Ehime University Institutional Repository

石井, 浩一

Japanese

戦後の学習指導要領にみる球技教材の変遷

田中, 雅人

ゴール型ボールゲームにおける「オニごっこ」の役割

当真, 要

佐藤, 歌音

石掛, 桂士

阿立, 真崇

山下, 陽一

上野, 秀人

レンコンの浅床栽培に適した品種の評価 -'備中'と'オオジロ'について-

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

大福, 美帆

DAIFUKU, Miho

（様式５）(Style5) 
図1 ブタ筋肉由来トロポミオ
シンがHB4C5細胞のIgM産生に与
える影響（○：ブタ筋肉由来ト
ロポミオシン、●：ハマチ心臓
加熱抽出液、▲：コントロール） 
 
学位論文全文に代わる要約 
Extended Summary in Lieu of Dissertation 
 
 
氏名： 
Name 
大福 美帆 
 
学位論文題目： 
Title of Dissertation 
魚類内臓の有効活用を目指した機能性評価に関する研究 
 
 
学位論文要約： 
Dissertation Summary 
 
1. 序論 
魚のフィレ加工において排出される内臓や中骨、頭部の多くは、利用されずアラとして廃棄され
ている。廃棄処分されている魚の内臓に含まれる成分の保健機能を明らかにし、機能性食品として
有効活用することができれば、水産資源の有効利用と水産業の効率化に寄与すると期待できる。そ
こで本研究では、廃棄処分されているアラのうち、ハマチ心臓とマグロ動脈球に着目し、その免疫
促進効果を明らかにすることを目的とした。 
 
2. 結果 
2.1 ハマチ心臓加熱抽出液の免疫促進活性 
ハマチ内臓の様々な部位ごとに水溶性成分の抽出液を調製し、免疫促進活性についてのスクリー
ニング試験を実施した。その結果、ハマチ心臓抽出液がヒト型ハイブリドーマ細胞株HB4C5細胞のIgM
産生を促進することが明らかになった。抽出条件を検討した結果、ハマチ心臓を121℃、20分の条件
で熱水抽出後、透析処理したときに最もHB4C5細胞のIgM産生が
促進されることが明らかになった。加熱処理による比活性の上
昇は、活性に関与しないタンパク質が不溶化して活性物質が精
製されたためであると考えられる。よって、ハマチ心臓抽出液
中の活性物質は熱に強い性質を持つことが示唆された。 
また、ハマチ心臓加熱抽出液がマウス免疫系に与える影響に
ついて検討した。ハマチ心臓加熱抽出液は、培養細胞実験にお
いてマウス脾臓由来リンパ球の抗体産生を促進した。一方、動
物実験では、マウスに20日間ハマチ心臓加熱抽出液を経口投与
した。その結果、ハマチ心臓加熱抽出液を投与した群では、血
清中の抗体量の増加が認められ、培養細胞に対してだけでなく
生体内においても免疫促進活性が確認された。 
陰イオン交換クロマトグラフィーによりサンプルを分画した
ところ、33 kDaの主要バンドが観察される画分に免疫促進活性が
みられた。そこで、33 kDaのバンドをゲル内消化の後、LC-MS/MS
によって解析したところ、ゼブラフィッシュ由来のトロポミオシ
ン4と高い相同性があることが確認された。そこで市販のブタ筋
肉由来のトロポミオシンの活性を評価したところ、HB4C5細胞の
抗体産生を促進したことから、ハマチ心臓加熱抽出液に含まれる
活性物質はトロポミオシンであることが示唆された（図1）。 
（様式５）(Style5) 
2.2 マグロ動脈球抽出液の免疫促進活性 
動脈球は、心臓とエラをつなぐ器官であり、エラスチンなどの機能性成分を含んでいることが知ら
れている。本研究では、マグロ動脈球水溶性抽出液の免疫促進活性について評価した。HB4C5細胞の
IgM産生を指標として免疫促進活性を評価したところ、マグロ動脈球抽出液は HB4C5細胞の IgM産生
を約 6.6倍促進することが確認された。マグロ動脈球を加熱抽出すると免疫促進活性が低下したこと
から、活性物質は熱に弱い物質であると推察された。マグロ動脈球抽出液の活性物質を特定するため、
陰イオン交換クロマトグラフィーで分画したところ、非吸着画分に活性が認められた。非吸着画分に
含まれるタンパク質を SDS-PAGE で解析した結果、数本のバンドが確認された。それぞれのタンパク
質を LC-MS/MS 法で解析したところ、乳酸脱水素酵素（LDH）、トリオースリン酸イソメラーゼ、エノ
ラーゼ、ヘモグロビンであると推定された。そこで、これらのタンパク質の HB4C5細胞に対する活性
を検討したところ、いずれにも抗体産生促進活性があることが確認され、LDH、トリオースリン酸イ
ソメラーゼ、エノラーゼ、ヘモグロビンがマグロ動脈球抽出液に含まれる活性物質であることが明ら
かとなった（図 2）。また、マウスの脾臓由来リンパ球に対する作用を in vitro で検討したところ、
LDH は IgA、IgG、IgM 産生を、トリオースリン酸イソメラーゼは IgA、IgG 産生を促進した。特に、
LDHは HB4C5細胞と脾臓由来リンパ球に対して強い抗体産生促進活性を示した。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
図2 マグロ動脈球抽出液の活性物質がHB4C5細胞のIgM産生に与える影響
（▲：コントロール、○：サンプル添加） 
（様式５）(Style5) 
図3 LDHの経口投与がマウス
脾臓由来リンパ球の抗体産生
に与える影響 
図4 LDHの経口投与がマウス
脾臓由来リンパ球のサイトカ
イン産生に与える影響 
 
2.3 LDHがマウス免疫系に与える影響 
マグロ動脈球に含まれる活性物質のうち、解糖系の酵素の一つである乳酸脱水素酵素（LDH）に最
も強い免疫促進効果が認められたことから、LDHの免疫促進効果について、さらに詳細に検討するこ
ととした。まず、LDH がマウスの免疫系に与える影響について in vitro 及び in vivo で検証した。
LDHのマウス由来リンパ球に対する作用を in vitroで検討したところ、LDHは脾臓、腸間膜リンパ節
及びパイエル板由来リンパ球の IgA、IgG及び IgM産生を促進した。そこで、生体内における LDHの
免疫促進効果を検討するため、BALB/cマウスに LDHを 1.0 mg/kg/dayもしくは 5.0 mg/kg/dayの条
件で 2週間経口投与し、その影響について検討した。その結果、5.0 mg/kg/day投与群において血清
中の IgA量が増加した。また、リンパ球の活性を ex vivo法で評価したところ、1.0 mg/kg/day投与
群において、パイエル板由来リンパ球の IgA及び IgM産生が有意に促進された。また、脾臓由来リン
パ球の IgA、IL-4、IL-5、IL-10、TNF-α、IFN-γ産生の有意な促進が 5.0 mg/kg/day投与群で認め
られた（図 3、4）。LDH の経口投与が生体内でリンパ球の抗体産生及びサイトカイン産生を促進する
ことが明らかとなった。 
 
 
（様式５）(Style5) 
図5 LDHがJ774.1細胞のIL-6、TNF-α
産生に与える影響（●：コントロール、
○：LDH添加） 
図6 LDHがJ774.1細胞のJNKリン酸化、NF-κB
核内移行に与える影響 
2.4 LDHがマクロファージ様細胞株J774.1細胞に及ぼす影響 
LDHが、リンパ球系の細胞に対し促進活性を示したことから、他の免疫細胞に対する効果について
検討した。その結果、LDHは、マウスマクロファージ様細胞株J774.1細胞を活性化することが明らか
になった。LDHはJ774.1細胞のIL-6及びTNF-α産生を濃度依存的に促進した（図5）。LDHがマクロフ
ァージを活性化する作用機構を明らかにするため、イムノブロット法で転写因子のリン酸化レベル
への影響を検討した。その結果、LDHはMAPキナーゼの一つであるJNKのリン酸化を亢進することが確
認された（図6）。続いてJNKの阻害剤を用いて検証した結果、LDHによるIL-6及びTNF-αの産生促進
活性が、JNK阻害剤SP600125の作用によって濃度依存的に抑制されることが明らかになった。また、
LDHは転写因子NF-κBの核内移行を亢進することが示唆された（図6）。これらのことから、LDHはJ
NKのリン酸化とNF-κBの核内移行を亢進することにより、J774.1細胞のサイトカイン産生を増加さ
せていることが示唆された。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. 総括 
ハマチ心臓やマグロ動脈球の魚類の内臓抽出液の免疫促進効果が確認された。これらの検証から、
フィレ加工場で廃棄されるアラを免疫促進効果のある機能性素材として活用できることが期待され
る。未利用資源の有効利用や付加価値付与は地域産業の活性化のための重要な課題であり、今回の研
究の結果は未利用資源の新たな活用法の創出につながると考えられる。 
 
 
 
 
 
 
 


魚類内臓の有効活用を目指した機能性評価に関する研究

松浦, 傳史

MATSUURA, Tsutashi

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 松浦 傳史 
審 査 委 員 
       
                                
 
                                
 
                                
 
                                
 
                                
 
         論  文  名 
        ショ糖脂肪酸エステルによる乳化に関する研究 
 
         審査結果の要旨 
食品に使用可能な界面活性剤である乳化剤は、多様な食品において、その様々な機能が利用され
ている。しかし、成分が複雑である食品の中で、乳化剤がどのようなメカニズムにより機能を発揮
しているかを把握することは難しく、機能確認は、対象とする食品に乳化剤を添加し影響をみるト
ライアンドエラーで検証されているのが現状である。そのため、本検討では、（1）乳化剤機能の
メカニズム解明を目的とし、代表的な食品用乳化剤であるショ糖ステアリン酸エステルについて、
水・食用油を含むモデル系における相状態およびその乳化性に対する、各種アルコール類（エタノ
ール、1-プロパノール、プロピレングリコール、グリセリン、スクロース）添加の影響について検
証した。また、（2）ショ糖ステアリン酸エステルによる乳化を用いたアプリケーションの一例と
して、近年、使いやすさと安定性から需要が増している粉末化した油脂、すなわち、乳化剤を用い
て油脂を乳化し、賦形剤溶液と混合した後、噴霧乾燥することにより得られる乳化油脂粉末につい
て、特に、用いる賦形剤が乳化油脂粉末を水に溶解した際の再構成エマルションの安定性に及ぼす
影響について検討した。 
 
 （1）ショ糖ステアリン酸エステルとしては、親水性疎水性バランス（HLB）の異なるS-570、S-
1170、S-1670（順にHLBは5、11、16）の3種類を用いた。これらと食用油（大豆・菜種混合油）、
水または各アルコール類水溶液の3または4成分系について相図を作成した。また、相図上の複数の
経路により乳化した試料の粒子径をレーザー回折式粒度分布計により測定し、乳化経路における相
状態と粒子径の関係について考察した。検討の結果、スクロースの添加によって相図上の油分離領
域が縮小し、最も油分離領域が小さくなったのは、HLB 16の親水性の高いショ糖ステアリン酸エス
テルであった。また、HLB11のショ糖ステアリン酸エステルの相図に対しては、プロピレングリコ
ール、グリセリン添加系では、スクロース同様、相図上の油分離領域が縮小したが、エタノール、
1-プロパノール添加系では、逆に相図上の油分離領域が拡大した。次に、相図上の経路を変えて、
乳化を行い、粒子径を比較した結果、プロピレングリコール、グリセリン、スクロースの添加によ
 
 
り、明確に粒子径が小さくなる傾向がみられた。小角エックス線散乱測定の結果を元に、各系のミ
クロ構造を解析した結果、ショ糖ステアリン酸エステルが形成するラメラ液晶構造に対する油の取
り込み量が、良好な乳化性を示すために重要であることが示唆され、このことから、今回検討を行
った系は、液晶乳化法のメカニズムと同様の機構により説明ができるのではないかと考えられた。 
 
（2）ショ糖ステアリン酸エステルとしてはS-570を、油としては硬化ヤシ油を用いた乳化油脂粉
末を対象とし、その再構成エマルションの乳化安定性に対し、賦形剤として用いたマルトデキスト
リンのデキストロース当量（DE）及び、アミロース/アミロペクチン含有量が異なる澱粉を原料と
するマルトデキストリンの影響について検証した。乳化安定性の評価は、再構成エマルションの経
時的な外観変化およびレーザー回折式粒度分布計を用いて測定した粒子径変化により行った。また、
乳化油脂粉末自体のFTIR、粉末X線ディフラクトグラム測定、等温滴定型カロリメトリー測定、小
角エックス線散乱測定の結果から、ショ糖ステアリン酸エステルとマルトデキストリンの相互作用
について考察した。その結果、再構成エマルションの安定性は、マルトデキストリンのDEが10、
原料澱粉がコーンスターチの場合、液温が硬化ヤシ油の融点以下の温度域において非常に不安定で
あった。また、DE=10では、平均エマルション粒子径の増加速度定数はDE=2、25の場合に比較して
非常に大きかったが、増加速度定数の活性化エネルギーは殆ど同じであった。これは、エマルショ
ンの安定性がエントロピー項に大きく依存しているためと考えられた。原料澱粉としてアミロース
をほぼ含有せず、アミロペクチンで構成されるワキシーコーンスターチ由来のマルトデキストリン
を用いた乳化油脂粉末の再構成エマルションが最も保存安定性が良好であった。乳化油脂粉末の
FTIR測定、粉末X線ディフラクトグラムの測定から、マルトデキストリンとショ糖ステアリン酸エ
ステルとの間の相互作用が、再構成エマルションの安定化/不安定化に関与していることが示唆され
た。しかし、等温滴定型カロリメトリー測定、小角エックス線散乱測定からは再構成エマルション
の安定性と相関する明確な傾向は得られず、メカニズム解明には、硬化ヤシ油も含めたマルトデキ
ストリンとショ糖ステアリン酸エステルの高次構造とそれらの相互作用に関する、さらなる検討が
必要であると考えらえた。 
 
以上の本研究結果により、食品産業において汎用されるショ糖ステアリン酸エステルを用いた乳
化に関してショ糖ステアリン酸エステルが形成する液晶構造が大きく影響していることが明らかに
なり、その液晶構造をアルコール類が強化することで、より効率的な乳化が行えることが示唆され
た。この結果は、食品工業における乳化操作の最適化に要する時間やコストを短縮することに大き
く貢献すると考えられる。また、本研究で検討した乳化油脂粉末については、前述の基礎的な知見
を活かしメカニズムに基づき課題の明確化を図ることができたため、今後、従来型のトライアンド
エラーではなく、根本的に課題を解決する方策が確立できるものと考えられる。そして、食品とい
う複雑系における糖質系界面活性剤の役割を明らかにすることは、将来的には生体内における糖脂
質の働きを解明するための知見につながると期待される。以上より、本論文は、学術的にも実用的
にも極めて質の高い博士論文として評価できる。 
 
 本論文に関する公開審査会は2018年2月3日に愛媛大学農学部において開催され、論文審査と質
疑応答が行われた。引き続いて開催された学位論文審査会において本論文の内容について慎重に審
査を行った結果、審査員全員一致して博士（農学）の学位を授与するに値するものと判定した。 
 
 
  


ショ糖脂肪酸エステルによる乳化に関する研究

Ehime University (愛媛大学)博士(学術)thesi

久門, 麻実

KUMON, Asami

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 久門 麻実 
審 査 委 員 
                                  
                                    
                                  
                                  
                                    
論  文  名   
鉄含有ゼオライトの合成と特性評価に関する研究 
 
審査結果の要旨 
 
ゼオライトは天然に産し合成も可能な、3 次元網目状構造を有するアルミノケイ酸塩であり、
陽イオン交換能、吸着能、触媒能、分子ふるい能などの物理化学的特性を有することから、農業、
環境保全、工業などの各種分野で使用されている。一般的なゼオライトの骨格部分は負に帯電し
ているが、これは、O－Si－O 結合から成るゼオライトの骨格構造において、4 価のケイ素の一
部を 3 価のアルミニウムが同型置換しているためであり、この負電荷はアルミニウムの近傍に陽
イオンを担持することで中和されている。この陽イオンは、水中などで他の陽イオンとの交換が
可能なため、ゼオライトは水などの中の種々の陽イオンを吸着、除去する能力を有する。最近、
遷移金属陽イオンを担持させたゼオライトや、アルミニウムの代わりに遷移金属を同型置換して
骨格構造に組み込んだゼオライトが注目を集めている。ある種の遷移金属は触媒能や吸着能に優
れることから、これらを担持させたり同型置換することによって、ゼオライトへ新規な性能を付
与することができる。 
本研究では、遷移金属の一つであり、触媒能や吸着能を有し植物やプランクトンなどの栄養素
でもある鉄 に注目し、鉄含有ゼオライト（鉄の陽イオン種を担持させた鉄担持ゼオライトおよ
び鉄を同型置換した鉄置換ゼオライト）を合成すること、さらには、それらの特性評価を行うこ
とを目的としている。 
鉄担持ゼオライトの合成に際しては、従来から、鉄水酸化物の沈殿が生成しゼオライト結晶の
表面に沈着してしまうという課題が指摘されていた。これは、特に 3 価の鉄イオン は水酸化物
 
 
イオンとの錯体生成定数が大きいため、酸性領域でも水酸化鉄の高重合度沈殿が生じてしまうた
めであり、一方、このような水酸化鉄は触媒能や吸着能などの反応性が低い。この課題を克服し、
より反応性に富む低重合度の鉄イオン種をゼオライトへ担持させるために、申請者は合成に際し
て配位子（クエン酸イオン）を導入することを試みた。すなわち、水溶液中で鉄イオンとクエン
酸イオンとの錯体を形成させて鉄イオン同士の重合反応を抑制し、錯体中の単量体鉄イオンをゼ
オライトと反応させることで、より低重合度の鉄イオン種を担持させようとするものである。母
体となるゼオライト種として、石炭灰などの廃棄物から容易に合成可能な Na-P1 型を用いた。そ
の結果、主としてモノマー態の鉄イオンをゼオライトへ担持させることに成功した。このとき担
持された鉄の 2/3 以上が 1 M 酢酸アンモニウム水溶液で陽イオン交換抽出可能であり、合成した
鉄担持ゼオライトが植物やプランクトンなどへの鉄供給源となり得ることが示された。また、担
持された低重合度の鉄イオン種は化学的に活性な Fe－OH 基などに富むことから、これらの基へ
の特異吸着反応を利用したヒ酸イオンやリン酸イオンなどの吸着能が期待される。 
一方、鉄置換ゼオライトの合成は、MFI 型などの Si/Al 比が大きい（Al 同型置換量が少なく陽
イオン交換容量が小さい）ゼオライト種については報告例がある。しかし、Si/Al 比が小さい
（Al 同型置換量が多く陽イオン交換容量が大きい）ゼオライト種を用いて鉄の同型置換量を増
大させることは困難であるとされてきた。これは、先述のように、鉄が水酸化物として重合し沈
殿しやすいため、単量体の鉄をゼオライトの骨格構造に同型置換して取り込むことが困難だから
である。そこで申請者は、鉄担持ゼオライト合成の場合と同様に、鉄置換ゼオライトの合成時に
配位子を共存させることで、鉄の重合反応を抑制しようと試みた。予備実験の結果、鉄と共存さ
せる配位子としてシュウ酸イオンを選択した。また、ゼオライト種として P 型を選択した。これ
は、Si/Al 比が小さいことに加え、その合成時に Si/Al 比すなわちアルミニウム同型置換量の制御
が容易なゼオライト種であるため、アルミニウムから鉄への同型置換元素の変更も容易と判断し
たからである。そこで、P 型ゼオライトの合成時に Si 源、Al 源に加えて Fe 源（シュウ酸鉄）を
種々の割合で添加したところ、得られた合成物の Si/(Al+Fe) 比は 2.7 で、鉄の含量を 0.9 mol kg-1
｛Fe/(Al+Fe) = 0.27｝まで増大させることができた。得られた合成物中の鉄はほぼすべて同型置
換態であることが、X 線構造解析、FT-IR 測定、SEM 観察、熱分析および元素分析の結果から
示された。 
以上のように、申請者は、これまで困難とされてきた、低重合度の鉄イオンを担持したゼオラ
イトの合成、および、低 Si/Al 比ゼオライト種への鉄の同型置換による組み込みに成功した。得
られた合成物は、通常のゼオライトが有しない触媒能、吸着能、鉄養分供給能を有する。本学位
論文の公開審査会は平成 30 年 2 月 3 日に愛媛大学農学部で実施され、口頭発表と質疑応答が行
われた。引き続いて行われた学位論文審査委員会で本学位論文の内容を慎重に審査した。その結
果、本学位論文は工学ならびに理学におよぶ学際的な内容を含むことから、審査員全員一致して、
博士（学術）の学位を授与するに値すると判定した。 


鉄含有ゼオライトの合成と特性評価に関する研究

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

AJI, ERY BURHANDENNY

English

Understanding the Impact of Human Factors on Programming Activity

FRED, CHARLES NELSON

Effects of small pre-shaking history on liquefaction resistance and deformation characteristics of sand

Sartika, Laban

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 Sartika Laban 
審 査 委 員 
                               
                                
                                 
                                
                               
         論  文  名 
Agricultural Water Use for Rice, Mung Bean and Chili Pepper Cultivations in Dry and Rainy Seasons, 
South Sulawesi, Indonesia. 
   （インドネシア・南スラウェシの乾季・雨季における水田，リョクトウ畑，トウガラシ畑の農業水利用） 
 
         審査結果の要旨 
 
本研究が対象とするインドネシアの南スラウェシ地域は，1 年の季節が雨季，第一乾季，厳しい乾燥
条件の第二乾季の 3 季に分けられる．本地域では 2004 年に灌漑システムが完成したが，乾季に用水路
からの灌漑用水が圃場に十分到達しない問題が，以前から指摘されていた．このような水不足におかれ
た灌漑地域を対象として，季節別・作物別の水利用実態を明らかにすることは，生産性向上のための水
管理と栽培管理のあり方を示すうえで社会的に有益であり学術的に意義深い． 
本論文の目的は，灌漑システム末端地域を研究対象とし，全域にわたる踏査による灌漑の現況調査，
観測井戸の地下水位測定，水管理と栽培管理に関する農業者への聞き取り調査等をほぼ毎日実施すると
ともに，実験圃場における微気象学的および水文学的データを収集・解析することにより，季節別・作
物別の水利用実態を現場実証的に明らかにすることである．主な研究成果は，雨季，第一乾季，第二乾
季における作物栽培のための土地利用実態，コメ，リョクトウ，トウガラシ栽培のための灌漑水源と水
利用方法，蒸発散による消費水量と水収支を明らかにしたことである．  
以下，論文を構成するテーマごとにその内容と評価できる点を整理し，審査結果を記述する． 
 
(1) 雨季，第一乾季，第二乾季における水利用実態，土地利用実態，地下水の動態 
まず，灌漑システム末端にある対象地では，第一乾季に地域末端にまで灌漑用水が到達せず，第二乾
季には水路に送水されないことと，乾季には地下水が極めて重要な水源となる事実を明らかにした．次
に，雨季には全農地で水稲栽培が行われたこと，第一乾季には，水路からの灌漑用水が届かない圃場で
も，雨季に涵養された地下水を揚水することで主として水稲栽培が行われたこと，第二乾季には地下水
以外に水源が無いため，約 35％の農地が休閑地になり，耕作地の約 80％がリョクトウ畑で水田は 10％
未満，トウガラシ畑が数％であったことがわかった．また地下水位は，雨季にはほぼ地表面付近にあり，
第一乾季の 7 月頃から急に低下し始め，第二乾季の 11 月頃で雨季の始まる直前に最低の 2m 程度にまで
低下し，その後の降雨により地表面にまで回復したことを詳細なデータで示した．  
 
 
 
(2) 雨季，第一乾季，第二乾季における水田の水収支 
 各季に実験水田で，降水量，灌漑取水量（地下水灌漑を含む），地表排水量，蒸発散量を測定するこ
とにより，水収支を検討した．蒸発散量はライシメータ法とボーエン比熱収支法によって測定された．
その結果，蒸発散量は雨季，第一乾季，第二乾季の順に少なく，各季における日射量，気温，湿度の違
いが明確に反映された．水収支分析の結果，雨季には，降雨の大部分が地下水に補給されたこと，第一
乾季には，降水，灌漑用水，地下水による供給が，蒸発散量と浸透による需要を満たしたことを示した．
また第二乾季には，地下水灌漑による供給量（2200mm）が蒸発散量（540mm）を大幅に上回り，灌漑
用水の損失が大きかったことを明らかにした． 
 
(3) 第二乾季におけるリョクトウ畑の水収支 
実験リョクトウ畑で水収支を検討した結果，降雨（120mm）と地下水灌漑（180mm）による供給は，
蒸発散量（320mm）による消費量よりも小さいことが明らかになった．このことから，リョクトウが地
下深く伸ばした根から地下水を吸引利用した可能性と，周囲の水田からの横方向の浸透水が蒸発散に利
用された可能性が示された．また，生育期間を通しての蒸発散比は 0.72 であった． 
 
(4) 第二乾季におけるトウガラシ畑の水収支 
実験トウガラシ畑で水収支を検討した結果，地下水灌漑（30mm）は，収穫までの主要な生育期にお
ける蒸発散量（180mm）に対して少なすぎること，蒸発散比が 0.25～0.33 であったことから，正常な生
育のための水消費（蒸発散）が行われていないことが明らかになり，厳しい水不足が蒸発散を大きく制
限していたことが分かった．リョクトウと異なり根が深く伸びないトウガラシは，より多くの灌漑用水
を必要とし，第二乾季における栽培は困難であると考えられた． 
 
以上のように本論文は，灌漑システム末端地域を研究対象とし，各季における作物栽培のための土地
利用実態，コメ，リョクトウ，トウガラシ栽培のための灌漑水源と水利用方法，蒸発散による消費水量
と水収支を明らかにした．博士論文として評価できる点は，耕作地別の水収支を明らかにし，雨季の地
下水涵養が乾季の用水利用に及ぼす効果，乾季の水田農業と各畑作の意義と問題点を示したことであり，
雨季と乾季を通しての水文気象条件，とくに地下水位の動態を軸に水収支と農業用水利用の特徴および
問題点を論じた点に新規性がある．このような実証的研究は，フィールドにおける地道な調査がなけれ
ば成り立たたない．また，本論文が提示した各作物圃場における水収支解析結果は，水不足問題を抱え
た他の熱帯地域における水管理と栽培管理の発展に寄与するといえる． 
 
本論文に関する公開審査会は，平成 30 年 8 月 4 日に香川大学農学部において開催され，学位論文発
表と質疑応答が行われた．引き続いて開催された学位審査委員会で本論文を慎重に審査し，審査委員全
員一致して，本論文が博士（農学）の学位を授与するに値するものと判定した． 


Agricultural Water Use for Rice, Mung Bean and Chili Pepper Cultivations in Dry and Rainy Seasons, South Sulawesi, Indonesia.

愛媛大学Ehime University博士(理学)thesi

後藤, 哲智

GOTO, Akitoshi

(第3号様式)(Form No. 3) 
学位論文要旨
Dissertation Summary 
氏 名 (Name)後藤哲智
論 文 名:日本沿岸におけるハロゲ、ン化ダイオキシン類の時空間分布と発生起源
(Dissertation Title) Spatio-temporal distribution and sources of halogenated dibenzo-p-dioxins in Japanese 
coastal waters 
研究の背景と目的
塩素化および臭素化ダイオキシン類 (PCDD/Fs，PBDD/Fs)は，一般・産業廃棄物の
焼却過程で非意図的に生成するほか，特定の農薬・工業製剤中に不純物として混在する
ことが報告されている.日本や欧米諸国では，これらダイオキシン類の主要な汚染源、と
される有害な有機ハロゲン系製剤の早期廃絶や使用規制 また廃棄物焼却施設における
発生・排出抑制等の対策を講じてきたが，その汚染は今なお継続している.
また近年の研究では，海藻類等により生合成される特定の PBDD異性体
(2，7-/2，8-DiBDDs， 1ム7-11，3，8・TrBDDs)が3 パノレト海に生息する魚介類から広く検出
されており，とりわけ二枚員のイガイに高蓄積していることが判明した.これら天然由来の
PBDDsは，魚類のアリノレハイドロカーボンレセプター (AhR)と相互作用し5 ダイオキシン様
応答を示すことが確認されたため，沿岸性魚介類への恒常的な曝露が懸念されている.
さらに最近の調査では，スウェーデン沿岸に生息する海綿からミックスハロゲン化
ダイオキシン (PXDDs，X = Br/Cりが検出され，それらは，人為的生成が報告されて
いない新種の異性体 (DiBMoCDDs)であることが示唆された.しかしながら，起源未知の
PXDDsを含む，これら一連のハロゲン化ダイオキシン類による魚介類汚染の実態は
明らかにされていない.そのため本研究では，日本の沿岸堆積物および二枚員のイガイを
汚染指標とした包括的なモニタリンク守調査を展開し，多様な起源、に由来するダイオキシン類
の時空間分布と発生源の究明を試みた.
東京湾における臭素化ダイオキシン類の汚染実態と歴史トレンドの解明
博士後期課程の前半では，東京湾で採取した年代既知の堆積物試料を用いて，過去 100年
(1895-2002年)にわたる PBDD/Fs汚染の歴史トレンドと発生源の解明を試みた.
化学分析の結果， 堆積物試料から検出された PBDDsと PBDFsの時空間分布パターンは
明らかに異なることが判明した表層堆積物に残留する PBDFsの濃度は，湾奥部から湾口部に
向かつて減少傾向を示しこの空間分布パターンは同一堆積物のポリ臭素化ジフェニノレ
エーテノレ類 (PBDEs)を分析した先行研究の結果と一致していた.また，堆積物コアから
検出された PBDFsとPBDEsの濃度は 1960年代以降に急激に上昇し，それらの主要異性体
である 1，2，3人6，7，8・HpBDFと BDE-209の濃度聞に有意な正の相関関係が認められた.
これらの結果から， PBDFsの主要な汚染源は PBDE製剤3 とくにDecaBDEであることが強く示唆
された。一方で，表層堆積物に残留する PBDDsの濃度は湾内全域で比較的均質であった.
また，堆積物コアから検出された PBDDsの濃度と異性体組成は，過去 l世紀にわたって僅かな
変動しか認められず，分析したすべての堆積層においてえ7-/2，8-DiBDDsと1，3，7・1ム8・triBDDs
が主体であった.これらの PBDD異性体が 日本の産業革命以前の年代に相当する堆積層から
検出されたことは特筆すべきことであり，これは沿岸域における PBDDsの天然生成を強く支持
する科学的証拠である.
瀬戸内海沿岸におけるハロゲン化ダイオキシン類の発生源と生成メカニズムの究明
先述した研究成果によりこれまで不明瞭であった海域における PBDD/Fsの時空間分布と
発生起源の一端が明らかとなった一方で，日本の魚介類におけるダイオキシン複合曝露の
可能性はより一層高まったそこで博士後期課程の後半では瀬戸内海のイガイを生物指標
としたモニタリング調査を実施し人為天然そして起源未知のダイオキシン類
(PCDD/Fs， PBDD/Fs， PXDD/Fs)の曝露実態や地理的分布，そして発生源の究明を試みた.
また本研究では，二次元ガスクロマトグラフー飛行時間型高分解能質量分析計
(GCxGC-HRToFMS)を駆使して，海洋起源ダイオキシン類の生成前駆体と予想される
多様なハロゲン化ジフェニルエーテノレ類 (HO・PXDEs，X = Br/Cりを網羅的に
スクリーニングし，それらの生成メカニズムについても調査・解析した化学分析の結果，
瀬戸内海のイガイには PCDD/Fsのみならず，天然由来の PBDDsや起源未知の PXDDsを
高蓄積していることが明らかとなった.イガイから検出された PBDDsと PXDDsの
地理的分布は， PCDDsや PCDFsのパターンとは明らかに異なっていたが，それらの
主要異性体である 1，3，7-/1ム8・TrBDDsと DiBMoCDDsの濃度聞には，有意な強い正の
相関関係が認められた.また GCxGC-HRToFMSによるスクリーニング解析では，
l;3，7-/1，3，8-TrBDDsやDiBMoCDDsの生成前駆体と考えられる 6・HO・BDE・47/2'-HO-BDE-68
およびHO-TrBMoCDEが，同一地点で採取したイガイと褐藻の両検体からそれぞれ検出・
同定された.興味深いことに，イガイに蓄積していた lム7-/1，3，8・TrBDDsと DiBMoCDDs
の濃度は，褐藻で認められた濃度の 30倍高値であったことから，これらは天然由来の
生物濃縮性化合物である可能性が高い.
人間活動に起因する気候変動や富栄養化は，ハロゲン化ダイオキシン類の生成能を有する
海洋生物種の局在的な異常増殖を及ぼし，海域におけるダイオキシンレベノレの上昇や生態
リスクの顕在化をもたらす怖れがあるしたがって，人為起源に加え天然由来のダイオキシン類を
対象とした継続的なモニタリング調査に加えリスク評価が課題であると考えられた


Not a member yet