hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯髄再生療法を目指したヒアルロン酸による歯髄細胞増殖・分化誘導の検討

これまでに私達は,歯髄創傷治癒・再生過程を解明するため,歯髄アポトーシスと象牙質・歯髄複合体の修復・再生に関わる細胞増殖・分化の関係をin vivo実験系で明らかにしてきた(J. Dent. Res., 2001;J. Dent. Res., 2003).また齲蝕等の感染後に窩洞形成によって傷害を受ける臨床条件を想定し,窩洞形成時の主要要素であるヒート・ストレスに曝露された歯髄細胞にはアポトーシスが誘導されるが一部の細胞は熱抵抗性を有すること(J. Cell Biochem.,2005),細菌由来LPS刺激はHSF1,Aktを修飾することで,ヒート・ストレス早期のHSF1,Akt活性化を誘導し,活性化したHSP27とともに短時間のヒート・ストレスに対する歯髄細胞の熱抵抗性を増強する可能性を示すこと,(J. Cell. Biochem,2006),低酸素環境下において培養歯髄細胞にアポトーシスと細胞周期停止が誘導されること(J.Dent.Res.,2006)をin vitro実験系で明らかにしてきた.今回,象牙質/歯髄複合体の再生療法確立を目的とした研究において,露髄後象牙質/歯髄複合体欠損部に移植したゼラチンハイドロゲル粒子から徐放されるfibroblast growth factor-2(FGF-2)は,修復象牙質とは異なる新生象牙質形成を象牙質欠損部に誘導すること(J. Endod. 2007)を明らかにした.さらに,ラット切歯歯髄から,象牙質形成能(石灰化能)を有する歯髄細胞株を樹立した(J.Endod.2007).現在,各種グリコサミノグリカンおよび増殖因子が歯髄組織を構成する歯髄細胞,象牙芽細胞,および神経細胞への影響を検討しており,in vitro実験系ではグリコサミノグリカンの1つであるヒアルロン酸が歯髄細胞増殖や神経細胞分化に影響を与えることが明らかになりつつある.これまでに私達は,歯髄創傷治癒・再生過程を解明するため,歯髄アポトーシスと象牙質・歯髄複合体の修復・再生に関わる細胞増殖・分化の関係をin vivo実験系で明らかにしてきた(J. Dent. Res., 2001;J. Dent. Res., 2003).また齲蝕等の感染後に窩洞形成によって傷害を受ける臨床条件を想定し,窩洞形成時の主要要素であるヒート・ストレスに曝露された歯髄細胞にはアポトーシスが誘導されるが一部の細胞は熱抵抗性を有すること(J. Cell Biochem.,2005),細菌由来LPS刺激はHSF1,Aktを修飾することで,ヒート・ストレス早期のHSF1,Akt活性化を誘導し,活性化したHSP27とともに短時間のヒート・ストレスに対する歯髄細胞の熱抵抗性を増強する可能性を示すこと,(J. Cell. Biochem,2006),低酸素環境下において培養歯髄細胞にアポトーシスと細胞周期停止が誘導されること(J.Dent.Res.,2006)をin vitro実験系で明らかにしてきた.今回,象牙質/歯髄複合体の再生療法確立を目的とした研究において,露髄後象牙質/歯髄複合体欠損部に移植したゼラチンハイドロゲル粒子から徐放されるfibroblast growth factor-2(FGF-2)は,修復象牙質とは異なる新生象牙質形成を象牙質欠損部に誘導すること(J. Endod. 2007)を明らかにした.さらに,ラット切歯歯髄から,象牙質形成能(石灰化能)を有する歯髄細胞株を樹立した(J.Endod.2007).現在,各種グリコサミノグリカンおよび増殖因子が歯髄組織を構成する歯髄細胞,象牙芽細胞,および神経細胞への影響を検討しており,in vitro実験系ではグリコサミノグリカンの1つであるヒアルロン酸が歯髄細胞増殖や神経細胞分化に影響を与えることが明らかになりつつある.これまでに私達は,歯髄創傷治癒・再生過程を解明するため,歯髄アポトーシスと象牙質・歯髄複合体の修復・再生に関わる細胞増殖・分化の関係をin vivo実験系で(J.Dent.Res.,2001;J.Dent.Res.,2003;Oper.Dent,2003;J.Endod.2003),齲蝕等の感染後に窩洞形成によって傷害を受ける臨床的条件を想定し,窩洞形成時の主要な傷害要素であるヒート・ストレスに曝露された歯髄細胞が熱抵抗性を有し,ヒート・ストレスによって傷害を受けた歯髄細胞にはアポトーシスが誘導されること(J.Cell Biochem.,2005),細菌由来LPS刺激はHSF1,Aktを修飾することで,ヒート・ストレス早期のHSF1,Akt活性化を誘導し,活性化したHSP27とともに短時間のヒート・ストレスに対する歯髄細胞の熱抵抗性を増強する可能性を示すこと,長時間のヒート・ストレスによる各分子の活性化と歯髄細胞の熱抵抗性にLPS刺激は影響しないこと(J.Cell.Biochem.,2006),低酸素状態が歯髄細胞アポトーシスと細胞周期停止に与える影響を検討したところ,低酸素環境下において培養歯髄細胞にアポトーシスと細胞周期停止が誘導されること(J.Dent.Res.,2006)をin vitro実験系で明らかにしてきた.さらに,象牙質一歯髄複合体の再生療法確立を目的として,生体内での分解・吸収に伴いbasic fibroblast growth

factor(bFGF)を徐放するbFGF含浸ゼラチンハイドロゲル粒子とコラーゲン・スポンジとの混合物を露髄部に移植したところ,ゼラチンハイドロゲル粒子からのbFGF徐放により修復象牙質形成とは異なる新生象牙質形成が誘導されることを明らかにした(投稿中).また,in vitro実験系で各種細胞外基質や増殖因子による象牙質形成への影響を検討するため,石灰化能を有する歯髄細胞株を樹立した(投稿中).現在,各種グリコサミノグリカンおよび増殖因子の影響をin vivo, in vitroの各実験系で検討中である.これまでに私達は、歯髄創傷治癒・再生過程を解明するため、歯髄アポトーシスと象牙質・歯髄複合体の修復に関わる細胞増殖と分化をin vivo実験系で明らかにしてきた(J.Dent.Res.、2001;J.Dent.Res.、2003).また齲蝕等の感染後に窩洞形成によって傷害を受ける臨床条件を想定し、窩洞形成時の主要要素でもあるヒート・ストレスに曝露された歯髄細胞にはアポトーシスが誘導されるが一部の細胞は熱抵抗性を有すること(J.Cell Biochem.、2005)、細菌由来LPS刺激はHSF1、Aktを修飾することで、ヒート・ストレス早期のHSF1、Akt活性化を誘導し、活性化したHSP27とともに短時間のヒート・ストレスに対する歯髄細胞の熱抵抗性を増強する可能性を示すこと、(J.Cell.Biochem.、2006)低酸素環境下において培養歯髄細胞にアポトーシスと細胞周期停止が誘導されること(J.Dent.Res.、2006)をin vitro実験系で明らかにしてきた.今回、象牙質/歯髄複合体の再生療法確立を目的とした研究において、露髄後象牙質/歯髄複合体欠損部に移植したゼラチンハイドロゲル粒子から徐放されるfibroblast growth factor-2(FGF-2)は、修復象牙質とは異なる新生象牙質形成を象牙質欠損部に誘導すること(J.Endod.2007)を明らかにした。さらに、ラット切歯歯髄から、象牙質形成能(石灰化能)を有する歯髄細胞株を樹立した(J.Endod.2007).現在、各種グリコサミノグリカンおよび増殖因子が歯髄組織を構成する歯髄細胞、象牙芽細胞、および神経細胞への影響を検討しており、in vitro実験系ではグリコサミノグリカンの1つであるヒアルロン酸が歯髄細胞増殖や神経細胞分化に影響を与えることが明らかになりつつある.
選択的な光還元・微粒子化反応に基づく新規パラジウム分離法の開発

平成30年度は本課題の最終年度であり、本研究で開発した光還元反応に基づくPd分離法が、ウランを多量に含む放射性廃棄物へ適用可能であることを実証するため、本分離法をウラン含有放射性廃棄物模擬試料に適用した。14元素混合溶液とウランが含まれる標準溶液を混合し、25元素を含んだウラン含有試料を調製した。このウラン含有試料とエタノールを混合した後、20分のレーザー照射を行ってPd沈殿を生成した。生成したPd沈殿を遠心分離により溶液から分離し、王水で溶解させた後、誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)を用いてPd沈殿に含まれる各元素の回収率を導出した。Pd濃度2.4 ppmに対し、U濃度を等量から20倍量(2.448 ppm)まで変化させて、Pdの回収試験を行った。その結果、20分のレーザー照射という短く単純なステップで、約40%のPdを沈殿として溶液から分離回収することができた。また、Pd沈殿に含まれる他元素の混入率は1%以下と極めて低く、ウランを多量に含む試料から選択的にPdを回収することができた。さらに、高レベル放射性廃液中で主要な放射能源となるSr,Cs,Baは、99.9%以上除去された。Pdの質量分析を行う際に測定妨害となるZr, Mo,Ruも99%以上除去されたことに加え、微粒子溶解液の質量数107におけるシグナルはバックグラウンドと同程度であった。このことは、長寿命放射性核種であるPd-107の分析をICP-MSで行う際に、スペクトル干渉源となる元素を除去できたことを示す。以上の結果から、本分離法を適用することで、ウランを多量に含む多元素混合溶液から選択的にPdを回収できることを実証した。今後、高レベル放射性廃液等に含まれ、分析値の報告例が非常に希少な、長寿命核種Pd-107の分析前処理法としての活用が期待できる。原子力発電で使用した燃料中には、ウランの核反応により多種多様な放射性核種が生成する。その中の1つである質量数107のパラジウム(Pd-107)は、半減期が約650万年と長く、長期間に渡り放射線を放出して人体に影響を及ぼす可能性がある。しかし、放射性廃棄物中のPd-107の正確な分析のためには、高い放射能を持つ試料の取り扱いが不可避であり、分析前処理の簡略化が必要であった。そこで本研究では、放射性廃棄物中のPd-107の分析前処理法として、光還元を用いる非接触・選択的なPd分離法を開発する。この分離法では、密閉容器にレーザーを照射するだけでPdの分離が完了し、分離操作の簡略化によって分析作業者の被ばくや作業環境の汚染可能性の低減が可能になると期待される。平成28年度は、光還元によるPd分離法の放射性廃棄物への適用可能性を検証するため、レーザー照射時の種々の分離条件を変えて、高レベル放射性廃液を模擬した試料からのPd回収試験を行った。エタノール含有率を050%まで変化させてPdの回収試験を行った結果、40%でPd回収率が極大となった。Pd濃度と比較して大過剰なエタノールの共存下でPd回収率が変化したため,エタノールがPdイオンに溶媒和するなど溶存状態へ影響を与えている可能性が示唆された。また、エタノール含有率に加え、レーザー照射時間、レーザー光のパルスエネルギー、溶液中のPd濃度の条件を変えてPdの回収試験を行った。条件検討の結果から、20分という短時間で60%程度のPdを他元素の混入率0.5%以下で選択的に回収できた。特筆すべきは、放射性廃液中で主要な放射能源となるSr,Cs,Baの除去率が99.9%以上と高い点である。簡易な分離操作で高いPd選択性を実現できることから、本分離法を用いることで放射性試料取り扱い時の被ばく・汚染可能性の低減が可能であると考えられた。本研究課題として最も重要な、放射性廃棄物への適用可能性の検証を重視したため、本年度行う予定であった電気化学実験を次年度以降に延期することとした。そのため、本分離・分析法の放射性廃棄物への適用可能性の検証は進んでいるが、反応メカニズムの解明については当初の予定よりも遅れている。平成29年度は本課題の2年目であり、エタノール添加に起因するパラジウム(Pd)イオンの溶存状態変化をX線吸収微細構造分光(XAFS)測定により追跡するとともに、本分離法で回収したPdを誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)により分析することで、ICP-MSによる長寿命放射性核種Pd-107測定時のバックグラウンド評価を行った。まず、エタノールの含有率を0%から90%の間で変化させてPdの回収試験を行った。その結果、Pd回収率はエタノール含有率が40%から50%程度で極大となり、それ以上のエタノール含有率では回収率が低下することが明らかとなった。このエタノール含有率によるPd回収率変化の要因を突き止めるため、硝酸-エタノール混合溶液中のPdに対し、Pd-K端XAFS測定を行った。エタノール含有率0, 50, 90%におけるXAFS測定の結果を解析したところ、Pd回収率が低い含有率0%,および90%では、溶液中のPdはほとんどイオンとして存在した。

一方、Pd回収率が高い含有率50%では、一部のPdが極めて小さい金属Pd微粒子として存在することが示唆された。以上の結果から、エタノールの添加によってミクロな金属Pd微粒子が生成し、それが核となることで光照射時の微粒子成長が促進されたと考えられた。また、質量分析法によるPd-107の分析値導出が可能であるかを検証するため、ICP-MSを用いた測定バックグラウンド評価を行った。回収したPd微粒子を王水に溶解し、希釈した微粒子溶解液をICP-MSを用いて測定したところ、測定妨害となる元素の混入が非常に少なく、微粒子溶解液の質量数107におけるシグナルはバックグラウンドと同程度であった。以上の結果から、本分離法はICP-MSによるPd-107測定時の前処理分離法として十分に適用可能であることが示された。XAFS測定の実験結果により、ミクロな金属Pd微粒子が核となることで、その後のPd微粒子成長を促進し、Pd回収率に影響を与えるというメカニズムが示唆された。この結果により、光照射を行う前の溶液中のPdをミクロな金属微粒子の形態にすることで、より効率的なPd回収が可能になるという新たな知見が得られた。また、ICP-MSを用いたバックグラウンド評価では、本分離法で得られるPd微粒子を溶解した溶液試料への測定妨害元素の混入がほとんどなく、質量数107における測定バックグラウンドが極めて低いという結果が得られた。この結果は、本分離法がPd-107の分析前処理法として適することを示している。Pd微粒子形成メカニズムの新たな知見が得られたこと、及び測定バックグラウンドが十分に低く、実試料への適用が大いに期待できる結果が得られたことを踏まえると、研究の進捗はおおむね順調である。平成30年度は本課題の最終年度であり、本研究で開発した光還元反応に基づくPd分離法が、ウランを多量に含む放射性廃棄物へ適用可能であることを実証するため、本分離法をウラン含有放射性廃棄物模擬試料に適用した。14元素混合溶液とウランが含まれる標準溶液を混合し、25元素を含んだウラン含有試料を調製した。このウラン含有試料とエタノールを混合した後、20分のレーザー照射を行ってPd沈殿を生成した。生成したPd沈殿を遠心分離により溶液から分離し、王水で溶解させた後、誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)を用いてPd沈殿に含まれる各元素の回収率を導出した。Pd濃度2.4 ppmに対し、U濃度を等量から20倍量(2.448 ppm)まで変化させて、Pdの回収試験を行った。その結果、20分のレーザー照射という短く単純なステップで、約40%のPdを沈殿として溶液から分離回収することができた。また、Pd沈殿に含まれる他元素の混入率は1%以下と極めて低く、ウランを多量に含む試料から選択的にPdを回収することができた。さらに、高レベル放射性廃液中で主要な放射能源となるSr,Cs,Baは、99.9%以上除去された。Pdの質量分析を行う際に測定妨害となるZr, Mo,Ruも99%以上除去されたことに加え、微粒子溶解液の質量数107におけるシグナルはバックグラウンドと同程度であった。このことは、長寿命放射性核種であるPd-107の分析をICP-MSで行う際に、スペクトル干渉源となる元素を除去できたことを示す。以上の結果から、本分離法を適用することで、ウランを多量に含む多元素混合溶液から選択的にPdを回収できることを実証した。今後、高レベル放射性廃液等に含まれ、分析値の報告例が非常に希少な、長寿命核種Pd-107の分析前処理法としての活用が期待できる。正確なPd-107の分析値
トーラスから対称空間への多重調和写像の構成と可積分系理論の応用

当該研究期間において、大きく分けて3つの成果が得られた。それぞれについて詳しく述べる。(1)2次元トーラスから球面または複素射影空間への非超極小な調和写像ψは、あるk-対称空間への有限型プリミティブ写像にリフトし、それの等質射影として得られることが、Burstall氏等により知られていたが、今回の我々の結果により、ψ自体が有限型であることを示すことに成功した。実際、より一般に、k-対称構造を許容する一般化された旗多様体への有限型プリミティブ写像が与えられたとき、コンパクト対称空間へのtwistor fibrationをある条件を満たすように選ぶと、その等質射影は、対称空間への有限型調和写像を与えることが示せた。この結果の特別な場合として、上記のBurstall氏等の結果の改良が得られる。(2)高次元平坦トーラスからk-対称空間への有限型プリミティブ写像の定義と構成を与えた。これは、Burstall氏等による対称空間への有限型多重調和写像の構成の一般化である。また、2次元の場合のTwistor fibrationの結果をある条件のもとで、高次元に拡張することができた。それの応用として、高次元トーラスから複素射影空間への非超極小な多重調和写像はすべて有限型であることを示した。(3)高い種数をもつコンパクト・リーマン面上で「一般化された有限型プリミティブ写像」の概念を導入し、それが新しい可積分系を定め、ヤコビアン・トーラスからk-対称空間への有限型プリミティブ写像とAbel写像を合成したものと1対1に対応することを示した。さらに、定義域が単連結ではないコンパクト・ケーラー多様体にたいしてもこの概念を拡張することができて、Albanese多様体とAlbanese写像を考えることで同様の結果が得られた。I.McIntoshは、R^2からn次元複素射影空間CP^nへの非超極小(non-superminimal)な調和写像〓を、与えられたスペクトル・データから構成する理論を作った。これは、〓が2重周期の場合は、2次元トーラスT^2からCP^nへの非超極小な調和写像をすべて与えていることが、F.Burstallの結果からわかっている。我々は、値域がC^nのなかの複素2次元平面全体のなす複素グラスマン多様体G_2(C^n)の場合を扱う。特に、n=4として、R^2からG_2(C^4)への調和写像ψを考える。ψが2重周期でT^2からの共形的かつ非超極小な調和写像は有限型であることがわかっている。そこで、スペクトル曲線をCP^1とし、その上の次数3の複素線束O(3(0))を考えると、それらのスペクトル・データから共形的または非共形的な非超極小調和写像R^2→G_2(C^4)の例をいくつか構成することに成功した。逆にMaurer-Cartan形式の〓による引き戻しの成分が定数の場合に、Muarer-Cartan形式を決定することができ、1つの例外を除いて、上記の例のS^1-族に合同であることが示される。また、より一般に、スペクトル・データを与えて、それらから、R^2からG_2(C^<2n>)への非共形的かつ非超極小な調和写像の構成法を与えることができた。これらは、有限型の調和写像になっていることがわかっており、2重周期の場合に、非共形的かつ非超極小なものをすべて与えているかは、今後の課題である。つぎに、スペクトル・データの複素線束を、ある条件を満たすように選ぶと、四元数射影空間HP^<n-1>への非超極小な調和写像が得られることもわかった。

R^2を高次元化し、C^kからG_k(C^n)への多重調和写像も、スペクトル・データから構成できることは、I.McIntoshが、やはり、示しているが、より一般に、C^mからG_k(C^n)の場合に拡張することも今後の課題の一つである。初年度の研究では,G_2(C^4)の2次元調和トーラスで,G_2(C^4)のMaurer-Cartan形式の引き戻しが定値行列になっている場合の分類を行い,それらは2種類あり,そのうちの1種類は種数がゼロのスペクトル曲線で与えられるスペクトラル・データから構成されることがわかった。残りの1種類については,最初の1種類のDressing actionにより得られるのではないかと予想していた。本年度の成果は,Dressing actionの無限小版であるDressing transformというものを考えると,上記の予想は肯定されることがわかった。これらは,Maurer-Cartan形式の引き戻しが定値行列の場合での話しであったが,さらに,一般に,Maurer-Cartan形式の引き戻しが定値行列に限らなくとも,G_2(C^4)のすべての2次元調和トーラスは,上記のスペクトラル・データから構成される1種類の例のDressing transformによって得られるものに,合同変換とS^1-作用を除いて,一致することが示された。ここで,合同変換とは,2次元トーラスT^2の複素座標の変換(z→cz,cはゼロでない複素定数)とK={k;T^2→K}による変換を表す。ここに,KはG_2(C^4)をisometry群Gを用いてG_2(C^4)=G/Kと等質空間として表したときのisotropy部分群を表す。調和写像ψ:T_2→G_2(C^4)のFraming F:T^2→GはF→Fk(k∈K)なる変換を受けても,ψは不変である。また,α=F^<-1>dFとおき,α=α_k+α_Mと標準分解G=K+Mに応じて分解する。さらに,αM=α'_M+a"_Mと,それぞれ,(1,0)-形式,(0,1)-形式に分解するとき,a_λ=λα'_M+a_k+λ^<-1>α"_M(λ∈S^1)と定める。α→α_λはS^1-作用であり,これにより,調和写像の方程式は保たれるので,調和写像のS^1-族が得られる。G_2(C^4)の場合にはこのS^1-族は非自明なものを与える。本年度は、大きく分けて3つの成果が得られた。それぞれについてより詳しく述べると(1)2次元トーラスから球面または複素射影空間への非超極小な調和写像ψは、あるk-対称空間への有限型プリミティブ写像にリフトし、それの等質射影として得られることが、Burstall氏等により知られていたが、今回の我々の結果により、ψ自体が有限型であることを示すことに成功した。実際、より一般に、k-対称構造を許容する一般化された旗多様体への有限型プリミティブ写像が与えられたとき、コンパクト対称空間へのtwistor fibrationをある条件を満たすように選ぶと、その等質射影は、対称空間への有限型調和写像を与えることが示せた。この結果の特別な場合として、上記のBurstall氏等の結果の改良が得られる。(2)高次元平坦トーラスからk-対称空間への有限型プリミティブ写像の定義と構成を与えた。これは、Burstall氏等による対称空間への有限型多重調和写像の構成の一般化である。また、2次元の場合のTwistor fibrationの結果をある条件のもとで、高次元に拡張することができた。
下水管放流による上水汚泥と下水汚泥の混合処理・処分に関する研究

わが国の下水汚泥発生量は1990年度に年間で250百万m3に達した。汚泥発生量は下水道の普及伴い増加し、高度処理の実施によっても更に増加する。今後、多数建設される小規模下水処理場の汚泥の処理・処分も問題になる。一方、急速ろ過システムによる浄水処理工程で発生する上水汚泥の処理も埋立地の確保が困難な上に管理型埋立を要請される状況にあり、今後も現行の処分法を継続することが困難である。更に、水道水源の水質劣化に伴う高度浄水プロセスの導入による上水汚泥の質・量の変化も見込まれている。本研究では、上水汚泥や小規模下水処理場で発生する汚泥を、幹線下水管渠に直接放流して、末端の大規模下水処理場で一括処理することを目指したものである。本年度は下水管により輸送された上水汚泥が下水処理場の最初沈殿池でその他の下水に含まれるけん濁物と共に沈殿さた場合の上・下水混合汚泥の濃縮性と脱水性について検討した。研究成果をまとめると以下のようである。(1)上・下水混合汚泥の沈降性と濃縮性は上水汚泥のALT比と混合比の影響を受ける:ALT比が1/50以下の上水汚泥の混合比を上げる程、混合汚泥の濃縮・脱水性は向上する。ALT比が1/25以上の上水汚泥は最適の混合比がある。(2)上・下水混合汚泥の沈降性と濃縮性は混合汚泥の攪拌条件の影響を受ける:ALT比が低い上水汚泥を混合する場合は、強度を低くして10分程度攪拌すれば良い。ALT比が高くなると、攪拌の影響が小さくなる。
パイ電子系単一分子の非接触電気伝導測定

単一分子の電気伝導特性を評価するための、硬X線による内殻励起を用いる新しい手法を提案し、ベンゼン環の両端に臭素と酸素を有するパイ電子系分子へ適用した。臭素原子上で生成した電荷の分子内移動を、酸素イオンの収量を計測することで評価した。運動量イメージングを用いたイオン計測によって、分子形状を認識した電荷移動計測が可能なことが示唆された。大型放射光施設Spring-8および物質構造科学研究所において低分子試料のX線吸収分光測定を行い、単一分子での伝導特性評価のための測定手法の評価を行った。試料にはビフェニルやナフタレンなどの芳香族分子の両端に、X線吸収元素となる臭素と酸素原子をそれぞれ有する分子を取り上げ臭素から酸素原子への電荷移動を評価した。生成するイオンのイメージング計測を行うことで分子中の電荷の広がりや分子の形の関係についても検討を行った。ビフェニルとナフトール分子に付いて、X線照射によって生成した酸素イオン量を評価したところ、ナフタレン分子では分子中の存在量と比較しても大きな割合の酸素イオンが生成していることを観測し、臭素原子で生成した電荷が分子中を伝播していることを確認した。また、ビフェニルとナフタレン分子の間に電荷移動特性の違いを見出しており、π共役電子の局在性の違いによる伝導特性に違いを捉えていると考えられる。また、それぞれの分子でイメージング計測の結果から、分子形状に関する情報を抽出し、特にビフェニル分子では分子内回転と伝導特性に関係があることを示唆する結果を得た。これと平行して、巨大有機分子の分子ビーム生成のためのエレクトロイオンスプレー(ESI)法を用いた分子ビーム源の設計・製作を行い、更に巨大な分子にの計測について検討を行った。平成20年度に引き続き、分子イメージング計測による分子内の電荷拡散計測法の確立を目指した実験手法の開発を行った。放射光X線を励起光源として用い、X線照射によって分子中に生成した電荷の拡散の分子サイズ依存性を、鎖状構造を有するいくっかの高分子試料について測定した。実験からは、分子鎖長と共に系統的に電荷拡散が変化する傾向が確認できた。さらに、平成20年度に行ったπ電子系試料との比較から、非局在性の高いパイ電子有するか否かにより電荷拡散が異なることも確認され、本手法によって分子内電荷拡散の定量な評価が可能なことを示唆する結果が得られた。また、巨大分子試料のビーム生成のためのエレクトロスプレーイオン源についても、装置の組み立てを行った。さらに、単一分子の物性評価に有望なX線自由電子レーザー(XFEL)光源の利用に向けて、その試験装置であるSCSS(Spring8 Compact SASE Source)試験加速器を用いて、自由電子レーザー利用実験のための技術開発実験を行った。特に、XFELを利用して生体試料やタンパク試料の構造解析を行う際に問題となる、試料損傷の問題を検討した。モデル物質としてコアーシェル構造を有する希ガスクラスターを用い、クラスターのコアに選択的にエネルギーを注入した際のエネルギーや電荷の拡散について検討した。実験結果から、コアで吸収されたエネルギーの内の多くがシェルへの移動した後にクラスターがクーロン爆発していることが確認された。本研究によりXFEL利用時における試料損傷を押さえる上で、希ガスなどのシェルを試料分子に付加することが効果的であることが実験的に確認された。分子イメージング計測による分子内の電荷拡散計測法の確立を目指して、構造が異なる典型的な分子試料での計測と解析手法の検討を進めた。具体的にはサイズの異なるいくつかの鎖状分子試料、構造異性体を有する芳香族試料等について、放射光X線の照射によって生成する解離イオンの分子イメージング計測を行うことで、分子中に生成した電荷の移動の分子サイズ・構造依存性を検討した。鎖状分子の実験からは、分子鎖長と共に系統的に電荷移動が変化する傾向が確認できた。芳香族分子の実験からは分子イメージングによって解離前の分子形状が明瞭に区別できることを確認すると共に、イオン収量の詳細な解析から、構造異性体間の構造の違いに由来すると推測される電荷分配の違いを見出した。本課題で開発した手法により分子内電荷移動の定量な評価が可能なことを示唆する結果が得られた。巨大分子試料のビーム生成のためのエレクトロスプレーイオン源を製作した。試料生成の重要なパラメータである試料流量、噴霧ガス流量、印加電圧によるビーム生成の様子を確認した後に、真空槽内に設置して、質量分析法によって生成する試料ビームの評価を進めた。単一分子の物性評価に有望なX線自由電子レーザー(XFEL)光源の利用に向けて、その試験装置であるSCSS(Spring8 Compact SASE Source)試験加速器を用いて、自由電子レーザー利用実験のための技術開発実験を行った。今年度は特に、試料の電子状態を明らかにするための電子分光技術の開発を進めた。運動量画像計測法を採用することで、高強度のFEL照射による多光子吸収過程についても電子スペクトル計測が可能であることを確認した。
エコロジカル・マーケティング戦略とその展開方法

国内外で地球環境問題が台頭し、企業はその業種にかかわらず、社会的責任から環境問題への対応が求められている。しかし実際には、企業の環境対応と実際の売上高との関係の不明確化、環境対応コストなどの問題により、どのように対応すべきかについて明確な解答が得られていない状態である。本研究は、日本企業の環境対応とマーケティング戦略について検討を行った。まず、市場を構成する消費者の環境意識やエコロジカル・ニーズなどを把握するために、関連文献の調査を行った。その結果、消費者は漠然とした環境への危機感ももっているものの、具体的な環境保全行動にはつながっていないことが分かった。一方いくつかの企業を調査したところ、多くの企業は環境対応商品の販売や環境基金への寄付などを現地点でかなり積極的に行っていることも判明した。そこで、企業の環境対応を消費者は認知しているのか、それは企業のどのような活動や情報ソースから認知されているのか、また、企業の環境対応イメージは企業のイメージアップや購買行動などに影響を及ばすのか、すなわち、消費者の環境対応イメージの形成要因と消費者行動への効果に焦点をしぼり研究を進めた。実際の主婦を対象にアンケートを実施し、そのデータに基づいて分析した。その結果、実際に企業を認知していても、その企業の環境対応の有無を認知している割合は半数にも満たず、環境への関心度はまだ低いこと、また、企業の環境対応イメージは、企業の具体的な活動よりその企業が属する業界全体の環境対応度と関連性が高いこと、環境対応イメージの企業イメージアップへの貢献は低いことが示された。ただし、洗剤などの商品によっては、商品選択上、品質や価格に次ぐ重要な要因になっており、今後、環境対応が差別化戦略上、重要な要因となる可能性が見いだされた。以上の結果をもとに、エコロジカルマーケティングの有効性と展開可能性を考察した。
中国におけるデジタル経済の進展と影響：農村部の変化に注目して

本研究は、現地調査による1次データの収集と解析を主たる研究手法とし、量的分析と質的分析を組み合わせながら、中国農村部におけるデジタル経済の展開過程とその影響を検討する。農村部の変化に重心を置くのは、中国では、経済と人口構造の変化に鑑み、農業・農村部門のデジタル技術に対する需要度が高いと判断したからである。本研究はデジタル技術の地域経済に対する影響を系統的に考察・評価するための第一歩として、中国の農村のみならず、日本の過疎地域や途上国でのデジタル・ボーナスの実現に向け、有益な知見を提供し、新たなアジア経済論の理論形成に貢献できる。
離島・へき地の環境問題と自立的発展に関する研究

本研究は、離島・僻地における環境問題の現状をふまえながら、持続可能な地域自立発展の理論を実証的に奄美と沖縄を対象にして、明らかにしたものである。自然条件のもろい離島社会において、自然のなかで生きてきた人々の暮らしを環境保全型地域社会との関係で住民の自立発展の意識を探った。離島における地域経済発展の困難性や所得格差の拡大のなかで、公共事業による開発依存の志向は強くある。奄美と沖縄における赤土問題、地下水汚染問題、干潟問題は、離島における自然条件のもろさの特殊性をあらわしている。本研究では、離島における自然生態系の環境保全的役割の重要性を地域経済構造との関係で明らかにした。沖縄の基地問題は、公共事業と環境保全の問題が鋭くあらわれた。公共事業依存による開発が地域資源、地域文化、地域人材を活用していこうとする自立発展を阻害していくのである。本研究では、地域自立発展によって、むらづくり日本1になった沖永良部島の集落事例を分析した。この結果は、地域資源を大切にして、個人としてではなく、地域の力になる人づくりに大きな力を注いできたことが明らかになった。また、それは、閉鎖主義ではなく、積極的に外部との交流、市場の研究をすることによって高い所得をあげているのである。この地域では、農業基盤整備などの公共事業の導入が他の奄美地域と比較して遅れていたのである。それは、地域資源を生かし、地域の環境保全を大切にしての地域づくりを展開したためである。地域自立発展は、環境保全条例、環境保全型農業推進条例を制定していく住民のエネルギーになっていく。学校教育の総合学習や社会教育による環境学習のとりくみの先進的事例を本調査研究では、地域住民の環境保全のとりくみとの関係で構造的に明らかにした。平成11年度は、環境問題と農山村の自立的発展に関する図書を国際的視点から集めた。また、日本の各県・市町村・団体の環境政策の資料を収集した。各県・市町村の環境施策の分析をとおして、離島・僻地の政策的課題の位置づけが明らかになった。とくに、離島・僻地については、ゴミ問題や自動車の廃車などの産業廃棄物問題、水問題、赤土問題など地理的、地形的な問題から特殊な問題をかかえている。これらの問題を具体的に地域段階で構造的に明らかにするための予備的調査として、鹿児島と沖縄の離島調査を行った。農山村の地域における自立的発展について、特徴的なことは、都市との交流・連帯活動にあり、地域のみで閉鎖的に環境問題に対処していることではないことに注目した。とくに、山、川、海と河川の流域を中心にした環境保全対策の重要性が離島という自己完結型の狭い自然条件のなかで大切であることがわかった。市町村の環境保全施策、地域産業と環境保全施策、学校教育における環境教育、環境保全型農林漁業施策、環境保全意識の地域人材としての高齢者の役割、社会教育としての環境問題のとりくみなど総合的な対策と地域住民の政策決定における参加民主主義の役割などの課題が明らかになった。沖縄・奄美の環境問題と地域の自立的発展ということで、沖縄本島の読谷村の自立的発展、北部の国頭地域の環境問題の実証的分析を行った。同じ沖縄本島の地域振興のとりくみにおいても、地域住民の参加度合いによって環境保全の状況が異なるのが明らかになった。沖縄本島では、地域開発による赤土流出問題が大きな社会問題になっているが、この問題の克服に、地域住民参加による環境保全のとりくみ、地域参加民主主義が大きく問われているのであるが、前者の読谷村の場合は、相対的に地域住民参加による自立的な地域づくりが進んでいる。この自立的な地域づくりにおいて自治公民館と全町な課題別の地域組織・団体の学習活動が大きな役割を果たしていることが実証することができた。

地域の基礎的組織と全町的な機能集団の有機的統合において、地域の区会・自治公民館が、その地域の自立的発展に寄与している。その寄与において、地域の参加民主主義が基本的メルクマールであった。奄美の与論島と沖永良部においても参加民主主義が環境保全の新たな動きに発展していくのである。沖永良部での環境保全型農業の新たな動きも、参加民主主義を支えていく、地域の学習、自立的な村づくりと密接に絡み、その情報を全町ぐるみに発信していく地域ケーブルテレビの役割も大きい。さらに、北海道の浜中町におけるナショナルトラスト運動も住民参加による環境保全運動を展開し、地域住民による植林運動、土地の保全をしている。以上のことを世界農村社会学会で「日本における環境問題と自立的発展」のテーマで発表した。本年度では昨年に引き続き沖縄本島の読谷村の環境問題と地域の自立的発展ということで、調査を行った。地域の自立的発展ということで、軍用地の問題やその地代の問題がマイナス要因になっていることが実証できた。さらに、沖永良部の離島調査では、和泊町字国頭の個々の農家に入って、むらづり日本1になった地域構造を環境保全農業の確立と地域の子育て、生活・生産をとおしての地域の協同のネットワークを自立発展との関係で実証的に明らかにした。字国頭では、伝統的に国頭小学校を中心としての地域の教育運動があり、学校の授業や行事が地域と深くかかわってきた特徴があり、地域の行事についても学校を中心に展開されきたという歴史がある。地域の歴史の苦難な歴史が学校の校庭にある塩干しの母の像に典型にみられるように、地域の子どもたち伝えられている。字国頭での石川里芋、ゆり、キクの栽培など地域にあった作柄を地域的に定着させてきたことと、個々の農家の経営の自立性との関係で調査した。ここでは、共同出荷体制ではなく、個々が市場に対応して、個々の経営の意志決定を尊重していくという流通のしくみををつくってきたのである。この伝統は、戦前のゆり騒動ということで、一元集荷体制に反対し、個々に仲買をとしてのゆりを販売してきたという地域の特殊性が、現在の個々の農家の経営のなかに反映されている。地域の自立的発展ということをみていくうえで、農産物市場に、個々の農家の自立的対応が実証できた。出生率全国1という和泊町であるが、個々の農家の市場との自立的対応ということと、地域の子育て、生活・生産をとおしての協同のネットワークがつくられていることが実証できた。今年度は、4年間の本研究の最終年度であるため、今までの研究の補足調査を行い、研究のまとめを行った。奄美における住民運動の環境学習的役割として、奄美本島における自然の権利運動や入会権をとうしての環境保全の実証的研究を行った。さらに、奄美の沖永良部島和泊町の環境保全型地域社会づくりと地域の教育実践の事例分析を行った。地域の教育実践として、小学校を中心に自治公民館活動と小学校の地域教材づくりがいっしょに行われ、その実践が地域の環境保全型な自立的な地域発展に貢献していることが明らかになった。また、自立的な地域発展として、地域の伝統的な文化、地域の人材を積極的に生かしていることが特徴であった。
遺伝子改変収縮蛋白を用いた分子超微細構造に基づく筋収縮機構の研究

これまで、アクチン-ミオシンの機能部位やミオシンやアクチンの構造変化は予測されていたものの、実際の現場を捉えることは難しい状況であったが、我々は、この特別推進研究を通して、電子顕微鏡法、X線小角散乱法及びX線結晶解析法により、ミオシン分子やアクチン分子が大きく構造を変化することを検出してきた。また、タンパク質工学の手法を用いて、ミオシンの真のモータードメインやアクチン-ミオシンの相互作用部位をアミノ酸レベルで決定することに成功した。更に、異なるモータータンパク質系であるキネシン-微小管系の複合体の構造も明らかにした。これは、Nature誌のNews&Views欄にも取り上げられた。目標として掲げた、新しい研究技術、すなわち、タンパク質上の特定のアミノ酸残基の位置を決めることの出来る「部位特異的重原子標識電子顕微鏡法」、ATP加水分解反応に伴った構造変化を追うことの出来る「時間分解能電子顕微鏡法」、対称性に依らず三次元構造を徳子との出来る「電子線トモグラフィー法」、高分解能を得る事を可能にした「LB膜法を用いた2次元結晶作成」等の電子顕微鏡技術は完成の域に達した。更に、細胞性粘菌や大腸菌の系を用いたタンパク質工学の手法は、今や、自在に、モータータンパク質達に変異を導入することを可能ならしめている。また、タンパク質の静電ポテンシャルの可視化を可能にした「極低電子量電子顕微鏡法」、タンパク質のポルモルフィズム検出のための「多変量解析画像処理法」なども開発された。電子顕微鏡を使った構造学の観点から、筋収縮の分子メカニズムを解明するための、キ-テクニックはそろったと考えている。遺伝子改変・遺伝子発現などの分子生物学的アプロ-チと三次元クライオ電子顕微鏡法による分子超微細構造解析を結び付けた新しい研究法である部位特定的重原子標識電子顕微鏡法(SHALEM:Siteーspecific Heavy Atom Labelling Electーron Microscopy)と時間分解能電子顕微鏡法を開発するために、下記の研究計画を実施した。(1)ディクチオ型粘菌での改変ミオシン遺伝子の発現ディクチオ型細胞性粘菌(Dictyosterium discoideum,キイロタマホコリカビ)を真核細胞遺伝子発現システムとして採用し、ミオシン分子上の特定のアミノ酸残基をシステイン残基に置換するように変異を導入した。変異を入れる箇所としてはミオシン頭部ドメイン上の興味深い3カ所(N末端、C末端、アクチン結合部位近傍の20Kー50K junction)を選んだ。この変異ミオシン遺伝子をアクチン遺伝子のプロモ-タ-とタ-ミネ-タ-につなぎ、形質転換ベクタ-pnDeIに挿入した。これら変異ミオシン遺伝子のうちN末端を変えたものについては粘菌細胞で発現させ、精製することに成功した。効率、変異細胞の安定性などを検討している。(2)ケイジド化合物をもちいた時間分解能クライオ電子顕微鏡法の開発CagedーATPやCagedーCa等のケイジド化合物を、Nd・YAGレ-ザ-からの355nmのパルス光で照射することにより反応を開始し、急速凍結することにより反応を停止する。時間分解能を持たせる為に、落下中の試料に同期させてレ-ザ光を照射する。光センサ-により試料の位置を検出し、一定時間後に(この時間は可変である)レ-ザ-光を発振させる。凍結時間は、熱電対の熱起電力の変化でモニタ-する。これらの制御および情報処理は、コンピュ-タで行い、光分解より20ミリ秒後のクライオ電子顕微鏡像を得ることに成功した。部位特異的重原子標識電子顕微鏡法のためにディクチオ型粘菌のミオシン・アクチン遺伝子に部位特異的変異を導入した後にディクチオ型粘菌に形質導入し発現させた。ミオシンの場合はAsp5またはAla621にシステイン残基を導入したほかミオシン頭部重鎖C末端にGlyProSerIleValHisArgLysCysPheという部分を付加したミオシン頭部の作製も行い精製した。

アクチンの場合は正負の荷電アミノ酸を中性アミノ酸に変えた。ミオシン数百μgを精製できたのでシステイン残基に蛍光標識出来ることを確かめ、一次構造上での位置を決定しつつあり、モノマレイミドー金クラスタ-の標識を検討中である。時間分解能クライオ電子顕微鏡法の開発が達成され、レ-ザ-光分解反応開始から5ミリ秒後の電子顕微鏡像を得ることが出来、数百ミリ秒後までを追跡することが出来た。低電子線量での画像記録のため、イメ-ジング・プレ-トを用いて、これまでの十分の一の電子線量での画像記録に成功したところ、これまで観察出来なかったトロポミオシン準結晶の中の分子像が見えるようになった。アクチン分子のサブドメイン1の酸性残基の機能を検討するために、ディクチオ型粘菌アクチンのAsp24ー25,Glu99ー100,Glu363ー364をそれぞれヒスチジン残基に置き換えた変異アクチンを発現、精製した。これらについて、ミオシンATPaseの活性化、滑り速度、力発生について酸性残基の機能を検討した。その結果Asp24ー25はATP存在下でのアクチン・ミオシンの相互作用に必須であり、Glu360ー361またはGlu363ー364は相互作用には不必要であり、Glu99ー100はなくても滑り運動は可能である事が分かった。ミオシンの機能を検討する為に、遺伝子保存領域(450ー505残基)のGlu467,476,497をAlaに置換した変異ミオシンを発現・精製した。これらの保存領域はミオシンATPaseのアクチンによる活性化に関与しているらしいことが分かった。長年捜し求められていたミオシン分子のATPによる構造変化をシンクロトロン放射X線小角散乱により、ついに捉えることに成功した:ミオシン分子のATPによる構造変化は、筋収縮の分子的過程の最も重要なものであり、多くのグループにより追求されてきたが、この変化を捉える事は出来なかった。我々は若林克三博士のグループと協力し、高速液クロにより精製した新鮮で純粋なミオシン頭部を用い、シンクロトロン放射X線小角散乱法により、ATPによって構造変化が生じることを突き止めることに成功した。部位特異的重原子標識電子顕微鏡法のためにディクチオ型粘菌のミオシン遺伝子に部位特異的変異を導入しディクチオ型粘菌で発現させたが、収量に問題があった。発現量を増す目的で、重鎖のC端部分を削り取りとった結果、数mgの変異ミオシンを精製できた。このミオシンはATP分解活性やアクチン結合能は保たれており、アクチンとの複合体の三次元再構成も可能であった。時間分解能電子顕微鏡法の開発が完成して、ケージドATPからのATP放出後、5ミリ秒から200ミリ秒のクライオ電子顕微鏡像を得ることに成功した。この時間分解電子顕微鏡像シリーズを解析して、ATPによるミオシンのアクチン・フィラメントからの離脱速度を単頭であるミオシンS1と双頭のHMMとで比較し、後者がより遅いことを確かめた。蛋白の電子顕微鏡法では、低電子線量での低雑音画像記録が重要である。
日本近海に生息するミナミハンドウイルカの生態解明と保全のための基礎的研究

ミナミハンドウイルカの保全のために必要な基礎情報を得るため,分布や移動経路の把握,地域個体群間の関係に関する検討,行動解析,繁殖生理値の収集を行った.その結果,(1)伊豆鳥島周辺に本種が分布し,その個体群は小笠原や御蔵島の個体群との間に関係を有すること,(2)奄美大島での調査により,本種が同島周辺を生活圏とすること,(3)御蔵島個体群の社会行動の分析から,その頻度が性や成長段階によって異なること,(4)飼育個体の性ホルモン分析から,オスの精子形成は春秋により活発になることなどが明らかになった.ミナミハンドウイルカの適切な保護管理システムの構築に必要な基礎的情報を得るため,分布や移動パターンの把握,個体群の現状把握を行うと同時に音声分析による個体群構造や地域個体群間の関係解析,人間の干渉を受けやすい沿岸域での行動解析を試みる.具体的には以下のとおり.(1)本種の存在が強く疑われている海域につき,現地での実際の観察,漂着死体からの組織等を用いたDNA解析によって種同定を行い,分布の有無を確認する.(2)奄美大島周辺の分布とその季節変化,群れ構成を明らかにする.(3)個体識別が進んでいない海域での個体識別調査を開始し,すでに進んでいる海域との照合作業を行い,海域間移動の有無を明らかにする.(4)鳴音データを収集し,その海域間比較を行う.(5)皮膚などの組織試料をもとに遺伝子解析を行い,地域個体群間の類縁関係を明らかにする.(6)飼育個体の行動観察を行うと同時に水中観察が可能な御蔵島個体群についても行動の日周変化を明らかにする.(7)データロガーを装着し,潜水行動パターンを調べる.ミナミハンドウイルカの保全のために必要な基礎情報を得るため,分布や移動経路の把握,地域個体群間の関係に関する検討,行動解析,繁殖生理値の収集を行った.その結果,(1)伊豆鳥島周辺に本種が分布し,その個体群は小笠原や御蔵島の個体群との間に関係を有すること,(2)奄美大島での調査により,本種が同島周辺を生活圏とすること,(3)御蔵島個体群の社会行動の分析から,その頻度が性や成長段階によって異なること,(4)飼育個体の性ホルモン分析から,オスの精子形成は春秋により活発になることなどが明らかになった.対象種であるミナミハンドウイルカの国内での分布域確認のため,長崎県対馬,鹿児島県奄美大島に赴き,それぞれ1回の現地調査(船舶による目視調査および地元研究者等からの聞き取り調査)を行った。その結果,前者では本種と思われる種が少なくとも春には北部沿岸域で時折目撃されていることが写真,ビデオから明らかになり,後者においては,大島海峡において約10頭からなる一群を発見し,他海域との比較のための個体識別用写真の撮影にも成功した。また,分布域把握のための,伊豆諸島から東京都鳥島近海での目視調査を予定していたが,天候不順で中止せざるを得なくなり,この調査は次年度以降に延期することとした。この代替措置として,御蔵島での本種の水中行動観察を行った。また,ミナミハンドウイルカとの行動比較を行うために名古屋港水族館(シロイルカ,ハンドウイルカ)および鳥羽水族館(イロワケイルカ)において飼育個体の行動観察を行った。本種の繁殖周期を明らかにするための基礎研究として,沖縄美ら海水族館で飼育されている個体を対象に定期採血を開始した。また,関連ホルモンの日周変動を明らかにするための24時間採血を2回実施した。これらの試料は来年度,ホルモン濃度を測定する。2007年7月,千葉県鴨川市で定置網に混獲された御蔵島産の雄個体1頭につき,約半年間の保護、治療のあと健康状態が改善したため,2007年3月下旬,衛星標識とデータロガーを装着して,その生活圏ならびに潜水パターンの把握のため,外房半島沖に放流した。現在,その行動を追跡中である。2008年10月27-30日に鳥島周辺海域で目視調査を行い,約30頭の本種を確認するとともに,個体識別用の写真撮影,DNA分析用の糞便試料の採取と音声記録を行った.本調査により,この海域にミナミハンドウイルカが分布することが初めて明らかになった(新聞記事として掲載).鳥島以外では,2008年5月,前年度に続き,奄美大島・大島海峡において目視調査を行った.海況は良好であったが,鯨類の発見はなかった.また,長崎県対馬沿岸での本種と思われる鯨類の発見情報の提供を昨年度同様,地元研究者から受け,同海域のデータを蓄積した.御蔵島での野生ミナミハンドウイルカの行動観察も継続し,出産経験にともなう母子間行動の変化,休息行動等の研究を行い,成果の一部は動物行動学会で発表した.また,行動比較を行うため,シロイルカ,ハンドウイルカ,スナメリ,イロワケイルカに関する飼育個体の行動観察を複数の水族館で実施した.生理学の面では,本種の繁殖の季節性を明らかにするため,飼育成熟雄個体と雌個体について,定期採血を1年以上行った.血液試料が集まったため,水族館から試料提供を受け,今年度はメスのプロゲステロン濃度を測定した.しかし,排卵後の黄体形成を示すプロゲステロンの上昇は認められず,排卵はなかったと推察された.

また,各種生理値の日周変動を明らかにすることを目的として,冬至,春分,夏至に4頭のオスを対象として24時間採血を行い,メラトニン,コルチゾル,テストステロン,直腸音の日内変化を調べた.メラトニン以外に日内変化が認められ,その成果は,日本水産学会大会で口頭発した.ミナミハンドウイルカの分布をはじめて示唆した,2008年鳥島海域調査データの解析を進め,得られた個体識別写真を用いて,すでに本種の分布が知られている東京都御蔵島.小笠原,天草海域との照合作業を行った.その結果,鳥島での識別個体26頭のうち少なくとも1頭が小笠原諸島で識別されている個体と一致し,海域間の交流の可能性が示唆された,鳥島以外では,2009年5月と2010年3月に奄美大島・大島海峡と新たに同島北部においてフェリー等を用いた目視調査,および現地漁業者等へのインタビュー調査を行い,本種の島周りでの分布に関する情報収集ができた.また,2009年5月,長崎大学水産学部練習船鶴洋丸を利用して対馬沿岸の目視調査を行った.上対馬鬼崎から西側沿岸,浅茅湾,下対馬沿岸を経由し,長崎鼻周辺に至る114海里を沿岸0.5海里内で本種を探査したが発見はなかった.生理学的研究では,本種の繁殖の季節性を明らかにするため,過去5年間の成熟オス4頭の血液試料の提供を水族館から受け,テストステロン濃度の測定を行った.その結果,いずれの個体も春から秋に高値を示し,この時期に精子形成が活発になることが示唆されるともに,対象個体の年齢から少なくとも40歳頃までは精子形成機能が生理的には十分備わっていることが推測された.2010年23月,御蔵島周辺海域においてDNA抽出用糞試料の採取を行い,43個の糞を採取した(うち23個体分は既に個体識別されている19個体由来).2007年度末に実施した衛星標識調査については,その後も離脱したロガーの回収はなく,潜水データの記録の入手はほぼ不可能となった.本種の行動と他種との行動比較のため,野生下および飼育下のイルカ5種(ミナミハンドウイルカ,ガンジスカワイルカ,スナメリ,シャチ,イロワケイルカ)の行動観察を行った.本研究においてもっとも重要度の高い奄美大島近海での目視調査を大島海峡と島北西部(東シナ海)を中心に2010年5月と2011年3月に用船により行った.その結果,計6群の本種の発見があり,個体識別のための写真撮影にも成功した.これら以外に2007年以降に地元のダイビングショップ関係者等が撮影した本種の写真を新たに入手した.これらの写真をもとに,背びれの傷等から個体識別作業を行った結果,奄美大島近海の個体群について,50頭以上を個体識別することができ(個体識別カタログを作成),複数年にわたって連続して発見される個体の存在や海峡内と島西部との間の移動も確認された.また,繁殖期や発情周期を調べるための定期採血を沖縄美ら海水族館の飼育成熟個体(オス4,メス2)を用いて前年度から継続して行い,性ホルモン濃度を測定し、その変動を調べた.その結果,本種の雄は,周年精子形成能力を有するが,精子形成がより活発になる時期は春から夏であることがわかった.また,この過程で,水族館側の努力により,新鮮精液を採取することに成功した.さらに,本研究において新たな分布域であることが明らかになった鳥島近海の個体群も含め,糞便,組織,血液等の試料を用いて,個体群判別のためのmtDNA解析を新たに行ったところ,鳥島の個体群は,東京都御蔵島の個体群と遺伝的に近いことが明らかになった.その御蔵島においては,行動の水中観察と水中ビデオ映像の記録・解析を行い,コンタクトスイムなどの社会行動を分析した.