hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スクラップ金属素材の微量含有元素選別を可能とするオンサイト発光分析装置の開発

本研究は、大気圧下レーザー誘起プラズマ発光分析法を測定原理とする元素分析装置を開発して、市中の金属スクラップ素材の高度・迅速選別を可能とする、新たな分析・計測システムの実用化を目的とする。鋼スクラップ材のリサイクルについては、その特性を得るために鋼中の微量添加されている合金元素、Mn, Cr, Ni, Co, V, Wの組成管理が必須である。これらの元素に関しては、その散逸を抑制し、かつ再生素材の品質を維持するため、鉄鋼スクラップを組成毎に効率的に選別する分析技術が不可欠である。本研究では、この課題の解決に最も適した方法として、大気圧下レーザー誘起プラズマを励起源とする発光分析装置を開発した。本年度においては、3次元的に様々な形状を有する金属スクラップの表面に正確にパルスレーザーを照射するために、マクロスコープとアダプター内蔵リレーレンズ、及びCMOSカメラからなるその場観察光学系を作製した。CMOSカメラからはHDMIにて直接ディスプレイに映し出し、パルスレーザーを照射する位置に対して正確に焦点を合わせることが可能な機構となっている。こうして作成した光学系によりリアルタイムに位置観察をしながらNd:YAGパルスレーザー(波長532nm)を照射し、各種鉄鋼試料から生成したプラズマからの発光を分光分析装置にて観測したところ、例えばステンレス鋼においてはクロム及びニッケルの含有の有無、及び耐食性を高めるために特にSUS316などに2-3%含まれているモリブデンを測定時間1秒(レーザ照射を0.5秒にて5発、データ処理時間0.5秒)にて容易に判別することが可能であった。なお、同じ条件下において市販の高速度鋼のドリルビットを計測したところ、17wt%程度含まれるタングステン及び4wt%程度含まれるクロムの検出は可能であったが、1wt%程度含まれるバナジウムの検出は良好なS/N比が得られず不可能であったため、パルスレーザーの照射回数の増加によるS/N比の向上が必要であると考えられた。レーザ誘起プラズマは個々のパルス毎に非定常な発光現象であるため、元素分析手法として利用する際にはプラズマからの発光を積算するなどの処理を行いばらつきを低減させる必要があるが、今回のステンレス鋼の組成決定においては、20秒間、パルスレーザー200発分の発光信号を積算することで、クロム及びニッケルの濃度域が0.5-20wt%程度の範囲において、RSDで5%以下のばらつきを得ることに成功した。平成26年度に新たに導入した分光分析装置(Czerny-Turner型のイメージング分光器に検出器としてインテンシファイアを備えたCCDカメラを併用した光学系)によって、一般にレーザ誘起プラズマ発光分光分析法に用いられるエシェル分光器と比較して非常に明るく検出感度が高いことに加えて、微量元素からの発光線の選定によっては、鉄鋼分析の場合、母相の鉄からの発光線をICCDカメラに照射しない分光システムによる測定が可能となった。平成27年度は、この測定系により、分析条件の更なる最適化によって含有量100ppm程度の微量元素の定量分析を試みた。鉄鋼材料に添加される合金元素として国家備蓄7元素(マンガン、クロム、ニッケル、モリブデン、コバルト、タングステン、バナジウム)に加えて、シリコン、チタン、アルミニウム、ニオブの最適な分析発光線、すなわち強度が比較的強く母相あるいはこれらの微量元素相互から分光干渉の少ない発光線を検討し決定することが出来た。本年度の目標としていたレーザー誘起プラズマ発光分析装置の組み立てを完了し、鉄鋼材料中の重要合金元素の微量濃度域での定量を行うことができた。その成果を以下に示す原著論文として発表することができた。さらに本装置を使用した介在物評価に関する研究成果を下記の国際会議における招待講演として公開した。以上のような実績より、本研究課題は概ね順調に進展していると判断できる。本研究の最終年度にあたり、作製したレーザー誘起プラズマ発光分析装置により、シングルパルス照射時のステンレス鋼中のクロム及びニッケルの迅速定量を検討した。これは高級鋼のスクラップ選別にあたり最も重要と考えられる課題である。検量線の作成のため、ステンレス系標準試料としてオーステナイト系ステンレス8種類(JSM M200)及びフェライト系ステンレス(JSM M202)を供試試料としてレーザープラズマ励起発光スペクトルを取得した。測定波長は十分な発光強度、及び鉄からの発光線との分光干渉の程度を考慮し、クロムに関して425.435nm、427.480nm、428.972nm、及び、396.369nm、369.974nm、397.666nm、及び398.389nmとした。これらの発光線に関して、前者3スペクトル線の遷移は上位準位が2.9eV程度、下位準位が0eVの共鳴線であるのに対し、後者の遷移は上位準位が5.6eV程度、下位準位が2.5eV程度の非共鳴線である。またニッケルに関しては共鳴線である341.476nm、及び非共鳴線である440.154nmを発光線として選択した。なお、検量線はオーステナイト系標準試料に関してはクロム及びニッケルの両方を、フェライト系ステンレス試料に関してはクロムのみを選択した。それぞれの発光線のピーク面積比を標準試料中の原子比に対してプロットし、検量線を作成した。各試料に対する測定は連続で3回行い、各測定点の誤差範囲に対する相対標準偏差は概ね10%以下程度であった。NiI 440.154nmを除き、各検量線は2次関数によりフィッティングされ、その決定係数R2はおおよそ0.9-0.95程度であり、ステンレス鋼の鋼種判別に利用できることがわかった。

本研究は、大気圧下レーザー誘起プラズマ発光分析法を測定原理とする元素分析装置を開発して、市中の金属スクラップ素材の高度・迅速選別を可能とする、新たな分析・計測システムの実用化を目的とする。鋼スクラップ材のリサイクルについては、その特性を得るために鋼中の微量添加されている合金元素、Mn, Cr, Ni, Co, V, Wの組成管理が必須である。これらの元素に関しては、その散逸を抑制し、かつ再生素材の品質を維持するため、鉄鋼スクラップを組成毎に効率的に選別する分析技術が不可欠である。本研究では、この課題の解決に最も適した方法として、大気圧下レーザー誘起プラズマを励起源とする発光分析装置を開発した。本年度の目標としていたレーザー誘起プラズマ発光セルの開発を行うことができ、原著論文として発表することができた。(柏倉俊介、我妻和明:レーザー研究、42(12), (2014) 908-912.)また、本測定装置の応用分野として、金属材料中の介在物の迅速評価についての研究を行い、その成果を原著論文として発表することができた。(笠原岳、柏倉俊介、我妻和明:分析化学、64(1), (2015) 35-41.)さらに、介在物評価に関する研究成果を国際会議における招待講演として公開した。(G. Kasahara, S. Kashiwakura, and K. Wagatsuma: World Green Energy & Resources Congress 2014, Beijing, China, Nov. 1-3, 2014.)以上のような実績より、本研究課題は概ね順調に進展していると判断できる。平成26,27年度までに作製したレーザー誘起プラズマ発光分析装置・測定系を用いて、新たな分析試料の測定を試みる。前年度までに主に使用した鉄鋼系の試料群に加えて、アルミニウム合金等の非鉄金属や、薄膜状の試料等に本法を適用する場合の最適測定条件やそれにより得られた検出限界等を整理して、研究の完了を図る。28年度が最終年度であるため、記入しない。材料分析科学本申請課題にて採用した分光分析装置はCzerny-Turner型のイメージング分光器に検出器としてインテンシファイアを備えたCCDカメラを併用したものであり、一般的にレーザ誘起プラズマ発光分光分析法に用いられるエシェル分光器と比較して非常に明るく検出感度が高いことに加えて、微量元素からの発光線の選定によっては母相の鉄からの発光線をICCDカメラに導入しないことが可能であるために、分析条件の更なる最適化によってより高感度な測定が可能なシステムである。本年度は前述の国家備蓄7元素(Mn, Cr, Ni, Mo, Co, W, V)に加えて、Si, Ti, Al, Nbの最適な分析発光線、すなわち強度が比較的強く、母相あるいはこれらの微量元素相互から分光干渉の少ない発光線を検討し決定する。しかる後にこれらを含有した鋼種類の判別について、前述の測定条件の最適化等により1秒以内に達成することを目的とする。また定量分析については前述の通り、レーザープラズマからの発光信号の積算回数が多いほどS/N比の向上とばらつきの低減が期待できる。
重労働溶接作業が高齢者に与える影響に関する生体力学的バーチャルヒューマン研究

本年度は本申請により開発したバイオメカニカルシミュレーションモデリングによる有限要素モデルの作成および解析、ならびに開発したモーションキャプチャシステムをもちいた作業環境内における姿勢計測を行った。モデリング手法の適用例として、人膝関節を対象とした結果、提案した手法では要素数を任意に選択でき、従来の四面体メッシュに比べ、要素を1/5程度に低減できることを示した。また提案手法によるモデル要素のアスペクト比平均は0.5程度であり、従来の四面体自動メッシュに比べ要素形状が良好に維持できることがわかった。さらに衝撃解析計算に供して有効性を検証した結果、提案手法により作成された六面体要素モデルが従来手法による四面体要素モデルに比べ、応力伝播分布をよく追従していることが示された。またモーションキャプチャ技術を工場など閉所での生体姿勢計測に応用すべく、複数台のデジタルビデオカメラからの対象抽出および映像合成システムを開発し、工場内での使用とその空間位置検出特性を調査した。作業者の動作範囲を妨げることの無いよう、作業服の上に取り付けた無発光のカラーバンドを利用することで、作業服の色の影響のないモーションマーカーとすることを提案した。工場内は安全のため、黄色の危険帯や作業三色灯など原色でペイントされた機器が多いが、本システムでは注目箇所と同一の色の部分に反応することなく、正しくターゲットを認識、追跡を行うことができた。誤差は最大で約8mmと非常に高精度であり、実用上ほぼ正確に対象の位置を認識していることが示された。本年度は下肢関節の可動を忠実に再現する機械式ミニチュアモーションキャプチャ装置の開発、および同装置より得た関節角度によりおこなうバイオメカニカルシミュレーションのためのモデリング手法の開発を行った。開発したミニチュアモーションキャプチャ装置(スーパーバーチャルヒューマンモデル)の全長は586mm、全重量は1700gとなり、全体の関節自由度は26度、下肢関節の自由度は12度である。関節部はそれぞれサーボモータにより自由に姿勢を制御することが可能で、ロータリエンコーダにて0.1度の精度で各関節角度を測定することが出来る。人体関節特有のころがりすべり運動に関して下肢の長さ調節をおこなうことにより、人体の自然な姿勢制御を模擬することが可能となった。以後の研究では本装置により労働作業時に良く見られる踞屈しゃがみ姿勢を取り込む予定である。つぎに、シミュレーションに必要な生体形状FEMモデルのための、モデル形状忠実度評価法の開発を行なった。本研究では機械式モーションキャプチャ装置により得られた関節位置情報より、仮想空間内の人体FEMモデルに作業姿勢を持たせ、作業時に関節に加わる応力状態やエネルギ密度を算出する。膝関節部分にあたる大腿骨顆部、および脛骨プラトー部について、提案する評価法を元に形状を維持しつつ節点数を削減したところ、従来手法による構築モデルにくらべ約半分の要素数で元形状に忠実なモデルを作成できることを示した。以後下肢関節FEMモデルを同様に構築し、バイオメカニカルシミュレーションを行う予定である。本年度はバイオメカニカルシミュレーションのためのモデリングシステムの開発とモーションキャプチャシステムの改良を行った。モデリングシステムの開発では、昨年度提案したモデリング手法により大腿骨顆部および脛骨プラトー部からなる膝関節を作成し、その有効性を検証した。従来四面体有限要素にて構成することで実現していた解析モデルはデータ規模から解析時間やコンピュータ資源の問題から比較的計算量の少ない解析に限定される傾向にあったが、申請者の提案したモデルは従来方式の約6分の1程度の要素数で解析可能であり、より複雑な計算を利用する衝撃・動的な数値解析を利用することが可能となった。加えて各人体構成要素を柔軟に組みあわせ、より作業時姿勢の復元が可能なシステムを開発した。大腿骨および脛骨部からなる膝関節モデルを構築し本システムの有効性を検討したところ、伸展および屈曲の設定、また人工関節が挿入された場合の合成などへの対応も可能であることが分かった。これにより本申請で提示した蹲屈溶接作業姿勢の三次元解析モデルの構築が可能になった。つぎに、作業現場での姿勢を三次元モデルへ入力する際、より正確な関節角度入力を行なうことを目的に、昨年度製作の機械式モーションキャプチャシステムを改良した。これにはオペレータの動作をデジタルビデオカメラのリアルタイムストリーミングにより監視することで対応した。画像処理にはネットワークによる並列化および小型化、YUV色空間での画像分離処理を採用し、磁気センサー等で問題となる雑音の影響も大幅に削減された。ハードウェア間の距離的な拘束が少ないことを利用し、現在フィールド実験を進めつつある。

作業者の動作範囲を妨げることの無いよう、作業服の上に取り付けた無発光のカラーバンドを利用することで、作業服の色の影響のないモーションマーカーとすることを提案した。工場内は安全のため、黄色の危険帯や作業三色灯など原色でペイントされた機器が多いが、本システムでは注目箇所と同一の色の部分に反応することなく、正しくターゲットを認識、追跡を行うことができた。誤差は最大で約8mmと非常に高精度であり、実用上ほぼ正確に対象の位置を認識していることが示された。
北海道内一町の住民を対象に、血中脂肪酸分画の体格・体組成、高血圧に対する影響と摂取食物、腸内細菌叢との関連を検討した。先行研究より、食事からのSFA、MUFAの過剰摂取が肥満、動脈硬化性疾患などのリスクとなることが報告されているが、本研究よりこれら脂肪酸の血中濃度も肥満、高血圧のリスクとなることが明らかとなった。また、ヒトの体格・体組成に影響を及ぼすとされている腸内細菌種とも関連が見られたため、今後の検討課題と考えられた。日本の高齢者人口は増加を続けているが、加齢とともに有病率増加が予想される認知症、循環器疾患の発生・進展等に、近年、血中脂肪酸分画が関連することが明らかとなってきている。一方、腸内細菌叢は宿主が摂取する食物を餌に人と共生状態にあり、血中の脂肪酸組成にも影響を与えている。そこで、本研究では、摂取食物、腸内細菌叢を同時に考慮しながら、血中脂肪酸分画の健康影響を検討する。平成27年にベースライン調査を実施したコホート研究(DOSANCO Health Study)において収集した549検体の血清中の脂肪酸分画を測定した。平成28年度は、HPLCを用いて長鎖脂肪酸のTotal、遊離型、エステル型の測定を行った。ラウリン酸(炭素数12:二重結合数0)の測定値はTotal、遊離型、エステル型それぞれ中央値25.0μmol/L、1.2μmol/L、23.7μmol/L、ミリスチン酸(14:0)は189.7μmol/L、11.3μmol/L、179.1μmol/L、パルミチン酸(16:0)は3375.4μmol/L、161.2μmol/L、3178.6μmol/L、ステアリン酸(18:0)は903.6μmol/L、43.8μmol/L、853.0μmol/L、オレイン酸(18:1)は2810.4μmol/L、207.1μmol/L、2562.4μmol/L、リノレン酸(18:2)は3887.5μmol/L、85.5μmol/L、3794.9μmol/L、リノール酸(18:3)は447.8μmol/L、22.6μmol/L、427.4μmol/L、アラキドン酸(20:4)は846.5μmol/L、5.8μmol/L、501.3μmol/L、エイコサペンタエン酸(20:5)は510.4μmol/L、1.2μmol/L、23.7μmol/L、ドコサヘキサエン酸(22:6)は606.5μmol/L、11.4μmol/L、593.9μmol/Lだった。エイコサペンタエン酸(20:5)とドコサヘキサエン酸(22:6)は年齢が高くなるほど測定値も高かった。さらに、DOSANCO Health Studyで血液検体と同時に測定した各種データ(摂取食物、動脈硬化度、体組成、認知機能)をデータベースに突合し、利用可能な形に整備した。長鎖脂肪酸の分画測定ならびにデータ整備は予定より安価に進んでいる。さらに一部対象者を用いた粗解析により興味深い結果が得られていることから、分担研究者である惠により、さらにLC/MSによる脂質の網羅的定性分析・特定脂質種の定量分析を追加する準備を整えた。食習慣はBDHQを用いて把握した。集合型調査に参加した626名の体格・体組成、血圧を測定し、血液はそのうち545名、糞便は527名から収集した。血中脂肪酸分画は、研究分担者の惠が開発した高速液体クロマトグラフ(HPLC)法を用いて10種類を測定し、炭素結合の数に応じて飽和脂肪酸(SFA)、一価不飽和脂肪酸(MUFA)、多価不飽和脂肪酸(PUFA)に分類した。糞便中の細菌ゲノムDNAの抽出は全自動核酸抽出装置で実施した。DNAシークエンスにはIllumina社製MiSeqを用い、シークエンスデータの菌叢解析はJupyter Notebookによった。血中脂肪酸分画との関連を性・年齢を調整しロジスティック回帰モデルで検討したところ、肥満ではSFA、MUFAの血中濃度が高くなるとリスクが有意に増加した。収縮期・拡張期血圧で判定した高血圧との関連では、検討した全ての脂肪酸分画で増加に伴い高血圧のリスクが上昇した。摂取食物と血中脂肪酸分画では、清涼飲料水の摂取量とSFA、MUFAが有意な正の関連を示した。また、血中脂肪酸分画と腸内細菌叢との関連では、MUFAと一般的に「痩せ菌」として知られるBacteroidetes門の存在量との間に有意な負の関連が見られた。
先行研究より、食事からのSFA、MUFAの過剰摂取が肥満、動脈硬化性疾患などのリスクとなることが報告されているが、本研究よりこれら脂肪酸の血中濃度も肥満、高血圧のリスクとなることが明らかとなった。また、ヒトの体格・体組成に影響を及ぼすとされている腸内細菌種とも関連が見られたため、今後の検討課題と考えられた。平成28年度に測定した脂肪酸分画と29年度内に行う網羅的定性分析・特定脂質種の定量分析結果、ならびに別研究費で測定する腸内細菌叢の情報をデータベースに追加した上で、得られたデータ間の関連を検討する。以下の検討を予定している。1BDHQから推計される摂取食物や摂取脂肪酸量と血中脂肪酸の各分画量の関連を分析する。2腸内細菌叢のバランスと血中脂肪酸分画との関連を検討する。3動脈硬化度、体組成、認知機能と血中脂肪酸の各分画ならびにそのバランスとの関連を検討する。4動脈硬化度、体組成、認知機能に対する血中脂肪酸分画、摂取食物や摂取脂肪酸量、腸内細菌叢の影響を横断的・総合的に検討する。公衆衛生学、疫学当初計画より安価に測定ができたため。測定にLC/MSによる脂質の網羅的定性分析・特定脂質種の定量分析を追加する。
天然色素誘導体を用いた繰り返し利用可能なpH試験剤の開発

本研究では、アントシアニン系色素の発色団であるフラビリウムイオンを合成し、シリカゲルやゼオライトなどの無機固体材料に吸着させることによって、繰返し利用できるpH試験剤を開発し、生徒の液性に対する理解を促進させる。同時に、一つの物質がpH変化によって複数の色を持つことを知ることで、化合物に対する関心を引きつける。小中学校ではリトマス試験紙やpH試験紙で液性を調べているが、これらは使い捨てであるだけでなく、なぜ色変化が起きるのか、という根源的な問いに答えるのが難しい。そこで、紫芋などに含まれるアントシアニン系色素の発色団であるフラビリウムイオンを化学的に合成し、その色素を無機固体材料に吸着させることによって、繰返し利用できるpH試験剤の開発を目指す。その結果、一つの試験剤で多くのサンプルを何度でも測定できるため、酸・アルカリの液性を生徒がより実感できるようになり、化合物が色変化の原因であることに気付くことが期待される。研究の実施にあたり、(1)適切なフラビリムイオンの合成とその同定、(2)フラビリウムイオンの無機固体材料への吸着とpHへの応答と耐性評価、(3)児童・生徒との実験と液性に対する理解度調査、の順で進めていく。平成30年度は(1)の化合物の合成を行い、4種類の化合物の合成とその同定を行うことができた。また部分的にではあるが(2)の無機固体材料への吸着として1つのフラビリウムイオンをシリカゲルへ吸着させ、その確認を行った。平成30年度はアントシアニン色素の発色団であるフラビリウムイオンの合成を行なった。ベンズアルデヒド誘導体とアセトフェノン誘導体を酢酸エチル中で塩化水素ガスを吹き込みながら0°Cで2時間反応を行い、塩化水素ガスの導入を止めた後、5°Cで一晩反応させた。析出物をろ過することで、橙色赤色粉末として目的物を合成することができた。ヒドロキシ基の位置や数の異なる4種類のフラビリウムイオンを合成し、各種分光学的測定により同定した。特に3',4',7-トリヒドロキシフラビリウムクロリドと4',7,8-トリヒドロキシフラビリウムクロリドは溶液中でpHに対応して多彩な色変化が確認されたので、UV-visスペクトルを利用した滴定実験によりpKaを算出した。合成したフラビリウムイオンは酸性条件下では安定であるが、中性アルカリ性下では数時間で退色が見られ、化合物の安定性は低かった。この結果は水分子との反応によるフラビン骨格の分解に起因しているため、メタノールを溶媒として用い酸性から塩基性へと液性を変化させると、色変化は水溶液と同様に観測され、さらに分解が抑制されて溶液の色が保持された。このことはシリカゲルやゼオライトにフラビリウムイオンを吸着させたとき、水分子との反応が阻害されれば色を保つことが期待される。3',4',7-トリヒドロキシフラビリウムクロリドをメタノールに溶解し、シリカゲルを浸積させて一晩静置すると、シリカゲルへの吸着が見られ、色素の吸着したシリカゲルの吸収スペクトルからも確認できた。合成したフラビリウムイオンをシリカゲルやゼオライトに吸着させて、pH変化に対して溶液中と同様の色変化を示すか確認する。シリカゲルは球状シリカゲルを用いるが、ゼオライトは細孔の大きさが異なるもの、またSi/Al比の異なるものを利用して、吸着力の高いものを調査する。吸着させた無機固体材料に塩酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液を交互に添加し、色の退色が起きるか確認することで、繰り返し利用可能か評価する。フラビリウムイオンはアルカリ性溶液中では不安定であるため、繰り返し利用できないことも十分に考えられる。また、溶液中とは異なる色変化を示すことも考えられるため、一般的なpH指示薬であるフェノールフタレインやブロモチモールブルーなどの吸着も検討する。また無機固体材料ではメソポーラスシリカなどを検討する。

ベンズアルデヒド誘導体とアセトフェノン誘導体を酢酸エチル中で塩化水素ガスを吹き込みながら0°Cで2時間反応を行い、塩化水素ガスの導入を止めた後、5°Cで一晩反応させた。析出物をろ過することで、橙色赤色粉末として目的物を合成することができた。ヒドロキシ基の位置や数の異なる4種類のフラビリウムイオンを合成し、各種分光学的測定により同定した。特に3',4',7-トリヒドロキシフラビリウムクロリドと4',7,8-トリヒドロキシフラビリウムクロリドは溶液中でpHに対応して多彩な色変化が確認されたので、UV-visスペクトルを利用した滴定実験によりpKaを算出した。合成したフラビリウムイオンは酸性条件下では安定であるが、中性アルカリ性下では数時間で退色が見られ、化合物の安定性は低かった。この結果は水分子との反応によるフラビン骨格の分解に起因しているため、メタノールを溶媒として用い酸性から塩基性へと液性を変化させると、色変化は水溶液と同様に観測され、さらに分解が抑制されて溶液の色が保持された。このことはシリカゲルやゼオライトにフラビリウムイオンを吸着させたとき、水分子との反応が阻害されれば色を保つことが期待される。3',4',7-トリヒドロキシフラビリウムクロリドをメタノールに溶解し、シリカゲルを浸積させて一晩静置すると、シリカゲルへの吸着が見られ、色素の吸着したシリカゲルの吸収スペクトルからも確認できた。合成したフラビリウムイオンをシリカゲルやゼオライトに吸着させて、pH変化に対して溶液中と同様の色変化を示すか確認する。シリカゲルは球状シリカゲルを用いるが、ゼオライトは細孔の大きさが異なるもの、またSi/Al比の異なるものを利用して、吸着力の高いものを調査する。吸着させた無機固体材料に塩酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液を交互に添加し、色の退色が起きるか確認することで、繰り返し利用可能か評価する。フラビリウムイオンはアルカリ性溶液中では不安定であるため、繰り返し利用できないことも十分に考えられる。また、溶液中とは異なる色変化を示すことも考えられるため、一般的なpH指示薬であるフェノールフタレインやブロモチモールブルーなどの吸着も検討する。また無機固体材料ではメソポーラスシリカなどを検討する。購入を予定していた紫外可視分光光度計の使用を見直した結果、当初予定額よりも下がったため、差額が生じた。次年度は、この差額分を合成する色素の種類をふやすことや、色素を吸着させる無機固体材料の購入に充てることを計画している。
アストログリア-サブセットの分子細胞工学的選別と移植による損傷中枢神経の再生促進

本研究は,中枢神経系の再生に抑制的に作用する,テネイシン陽性アストログリアを選択的に破壊して,再生に促進的に働くテネイシン陰性アストログリアのみを選別し,脳内に移植して損傷を受けた中枢神経系再生促進手段の開発を目指している.その第一段階として,まず幼若アストログリアにおけるテネイシン遺伝子のプロモーター領域を決定する.すでに報告されているマウステネイシン遺伝子の配列を元に,2領域の遺伝子断片(約600bp)をプローブとして,マウスジェノミックライブラリーをスクリーニングした.その結果,マウステネイシン遺伝子の5'-上流領域,約4.2kb(-4028から+243まで)を得た.マウス幼若アストログリアの初代培養系において,マウステネイシン遺伝子の十分な転写活性を持つプロモーター領域を見出すために,8種類の長さの異なる上流領域の欠失変異体を作成した.各上流断片の下流に,レポーター遺伝子としてホタルルシフェラーゼ遺伝子をつなぎ,幼若アストログリア初代培養系へ導入した.その結果,-3009から+243までの領域にアストログリア特異的な発現調節領域が含まれていることを見出した.一方,同じ8種類のコンストラクトを,マウス繊維芽細胞であるNIH3T3に導入した場合には,より短い領域で十分な転写活性が認められた.このことから,アストログリア特異的な転写調節には繊維芽細胞とは異なる領域がさらに必要であり,より複雑な発現制御が行われていることが明らかとなった.このような,幼若アストログリアの初代培養系におけるテネイシン遺伝子の転写調節領域の解析は,今回我々によって初めて見出された知見である.今後,このプロモーター領域の下流に,細胞破壊性遺伝子をつなぎ,幼若アストログリアの初代培養系において,テネイシン陽性細胞を選択的に破壊して,テネイシン陰性のアストログリアを選別することを検討して行きたい.損傷を受けた中枢神経の再生促進に関与するアストログリアサブセットを選別し移植実験を行なうために、再生に対し抑制性に作用なるテネイシン産生アストログリアサブセットを選択的に破壊する方法の開発を試みた。マウスのテネイシン遺伝子のプロモーター配列を決定するために、5'-上流領域をPCRによりクローニングした。そして、種々の長さの領域のDNAをレポーター遺伝子であるホタルルシフェラーゼ遺伝子と結合して、Lipofectamineを用いてマウスアストログリア初代培養に導入した。ルミノメーターを用いて培養細胞内で発現したルシフェラーゼ活性を定量し、プロモーターに対応する領域を推測した。この領域は線維芽細胞のプロモーター領域とほぼ対応していた。このテネイシン遺伝子プロモーター領域の下流にherpes simplex virus thymidine kinase (HTK)遺伝子をつないだものを、Lipofectamineを用いてマウスアストログリア初代培養に導入した。続いて、遺伝子導入細胞培養液にganciclovirを添加することにより、HTK遺伝子発現細胞の選択的破壊を試みている。遺伝子導入細胞群は非導入細胞に比べ、ganciclovir添加で死滅する割合が高かった。しかし、HTK導入細胞が特異的に死滅しているかどうかの確証を得るため、テネイシンプロモーターにHTK遺伝子とルシフェラーゼ遺伝子を並列につないだものを初代培養に導入するシステムを検討している。このシステムによってルシフェラーゼ発現細胞の特異的減少を検討することにより、テネイシンプロモーター特異的な細胞破壊手段の確立を試みている。本研究は,中枢神経系の再生に抑制的に作用する,テネイシン陽性アストログリアを選択的に破壊して,再生に促進的に働くテネイシン陰性アストログリアのみを選別し,脳内に移植して損傷を受けた中枢神経系再生促進手段の開発を目指している.その第一段階として,まず幼若アストログリアにおけるテネイシン遺伝子のプロモーター領域を決定する.すでに報告されているマウステネイシン遺伝子の配列を元に,2領域の遺伝子断片(約600bp)をプローブとして,マウスジェノミックライブラリーをスクリーニングした.その結果,マウステネイシン遺伝子の5'-上流領域,約4.2kb(-4028から+243まで)を得た.マウス幼若アストログリアの初代培養系において,マウステネイシン遺伝子の十分な転写活性を持つプロモーター領域を見出すために,8種類の長さの異なる上流領域の欠失変異体を作成した.各上流断片の下流に,レポーター遺伝子としてホタルルシフェラーゼ遺伝子をつなぎ,幼若アストログリア初代培養系へ導入した.その結果,-3009から+243までの領域にアストログリア特異的な発現調節領域が含まれていることを見出した.一方,同じ8種類のコンストラクトを,マウス繊維芽細胞であるNIH3T3に導入した場合には,より短い領域で十分な転写活性が認められた.このことから,アストログリア特異的な転写調節には繊維芽細胞とは異なる領域がさらに必要であり,より複雑な発現制御が行われていることが明らかとなった.このような,幼若アストログリアの初代培養系におけるテネイシン遺伝子の転写調節領域の解析は,今回我々によって初めて見出された知見である.今後,このプロモーター領域の下流に,細胞破壊性遺伝子をつなぎ,幼若アストログリアの初代培養系において,テネイシン陽性細胞を選択的に破壊して,テネイシン陰性のアストログリアを選別することを検討して行きたい.
障害幼児在籍の幼稚園・保育所のニーズに応える特別支援学校のセンター的機能の検討

わが国においては、1970年代以降、就学前の知的障害児通園施設での療育が浸透していくと同時に、おもに軽度から中度の障害児については幼稚園および保育所での受け入れが拡大していったが、統合保育に携わる保育者が悩み迷い奮闘している現状がある。2005年の中教審答申においては、特別支援学校のセンター的機能として教員への支援機能や相談・情報提供機能、関係機関等との連絡・調整機能、研修協力機能、施設設備等の提供機能等が例示されている。しかし、就学前の支援のあり方については特に幼稚園等における障害のある幼児への教育相談に触れられているにすぎない。軽度発達障害を含め、就学前の保育機関の求める支援ニーズを把握し、特別支援学校におけるセンター的機能のあり方について検討することは急務であり、資源の提供を含めた支援システムについて具体的に追究することとした。研究方法としては、先行研究から現在の到達点と課題を探り、勤務先において開催した3回の公開研修における参加者のアンケート、グループワークの記録等を分析し、保育者のおかれている現状と支援ニーズを把握した。把握されたニーズに基づき具体的支援を計画・実施し支援の評価を行った。ニーズの把握⇒莱援の計画・実施⇒評価のプロセスについて省察し、支援システムのあり方を考察した。アンケートによれば統合保育においては、他の幼児との関係を築くことや集団参加させることの難しさ等が大きな課題となっている一方、困った行動やパニックの対応に苦慮し障害についての知識とそれに応じた適切な支援の方法を求めている。研修内容についての要望も具体的な対応の方法を知りたいというものが多い。巡回相談は現状では福祉機関によるものがほとんどであり、その回数の増加が求められている。巡回相談や研修協力等、今後特別支援学校が担うべき役割として明らかになったが、支援システムの構築については地域の教育委員会や福祉課との運携を深め個別の対応からの脱却を図ることが課題である。支援の評価については数種類の試案を検討したが、改善に結びつくと同時により簡便なチェックリストの作成が求められる。特別支援学校幼稚部は幼児対応の機関としてその資源を提供し有効活用をめざすとともに、幼児教育・保育についての理解を深め、支援ニーズを見極めながら具体的対応について適切なアドバイスができるようさらに専門性を高めていかなければならない。
成熟ラット培養心筋細胞を用いた圧負荷心モデルの作成と応用

圧負荷が成熟動物心筋細胞に与える影響を観察する目的で、成熟ラット培養心筋細胞を用いた圧負荷心モデルの作成を試みた。体重200gラットの左室より心筋細胞を分離採取し、0.3%I型コラ-ゲン塗布ポリ塩化ビニリデン膜上にて無血清状態にて培養した。このディッシュをシリコンゴムの台に装着し、下部より空気を注入することにより、約40mmHg加わるように工夫した。倒立顕微鏡にて培養細胞を写真撮映し、その最大横径を計測すると、培養直後には圧負荷のない場合平均16.9μであった。圧負荷のない場合、3日目に平均12.3μと減少した。圧負荷のある場合、3日目の横径の値は圧負荷のない場合より平均値は軽度大きい傾向を示したが、有意差は認められなかった。圧負荷の心筋細胞蛋白合成に与える影響をみる目的で、^<14>Cロイシンの心筋蛋白への取り込みを測定した。圧負荷を加えた場合、^<14>Cロイシンの取込みは負荷後3時間目以降軽度の増加を示したが、増加の程度にバラツキが大きく、有意差は認められなかった。ミオシンアイソザイムは圧負荷のない場合、培養3日目まで90%以上がI型で、圧負荷により1020%の3型の出現するのが認められた。圧負荷と発癌遺伝子発現については今回検討するに至らなかった。以上成熟心筋細胞を用いた培養実験においては、生化学的変化を定量的に測定することにかなりの困難さを伴うことが明らかとなった。この原因の最も大きいものとして、採取直後2時間まで約7080%ある桿状細胞が経時的に変形又は死滅するという実験の系として安定性に欠けることが考えられる。従って今後の課題として、このような変化のこないような細胞の採取法、培養条件の開発が必要であると考える。
複合モデル型プロセス表現を基にした加工事例の共有と利用による切削加工の精度保証

近年,多様なセンシング技術や工作機械間の連携による生産について注目が集まっているが,具体的にどのような機能が新たに創出できるか,新機能を実現するためにはどのような情報を取得して利用すべきか,については十分な検討がなされていない.本研究は,多様な工作機械間で加工事例を共有・利用することで蓄積可能となる大量の事例情報を用いた精度保証を実現する手法の構築を目的とする.具体的には,申請者が提案している複合モデル型プロセス表現を基にした事例学習型加工シミュレータを試作し,多様な加工状況での事例情報を共有し,共有情報をもとにした学習により加工精度を保証する手法を実現する.近年,多様なセンシング技術や工作機械間の連携による生産について注目が集まっているが,具体的にどのような機能が新たに創出できるか,新機能を実現するためにはどのような情報を取得して利用すべきか,については十分な検討がなされていない.本研究は,多様な工作機械間で加工事例を共有・利用することで蓄積可能となる大量の事例情報を用いた精度保証を実現する手法の構築を目的とする.具体的には,申請者が提案している複合モデル型プロセス表現を基にした事例学習型加工シミュレータを試作し,多様な加工状況での事例情報を共有し,共有情報をもとにした学習により加工精度を保証する手法を実現する.
齲蝕細菌のSortaseを標的とした新規齲蝕予防法の開発

齲蝕細菌(グラム陽性球菌)がもつSortase(細胞膜に存在するシステインプロテアーゼの一種)が齲蝕細菌の表層病原タンパク因子の細胞局在性を触媒していることを明らかにし、Sortaseが齲蝕細菌感染症の治療と予防に有用な標的酵素であることを示唆してきた.本研究では、表層タンパク質の膜局在性を支配するSortase阻害剤開発のためのSortase活性の簡易・高感度測定法の開発を行った.齲蝕細菌(グラム陽性球菌)がもつSortase(細胞膜に存在するシステインプロテアーゼの一種)が齲蝕細菌の表層病原タンパク因子の細胞局在性を触媒していることを明らかにし、Sortaseが齲蝕細菌感染症の治療と予防に有用な標的酵素であることを示唆してきた.本研究では、表層タンパク質の膜局在性を支配するSortase阻害剤開発のためのSortase活性の簡易・高感度測定法の開発を行った.申請者らの研究室では抗生物質やワクチンとは作用機序め異なる新たな病原細菌感染症の治療と予防法の開発につながる基礎研究を進めている。その中で齲蝕細菌(グラム陽性球菌)がもつSortase(細胞膜に存在するシステインプロテアーゼの一種)が齲蝕細菌の表層病原タンパク因子の細胞局在性を触媒していることを明らかにし、Sortaseが齲蝕細菌感染症の治療と予防に有用な標的酵素であることを示唆してきた。本研究では、まず、表層タンパク質の膜局在性を支配するSortase阻害剤開発のためにSortase活性の簡易・高感度測定法を開発する。mutans連鎖球菌群のもつデキストラン分解酵素はSortaseの基質となり、ブルーデキストランを含むSDS-PAGEで活性を容易に測定できることから、このデキストラン分解酵素活性測定法を改良してデキストラン分解酵素を基質としたSortase活性測定法を開発することとした。そのために、まずS. mutansデキストラン分解酵素遺伝子について解析し、C末端にSortase認識部位LPKTGモチーフと疎水性領域および荷電末端をもち、Sortaseの基質となりうることが分かった。発現ベクターpGEX6P-1にサブクローニングし、GST融合タンパク質を精製してブルーデキストランSDS-PAGEを行ったところ、ブルーデキストラン分解活性が確認されたので、この酵素を用いて、Sortaseの活性測定法を開発することとした。次に、Sortaseにより分解されたデキストラン分解酵素をザイモグラフィーで容易に識別するため、デキストラン分解酵素のC末端にCBTタンパク質を融合させ、分解前後の分子量の変化を大きくし、活性染色にて識別可能な基質を作成した。今後、Sortaseの活性測定方法を確立する。申請者らの研究室では抗生物質やワクチンとは作用機序の異なる新たな病原細菌感染症の治療と予防法の開発につながる基礎研究を進めている。本研究では、まず表層タンパク質の膜局在性を支配するSortase阻害剤開発のためのSortase活性の簡易・高感度測定法を開発することを目的としている。S. mutansのもつデキストラン分解酵素は、Sortaseの基質認識配列LPKTGモチーフをもち、ブルーデキストランを含むSDS-PAGEによるザイモグラフィーで活性を容易に測定することができることから、デキストラン分解酵素を基質としたSortase活性測定法を開発した。基質となるデキストラン分解酵素は、C末端側にSortase認識配列があるので、Sortaseで分解された際に分解前後の分子量変化が小さい。そこで、分解前後の分子量変化を大きくしザイモグラフィーでのSortase活性を容易に識別するために、デキストラン分解酵素のC末端側にグルタチオンS-トランスフェラーゼ(約24 kDa)を融合させ、Sortase基質dextranase-GSTを作製した。分解前のdextranase-GSTの分子量は109 kDaであり、Sortaseにより分解されて85 kDaとなる。続いて、この基質がSortaseによる認識、切断を受けることを確認するため、S. mutans Sortaseの組換えタンパク質を精製して検討した。加えて、S. mutans菌体粗酵素およびS.mutans Sortase欠損変異株菌体粗酵素を用いて、dextranase-GSTの有効性を確認した。
粒子物性評価に基づく月面表層土堆積過程の解明とその応用

米国アポロ計画で回収された月表層土(レゴリス)を分析し、その3次元粒子物性や分光特性を検討した。これと月探査機「かぐや」で得られたリモートセンシングデータ(分光データ)を用いて月表面土壌の風化度や初期マグマ形成に関わる化学組成分布を推定した。また、それらの分光解析に及ぼす表層土の堆積構造の影響を実験的に検討した。更に、粒子シミュレーションにより、土壌の風化度から土の力学特性(かさ密度、圧縮・せん断強度など)を推定する手法の検討を行った。これらの結果を基に、将来の月探査計画についての提案を行った。本研究の目的は、米国アポロ計画で回収された月面表層土の粒子物性を高精度に計測し、それを基にした粒子シミュレーションを行うことによって、月面表層の堆積過程を定量的に明らかにし、得られた堆積構造情報をかぐやの月全球情報と組み合わせて、惑星表面の反射率補正の高精度化、クレーター形成定量評価による深さ方向物質分布の解明、将来の将来の月面探査のためのローバー走行性などの検証を行うことである。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)SPring-8にて撮影された月面表層土サンプルの高解像度CT画像を解析し、粒子サイズ、粒子形状および粒子内部構造の統計データを取得し、それらの特徴を把握した。(2)地盤工学における標準砂などを用いて、複雑な粒子形状を有する粒子集合体の個別要素法解析の定量性の検討、粒度分布が及ぼす影響などを検討した。(3)かぐやデータ解析に用いる比較データ取得のための地上反射スペクトル取得準備を行った。具体的には、月面模擬サンプルの準備として米国ワイオミング州の斜長岩の岩石薄片を作成し、光学顕微鏡による岩石組織等の観察を行った。なお、模擬サンプルの地上反射スペクトル取得実験は、震災の影響でH23年度の作業とすることとした。(予算の繰越申請済み)(4)かぐやデータ解析を行いて月面マップの作成作業を進めた。(5)位相角可変分光装置を製作した。光源の選択やフィルタ設定、レンズ組み合わせ、試料台等を、本研究目的に適合するように特注し、本年度で完成した。また、暗室などの周辺設備も整え、様々な試料を様々な観測幾何条件で分光測定できるようになった。(6)月の斜長岩の反射スペクトル形状を変える要因の一つと考えられる、含有微量鉄の酸化還元状態変化を、酸化還元電気炉を使って強制的に起こす実験を行った。結果、月面の還元的な環境下でも二価鉄に起因する吸収は保存される可能性が高いことがわかった。本研究の目的は、米国アポロ計画で回収された月面表層土の粒子物性を高精度に計測し、それを基にした粒子シミュレーションを行うことによって、月面表層の堆積過程を定量的に明らかにし、得られた堆積構造情報をかぐやの月全球情報と組み合わせて、惑星表面の反射率補正の高精度化、クレーター形成定量評価による深さ方向物質分布の解明、将来の将来の月面探査のための地盤力学情報の取得、などを行うことである。本年度の研究成果は以下の通りである6(1)SPring-8にて撮影された月面表層土サンプルの高解像度CT画像から得られた、粒子サイズ、3次元粒子形状および粒子内部構造の統計データを、イトカワからの回収サンプルデータと比較し、固体惑星表層土の形成過程について検討を行った。(2)粒子破砕モデルを用いた2次元粒子ベース解析を行い、月面表層土の進化過程に関する検討を行った。その結果、初期状態に拘わらず、粒子破砕の進行に伴って粒度分布および粒子形状が定常状態に近づくことを明らかにした。(3)純粋な斜長岩からなる月面模擬サンプルの反射スペクトルや、他の模擬物質の測定で得られたデータ、またモデル計算により作成した模擬物質スペクトルと、月周回衛星かぐやで取得した月面分光データを比較し、月面の宇宙風化度マップを作成した。得られたマップによると、月高地地域における宇宙風化度は地域差があまり見られないが、比較的新しい時代(数億年前以降)に形成されたクレータの周囲ごく限られた領域ではクレータ放出物が分布するために宇宙風化度が低くなっていることが解った。(4)月の地殻の主要構成鉱物の一つであるカンラン石の粉体と焼結体(擬似岩石)について、前年度に開発した分光測定装置を用いて反射スペクトルを測定した結果、両者は基本構成粒子のサイズが同じであっても、反射スペクトルは大きく異なり、焼結体の反射率が極端に低くなることがわかった。

本研究の目的は、米国アポロ計画で回収された月面表層土粒子を高精度に計測し、イトカワ粒子との比較、粒子シミュレーションとの比較、かぐやの月全球データの活用、などにより、固体惑星表層土の形成進化過程を定量的に明らかにし、反射率補正の高精度化、将来の月面探査のための地盤力学情報の取得と活用、などを行うことである。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)放射光施設SPring-8において、海と高地の2種類の月面砂(アポロサンプル)の高解像度X線CT撮影を行い、3次元粒子形状および内部の鉱物分布を取得した。(2)固体惑星表層土の形成進化に重要な粒子破砕現象に関して、準静的載荷による破砕実験と高速衝突(500m/sec)による破砕実験の比較を行い、統一的な状態方程式モデルを構築した。(3)個別要素法(DEM)による数値解析を用いて、粒子破砕の微視的メカニズムを検討し、破砕後の粒径分布のフラクタル性および粒子形状分布の特徴についての検討を行った。(4)月の表土の主要構成成分である斜長岩や玄武岩の光散乱特性を測定した。表面のナノメーターからマイクロメーターサイズの細かな凹凸のサイズによって光の散乱特性が変化し、さらにその変化に波長依存性があることがわかった。月着陸探査における月面の表面状態の地域差への対応の必要性を広く訴えた。(5)月表土の状態に近い伊豆大島火山フィールドでの無人探査車の性能実証試験の環境を整え、複数の探査車の開発に貢献した。(6)かぐやの可視・近赤外波長域分光データを用いて月面堆積層の水平学組成分布推定(鉄、マグネシウム比の分布推定)を行い、これら表層堆積層の組成から月地殻深さ方向の物質分布(鉄、マグネシウム量の変化と鉄、マグネシウム比の変化)を推定した。またこれらの情報を基に将来の(科学探査を目的とした)月面探査候補地点の検討を行った。研究代表者が平成23年8月から平成24年8月の期間で、英国ケンブリッジ大学に滞在しているため、筑波大学で行う予定の実験がやや遅れている。また、大阪大学にて行っている実験装置が、納品時の不備のため所要の精度が得られず、その原因究明と装置改良のため、ややスケジュールがずれ込んでいる。しかしながら、いずれも平成24年度に挽回が可能な範囲である。24年度が最終年度であるため、記入しない。イトカワからの回収サンプルと月面回収サンプル(アボロサンブル)との比較は、本研究に新たな方向性を与えている。この検討も含め、最終年度である平成24年度には、研究の初期申請時に予想した以上の成果を挙げることを試みる。
アフリカ熱帯林における慣習的権利の確立と多民族共存に関する研究

熱帯アフリカ諸国で近年改訂された森林法では、森林に対する住民の慣習的権利が言及されるようになったが、慣習的利用の実態やその認定、利害関係者との調整等については明確に定められていない。本研究では、これらの森林法の問題点を指摘するとともに、現地調査によって、森林の土地・資源の利用実態や、非木材森林産物の自給用及び現金収入源としての重要性を把握した。また、住民による森林利用の空間的、時間的分布をGPS等を使って可視化し、森林を重複利用する民族その他の社会集団間の慣習的利用状況とその相互認知を促進させ、持続的森林利用とそれをめぐる地域住民の共存体制を確立するための基礎資料を得た。本研究は、熱帯アフリカにおける森林利用の実態を明らかにするともに、持続的森林利用とそれをめぐる民族間の共存体制を確立するためのモデル構築を目指すものである。平成21年度は以下のような調査をおこなった。1.森林法の比較検討最近アフリカ各国で改訂された森林法に関する資料を集めて、それらの比較検討を行った。その結果、森林自体は国有地になっているものの、森林資源に対する地域住民の慣習的権利が徐々に認められる傾向にあることが判明した。しかし現在でも、慣習的権利の範囲や条件に問題がある例が多く、カメルーンなど比較的初期に改訂が行われた国はもとより、コンゴ民主共和国等、最近になって改訂が行われた国でも、実際の権利の確立方法についての法整備が遅れている状態であり、現行の森林法には問題が多いことが明らかになった。2.森林資源の文化的、経済的価値カメルーン、タンザニア、セネガルにおいて短期間の現地調査を行い、伐採事業、自然保護計画、消費経済の浸透などの最近の変化が住民の森林利用に与えた影響、とくに獣肉や薪炭材などの商品化が資源利用の持続性にとって問題となっていることが明らかになった。3.森林利用の地図化に関する準備すでにこの種の試みを先行しているイギリスなどの研究者と連絡をとり、実施のためのノウハウなどについて議論した。また、現地において、小規模のparticipatory mappingを試行し、実施にあたっての問題点を把握・検討した。4.森林資源利用の実態把握に関する研究会の開催国内外から関連する研究者をあつめて、ワークショップを開催し、地域住民による森林利用が抱える問題点に関して理解を深めた。1.森林法の比較検討アフリカ各国の森林法に関する資料を比較し、森林居住民の慣習的利用に対する扱いの変化を検討した。2.NTFPs(非木材森林産物)の利用と変化カメルーン等の熱帯アフリカ地域において、NTFPsのもつ文化的、経済的意義とその変化についての調査を継続した。NTFPsの商業化についての資料を収集するとともに、交易人や外部からの採取者の到来、NTFPs利用の活発化をめぐるコンフリクトについて情報を収集した。カメルーン東部州などにおいて、研究協力者とともに森林資源利用の地図化を試みた。利用資源とそれらの採取場所、活動域についてのデータを収集した。4.慣習的利用をめぐる社会関係、民族関係の分析狩猟採集民や焼畑農耕民など、生業様式の異なる集団間の森林利用をめぐる競争、相互依存、優劣関係などについて明らかにするため、主としてカメルーンにおいて、森林資源をめぐるさまざまな住民組織に関する調査をおこなったほか、先住民の権利確立に向けての運動が活発なボツワナやタンザニアなど、アフリカの他の地域の例との比較検討を試みた。5.成果発表と討論フランスで関連される「コンゴ盆地の狩猟採集民に関する国際会議」において、これまでの成果について発表した。平成23年度の出版を目指してこれまでの成果についてのまとめの研究会をおこなった。本年度の研究は、(1)「非木材森林産物の利用」、(2)「森林利用の地図化」、(3)「慣習的利用をめぐる社会関係、民族関係の分析」、(4)これまでの調査のまとめ、の4項目について実施した。(1)「非木材森林産物の利用」に関しては、カメルーン東部州の国立公園周辺において、住民の食生活等における森林産物の利用を調査し、それらのもつ文化的、経済的意義とその変化について調査した。また地域住民の協力を得て、それらの森林における分布の調査をおこなった。さらに、植民地期以降の森林政策と非木材産物利用の歴史的変化に関する資料収集をフランスの海外古文書館等においておこなった。(2)「森林利用の地図化」については、カメルーン東部州の住民と協力して、GPS、簡易測量具による土地・資源利用の地図化(participatory mapping)を進め、集落周辺の300筆の耕地及び二次林とそこに生育する有用樹種の分布調査をおこなった。また、実際に狩猟採集活動などに同行して、資源とその採取場所、活動域などをGPSにより記録し、地図化のための資料を収集した。(3)「慣習的利用をめぐる社会関係」に関しては、地域住民等のアクターに関する調査をおこなった。調査地では、国際NGO組織の援助により、住民の共同管理区=コミュニティ・フォレストが認定されているが、その利用と管理の調査をおこなった。

また、ガボンでは、モカラバ国立公園周辺において、森林利用に関わる住民組織に関する調査を実施した。最終年度にあたる25年度は以下の調査研究をおこなった。いずれも、国際研究者交流あるいは国際情報交換にかかる活動である。1.非木材森林産物の分布と利用、及び森林利用の地図化=前年度につづき、カメルーン東部州の熱帯雨林地域において現地調査をおこなった2.森林資源の慣習的利用をめぐる社会組織・民族関係の分析と住民参加型森林保全に関する基礎調査=カメルーン東部州の調査地におけるさまざまな住民の出自・民族構成を明らかにしたほか、近年、急速に活発化した住民組織について、その規模、構成、及び主たる役割と活動内容について調査した。4.文献資料の収集と採取資料の分析=フランスの自然史博物館、開発研究所、ロンドン大学などにおいて、関連資料の収集をおこなった。5.これらの成果について、英文学術誌の特別号として出版するための論文執筆及び編集の作業をおこなった。平成24年度は、森林伐採と保護計画が同時に進行している中部アフリカのカメルーンにおいて、以下の調査を研究を実施した。1.非木材森林産物の分布と利用=カメルーン東部州の熱帯雨林地域において、非木材森林産物(NTFPs)の文化的、経済的価値およびそれらの変化についての調査を継続した。とくに、NTFPsの食生活及び家計収入における重要性に関する定量的データを収集した。2.森林利用の地図化=カメルーン東部州の調査地において、地域住民による森林の土地利用と資源の分布及び利用に関する資料を収集し、それらの地図化を試みた。3.森林の慣習的利用をめぐる社会関係=調査地の人口構成、民族構成を明らかにするとともに、森林の土地及び資源の利用にかかわる住民組織に関する現地調査をおこなった。4.学会発表と研究会の開催=日本アフリカ学会(5月、東京)や、国際民族生物学会(5月、フランス・モンペリエ)などの国内外の学会において研究成果の発表をおこなった。また11月にはカメルーンにおいて現地の関連研究者をあつめてワークショップをおこない、成果の発信とそれに対するフィードバックを得た。さらに、フランスの機能・進化生態学研究センターから共同研究者を招へいし、国内の研究者をあつめて研究会を開催し、関連分野に関する最新の研究との比較検討をおこなった。5.国際情報交換としては、連合王国のロンドン大学、フランスの機能・進化生態学研究センター、自然史博物館を訪問し、関連分野に関する最新の知見、情報を収集した。当初、予定していた非木材森林資源の利用やその地図化などに関してほぼ計画通りに進行しており、また、計画開始後3年度目に、連携研究者や海外共同研究者、研究協力者をも加えた形でこれまでの成果をまとめた中間報告を出版することができたので、計画はおおむね順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初、予定していた非木材森林資源の利用や社会関係に関するデータに関して、ほぼ計画通りに進行している。