Ehime University Institutional Repository

寺島, 修一

TERASHIMA, Syuuichi

Japanese

『無名抄』「中将の垣内」攷

林, 孝洋

HAYASHI, Takahiro

A Historiography of the Risorgimento: from the Perspective of New Cultural History and Transnational History

佐藤, 康行

SATO, Yasuyuki

How did Middle Class Sericultural Farmers overcome the Recession after the Showa Depression?  (2) －A Case Study of a Farmer in Shiojiri Village, Nagano Prefecture－

福原, 帆乃香

FUKUHARA, Honoka

『平家物語』における漢故事の機能

神楽岡, 幼子

KAGURAOKA, Yoko

『大手笹世／芝居小屋廻り絵双六（仮題）』について

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

森田, 展樹

（様式５）(Style5) 
学位論文全文に代わる要約 
Extended Summary in Lieu of Dissertation 
 
 
氏名： 
Name 
森田 展樹 
 
学位論文題目： 
Title of Dissertation 
バイオエタノール蒸留廃液の肥料特性及び 
茶殻、クリンカアッシュ、竹粉の堆肥化特性の解析 
 
 
学位論文要約： 
Dissertation Summary 
 
第１章 緒言 
 近代における化学合成肥料の開発は、農業に大きな貢献をもたらし、限られた土地で如何に安定的
且つ高収量を上げるかが重視されてきた。しかしながら、収量を維持・増産させるために化学肥料を
過剰に投入した栽培は、土地生産性の低下、環境汚染、枯渇資源の利用などの問題をもたらしてきた。
このような背景から、日本では土地生産性を維持する持続可能な農業として環境保全型農業が推進さ
れており、土壌への有機物施用は一般的な栽培管理である。また、近年では肥料原料の供給不足によ
る肥料高騰化対策が問題となっていることから、廃棄物を肥料や堆肥として有効利用することは重要
な視点である。廃棄物や未利用資源を肥料や堆肥に変換することは、廃棄物の減少による環境への負
荷軽減だけでなく、有機物の投入による土地生産性の維持、向上にも繋がることから、廃棄物の有効
利用に関する知見の集積が必要である。 
 これらのことから、本研究では愛媛県内で排出された廃棄物の肥料や堆肥としての有効利用に関す
る試験を実施した。即ち、第2章ではカンキツ類由来のバイオエタノール蒸留廃液の施用がトウモロ
コシの生育、収量、窒素利用率及び土壌特性に与える影響を、第3章では茶飲料市場で排出される茶
殻と石炭火力発電所で排出されるクリンカアッシュ（以下、クリンカー）を組み合わせ、堆肥化速度
や堆肥品質に与える影響を、第4章では放置竹林による問題を解決するための竹の有効的な利用方法
として、竹を粉砕して粉状にした竹粉と茶殻を組み合わせた堆肥化が堆肥化速度や堆肥品質に与える
影響を、第5章では竹粉と茶殻の共堆肥の堆肥化過程におけるBIOLOG法の炭素基質利用パターンが
微生物の多様性や群集構造に与える影響をそれぞれ評価した。 
 
第２章 カンキツ類由来のバイオエタノール蒸留廃液の施用がトウモロコシ生産に与える影響 
蒸留廃液はバイオエタノール生産時に排出される有機性廃棄物である。バイオエタノール製造工程
では硝酸が添加されることから、肥料としての利用が期待できる。そこで、本研究ではカンキツ類の
搾汁残渣を原料としたバイオエタノール蒸留廃液をトウモロコシに施用し、トウモロコシ生産に与え
る影響を評価した。また、蒸留廃液のような液体肥料を有効的に利用するために分施による窒素利用
率および窒素利用効率（NUE）の改善を検討した。 
その結果、蒸留廃液の施用は化学肥料を施用した場合と比較して、トウモロコシ収量が増加する傾
向があることが明らかとなった（図1(a)）。また、蒸留廃液施用による収量増加の要因は、雌穂1個あ
たりの重量の増加に由来するものであると推察された（図1(b)）。さらに、蒸留廃液施用区における
トウモロコシ地上部の窒素利用率は化学肥料と比較して40.5–56.9%と全体的に低かった。しかしなが
ら、蒸留廃液の分施によって、窒素利用率とNUEがそれぞれ140%、107%増加したことから、分施に
よる効果的な利用可能性が示唆された（表1）。加えて、土壌中の全窒素含量は蒸留廃液の施用によ
って有意に増加し、全炭素含量は分施した場合に増加する傾向であった。以上のことから、蒸留廃液
の施用はトウモロコシの収量と土壌肥沃度を向上させ、その効果は分施によって高められる可能性が
示唆された。 
 
 
 
 
 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
図1 トウモロコシの収量(a)と雌穂の重量別の度数分布(b) 
注1）(a)の値は平均値±標準誤差を示す（n = 6）。 
注2）Tukeyの多重比較によって異符号間に有意差あり（p < 0.05） 
 
表1 トウモロコシにおけるN AvailabilityとNUE 
Treatment 
N Input 
(kg 10a−1) 
N Content 
(kg 10a−1) 
N Availability 
(%) 
NUE (kg DW kg N−1) 
Stems, Leaves 
and Tassels 
Ears Total 
NF 0 11.9 N/A N/A N/A N/A 
CF 30 16.6 100.0 29.4 10.9 40.3 
LW1.0 30  14.1 a  45.1 21.4 10.8 32.2 
LW1.7 51 15.2 40.5 16.6  6.9 23.5 
S-LW1.7 51 16.5 56.9 18.2  6.9 25.1 
注1) N availabilityは窒素利用率を、NUEは窒素利用効率を示す。 
注2) LW1.0の窒素利用率はLW1.0を除く全処理区の平均乾燥重量を用いて算出した。 
注3) N/A: not available 
 
第３章 クリンカーの添加が茶殻堆肥の堆肥化速度と堆肥品質に与える影響 
茶殻は茶飲料市場で排出される廃棄物であり、近年、茶生産量の増加に伴い大量の茶殻が排出され
ている。しかしながら、茶殻の多くは埋め立てや焼却によって処分されていることから、環境への影
響が懸念されている。クリンカーは石炭火力発電所から排出される廃棄物であるが、有効的な再利用
法が開発されていないことから、埋め立て処理した場合の環境への影響が懸念される。茶殻は窒素含
量が高いことから肥料効果が期待できる一方で、水分含量が高く単体での堆肥化は効率的でない可能
性がある。クリンカーは粒子表面に多孔質な構造を持つ特徴があることから、茶殻のように水分含量
が高く排水性が悪い堆肥材料の物理性を改善する可能性が示唆される。そこで、本研究では茶殻堆肥
化におけるクリンカーの添加が堆肥加速度と堆肥品質に与える影響を堆肥中の化学的パラメータ―
から評価した。 
その結果、堆肥の熱水抽出液中の化学的酸素要求量（COD）は、堆肥化1か月後においてクリンカ
ー無添加と比較して、20%、40%、60%添加でそれぞれ52.0%、74.3%、86.7%減少し、クリンカーの
添加割合が多いほど減少する傾向であった（図2(a)）。さらに、コマツナ（Brassica rapa var. perviridis）
の幼苗を用いた植物試験を実施したところ、堆肥化1ヵ月後の根の伸長は、クリンカー無添加では抑
制されたのに対して（蒸留水に対して60.1%）、クリンカーを添加した場合では抑制されなかった（蒸
留水に対して91.7–102.7%）（図2(b)）。このことから、茶殻堆肥にクリンカーを添加することで堆肥
化速度を促進できることが明らかとなった。また、クリンカーの添加は堆肥化期間中の窒素および炭
素の損失を無添加と比較してそれぞれ22.0–55.6%、21.7–32.3%削減できることから、養分ロスを少な
く堆肥製造できる可能性が示唆された（表2）。 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
図2 堆肥化期間中における熱水抽出液中CODの推移(a)と堆肥化1か月後の堆肥水抽出液を用いたコ
マツナ幼植物の草丈および根長の比較(b) 
注1）図2(a)の値は平均値を示す（n = 2）。 
注2）図2(b)の値は平均値±標準誤差を示す（蒸留水；n = 14、処理区；n = 28）。 
注3）Tukeyの多重比較によって大文字と小文字の各異符号間に有意差あり（p < 0.05） 
 
表2 堆肥化前後の窒素および炭素収支 
Treatment 
N (g Container−1) N Loss Rate 
(%) 
C (g Container−1) C Loss Rate 
(%) Start Finish Loss Start Finish Loss 
Clinker 0% 93.4 55.1 38.3 41.0 1046 430 616 58.9 
Clinker 20% 77.5 59.3 18.2 23.5 896 483 413 46.1 
Clinker 40% 61.6 50.3 11.3 18.3 747 432 315 42.2 
Clinker 60% 45.6 31.0 14.6 32.0 597 359 238 39.9 
 
 
第４章 竹粉と茶殻の共堆肥化が堆肥化速度と堆肥品質に与える影響 
近年、安価な輸入物や石油製品の需要拡大により国産の竹や筍の需要が減っており、放置竹林が増
加している。放置竹林の拡大による問題は、生物多様性、水源涵養機能及び土砂災害など様々な影響
があり、竹資源を有効的に利用できる技術が必要である。堆肥化は有効的な技術のひとつであるが、
竹単体ではC/N比が高いため、長期の堆肥化期間を要することや肥料効果が低いといった課題がある。
茶殻は竹とは対照的に窒素含量が高くC/N比が低い特徴があるため、竹と組み合わせることによって
堆肥化期間や肥料効果を改善できる可能性がある。そこで、本研究では竹を粉砕して粉状にした竹粉
と茶殻の共堆肥化が堆肥化速度や堆肥品質に与える影響を評価した。 
その結果、堆肥化温度のピークは茶殻の割合が大きい堆肥ほど遅く、堆肥化初期に微生物活性が低
下した可能性が示唆された（図3(a)）。しかし、堆肥成熟度の指標として一般的なNH4+/NO3−比、C/N
比およびコマツナを用いた幼植物試験の結果から、竹粉20%、茶殻80%の割合で製造した堆肥は竹粉
の割合がより多い堆肥と比較して、堆肥化速度が促進されたことが明らかになった（図3(b)、(c)、(d)）。
さらに、同堆肥は堆肥化終了時のC/N比が約10であり、全窒素およびNO3−-N含量が高いことから、竹
粉と茶殻の共堆肥化は肥料効果を高めて堆肥品質を改善できることが明らかとなった。 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
 
図3 堆肥化期間中の堆肥温度(a)、NH4+/NO3−比(b) 、C/N比(c)の推移および堆肥化6週後の堆肥水抽出
液を用いたコマツナ幼植物の草丈および根長の比較(d) 
注1）Tukeyの多重比較によって大文字と小文字の各異符号間に有意差あり（p < 0.05） 
注2）矢印は堆肥の切り返し時期を示す。 
 
第５章 竹粉と茶殻の共堆肥化がBIOLOG法の炭素基質利用パターンに基づく微生物多様性と群集
構造に与える影響 
堆肥化中の微生物は様々な有機物を生物的に分解して安定化させる重要な役割を担う。微生物の種
類によって好適な温度範囲や利用可能な有機物が異なるため、様々な材料において堆肥化における堆
肥微生物の機能的特性を明らかにすることは堆肥化を理解する上で重要である。BILOG法は様々な炭
素基質を含む96穴のマイクロプレートで構成されており、炭素基質利用パターンから微生物の機能的
な多様性や群集構造の解析に利用されている。そこで本研究では、竹粉と茶殻の共堆肥化がBIOLOG 
EcoPlateの炭素基質利用パターンに基づく微生物多様性と群集構造に及ぼす影響を評価した。 
 その結果、Average well color development (AWCD)やSimpson指数の結果から竹粉と茶葉の共堆肥化
は、堆肥化初期には微生物活性を低下させるが、堆肥化6週間後までには微生物活性を上昇させ、竹
粉単独よりも堆肥化を促進させることが示唆された（図4）。また、材料の割合に伴って堆肥化期間
中の機能的な微生物群集構造が異なることが明らかとなった（図5）。 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
 
図4 堆肥化2、6、14週後のAWCD(各(a)、(b)、(c))とSimpson指数(各(d)、(e)、(f)) 
注）Tukeyの多重比較によって各インキュベーション時間において異符号間に有意差あり（p < 0.05） 
 
 
図5 主成分分析による堆肥化6、10、14週後の微生物群集構造（各(a)、(b)、(c)） 
 
第６章 総合考察 
本研究では廃棄物や未利用資源の有効利用に焦点を当てた。バイオエタノール蒸留廃液をトウモロ
コシに施用した場合は、トウモロコシの収量を増加させ、土壌の窒素および炭素含量を増加させる傾
向にあることがわかった。茶殻堆肥化へのクリンカー添加は、堆肥化初期にCODの減少やコマツナ幼
植物試験において根長の伸長阻害が見られないといった堆肥化期間の短縮効果が期待された。竹粉と
茶殻の共堆肥化は、茶殻の投入によって堆肥化を促進させるだけでなく窒素を主体とした養分含量を
多く含む肥料効果の高い堆肥製造が可能であった。また、竹粉と茶殻の共堆肥の堆肥化過程において、
堆肥原料に依存して微生物の多様性や群集構造などの機能的特性が異なることが明らかとなった。 
 
 


バイオエタノール蒸留廃液の肥料特性及び茶殻、クリンカアッシュ、竹粉の堆肥化特性の解析

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

白井, 博之

 
（第３号様式） 
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
            氏   名 白井 博之 
 
 
            論 文 名 microRNA-1260a の抑制は、ヒト口腔扁平上皮癌細胞の増殖を抑制す
る 
 
 
学位論文要旨 
口腔扁平上皮がん（OSCC）は、頭頸部扁平上皮がん（HNSCC）の中で最も頻繁に発生する悪性腫瘍
であり、病理組織学的には 90%以上が扁平上皮癌に分類される。日本においては超高齢社会の到来と
ともに、口腔癌の罹患数が増加しており、2015 年には年間約 7800 人の新たな症例が推定され、これは
全癌の約 1%、全頭頸部癌の約 40%を占める。海外においては、特にインドを中心とする南アジアや東南
アジアでの発生率が高く、これらの地域では全癌の約 30%を占めるとの報告がある。2012 年には、世界
中で 30 万人以上の新規症例と 14 万 5000 人の死亡が推定されている。OSCC は局所組織への浸潤お
よびリンパ節への転移が高頻度で観察されるため、5年以内の死亡率は約 50%に達する。 
OSCC の病因に関する知識は増加しているものの、化学療法、放射線療法、手術の進歩にもかかわら
ず、過去数十年間に OSCC 患者の相対生存率にはほとんど改善が見られない。この治療成績の飛躍的
な向上を図るためには、主に二つの戦略が考えられる。一つは、二次予防、すなわち口腔癌の早期発見
を徹底することである。もう一つは、標準治療では制御困難な口腔癌に対する新規治療法の開発である。
本研究では、治療に有用となる microRNA（miRNA）に着目した。 
マイクロ RNA（miRNA）は、標的 mRNAの 3'-UTRに結合し、mRNAの分解または翻訳抑制を媒介す
ることにより、多くの生物学的プロセスに影響を与える小さな非コード RNAのクラスに属する。したがって、
miRNA は生理的プロセスの調節と病因において重要な役割を果たす。特に、miR-21、miR-92b、miR-
29b、miR-155 を含むいくつかの miRNA は、OSCC の増殖、移動、浸潤を制御することが報告されてい
る。これらの発癌性 miRNA（oncomiR）への依存は、ヒトの悪性腫瘍を治療する新たな機会を提供する可
能性がある。本研究の目的は、ヒト OSCC細胞における新規の oncomiRを同定し、これらの miRNAを癌
治療の標的とする可能性を評価することである。我々はマイクロ RNA（miRNA）に注目し、早期口腔扁平
上皮癌（OSCC）における新規治療標的としての有用性を検討した。ヒト OSCC 細胞株へ miR-1260a に対
するアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)および Synthetic Tough Decoy(S-TuD)を導入することで有意な
増殖抑制効果が見られた。miR-1260a mimic を miR-1260aが高発現しているヒト OSCC細胞に導入する
と、細胞増殖に有意な変化は見られなかった。miR-1260a のダウンレギュレーションは、OSCC における
細胞増殖を抑制することにより、OSCCの増殖を阻害する可能性が示唆された。 
 
 
氏名 白井 博之  
 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
Oral squamous cell carcinoma. 
miR-1260a 
antisense oligonucleotides 
Synthetic Tough Decoys 
 


microRNA-1260aの抑制は、ヒト口腔扁平上皮癌細胞の増殖を抑制する

高橋, 勇介

TAKAHASHI, Yusuke

The Current Situation for Workers in Ehime Prefecture, Based on a Regular Survey by the Ehime Council of Workers’ Welfare

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『無名抄』「中将の垣内」攷

A Historiography of the Risorgimento: from the Perspective of New Cultural History and Transnational History

How did Middle Class Sericultural Farmers overcome the Recession after the Showa Depression? (2) －A Case Study of a Farmer in Shiojiri Village, Nagano Prefecture－

『平家物語』における漢故事の機能

『大手笹世／芝居小屋廻り絵双六（仮題）』について

バイオエタノール蒸留廃液の肥料特性及び茶殻、クリンカアッシュ、竹粉の堆肥化特性の解析

microRNA-1260aの抑制は、ヒト口腔扁平上皮癌細胞の増殖を抑制する

The Current Situation for Workers in Ehime Prefecture, Based on a Regular Survey by the Ehime Council of Workers’ Welfare

羽柴秀吉の四国出兵の意図

The Development Process of the Course “Futures Thinking”

5,362

5,403