hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己発熱法による傾斜機能材料の創成機構と非定常熱移動特性

自己発熱法(SHS法;燃焼合成法とも呼ばれる)は,高融点無機化合物や金属間化合物の迅速かつ経済的な合成法であるが,燃焼学的・伝熱学的観点からの研究は少ないのが現状で,傾斜機能材料創成に必要不可欠な可燃範囲についても研究が緒に就いたばかりである.本研究は,チタニウムと炭素から炭化チタニウムを燃焼合成する系を研究対象とし,SHSの合成機構を素材の融解,反応,凝固過程と考えて,燃焼学的・伝熱学的立場から実験的および解析的研究を行い,燃焼波伝播に及ぼす主要パラメタの同定を行った後,得られた知見を基にして,傾斜機能材料の創成を目指すものである.実験的研究においては,大気圧アルゴン雰囲気で圧粉体試料を着火させ,燃焼速度をビデオ装置を用いて測定した.この際,炭素とチタニウムのモル混合比,希釈剤としての炭化チタニウムの質量割合,および使用する炭素粉末の粒径を広範囲に変化させて,燃焼波の伝播が可能な可燃範囲をも求めた.その結果,混合比,希釈度については可燃限界が存在し,可燃限界に近づくほど燃焼速度が低下することが判明した.また,燃焼速度が炭素粒径に反比例することや,間欠脈動燃焼のような非定常な燃焼形態の出現には,反応帯での熱発生率が密接に関係していることが確認された.さらには,間欠脈動燃焼の抑制には,反応帯での熱発生率を希釈により低下させることが有効であることもわかった.解析的研究では,定常一次元的な火炎伝播について,これを液体金属中に分散する非金属粒子の燃焼と見なし,噴霧燃焼と同様の支配方程式を導くとともに,これを「固有値問題」に帰着させて解析し,燃焼速度や可燃範囲を数値的に求めた.さらには,解析結果と実験結果との比較を行い,両者の間に比較的よい一致が見られることを確認した.自己発熱法(SHS法;燃焼合成法とも呼ばれる)は,高融点無機化合物や金属間化合物の迅速かつ経済的な合成法であるが,燃焼学的・伝熱学的観点からの研究は少ないのが現状で,傾斜機能材料創成に必要不可欠な可燃範囲についても研究が緒に就いたばかりである.本研究は,チタニウムと炭素から炭化チタニウムを燃焼合成する系を研究対象とし,SHSの合成機構を素材の融解,反応,凝固過程と考えて,燃焼学的・伝熱学的立場から実験的および解析的研究を行い,燃焼波伝播に及ぼす主要パラメタの同定を行った後,得られた知見を基にして,傾斜機能材料の創成を目指すものである.実験的研究においては,大気圧アルゴン雰囲気で圧粉体試料を着火させ,燃焼速度をビデオ装置を用いて測定した.この際,炭素とチタニウムのモル混合比,希釈剤としての炭化チタニウムの質量割合,および使用する炭素粉末の粒径を広範囲に変化させて,燃焼波の伝播が可能な可燃範囲をも求めた.その結果,混合比,希釈度については可燃限界が存在し,可燃限界に近づくほど燃焼速度が低下することが判明した.また,燃焼速度が炭素粒径に反比例することや,間欠脈動燃焼のような非定常な燃焼形態の出現には,反応帯での熱発生率が密接に関係していることが確認された.さらには,間欠脈動燃焼の抑制には,反応帯での熱発生率を希釈により低下させることが有効であることもわかった.解析的研究では,定常一次元的な火炎伝播について,これを液体金属中に分散する非金属粒子の燃焼と見なし,噴霧燃焼と同様の支配方程式を導くとともに,これを「固有値問題」に帰着させて解析し,燃焼速度や可燃範囲を数値的に求めた.さらには,解析結果と実験結果との比較を行い,両者の間に比較的よい一致が見られることを確認した.
物体走査の生理学的基礎

手で物を巧みに扱う運動は、眼球と手の強調運動を伴う。そこで、物を見て行動を起こす時の視覚性探索行動について解析した。対象物が視界に現れたとき、それをはっきり見るためその像を中心視するような急速性眼球運動(サッカード)がおこる。このサッカードの反応時間は刺激方法により変化することが知られている。視覚誘導性サッカードの応答潜時は普通200msと報告されているが、もし固視点を消灯してその後200ms経って視標を点灯すると(gap200)平均反応時間100msのエクスプレスサッカードが出現する。しかし、その割合は被験者により異なり出ない場合もありほとんどが50%以下であった。なぜ、同じタスクによる定位反応にこのような差が出現するかを明らかにするのが本課題であった。そこで刺激方法のみならず、反応に対する準備状態が反応時間に影響することを検証するため、今回は、被験者自身の準備が整ったときに自己ペースで手でキイを押し、その後いろいろな時間間隔をおき刺激を提示するタスクを行った。その結果、エクスプレスサッカードの出現頻度はgap100で平均20%上昇した。しかも、固視点を消灯しなくても、さらに、固視点がなくとも、キイ押し後100-200msに視標が点灯することにより、エクスプレスサッカードの出現が全被験者(7名)でみられた。ことことは、手でキイを押すという体性感覚、運動準備、さらに固視点消灯がそれぞれにサッカード反応時間の短縮に関与していることが明らかになった。手で物を巧みに扱う運勲は、眼球と手の協調運動を伴う、ヒトに特徴的な運動である。本年度は、物を見て行動を起こす時の視覚性探索行動について解析した。対象物が視界に現れた時、それをはっきり見るためその像を中心視するような急速性眼球運動がおこる。この急速性眼球運動の反応時間は、刺激方法や被験者の意識の状態により変化することが知られている。そこでまず、色々な条件で、どの程度眼球運動反応時間の短縮をおこす要因を6名の被験者で検言寸した。1:一点を注視したまま、周辺部へ視覚刺激を呈示した時の眼球運動の反応時間は、平均228msであった.2:注視点を、視覚刺激呈示と同時に消灯すると201msに短縮した。3:注視点消灯から視覚刺激呈示までの間隔を100ms毎に延長していくと200msで最短150msまでに短縮された。以上のことは注視点の点灯状態が眼球運動発現を遅らせる要因として働いていることを示している。4:しかしながら、固視点を消灯する代わりに、固視点の色を変えて(赤から緑)から一定間隔をおいて視標を点灯させたところ、固視点の色が変わったと同時に視標を点灯すると、統計的に有意に(p<0.01)反応時間の延長が見られた。すなわち、視標点灯時の注視点での事象の変化が反応時間を延長させる要因として作用した。5:しかし、この間隔を200msにすることにより、固視点を同じ色で点灯したままより70msの反応時間の短縮がみられた。これは、色の変化が視標の呈示時間を予測させる信号として働き、反応時間が早くなったと考えられる。このことから、固視点の消灯は、消灯時には眼球運動の反応時間を延長させる作用があると同時に視標呈示のタイミングを予告させ、運動準備を整える作用をも備えているといえる。6:通常より70msも早い視覚性探索行動は、視覚刺激に対応した眼球運動特有なものか、あるいは手と眼球運動の協調運動による探索行動における手の反応時間でもみられるものかを、今後解析したい。

手で物を巧みに扱う運動は、眼球と手の強調運動を伴う.そこで、物を見て行動を起こす時の視覚性探索行動について解析した.対象物が視界に現れたとき、それをはっきり見るためその像を中心視するような急速性眼球運動(サッカード)がおこる.このサッカードの反応時間は刺激方法により変化することが知られている.視覚誘導性サッカードの応答潜時は普通200msと報告されているが,もし固視点を消灯してその後200ms経って視標を点灯すると(gap 200)平均反応時間100msのエクスプレスサッカードが出現する.しかし,その割合は被験者により異なり出ない場合もありほとんどが50%以下である.なぜ、同じタスクによる定位反応にこのような差が出現するかを明らかにするのが本課題であった.そこで刺激方法のみならず、反応に対する準備状態が反応時間に影響することを検証するため、今回は、被験者自身の準備が整ったときに自己ペースで手でキイを押し、その後いろいろな時間間隔をおき刺激を呈示するタスクを行った.その結果、エクスプレスサッカードの出現頻度はgap 100で平均で20%上昇した.しかも、固視点を消灯しなくても、さらに、固視点がなくとも、キイ押し後100-200msに視標が点灯することにより、エクスプレスサッカードの出現が全被験者(7名)でみられた.このことは、手でキイを押すという体性感覚、運動準備、さらに固視点消灯がそれぞれにサッカード反応時間の短縮に関与していることが明らかになった.
抗KS(アスパラギニルtRNA合成酵素)抗体産生機序に関する分子免疫学的研究

本研究は,間質性肺炎例血清に見出された抗KS(asparaginyl-tRNA synthetase:AsnRS)抗体の臨床的意義とその対応抗原の分子免疫学的性状を追究した。【方法】(1)慶大および共同研究施設の多発性筋炎・皮膚筋炎,SLE,強皮症などの膠原病および間質性肺炎患者約2500例を対象とした。(2)自己抗体とその対応抗原は,二重免疫拡散法(ID),免疫沈降法(IPP),アミノアシル化反応抑制試験で分析した。(3)抗KS抗体陽性例および患者,健常人コントロール末梢血白血球より抽出したgenomic DNAを用い,PCR-RFLP法で,同抗体産生と関連するHLAクラスII遺伝子を分析した、(4)抗KS抗体陽性例の臨床免疫学的特徴を検討した。【結果】(1)皮膚筋炎2例,間質性肺炎6例血清が既知抗ARS(HisRS,ThrRS,AlaRS,GlyRS,IleRS)抗体とは異なるtRNA^<Asn>と65kDa蛋白を沈降し,AsnRS活性を特異的に抑制し,他の19種類のARSのアミノアシル化反応を抑制しなかった。(2)抗KS抗体は,IDで既知5種類の抗アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)抗体とは異なる免疫学的特異性を示した。(3)抗KS抗体陽性血清とそのIgGは,抗PL-12抗体がtRNA^<Ala>を免疫沈降したのに対し,脱蛋白したtRNA成分と反応しなかった。(4)HLAを検索し得た日本人4例全例がDR2(DRB1^*1501/1502)を持っていた(健常人コントロール:33%)。(5)7例(88%)に間質性肺炎を認めたが,筋炎は2例(25%)であった。多発性関節炎を4例(50%),レイノー現象を1例(13%)に認めた。【結語】抗KS抗体は,AsnRSに対する新たな自己抗体で,「抗ARS抗体症候群」に特徴的な臨床像を示したが,とくに,抗AlaRS抗体と同様に間質性肺炎と密接に関連していた。また,同抗体産生とHLA DR2との関連が抗AlaRS抗体と同様に示唆された。この結果は,同抗体の関連病態に対するHLAクラスII遺伝子の関与を示している。今後,同抗原のT細胞認識機構の解明が,同抗体産生機序の追究に必要と考えられる。本年度は,間質性肺炎例血清に見出された抗KS抗体とその対応抗原の分子免疫学的性状を追究した。【方法】

(1)教室に自己抗体の検索依頼のあった1120例(PM/DM114;SLE392;強皮症220;慢性関節リウマチ56;これらの重複症候群94;特発性間質性肺炎102;関節痛・皮疹などを有する症例142例)を対象とした。(2)自己抗体は,二重免疫拡散法(ID),免疫沈降法(IPP)で分析した。(3)抗KS抗体の対応抗原の分析は,Lemer-Steitzに準じ,核酸成分は^<32>P燐酸-,蛋白成分は^<35>S-メチオニンで標識したHeLa細胞抽出物を用いた免疫沈降法により行なった。(3)アミノアシル化反応抑制試験(AAI):KS血清および対照血清,あるいはそのIgGとHeLa細胞抽出物をまず反応させ,HeLa-tRNA,ATP,アイソトープ標識アミノ酸を混和後添加し,そのアミノアシル化反応抑制活性を調べた。【結果】(1)抗KS抗体陽性3例を間質性肺炎例に見出した。(2)抗KS抗体は,IDで既知5種類の抗アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)抗体とは異なる免疫学的特異性を示した。(3)抗KS抗体は,IPPで既知抗ARS抗体とは異なるtRNA^<Asn>と65kDa蛋白を沈降した。(4)抗KS血清,およびそのIgGはAAIでasparaginyltRNA合成酵素(AsnRS)活性を88%と有意(>50%)に抑制したが,他の19種類のARSのアミノアシル化反応を抑制しなかった。【結語】抗KS抗体は,AsnRSに対する新たな(6番目の)ARSに対する自己抗体であることが明らかとなった。また,臨床的には間質性肺炎との密接な関連が示唆された。【方法】1)慶大および共同研究施設の多発性筋炎・皮膚筋炎,SLE,強皮症などの膠原病および間質性肺炎患者約2500例を対象とした。2)自己抗体は免疫沈降法,アミノアシル化反応抑制試験で分析した。3)抗KS抗体のtRNA,蛋白成分の認識様式を調べるために、HeLa細胞抽出物をフェノール抽出により脱蛋白し,tRNA成分との反応を検討した。4)抗KS抗体陽性例の臨床免疫学的特徴を検討した。【結果】1)皮膚筋炎2例,間質性肺炎6例血清が既知抗ARS(HisRS,ThrRS,AlaRS,GlyRS,IleRS)抗体とは異なるtRNA^<Asn>と65kDa蛋白を沈降し,AsnRS活性を特異的に抑制し,他の19種類のARSのアミノアシル化反応を抑制しなかった。2)抗KS抗体陽性血清とそのIgGは,抗PL-l2抗体がtRNA^<Ala>を免疫沈降したのに対し,脱蛋白したtRNA成分と反応しなかった。3)7例(88%)に間質性肺炎を認めたが,筋炎は2例(25%)であった。多発性関節炎を4例(50%),レイノー現象を1例(13%)に認めた。【考案・結語】抗KS抗体は,抗ARS抗体症候群に特異的な臨床像を示したが,とくに,抗PL-l2抗体と同様に間質性肺炎と密接に関連することが明らかとなった。また,同抗体はtRNA成分と直接結合せず,蛋白成分が抗原認識に必要とされることが示唆された。今後,エピトープ,免疫遺伝学的背景の解析などの免疫学的性状の追求が必要と考えられる。過去2年間に,抗KS抗体がasparaginyl tRNA合成酵素(AsnRS)に対する新たなARSに対する自己抗体であることを明らかとし,さらに同抗体の分子免疫学的性状を追究してきた。本年度はかかる成績に基づき,1)抗KS抗体産生と関連するHLAクラスII遺伝子の検討,2)抗KS抗体のさらに詳細な臨床的特徴の検討,を行った。
変分問題・物質科学の一般臨界点への道を求めて:数理解析及び数値解析プログラム作成

代表者はMorse(最急勾配)流を構成し、その時間無限大の極限として一般臨界点解析を行うべく「初期条件から始めて、逐次変分汎函数を導入し、その最小化函数を求めることにより、その極限としてMorse流を構成する」に思い至り、これを「離散Morse流法」として提案した。「離散時間ごとで最小化性を活用出来る」離散Morse流の方法に新たな数理解析が見出されると思う。2年間の研究企画のもとで次の研究課題を中心に成果を纏めることができた。(1)変分解析を利用できる離散Morse流法は「係数に対する滑らかさの弱い仮定」のもとで使えるため、特異点をその本質とする液晶・超伝導等物質科学問題の数理解析に加え、「滑らかでない多様体上での変分問題、非線形波動」に、また流れに沿う積分汎関数を導入することにより不均質媒質中のNavier-Stokes方程式の解の構成問題にも適用される。(2)「局所積分評価・各点評価」を特徴とするこの解析は「大域的積分評価」の所謂有限要素解析とは異なる局所性を精密に解析するものであり、数値解析の基礎理論ともなるものと思う。Pisa,St.Petersburgなどでも離散問題の局所正則性解析は成されていないようである。(3)離散モース流の近似に依存しないDeGiorgi・Nash・Moser,Campanato評価を得ることが出来た。差分近似に依存しないこれら正則性評価は放物型方程式の解の構成問題に直接用いることが出来る。これら差分解の評価が解の構成に直接適用出来ると言う意味において放物型偏微分方程式のアプリオリ評価とは異なるものであり、また「離散Morse流法」に実体をあらしめているものである。三沢正史はp-調和写像変分問題のMorse流に取り組み正則性及び部分正則性の詳細な解析を行いMorse流の構成にも成功している。これは調和写像の対応する成果と比して自然なものである。小俣正朗は各種変分問題のMorse流の構成を行うべくその数理解析と共に数値解析・実験で多くの試みをした。その中にあって離散Morse流法による数値解析には収束性において「変分汎関数の最小化性」が顕著な働きを示すことを見出している。この企画の課題の一つである非線形最適化のアルゴリズム・プログラミング・ソフトウェアー作りにおいて柏木将宏は自身のアルゴリズムを整理しそのプログラミングを行いソフトウェアー化した。多変数変分問題の一般臨界点解析を目指して、1983年に提案した離散Morse流法の数理解析の基礎理論を整備することと、それを基礎とした各種変分問題、特に液晶や超伝導など物質科学に現われる具体的問題の数値実験を試みて数理解析・数値実験、更には物質科学研究のあり方を探ろうとして来ました。その数理解析においては、離散Morse流に正則性「Holder評価」、「Harnack不等式」、「Campanato評価」、それと「双曲型方程式へのCampanato理論の試み」などでまとまった仕事をすることが出来ました。それに申請者とりましては非定常のNavier Stokes方程式が次の汎関数の列1/h∫_Ω|u(x-hu(x))-u_<n-1>

(x)|^2dx+∫_Ω|▽u(x)|^2dx,(n=1,2,...)をダイバージェンス・フリーのSobolev空間で扱えることに気付いたことは嬉しいことでした。その扱いに最小化写像を使える利点がありますので、整備してきた差分偏微分方程式の正則性理論を用いてNavier-Stokes方程式の解の構成に、非線形波動の問題とともに取組みたいと思います。非線形最適化のプログラム開発には、小俣正朗は(1)変分法に基づいて、熱型と波動型方程を有限要素法によって解くアルゴリズムを開発しました。(2)上記に対して、専用の並列機を開発しました。(3)学生にこのマシンの応用ソフトウェアの開発を依頼しました。柏木将宏は2次元デスクから2次元球面への調和写像の離散Morse流の数値実験を球面の距離による調和写像のエネルギーを直接扱いました。(1)コンピュータ機器の初期設定など設置導入作業、(2)ソフトウェアのインストール、(3)ドメイン分割、最適化手法、可視化などの情報や有用なソフトウェアツールに関する図書、雑誌およびWWWサイトの検索、ドキュメントや図表の資料整理、などの作業を学生に依頼しました。Morse最急勾配流を構成し、その時間無限大の極限として一般臨界点解析を行うべく「初期条件から始めて、逐次変分汎函数を導入し、その最小化函数を求めることにより、その極限としてMorse流を構成する」に思い至り、これを「離散Morse流法」として提案した。「離散時間ごとで最小化性を活用出来る」離散Morse流の方法に新たな数理解析が見出されると思う。3年間の研究企画のもとで次のことが5つの論文に纏められた。(1)変分解析を利用できる離散Morse流法は「係数に対する滑らかさの弱い仮定」のもとで使えるため、特異点をその本質とする液晶・超伝導等物質科学間題の数理解析に加え、「滑らかでない多様体上での変分問題、非線形波動」に、また不均質媒質中のNavier-Stokes方程式にも適用される。(2)「局所積分評価・各点評価」を特徴とするこの解析は「大域的積分評価」の所謂有限要素解析よりは精密な解析であり、数値解析の基礎理論ともなるものと思う。Pisa, St.Petersburgなどでも離散問題の正則性解析は成されていないようである。(3)離散モース流の近似に依存しないDeGiorgi・Nash・Moser, Campanato評価などを得ることが出来た。これらの評価は解の構成問題に用いることが出来ると言う意味において放物型偏微分方程式に対するそれら評価よりは重要なものであり、「離散Morse流法」を実体あらしめるものである。三沢正史はp-調和変分問題のMorse流に取り組み、所謂Hildebrandtの意味での初期条件に対する仮定のもとでMorse流の構成に成功し、その正則性及び一般Morse流の部分正則性の詳細な解析を行った。これは調和写像の対応する成果と比して充分なものである。小俣正朗は各種変分問題のMorse流の構成を行うべくその数理解析と共に数値解析・実験で多くの試みをした。その中にあって離散Morse流法による数値解析には収束性において変分汎関数の最小化性が顕著な働きを示すことを見出した。
近代ロシアの帝国医学の創出と医学地誌

本研究では、19世紀後半、帝政ロシアが広大な地域を植民地化していく際に、いかなる医学地誌を編み、いかなる医学知がどのように帝国内を循環していたのかを、帝国の医学の形成との関連において解明することを目的としており、とりわけ本年度は、以下の二つの課題に取り組んだ。第一に、ロシアと日本におけるロシア艦隊の寄港地である長崎とを結ぶ〈梅毒の科学〉を解く鍵が、海軍の医学地誌項目のうちの、梅毒の科学的治療をめざす「鉱物学」(主に温泉)にあるのではないかとの考えから、ロシア海軍軍医による雲仙温泉の温泉論を分析し、現場での医療実践とそれを基づき形成される医学知のありようを明らかにすることををめざした。それを通して、ロシア海軍医学における〈梅毒の科学〉のあり方を究明し、雲仙を中心とした東アジアにおけるロシア艦隊の医療・保養地ネットワーク構想の基盤となる医学知について明らかにした。第二に、上記と同時期である19世紀後半にロシアの植民地化が進んだ中央アジアに視点を移し、異文化空間としての中央アジア(トルキスタン)においてロシア軍医が何を問題とみなし、いかなる医療実践を行ったのかを明らかにすることをめざした。特にトルキスタン軍管区設置後(1867)、軍事医務局所属軍医が問題とみた梅毒の蔓延状況とその制圧策について、ロシア陸軍軍医たちが報告書や論文等において展開した論を分析することで明らかにし、帝政期ロシアトルキスタン統治のあり方を医学という観点から究明することをめざした。本年度は、第一課題であるロシア海軍軍医による長崎・雲仙に関する温泉論の分析を行った。分析対象とする主な史資料は前年度に収集していたが、研究遂行中に必要であることが判明した追加史資料の収集をロシア・サンクトペテルブルグ市所在のロシア国立図書館等にて行った(2018年7月)。その研究成果は、2019年1月にロシア国立サンクトペテルブルグ大学において開催された国際シンポジウム(Symposium "International Models in East Asia in the 20-21 centuries: Sociocultural and International dimension" )において報告した。また、先述した2018年7月のサンクトペテルブルグにおける史資料調査では、中央アジアにおけるロシア陸軍の梅毒対策に関する調査も合わせて行い、さらに、翌8月および2019年3月に行ったウズベキスタン調査では、ウズベキスタン共和国国立中央歴史文書館において関連する文書館史料の調査・収集を、また、ナヴォイ記念国立図書館においては19世紀および20世紀に刊行された史資料の調査・収集を実施し、これらの史資料の分析、考察を進めた。2019年度は、2018年度よりすでに取り組んでいる課題の解決をさらに進める。具体的には、2018年2月に国際シンポジウム(Symposium "International Models in East Asia in the 20-21 centuries: Sociocultural and International dimension" )で報告した研究成果を論文として刊行する。また、2019年4月上旬にウズベキスタン・タシケント市所在のウズベキスタン共和国国立中央歴史文書館およびナヴォイ記念国立図書館において19世紀後半以降20世紀前半に至るまでの帝政期ロシアおよびソ連邦による中央アジアにおける梅毒対策に関する史資料の調査・収集を行い、その解読を進めている。これらの史資料の分析、考察の過程において、すでにさらなる調査の必要性が判明しているため、2019年夏期に、再度、ウズベキスタン共和国国立中央歴史文書館およびナヴォイ記念国立図書館、また新たに医学文書館においての文書館史料の調査を予定している。これらの文書館には極めて貴重な史料が所蔵されており、複写料金も高価なため手で書き写すことも含めて効率的に史料収集が可能となるよう、史料の保管状況等を見て適切に判断したい。また、帝政期ロシアもしくはソ連邦の中央政府によってサンクトペテルブルグおよびモスクワにて保管された史資料についてはロシアでの調査が必要である。これらについても、夏期の間に可能な限り調査を実施する予定である。研究成果は、秋以降に開催される学会やシンポジウムでの口頭発表、また、論文等による公表をめざしている。平成29年度は、「ロシア海軍における医学知の循環」という課題に取り組んだ。帝国の医学のあり方を描くには、世界航海中のロシア海軍の軍艦から本国へ還元された医学知の循環のあり方を解明する必要がある。本研究では、19世紀後半の帝政期のロシア海軍医学における医学地誌の医学的知の成立における重要性に着目した。そして、ロシア海軍軍医の筆になる医学地誌を読み解き、1890年代より顕著にみられるロシア艦隊の日本における鉱泉治療のあり方を解明することを通して、ロシア海軍における医学的知の扱い、すなわち既存知への知的態度と医療実践とのかかわり、新たな知の形成と帝国における知の流通について検討した。また、日本の鉱泉学の歴史におけるその意味も同時に探った。史料調査に関しては、同年度7月までに日本で入手可能な文献の調査を進め、7月中のロシアのサンクトペテルブルグ市での調査に備えた。同市では、ロシア国立海軍文書館、ロシア国立図書館において調査を実施し、関連ある史資料を発掘、収集することができた。その後、収集した史料について、ロシア海軍軍医の医学地誌における雲仙温泉および小浜温泉の記述が何に由来し、何に信頼を置き成立しているのかなど、系譜学的な解明を行った。また、ロシア海軍が寄港地として年間を通して利用していた長崎港における同艦隊の疾病状況、その治療実践を明らかにした。さらに、平成30年度中に開始予定のロシア陸軍等によるトルキスタン(中央アジア)を対象とした医学地誌の編成に関する予備的調査を、平成30年3月にウズベキスタンのタシケント市にあるウズベキスタン国立中央文書館にて実施した。

同館門外不出の目録の調査により、関連史料の所在を把握することができ、次年度に繋がる大きな成果を得た。また、この課題に関連して、日本における中央アジア表象に関する研究成果を「シルクロード国際学術研究集会」にて発表した。平成29年度は、19世紀後半における帝政ロシアの海軍医学を主な研究の対象としていたため、ロシア海軍の海軍軍人、海軍軍医の筆になる公文書が集中的に所蔵されている文書館であるロシア海軍史料館にアクセスし、貴重な新資料を発掘することができた。また、公文書の他に研究の論拠となるような19世紀の貴重な刊行史料をロシア国立図書館における調査において発見、収集することができた。これらの調査により収集された史料を解読、分析をすることで、ロシア艦隊の長崎、雲仙温泉、小浜温泉における実際の治療のあり方や、それに関わった海軍軍医らの間での医学的知の形成のあり方など、従来詳らかでなかった問題を解明することが可能となった。これをまとめた成果は、投稿準備中である。次に、平成30年度に予定していたトルキスタン(中央アジア)における帝政期ロシアの医療に関する研究課題に資するような史料を、ウズベキスタンのウズベキスタン国立中央文書館にて調査することができた。外国の研究者にとって同文書館に入館するための手続きは容易ではないが、この度は入館を許可され、トルキスタン総督府の医療実践および医学知の形成のあり方の解明に資するような文献の所在について調査することができた。このことは、平成30年度の課題解決に向けて大きな一歩を踏み出すことができたといえる。また、トルキスタンに関連して、副次的に日本の中央アジア表象についての研究も進めることができ、国際会議にて口頭発表を行うことができたのも、本研究課題の遂行のための助けとなった。本研究では、19世紀後半、帝政ロシアが広大な地域を植民地化していく際に、いかなる医学地誌を編み、いかなる医学知がどのように帝国内を循環していたのかを、帝国の医学の形成との関連において解明することを目的としており、とりわけ本年度は、以下の二つの課題に取り組んだ。第一に、ロシアと日本におけるロシア艦隊の寄港地である長崎とを結ぶ〈梅毒の科学〉を解く鍵が、海軍の医学地誌項目のうちの、梅毒の科学的治療をめざす「鉱物学」(主に温泉)にあるのではないかとの考えから、ロシア海軍軍医による雲仙温泉の温泉論を分析し、現場での医療実践とそれを基づき形成される医学知のありようを明らかにすることををめざした。それを通して、ロシア海軍医学における〈梅毒の科学〉のあり方を究明し、雲仙を中心とした東アジアにおけるロシア艦隊の医療・保養地ネットワーク構想の基盤となる医学知について明らかにした。第二に、上記と同時期である19世紀後半にロシアの植民地化が進んだ中央アジアに視点を移し、異文化空間としての中央アジア(トルキスタン)においてロシア軍医が何を問題とみなし、いかなる医療実践を行ったのかを明らかにすることをめざした。
新規な含窒素複素環化合物の合成と高選択的酸化還元触媒機能の開発

ポルフィリンは中心金属に関する酸化還元が研究の対象であり、ポルフィリン骨格自身の酸化還元は困難と考えられ殆んど注目されていなかった。ここではポルフィリンの隣接する2つの窒素を架橋しその平面構造に歪を与えると、生体内にあって2電子酸化還元物質として重要な役割を担っているフラビンやニコチンアミドと同様に、2電子還元体であるフロリンが容易に生成する事を見い出した。N(21),N(22)ービニリデン架橋、及び、N(21),N(22)ーエテノ架橋オクタエチルポルフィリン過塩素酸塩は架橋基で狭まれた5位のメソ位ヘハイドライドやシアナイド、エノレート、アセチリド等のカルバニオンが架橋基と同じ側(exo)から立体選択的に付加し、対応する5Hーフロリンを生成する。この5Hーフロリンは酸性条件下で空気酸化されて元のポルフィリンに戻る際にも5ーexo位の水素が選択的に反応した。実際、5ーexo位がアルキル基の場合には空気酸化は全く起こらなかったが、銅2価塩で処理するとこれらのフロリンも速やかに酸化され、N,N′ー架橋ー5ーアルキル置換ポルフィリンを定量的に与える事を明らかにした。一方、鉄ポルフィリンとトリメチルシリルジアゾメタンとの反応によって50%の収率で新規なN(21),N(22)ーエタノ架橋ポルフィリンの過塩素酸塩を得る事に成功し、これを水素化ホウ素ナトリウムで処理すると5位のメソ位にハイドライドが付加した5Hーフロリン誘導体が定量的に生成する事を見い出した。次に、γーヨードプロピルコバルト(III)ポルフィリンの酸化によって合成したNー(γーヨードプロピル)ポルフィリンを加熱する事によって炭素鎖3個で架橋したN(21),N(22)ー(1,3ープロパノ)架橋ポルフィリンを得たが、その還元生成物は非常に不安定で無色物質に分解する事も明らかとなった。以上、N(21),N(22)ー架橋ポルフィリンを開発し立体選択的酸化還元反応への応用に大きく前進した。
プリオン病発病抑制に関わるセルロースエーテル感受性遺伝子の同定

本研究では、申請者がこれまで積み上げてきた独自の成果をさらに発展させる。すなわち、研究期間中に、日常摂取しているセルロース誘導体(CE)に応答してプリオンの増殖を長期間にわたり抑制するメカニズムに関わるCE感受性遺伝子を同定する研究を行う。研究の成果はCE効果の発現機序の解明に役立ち、これまで実体が捕らえられていなかったプリオンに対する生体防御機構の一端を解明することに繋がる。
日本企業の海外拠点に対する異時点間比較調査を通じた経営進化の考察

8月18日8月25日:チェコ共和国におけるインタビュー調査:研究代表者の板垣が2003年に訪問した企業(アルプス電気、東レ)と前回訪問時頃からチェコでの操業を開始した企業(シマノ、デンソー、アイシン、ダイキン)を調査対象として、日本人出向者ならびにチェコ人経営者・技術者とのインタビューを行った。インタビューの要点は、2003年当時から現在に至るまでの製品構成、従業員数、売上高、生産能力と生産実績、日本人出向者数等の変化、開発機能の有無などを軸として、現地拠点の能力構築の進化過程を考察することである。今回の調査の最大のファクト・ファインディングは、2003年当時に若手スタッフとして日本企業に入社した人材の多くが現在に至るまで会社に留まり、いまや現地拠点の最高責任者や経営幹部として経営を担っていることである。この事実は、他の地域に比べてチェコにおける日系企業の人材の現地化が進んでいることを示すものであり、チェコの経営環境と日本企業の経営との相性の良さを裏付けるものと考えられる。12月17日12月20日:中国・上海市、江蘇省南通市・蘇州市におけるインタビュー調査:中国における製造拠点との連携を目的に早期に開発拠点を設立した東レと中国市場の変化を先取りしようとするパナソニックの開発拠点に焦点を当てたインタビューを行った。3月18日3月19日:車載用フロアマットを製造する天津VIAM社を訪問し、日本人及び中国人の最高責任者から、同社設立の経営、人的資源管理や生産管理の手法の推移を通じて、同社の能力構築の進化過程をインタビュー調査した。VIAM社はアメリカ・テネシー州に最大の製造拠点を有する日本企業であり、2017年における同社訪問調査との比較の上でも有意義なインタビューであった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016年度は、研究テーマである海外拠点の能力構築と進化を考察するために、8月9月にタイ、マレーシア、3月に台湾、韓国における日系企業など22の企業・機関を訪問した。主なファクトファインディングは次の通りである。1タイにある自動車関連会社は、従業員規模の面でも、コアになる内製部品の生産と研究機能の付加など質的な面でも90年代初頭に比べて格段に能力を高めてきている。2ASEANに事業展開をする電機関連企業においては、同じ企業グループ内の中国拠点との競争があり、規模の面での成長はあまり見られないが、製品開発や組立などの機能面で独自性を発揮し、グループ内でのプレゼンスを高めようと努めている。3規模・機能の面での成長が著しいタイの自動車関連拠点では、それに対応するために、日本の親工場の人材ならびに各拠点の出向者を集約して、製品開発、生産技術、現場管理の面で支援機能を担う「マザー工場」型地域統括会社が生み出されている。これは、同じ地域統括会社と呼ばれても、戦略面での親会社機能の移管が中心となる欧米企業の地域統括会社とは、かなり性格の異なる組織と考えて良いだろう。4日本人出向者主導の経営スタイルに劇的な変化はないものの、在籍年数が長く日本本社の機能的・規範的企業文脈的知識を身に付けたローカル人材の中から経営トップが生まれつつある。5海外拠点で最高責任者をローカル人材が務めるのは韓国・台湾・中国に多く見られ、その点ではASEAN地域と好対照をなす。6台湾の自動車拠点では、日本化をいっそう深化させ製造現場の能力を高めた「国瑞タイプ」と日本企業との関連が希薄化し台湾化が顕著な「裕隆汽車タイプ」との分化が顕著である、7韓国の地場中小企業には、どこまで一般化できるかは別として、日本の中小企業と類似した能力を構築してきた企業が存在する。当初の計画通り、タイ(2016年8月22日25日)、マレーシア(8月29日9月2日)、台湾(2017年3月8日14日)、韓国(3月15日)における調査を実施した。タイ・マレーシア・台湾・韓国における以下の企業・機関におけるインタビュー調査を実施した。()内は主なインタビュー相手。タイ:いすゞ自動車(副社長(EVP)、法務担当副社長、生産担当副社長、購買部長、総務人事部長)、いすゞエンジン製造(社長、製造担当Exe、生産企画担当Exe)、三菱電機オートメーション(社長、企画担当役員、モーター・ポンプ担当役員)、シチズンマシナリ(社長、生産管理部長)、トヨタ自動車バンポー工場、デンソー・インタナショナル・アジア(副社長(生産革新)、副社長(調達)、地域企画部長)、トヨタ自動車アジアパシフィックエンジニアリング&製造(副社長(EVP、生産管理)、副社長(EVP、購買)、副社長(VP、購買技術)、副社長(VP、TPS推進))。マレーシア:金海機械工程(MD、ED、GM)、TDK (社長、取締役) Sdn Bhd、永城(董事、工場長)、パナソニックAVCネットワーク(取締役(製造技術)、取締役(財務)、JETRO(所長)。台湾:台湾松下電脳(総経理)、国瑞汽車(総経理)、中華汽車新竹工場&楊梅工場(副社長2人、工場長)、裕隆汽車三義工場(副総経理)、経済部台日産業合作推動弁公室、裕隆集団最高顧問、滝澤科技(董事長、総経理)、協欣金屬工業(董事長)、新三興(総経理、副総経理)。韓国:UNICK(常務(営業)、課長(戦略企画)、次長(海外営業))。研究上、重要な企業の中で、先方の都合により訪問できなかった企業も少数だがあった。

ただし、その穴を埋めるべく華人系企業なども訪問でき、日本企業の特色を明らかにするための比較対象としても、日本企業取り巻く経営環境を知る上での有意義であった。夏期調査:平成29年8月23日25日に、アメリカテネシー州の所在する自動車部品メーカーであるカルソニックカンセイ、自動車用フロアマット・カーペットを製造するVIAM社(日本バイリーンの子会社)、建設機械メーカーであるコマツの3社を訪問し、この20年間の経営の変化についてインタビュー調査を実施した。最も目立つ大きな変化は、製造現場に積極的に入り、改善や生産革新でイニシャティブを取るアメリカ人経営者の登場である。次いで、8月28日29日にメキシコのホンダおよびマツダ工場を訪問した。ここでは経営の在り方そのものにはそれほど大きな変化は認められなかったが、着実に規模を拡大しており、アメリカ市場との密接な関連がより重要度を増していることが確認できた。それとの関連でトランプ米大統領のNAFTA見なおし論に対しては意外なほど冷静な反応であったことが印象的であった。春期調査:平成30年3月29日30日に、上海のデンソー開発センターおよびパナソニック統括会社の自動車関連機器開発センターにおいてエンジニアならびに経営者を対象としたインタビューを行い、最近の中国自動車市場の変化ならびにそれへの対応を中心とした経営の変化について調査した。最近の中国自動車市場における最も顕著な変化としては、中国の民族系メーカーが「安かろう悪かろう」から信頼性と耐久性の面できちんとした品質の乗用車を開発しようとする姿勢に転換しつつあることである。そうした変化は日本のサプライヤーにとって本領を発揮する大きな機会が訪れつつあることを意味する。その際の最大のチャレンジは、日本メーカーのじっくりと時間をかけて高品質を目指すものづくりの在り方と中国民族系メーカーのスピードの速さとの間の折り合いをどう付けるかであろう。平成28年度夏期のタイ、マレーシア、シンガポール調査においては、かなり多くの過去に訪問した生産・開発拠点を再訪することができ、ほぼ予定通りの調査を実施することができた。また、同年度春期の台湾・韓国調査においても過去に訪問した企業の撤退などにより完全な経営比較はできなかったものの、それは本調査プロジェクトの計画段階から想定されたことであり、その意味では順調に研究が遂行できたと言って良い。平成29年度の夏期北米調査では、上述したように新たな発見があり質的には実りある調査ができたものの、予算の制約から調査期間が十分に確保できず、量的にはやや残念な進捗状況となった。同年度の春期調査では調査期間が短かったものの、中国地場メーカー最近の変化を確認できるという大きな収穫があった。8月18日8月25日:チェコ共和国におけるインタビュー調査:研究代表者の板垣が2003年に訪問した企業(アルプス電気、東レ)と前回訪問時頃からチェコでの操業を開始した企業(シマノ、デンソー、アイシン、ダイキン)を調査対象として、日本人出向者ならびにチェコ人経営者・技術者とのインタビューを行った。インタビューの要点は、2003年当時から現在に至るまでの製品構成、従業員数、売上高、生産能力と生産実績、日本人出向者数等の変化、開発機能の有無などを軸として、現地拠点の能力構築の進化過程を考察することである。
ミトコンドリアゲノムからみたイネ属の進化に関する研究

1.イネ栽培種ミトコンドリアDNAの制限酵素断片長多型イネ栽培種、日本型(4)、インド型(4)、及びジャワ型(2)の合計10品種を用いてミトコンドリア遺伝子プローブとのサザンハイブリダイゼーションにより制限酵素断片長多型(RFLP)を解析した。その結果、8種のプローブのうちcoxI、atp6をプローブに用いた場合、生態種によって付加的な断片の出現や消失が認められ、制限酵素xbaIで切断し、rrn18をプローブに用いた場合、一部のインド型品種に0.7kbの欠失が認められた。ジャワ型品種は日本型品種と同一のパターンを示した。2.イネ属ミトコンドリアDNAの類縁関係と進化イネ栽培種2種及びイネ属野生種11種、合計23系統を用い、全DNAを制限酵素Hind IIIで切断後、同様の解析を行った。得られた制限酵素断片長パターンから、UPGMA法により系統間の遺伝距離を求め、クラスタリングを行い、系統樹を作成した。その結果、AAゲノムの0.sativa、0.glaberimma、0.breviligulata及び0.ruffipogonは一つのクラスターを形成したが、0.sativaのインド型品種は0.glaberimmaと近縁であるという結果が得られた。BBおよびBBCCゲノム種に関しては、大きく0.punctata(BBCC)と0.minuta(BBCC)のグループら分かれた。2倍体0.punctata(BB)は0.punctata(BBCC)型と0.minuta(BBCC)型に分かれた。このことから、4倍体の0.puntataと0.minutaは異なるミトコンドリアゲノムをもつ2倍体の0.punctataより別々に生じたということが推察された。CCゲノム種の0.officinalisと0.eichingeriは互いに類似し、またCCDDゲノム種の0.latifoliaと0.altaとも類縁性が高かった。0.australiensis(EE)と0.brachyanth(FF)はパターンが大きく異なり、ミトコンドリアゲノムからみて最も遠縁と判断された。イネ栽培種およびイネ属野生種のミトコンドリアゲノムからみた類縁関係をミトコンドリアDNAのプローブを用いたサザンブロッテングにより解析した。全DNAをXbalで切断し、ジコキシゲニンでラベルした7種のプローブで検出した結果、イネ栽培種o.sativaではatpA、atp9およびcoxllでは多型は認められなかったが、coxl、atp6、cobおよびrrn18では多型が検出された。atp6を含むsall断片をプローブに用いた場合、日本型およびジャワ型に存在する3.7kbの断片はインド型およびO.glaberrimaには存在しなかった。同様にcoxlを含む断片をプローブにした場合、日本型およびジャワ型に存在する1.9kbの断片はインド型およびO.glaberrimaには認められなかった。さらにrrn18をプローブにした場合は、インド型およびO.glaberrimaに日本型やジャワ型と比較して0.7kbの欠失が認められた。以上のようにO.sativaのインド型品種はO.glaberrimaと類似し、また日本型とジャワ型品種は互いに類似していた。

次に、O.sativaおよびO.glaberrima以外のイネ属野生種8種も加えてその多型を分析したところ、O.rufipogonを含めてO.sativa複合体(AAゲノム)は類似のパターンを示し、一つのクラスターを形成した。2倍体O.punctata(BB)、4倍体O.punctata(BBCC)、O.eichingeri(CC)、O.officinalis(CC)およびO.latifolia(CCDD)はほとんど同一のパターンで、類縁性が極めて高いことを示した。BBCCゲノム内でもO.minutaはやや異なっていた。またO.alta(CCDD)およびO.australiensis(EE)はO.officinalis複合体の中でも異なっていた。イネ属植物の類縁関係については遺伝距離を求めUPGMA法によりは系統樹としてまとめた。1.イネ栽培種ミトコンドリアDNAの制限酵素断片長多型イネ栽培種、日本型(4)、インド型(4)及びジャワ型(2)の合計10品種を用いてミトコンドリア遺伝子プローブとのサザンハイブリダイゼーションにより制限酵素断片長多型(RFLP)を解析した。その結果、8種のプローブのうちcoxI、atp6をプローブに用いた場合、生態種によって付加的な断片の出現や消失が認められ、制限酵素xbaIで切断し、rrn18をプローブに用いた場合、一部のインド型品種に0.2kbの欠失が認められた。ジャワ型品種は日本型品種と同一のパターンを示した。2.イネ属ミトコンドリアDNAの類縁関係と進化
凍結融解作用下のコンクリート複合材料における塩化物イオンの移動拡散鋼材腐食の評価モデルの開発

(1)凍結時の細孔中水分の状態方程式の精緻化コンクリート中の細孔に捕捉されている水分の状態方程式を氷点下に対しても適用し,固相-液相-気相の3相平衡状態に対しても適用できるように,従来の水分平衡移動解析モデルDuCOMを拡張した。また,氷点下120度までの自由体積変化を計測するとともに,絶乾燥状態と不飽和湿潤状態,ならびに湿潤完全飽和状態のコンクリートの挙動の違いを実験によって求め,適用を考慮しているモデルの精度と適用性について検討を行った。その結果,挙動の大枠は追跡が可能であることを確かめた。従来の熱力学モデルは極低温での体積変化は対象とするも,粗骨材中の水分と気泡による水圧降下作用は考慮できていないことから,この2者を考慮可能な熱力学構成モデルの基本デザインを行った。水圧降下のモデル化には,微細孔空隙間の連結性と局所移動抵抗を考慮する必要があることが明確となった。これまで4次の局所ランダム連結性が気相の移動に関して知られていたが,セメント硬化体中の細孔から,独立気泡への連結性は2次連結性と第一次近似しても良いことが実験によって分かってきた。粗骨材中の水分とセメント硬化体中の水分の局所交換は,連成解析システムDUCOMでも考慮されてきたが,この機能が直接,凍結融解作用に適用できるか否かの検討を同時に行った。低温時の骨材中の水分凍結平衡線を得ることができれば,コンクリート複合体のシステムに対しても適用が可能であることが感度解析でおよそ分かった。
小型風力発電システムのための最適風向追従システムの基礎研究

本研究の目的は,小型風力発電システムに対して,日本の変動する風況下における簡単かつ安価な制御システムの構築を行うことである.本研究では特に,風向・風速に対する最適な追従性について検討をおこなってきた.最終年度である本年は,昨年度の知見を利用した製品モデルを製作,実験を行った.以下に概要を示す.■実証と次世代小型風力発電システムのための技術検討昨年度までに,風向最適追従システム:スウィングラダー,風速最適追従設計:マルチスタガロータを理論的に検討してきた.そこで本年は,これらの風向・風速最適追従システムを一体化した製品風力発電システムAIRDOLPHINに装備した.AIRDOLPHINは,直径1.8m,最大出力3kW,耐風速50m/sを実現した小型風車である.本研究ではAIRDOLPHINを,東京湾埋立地に設置し,フィールド試験を行った.試験項目は風向・風速,ヨー角,回転数,発電量とした.試験は,IECの性能試験方法に準拠した計測を行っている.フィールド試験により,AIRDOLPHINでは,上記二つの機能を実現したことにより,飛躍的に総発電出力が向上し,かつ変動風に対する追従性が向上したことが示された.なお,別途東京湾で試験的に行っている遠隔通信システムを利用し状況の観測と監視を目的とした通信システムを導入し,遠隔観測制御の研究も同時に行った.その状況をWebサイトでもリアルタイム公開を行っている.本研究の目的は,小型風力発電システムに対して,日本の変動する風況下における簡単かつ安価な制御システムの構築を行うことである.本所与期間内では,最適運転を可能にする風向・風速最適追従システムを考案・開発・実験評価を行う.本年度は,最適風向変動追従システムの基礎検討として,以下の検討を行った.(1)風速毎の最高効率追従システムの設計風車には風速と周速の比(周速比)をパラメータにした最適効率が存在する.ブレード特性と風速が既知の場合,最適な回転数およびその出力特性が予測できる.本年は,風速感知システムと発電機負荷調節システムを用い,回転数制御による最適出力特性取得に関して最高効率追従システムの検討を行った.(2)最適風向追従システムの構築風車は,主風向に正対したときに最も効率よくエネルギー取得を可能にする.一般的に小型風力発電システムでは,ブレードと一体化した尾翼より風向制御を行うが,ガストなどの急激な風速変化が生じるような風向変化には追従が困難となっている.本サブテーマでは,風車自体の自己追従性理論の整理と新システム理論構築に向け,東京湾臨海埋立地に計測用小型風車を設置し,風車のヨー偏向力の測定を行い,ヨー偏向システムの検討を行なった.本研究の目的は,小型風力発電システムに対して,日本の変動する風況下における簡単かつ安価な制御システムの構築を行うことである.本研究では特に,風向・風速に対する最適な追従性について検討をおこなってきた.最終年度である本年は,昨年度の知見を利用した製品モデルを製作,実験を行った.以下に概要を示す.■実証と次世代小型風力発電システムのための技術検討昨年度までに,風向最適追従システム:スウィングラダー,風速最適追従設計:マルチスタガロータを理論的に検討してきた.そこで本年は,これらの風向・風速最適追従システムを一体化した製品風力発電システムAIRDOLPHINに装備した.AIRDOLPHINは,直径1.8m,最大出力3kW,耐風速50m/sを実現した小型風車である.本研究ではAIRDOLPHINを,東京湾埋立地に設置し,フィールド試験を行った.試験項目は風向・風速,ヨー角,回転数,発電量とした.試験は,IECの性能試験方法に準拠した計測を行っている.フィールド試験により,AIRDOLPHINでは,上記二つの機能を実現したことにより,飛躍的に総発電出力が向上し,かつ変動風に対する追従性が向上したことが示された.なお,別途東京湾で試験的に行っている遠隔通信システムを利用し状況の観測と監視を目的とした通信システムを導入し,遠隔観測制御の研究も同時に行った.その状況をWebサイトでもリアルタイム公開を行っている.
日本人のマグネシウム摂取状況を反映したラット肝臓内栄養素代謝に関する包括的解析

マグネシウム(Mg)欠乏の度合いは、0.02%Mg食投与の方が0.04%Mg食投与よりも重度であるが、0.02%Mg食投与では血清Mg濃度以外の血清指標に有意な変化はみられなかった。肝臓における発現変動遺伝子数は、0.02%Mg食投与の方が0.04%Mg食投与よりも多かった。発現変動を示した遺伝子には、脂質代謝、糖質代謝、免疫応答、細胞接着に関するものが両群に共通して多く含まれており、Mg欠乏が軽度であってもこれらの機能は影響を受けることが示唆された。本研究では、現在の日本人のマグネシウム(Mg)摂取不足状況および今後起こりうるMg摂取不足状況を想定したMg欠乏食をラットに投与し、その摂取状況下で引き起こされる生体への影響、特に栄養素代謝について明らかにする。平成28年度は、充足率20%を想定したMg欠乏食投与による影響について生化学的解析を行った。飼料はAIN-93G飼料組成に基づき作製し、正常食のMg濃度0.05%を推奨量(充率100%)と仮定し、Mg欠乏食は、充足率20%の飼料中Mg濃度0.01%に設定した。3週齢のWistar系雄ラットを正常食で1週間予備飼育後3群に分け、正常食を自由摂取させる正常食群、Mg欠乏食を自由摂食させるMg欠乏食群、Mg欠乏食群と等量の正常食を投与するペアフィーディング群とし2週間本飼育を行った。飼料摂取量は正常食群に比べMg欠乏食群において5%の有意な低下を示した。そのため体重増加量は、正常食群に比べMg欠乏食群で有意に低下したが、摂食量が等しいペアフィーディング群との間に差は見られず、摂取Mg量が異なることによる成長への影響はみられなかった。正常食群・ペアフィーディング群に対し、Mg欠乏食群では血清中Mg濃度の有意な低下が引き起こされた。またMg欠乏食群では血清中のカルシウム濃度が有意に上昇し、リン濃度はペアフィーディング群に対し有意な低下を示した。これら血清中ミネラルの変動は、重度Mg欠乏食投与と同様な変動を示した。脂質代謝に関連する項目として、血清中LDLコレステロール濃度とリン脂質濃度がペアフィーディング群に対しMg欠乏食群において有意な上昇を示した。たんぱく質代謝および腎機能に関連する項目として、ペアフィーディング群に対しMg欠乏食群において血清中アルブミン濃度の有意な低下、血清中尿素窒素の有意な上昇がられた。これらの変動も重度Mg欠乏食投与と同様であった。本研究では、現在の日本人のMg摂取量の推奨量に対する充足率約70%を想定した0.04%Mg食、その半量の0.02%Mg食(充足率40%)、さらにその半量の0.01%Mg食(充足率20%)を設定して栄養素代謝の変動について解析する。本年度は、上記3つの条件における生化学的解析を行う予定であったが、充足率20%の飼料中Mg濃度0.01%についての生化学的な解析しか行えなかった。充足率40%の飼料中Mg濃度0.02%、充足率約70%の飼料中Mg濃度0.04%については、飼料摂取量の低下が引き起こされず、一度の飼育で2条件行うことが可能であると思われるので、今後早急に行い生化学的解析のデータを揃えていく予定である。平成29年度は、充足率約70%とその約半量の充足率40%を想定したMg欠乏食投与による影響について生化学的解析と肝臓のトランスクリプトーム解析を行った。飼料はAIN-93G飼料組成に基づき作製し、正常食のMg濃度0.05%を推奨量(充率100%)と仮定し、Mg欠乏食の飼料中Mg濃度は、充足率70%の0.04%と充足率40%の0.02%に設定した。3週齢のWistar系雄ラットを正常食で1週間予備飼育後3群に分け、正常食、0.04%Mg食または0.02%Mg食をそれぞれ自由摂取させ、2週間本飼育を行った。飼料摂取量に3群間で有意な差はみられなかった。血清中Mg濃度は、0.04%Mg食群、0.02%Mg食群共に正常食群に対し有意に低下したが、その低下度合いはそれぞれ8%、30%とMg摂取量の少ない方が重度であった。しかし血清中Mg濃度の低下が0.04%Mg食群よりも重度であった0.02%Mg食群において血清Mg濃度以外の指標に有意な差が見られなかったのに対し、0.04%Mg食群では、血清中リン濃度の有意な上昇、血清中アルブミン濃度の有意な低下、血清中総タンパク質の低下傾向、精巣周囲白色脂肪組織重量の上昇傾向がみられた。肝臓のDNAマイクロアレイ解析の結果、0.04%Mg食投与、0.02%Mg食投与それぞれにおいて同じ条件にて抽出された有意な発現変動を示す遺伝子には、炎症、脂質代謝、細胞接着に関するものが多く含まれていた。また0.02%Mg食投与では、情報伝達、翻訳、転写制御への影響が顕著であることが推察された。詳細な解析については、今後も行っていく予定である。