材を用いたコンクリートの耐凍害性は、良質な粗骨材を用いたものよりやや小さいことが確認できた。3.モルタルと粗骨材の線膨張係数の差は、両者の間に温度変化による微視的温度応力を生じさせ、線膨張係数の小さな石灰石の場合はこの値が大きくなる。このことが石灰石を粗骨材として用いたコンクリートの耐凍害性が低くなるひとつの原因と考えられる。4.石灰石の特徴である石粉は、石粉の種別にかかわらず、空気量を減少させる効果と耐凍害性を向上させるという耐凍害性に対する長所・短所を併せもつ。5.粗骨材の体積・表面積を変た実験では、モルタルと粗骨材の線膨張係数の差によって生ずる微視的温度応力の大きさだけではコンクリートの耐凍害性を説明できず、粗骨材の個数が多くなるほど、耐凍害性が低下する傾向がみられた。これは、粗骨材の個数が多いほど温度応力により発生するひびわれの個数が多くなることによるものと考えられる。