Ehime University Institutional Repository

西, 耕生

Japanese

『西行聞書』歌注本文対観(上)

千代田, 憲子

沿道景観の貢献要素に関する考察ー3 : 成留屋を例に

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)thesi

中島, 紀子

NAKAJIMA, Noriko

 （第３号様式）     
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
            氏   名    中島 紀子 
 
 
 
            論 文 名  マウスにおける放射線誘発口腔粘膜炎に対するエダラボンの評価 
 
 
 
 
 
 
 
学位論文要旨 
【目的】 
口腔粘膜炎は放射線および化学療法の歴史と同程度古く、がん治療において発生頻度の高い
副作用の一つである。頭頸部がんにおける放射線療法において、口腔粘膜炎はほぼ 100％発症
し、紅斑やびらんといった潰瘍性粘膜炎を引き起こす痛みを伴った副作用である。口腔粘膜炎
の発症は嚥下障害や体重減少、コミュニケーション機能の障害といった症状を引き起こし患者
の QOL を低下させる。さらに、口腔粘膜炎の悪化により治療の中断を余儀なくされる場合もあ
る。しかしながら現在有効な治療薬剤はなく、低出力レーザーやクライオセラピーといった対
症療法を行っているだけで十分な効果が得られていないのが現状である。放射線照射では放射
線の間接作用により生じた活性酵素(ROS)が細胞に損傷を与える。今回我々は強力な抗酸化作
用を有するエダラボンに注目し、放射線誘発口腔粘膜炎に対するエダラボンの効果を評価した。 
【方法】 
6 週齢の雄性 ICR マウスの舌先に放射線照射をして口腔粘膜炎を誘発した。マウスはペント
バルビタール(50mg/kg)腹腔内投与にて麻酔後、鉛で覆われた装置に入れ舌先以外は遮蔽した。
その後舌先に 20Gy 単回照射を行った。マウスの舌先に誘発された口腔粘膜炎に対するエダラ
ボン(30mg/kg または 300mg/kg)の効果を評価するために、エダラボンの投与は放射線照射 30
分前に行った。放射線照射後 2 日おきにマウスの体重、口腔粘膜炎スコア(0-5)を観察した。
照射後 12 日目には舌をサンプル採取し、好中球ミエロペルオキシダーゼ（MPO）活性、チオバ
ルビツール酸反応性物質（TBARS）の測定、さらに H&E 染色、TUNEL 染色により組織学的検討
を行った。 
氏名 中島 紀子   
 
【結果・考察】 
放射線療法によって誘発される口腔粘膜炎は痛みを伴う副作用であり、患者の生活の質を低
下させるものの現在有効な治療薬はない。アロプリノールは抗酸化作用があり、臨床において
は予防的に含嗽に用いられている。しかしながら、アロプリノールと比較するとエダラボンは
生化学的に広範囲にわたるフリーラジカルと相互作用するため、アロプリノールよりエダラボ
ンの抗酸化作用の方が強いと考えた。そこで、我々はエダラボンの抗酸化作用に注目し、マウ
スにおける放射線誘発口腔粘膜炎に対するエダラボンの効果を評価した。 
放射線照射後 8 日目以降マウスの体重は減少しはじめ、照射後 12 日目がピークとなり、そ
の後徐々に体重は回復した。生存率は照射後 12 日目より減少しはじめたが、エダラボン 300m
g/kg 投与群の生存率がコントロール群及びエダラボン 30mg/kg 投与群と比較すると最も高か
った。口腔粘膜炎は照射後 8 日目以降全てのマウスに発生し、照射後 12 日目のスコアが最も
高かった。照射後 10 日目及び 12 日目において口腔粘膜炎スコアをコントロール群と比較する
と、エダラボン投与群の口腔粘膜炎スコアは有意に低下した。照射後 12 日目までの累積スコ
アにおいてもコントロール群と比較してエダラボン投与群では有意に低下した。 
また組織学的検討では、H&E 染色においてコントロール群のマウスの舌先に表皮剥離が見ら
れたのに対し、エダラボン投与群は上皮組織が保たれており、炎症性細胞もエダラボン投与群
では減少していた。さらに MPO 活性においてはコントロール群よりエダラボン投与群が有意に
低く、コントロール群において炎症が強いことが示された。これらの結果より、エダラボンが
放射線誘発口腔粘膜炎に効果的であることが示された。TUNEL 染色ではコントロール群はエダ
ラボン投与群と比較してアポトーシスが多数見られた。陽性細胞をカウントすると、コントロ
ール群が 23.7％だったのに対し、30mg/kg エダラボン投与群は 9.9％、300mg/kg エダラボン投
与群は 8.6％であった。また脂質過酸化反応(TBARS)においてもコントロール群と比較してエ
ダラボン投与群は低く、さらに 300mg/kg 投与群においては有意に低下した。この結果より、
我々は放射線誘発口腔粘膜炎に対してエダラボンの抗酸化作用が効果的であったことを示した。 
 
【結論】 
 これらの所見は、エダラボンの抗酸化作用が放射線誘発口腔粘膜炎に対して有用であること
を示した。我々は放射線照射 30 分前にエダラボンを投与することで、放射線誘発口腔粘膜炎
を緩和することが可能であった。 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
 放射線照射，口腔粘膜炎，マウス 
 エダラボン，抗酸化作用 
 
 


English

Evaluation of edaravone against radiation-induced oral mucositis in mice

樋口(吉村), 加奈

HIGUCHI(YOSHIMURA), Kana

（第７号様式） 
 
学位論文審査結果の要旨 
 
   氏     名 樋口 加奈 
 
 
 
 
 
   審 査 委 員 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
論  文  名 血中β-カロテン及びレチノール濃度とインスリン抵抗性との関連 
：東温スタディ 
      審査結果の要旨 
【背景】 
ビタミン A は、カロテノイドやレチノールを含む脂溶性ビタミンであり、これまでの観察型疫
学研究にて、カロテノイドやその主要供給源である緑黄色野菜の摂取が多いほど 2 型糖尿病発
症率が低いと報告されている。血中カロテノイドは、HOMA-IR (Homeostasis Model Assessmen
t Ratio)と負に関連することも報告されている。アジア人種では空腹時のみならず、ブドウ糖
負荷後 2 時間値も用いた糖尿病診断やインスリン抵抗性の評価が望ましいとされているが、こ
れまでの先行研究では、ブドウ糖負荷試験の 0、1、2 時間血糖とインスリン値を用いたインス
リン抵抗性の詳細な検討はなされていない。 
【目的】 
愛媛県東温市で実施している循環器疾患に関する詳細な健診(東温スタディ)を対象に、血中β
-カロテンおよびレチノールとブドウ糖負荷試験により評価したインスリン抵抗性との関連の
検討を目的とする。 
【方法】 
平成 21-22 年度に東温スタディに参加した 30-79 歳（糖尿病治療中の者を除外）、血中β-カ
ロテン、レチノールを測定した 951 名を解析した。75ｇブドウ糖負荷試験 0 時間の血糖とイン
スリン値を用い HOMA-IR を、0、1、2 時間値を用いインスリン感受性指標の Matsuda Index を
算出した。HOMA-IR：75%タイル値(＞1.6)をインスリン抵抗性あり、Matsuda Index：25%タイ
ル値(＜4.9)を低インスリン感受性と定義した。血中β-カロテン、レチノールは超高速・高分
解液体クロマトグラフ装置で測定、残差法により血中総コレステロールを調整後、四分位で解
析した。身体活動量、栄養素・食品摂取量、飲酒、喫煙習慣と血中β-カロテン及びレチノー
ルと、インスリン抵抗性、感受性との関連について、多重ロジスティック回帰分析を用いて検
討した。調整変数として性別、年齢、身体活動量、BMI、飲酒、喫煙の有無を用いた。血中β-
カロテン、レチノールと食品群別摂取量との関連について、性別、年齢を調整した重回帰分析
により検討した。 
【結果】 
性別、年齢を調整した共分散分析の結果、血中β-カロテンが高い群ほど、0 時間、負荷後 1
時間、2 時間の血糖およびインスリン、HOMA-IR は低値を、Matsuda Index は高値を示した(p 
for trend <0.05)。血中β-カロテンが最も低い群(第 1 四分位)に対して、第 2、3、4 の各四
分位のインスリン抵抗性あり、低インスリン感受性の多変量調整オッズ比を算出した。最も高
い群(第 4 四分位)の多変量調整オッズ比はインスリン抵抗性ありが 0.56(95%信頼区間：0.34-
0.94、p for trend <0.01)、低インスリン感受性が 0.62(0.37-1.02、p＝0.01)と有意な関連
を認めた。血中レチノールとインスリン抵抗性、低インスリン感受性との有意な関連は認めな
かった。性別で層別解析した結果、女性では血中β-カロテンの第 1 四分位に対して第 4 四分
位でインスリン抵抗性の多変量調整オッズ比が有意に低値を示したが、男性では関連がみられ
なかった。BMI≧25 の有無で層別解析した結果、BMI<25 群では、血中β-カロテンの第 1 四分
位に対して第 4 四分位でインスリン抵抗性の多変量調整オッズ比が有意に低かったが、BMI≧2
5 群では関連はみられなかった。血中レチノールは性、BMI での層別解析においてもインスリ
ン抵抗性との関連はみられなかった。血中β-カロテン、レチノールと食品群別摂取量との関
連を重回帰分析により解析した結果、血中β-カロテンと緑黄色野菜は正の関連、嗜好飲料(p<
0.05)は負の関連を示し、血中レチノールと魚介類等(p<0.05)は負の関連を認めた。 
【結論】 
血中β-カロテンが高いほど、インスリン抵抗性および低インスリン感受性のオッズ比は有意
に低かった。しかし、血中レチノールとインスリン抵抗性、低インスリン感受性との関連はみ
られなかった。血中β-カロテンは緑黄色野菜の摂取量と正に関連した。以上の結果より、緑
黄色野菜を摂取し、血中β-カロテンを高めることがインスリン抵抗性の予防につながる可能
性が考えられる。 
 
本研究に関する公開審査は平成 27 年 1 月 26 日に行われた。審査員より、緑黄色野菜に含まれ
るβ-カロテン以外にビタミン E や食物繊維の関与の可能性、緑黄色野菜の摂取方法の差異、
他地域と比べた東温市の緑黄色野菜量、レチノールではインスリン抵抗性・感受性に関与しな
かった理由、四分位で解析した理由、酸化ストレスマーカー、性差及び BMI による差異の理由、
緑黄色野菜量と糖尿病発症の関連等多くの質問がなされたが、申請者はいずれにも的確に回答
し、審査会は一致して本研究が博士（医学）の学位論文に値すると結論した。 
 
 
 
 
（第８号様式） 
 
最終試験の結果の要旨 
 
   氏     名 樋口 加奈 
 
 
 
 
 
   審 査 委 員 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  主 査                                  印 
 
  副 査                                  印 
 
  副 査                                  印 
 
  副 査                                  印 
 
  副 査                                  印 
 
 
      実施年月日                                      平成 27 年 1 月 26 日  
      試験方法（該当のものを○で囲むこと。）               口 頭   筆 答 
      試験結果の要旨 
 
   申請者は、愛媛大学大学院医学系研究科に在学中であり、所定の単位を修得      
    している。 
    平成 27 年 1 月 26 日に開催された公開審査会において、提出論文の内容及び 
   関連領域に関した試問を行った。 
申請者はそれらの質問に対して明確に応答し、学位授与に値する十分な見識     
   と能力を有することが認められたので、最終試験に合格と判定した。 
 
 
 
 
 
 
                                                           
 
 
 


Associations of serum β-carotene and retinol concentrations with insulin resistrance: The Toon Health Study

千阪, 俊行

CHISAKA, Toshiyuki

Low-Protein Diet-Induced Fetal Growth Restriction Leads to Exaggerated Proliferative Response to Vascular Injury in Postnatal Life

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

Tuti, Wukirsari

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：   
Name 
Tuti Wukirsari 
 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
Structure-Cytotoxic Activity Relationship of Dietary Lignans and 
Their Apoptosis Induction 
(食物性リグナン類の構造と細胞毒性活性との関係及びアポ
トーシス誘導 ) 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
 
 
 
 
 
Cytotoxicity of dietary lignans and their derivatives against HL-60 and HeLa cell 
lines were determined and compared. To evaluate the role of structure and 
stereochemistry, stereoisomers and derivatives of dihydroguaretic acid (DGA), 
secoisolariciresinol, 1,7-seco-2,7 ʹ-cyclolignane (SCL), 9,9 ʹ-epoxylignane, lariciresinol, 
9-dehydroxylariciresinol, 7,7 ʹ-epoxylignane, pinoresinol, and matairesinol were 
employed. 
Cytotoxicity of 9-dehydroxylariciresinol and 7,7ʹ-epoxylignane were found to be 
stereochemistry-dependent against both HL-60 and HeLa cell lines while 
dihydroguaretic acid only showed stereochemistry-dependent toward HeLa cell line. 
Insignificant activities at 100 μM against all cell lines were exhibited by all compounds 
bearing primary hydroxy group; suggested that the presence of primary hydroxy group 
was disadvantageous for the cytotoxicity of dietary lignans. As the next stage, further 
research on active stereoisomer were conducted by preparing derivatives of (‒)-DGA, 
SCL, (‒)-verrucosin, and (‒)-matairesinol. Substituents of 7- and 7ʹ-phenyl groups were 
focused on (‒)-dihydroguaiaretic acid, (‒)-verrucosin, and (‒)-matairesinol derivatives; 
whereas substituent on 7- and 9 ʹ-position were highlighted on SCL derivatives. This 
research has revealed new compounds having higher cytotoxicity than the natural 
dietary lignans. Compared with the natural (‒)-DGA, (8R,8 ′R)-2 ʹ-ethoxy-4-methoxy- 
3-lignanol of DGA derivative was 30-fold stronger against HL-60 (IC50 = 0.8 μM) and 
13-fold stronger against HeLa cell line (IC50 = 1.7 μM). For SCL, (R)-9 ′-heptyl 
derivative was a highest active compound (IC50 = 3.7 μM against HL-60, IC50 = 3.1 μM 
（第３号様式）(Form No. 3) 
against HL-60). Hydrophobicity was advantageous for the cytotoxicity of SCL. 
(7S,7 ʹR,8R,8'R)-3 ʹ,4,4 ʹ-Trimethoxy-7,7'-epoxylignane was a derivative of (‒)-verrucosin 
with notable activity (IC50 = 2.4 μM against HeLa). Dichloro derivatives of 
(‒)-matairesinol (8R,8 ʹR)-2,4-dichlorolignano-9,9 ʹ-lactone, (8R,8 ʹR)-3,4- 
dichlorolignano-9,9 ʹ-lactone, and (8R,8 ʹR)-3,5-dichlorolignano-9,9 ʹ-lactone exhibited 
almost 4-fold stronger cytotoxicity than the natural compound (IC50 = around 20 μM 
against HL-60). Finally, apoptosis induction by lignans was recognized based on the 
observation of cell morphology or further experiment on flow cytometry, western 
blotting, DNA laddering, or fluorescence microscopy analyses.  


Structure-Cytotoxic Activity Relationship of Dietary Lignans and Their Apoptosis Induction

脇坂, 聡

WAKISAKA, Satoshi

（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 
脇坂 聡 
 
学位論文題目： 
Title of Dissertation 
Study of O/W Nano-Emulsion Formation Using an Isothermal Low-Energy 
Emulsification Method in Food System 
（食品系における一定温度下での低エネルギーな乳化方法を用いたO/W
ナノエマルションの調製に関する研究） 
 
学位論文要約： 
Dissertation Summary 
 
Nano-emulsions can be fabricated using a number of different approaches, which are usually categorized as 
either high-energy or low-energy methods. High-energy emulsification methods involve an intensive energy 
input using a high-shear stirrer, a high-pressure homogenizer or ultrasound generators. Alternatively, low-energy 
emulsification methods that utilize thermodynamic driving forces have been developed, enabling the formation 
of nano-emulsions with minimal energy input of mechanical energy. However, the preparation of 
nano-emulsions from food ingredients such as vegetable oil using isothermal low-energy emulsification methods 
has rarely been reported. On the other hand, it is reported that a mixture of polyglycerol polyricinoleate (PGPR) 
and polyglycerol laurate has a great emulsifying capacity, and consequently, fine oil-in-water (o/w) emulsions 
can be formed, without mechanical energy, such as homogenization. However, there have been few reports of 
PGPR being used to prepare o/w emulsions without the patent. The role of PGPR in making a fine emulsion for 
a mixture system with polyglycerol fatty acid ester (PGFA) is also not clear. 
The objective of this research was to clarify the emulsification mechanism of PGPR in the mixture system, and 
furthermore, to investigate the applications of o/w nano-emulsion formation as an isothermal low-energy 
emulsification method in food systems. 
 
At first, the phase diagrams of water/mixture of PGPR and PGFA/vegetable oil systems were constructed, and 
the optimal process for preparing fine emulsions in PGPR and PGFA mixtures was elucidated by using these 
phase diagrams. We used a mixture of PGPR with PGFA (weight ratio 1:1) in this study. The mixtures of PGPR 
and decaglycerol monolaurate, PGPR and hexaglycerol monolaurate, and PGPR and decaglycerol 
monomyristate are abbreviated as surfactant DLP, surfactant HLP and surfactant DMP, respectively. 
In all the systems examined in this study, the phases, including the liquid crystal phase (Lc) and sponge phase 
(L3), spread widely in the phase diagrams (Fig. 1). 
We examined droplet size of the emulsions prepared from each phase and found that o/w nano-emulsions with 
droplet sizes as small as 50 nm were formed by emulsifying either from a single L3 phase or a two-phase region, 
Lc + L3 (Table 1). 
These results indicate that L3 or Lc or both is necessary to form an o/w nano-emulsion whose average droplet 
diameter is less than 50 nm for PGPR and PGFA mixtures used as surfactant. 
 
 
 
 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1 Phase diagram of the (A) water/surfactant DLP/ vegetable oil, (B) water/surfactant HLP/ vegetable oil, and 
(C) water/surfactant DMP/ vegetable oil systems at 25°C. 
L3, Lc, La, Wm and O indicate a sponge phase, a liquid crystal phase, a lamellar phase, a micellar phase 
and an oil phase, respectively. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
（様式５）(Style5) 
Table 1 Phase type and weight composition of the pre-emulsified samples in each system and the average droplet 
diameter of the prepared o/w emulsions 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Oil Surfactant Water
1.0 8.0 1.0 L3 25.7
1.0 7.0 2.0 Lc + L3 28.1
1.0 6.0 3.0 Lc + L3 31.0
1.0 5.0 4.0 L3 + Wm + O 198.6
1.0 3.0 6.0 Wm + O 396.1
4.0 5.5 0.5 L3 102.3
4.0 5.0 1.0 Lc + L3 114.4
4.0 4.5 1.5 Lc + L3 132.5
4.0 4.0 2.0 L3 + Wm + O UM*
4.0 3.0 3.0 L3 + Wm + O UM*
1.0 8.0 1.0 Lc + L3 28.9
1.0 7.0 2.0 L3 + La 17.8
1.0 6.0 3.0 Lc + L3 22.8
1.0 5.0 4.0 Lc + L3 22.9
1.0 4.0 5.0 L3 + La 27.4
1.0 3.0 6.0 Lc + L3 29.9
1.0 2.5 6.5 L3 + Wm + O 46.1
1.0 2.0 7.0 Wm + O 892.7
4.0 5.0 1.0 Lc + L3 61.3
4.0 4.0 2.0 Lc + L3 78.5
4.0 3.0 3.0 L3 + Wm + O 257.9
4.0 2.5 3.5 Wm + O 622.6
4.0 2.0 4.0 Wm + O 837.3
1.0 8.0 1.0 L3 40.5
1.0 7.0 2.0 Lc + L3 35.9
1.0 6.0 3.0 Lc + L3 39.4
1.0 5.0 4.0 Lc + L3 37.3
1.0 4.0 5.0 Wm + O 1244.6
4.0 5.5 0.5 L3 UM*
4.0 5.0 1.0 Lc + L3 UM*
4.0 4.5 1.5 Lc + L3 126.0
4.0 4.0 2.0 L3 + Wm + O UM*
* UM ：unmeasurable level
system C
system A
system B
System of
diagram
Weight ratio
Phase type
Average droplet
diameter (nm)
（様式５）(Style5) 
Next, we investigated how phase behavior changes by replacing water with glycerol in water/surfactant 
HLP/vegetable oil system, and studied the effect of glycerol on o/w nano-emulsion formation using an isothermal 
low-energy method.  
In the phase behavior study, Lc + L3 expanded toward lower surfactant concentration when water was replaced 
with glycerol in a system containing surfactant HLP (Fig. 2). O/W nano-emulsions were formed by 
emulsification of samples in a region of Lc + L3 (Table 2).  
In the glycerol/surfactant HLP/vegetable oil system, replacing water with glycerol was responsible for the 
expansion of a region containing Lc + L3 toward lower surfactant concentration, and as a result, in the 
glycerol/surfactant HLP/vegetable oil system, the region where o/w nano-emulsions or o/w emulsions could be 
prepared using an isothermal low-energy emulsification method was wide, and the droplet diameter of the 
prepared o/w emulsions was also smaller than that in the water/surfactant HLP/vegetable oil system. Therefore, 
glycerol was confirmed to facilitate the preparation of nano-emulsions from a system of surfactant HLP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2 Phase diagram of glycerol/surfactant HLP/vegetable oil systems at 25 °C. L3, Lc, G and O indicate a 
sponge phase, a liquid crystalline phase, a glycerol phase and an oil phase, respectively. 
 
 
 
 
 
 
（様式５）(Style5) 
Table 2 Phase type and weight composition of the pre-emulsified samples in the water or glycerol/surfactant 
HLP/vegetable oil system and the average droplet diameter 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
In the phase behavior study, the phases, including Lc and L3, spread widely in the phase diagrams of 
water/mixture of PGPR and PGFA/vegetable oil systems and O/W nano-emulsions were mainly formed by 
emulsification of samples in a region of Lc + L3. When water was replaced with glycerol in the water/surfactant 
HLP/vegetable oil system, Lc + L3 expanded toward lower surfactant concentration.  
It is concluded that these results indicate that Lc + L3 is an important factor in preparation of o/w 
nano-emulsions using an isothermal low-energy method with PGPR and PGFA, and glycerol was a useful 
cosolvent for PGPR and PGFA systems because it aided the expansion of the region containing Lc + L3 in the 
phase diagram. 
 
HLP Oil
Aqueous
solution
Phase type
Average droplet
diameter (nm)
Phase type
Average droplet
diameter (nm)
7.62 1.90 0.48 Lc+L3 25.2 Lc+L3 28.1
7.27 1.82 0.91 Lc+L3 24.2 Lc+L3 26.5
6.67 1.67 1.67 Lc+L3 34.9 Lc+L3 23.3
5.00 1.25 3.75 Lc+L3 24.6 Lc+L3 17.4
4.00 1.00 5.00 L3+La 18.6 Lc+L3 15.1
3.20 0.80 6.00 Lc+L3 14.7 Lc+L3 17.2
2.00 0.50 7.50 L3+Wm+O 2428.5 Lc+L3+G 29.7
1.00 0.25 8.75 Wm+O UM* Lc+L3+G 35.5
5.71 3.81 0.48 Lc+L3 60.6 Lc+L3 46.2
5.45 3.64 0.91 Lc+L3 56.4 Lc+L3 47.7
5.00 3.33 1.67 Lc+L3 82.3 Lc+L3 49.7
3.75 2.5 3.75 Lc+L3 41.6 Lc+L3 53.2
3.00 2.00 5.00 L3+Wm+O 526.3 Lc+L3+G 307.4
2.40 1.60 6.00 Wm+O 537.3 Lc+L3+G 354.7
1.50 1.00 7.50 Wm+O UM* Lc+L3+G 354.8
0.75 0.50 8.75 Wm+O UM* Lc+L3+G 126.3
3.81 5.71 0.48 Lc+L3 122.5 Lc+L3 114.7
3.64 5.45 0.91 Lc+L3 164.5 Lc+L3 112.2
3.33 5.00 1.67 Lc+L3 144.1 Lc+L3+O UM*
2.50 3.75 3.75 Wm+O UM* Lc+L3+O UM*
2.00 3.00 5.00 Wm+O UM* Lc+L3+O UM*
1.60 2.40 6.00 Wm+O UM* Lc+L3+G+O 542.7
1.00 1.50 7.50 Wm+O UM* Lc+L3+G 541.4
0.50 0.75 8.75 Wm+O UM* Lc+L3+G 217.1
UM: unmeasurable level
8 : 2
6 : 4
4 : 6
S/O
weight
ratio
Weight ratio Water for aqueous solution Glycerol for aqueous solution


Study of O/W Nano-Emulsion Formation Using an Isothermal Low-Energy Emulsification Method in Food System

片山, 将一

KATAYAMA, Shoichi

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 
  片 山 将 一 
審 査 委 員  
      
    論  文  名  Multi-PK 抗体を利用して取得したプロテインキナーゼ 
（PKL01, CDKL5）に関する酵素学的研究 
 
     審査結果の要旨 
 
様々な生命現象において、プロテインキナーゼによるタンパク質のリン酸化は、タ
ンパク質の機能を迅速に調節する重要な機構である。個々のプロテインキナーゼに関
する研究は盛んに行なわれているが、網羅的なプロテインキナーゼの解析法について
は不十分な点が多い。そこで我々は、プロテインキナーゼを網羅的かつ簡便に検出で
きる方法があれば非常に有用であると考え、サブドメイン配列の中でも最も高度に保
存されたサブドメイン VIB 配列に着目し、プロテインキナーゼを幅広く検出する抗体
（Multi-PK 抗体）を作製した。これまでの研究により、Multi-PK 抗体はウエスタンブ
ロッティングだけでなく、免疫沈降法を始めとした様々な実験法に応用できることが
明らかにされている。本研究では、Multi-PK 抗体を用いて取得した２種類のプロテイ
ンキナーゼ、すなわちミヤコグサに発現する新規プロテインキナーゼ PKL01 および、
DNA methyltransferase 1 (Dnmt1) に結合するプロテインキナーゼ Cyclin-dependent 
kinase-like 5 (CDKL5) に着目し、それらの酵素学的性質について解析を行った。 
PKL01 はミヤコグサの Nucler-dbf2-related (Ndr) キナーゼホモログであると考えられ
るプロテインキナーゼである。PKL01 の酵素学的性質の解析を行う過程で、本酵素は
Ser/Thr キナーゼ型のサブドメイン配列を持つにも関わらず、活性依存的に Tyr リン酸
化することを見出した。植物において Tyr リン酸化を触媒するプロテインキナーゼは
ほとんど報告されておらず、不明な点が多い。また、動物の Ndr キナーゼは Ser/Thr キ
ナーゼであり、Tyr リン酸化活性を持たないと考えられてきた。本研究では、まず
 
 
PKL01 の自己 Tyr リン酸化ならびに Tyr リン酸化活性について解析を行なった。脱リ
ン酸化 PKL01 を用いた実験により、PKL01 が自己 Tyr リン酸化活性を持つことを示し
た。また、PKL01 の自己 Tyr リン酸化は PKL01 の基質リン酸化活性に関わることを明
らかにした。さらに本研究では、ミヤコグサだけではなく、調べた限りすべての植物
Ndr キナーゼが、基質タンパク質の Tyr 残基に対するリン酸化活性を持つことを明らか
にした。 
次に、マウスから取得した CDKL5 に関する酵素学的研究を行った。CDKL5 は主に
脳に発現する Ser/Thr プロテインキナーゼである。CDKL5 遺伝子の変異は Rett 症候群
や West 症候群といった精神発達遅延を伴う発達障害を引き起こす事が知られている。
従って、CDKL5 のキナーゼ活性は正常な精神発達に必須であると考えられ、CDKL5
がどのようなタンパク質をリン酸化するか調べることは、大変重要な課題である。こ
れまでに、CDKL5 の基質として Dnmt1 や methyl-CpG-binding protein 2 が知られている
が、そのリン酸化は弱く、CDKL5 の真の基質であるとは考えにくい。そこで本研究で
は、等電点電気泳動法を利用したユニークな基質探索法を用いて CDKL5 の新規内在性
基質の探索を行ない、Amphiphysin1 (Amph1) を同定した。また、CDKL5 は Amph1 の
Ser-293 ただ１ヶ所のみをリン酸化することを明らかにした。Amph1 の Ser-293 のリン
酸化は、Amph1 結合タンパク質である endophilin との結合を阻害する可能性があるこ
と、さらに Rett 症候群様の症状を示す患者にみられる CDKL5 点変異体は Amph1 をリ
ン酸化できないことを見出した。 
 上記の結果から、Amph1 は CDKL5 の非常に良好な基質となることが明らかになっ
た。これまでに、Amph1 以外に CDKL5 によって効率的にリン酸化される基質は見つ
かっていない。今後、CDKL5 の Amph1 以外のターゲットタンパク質を探索するため
にも、CDKL5 の基質認識メカニズムを明らかにすることは重要な課題である。そこで
引き続き、Amph1 をモデル基質として CDKL5 の基質認識メカニズムの解析を行なっ
た。その結果、CDKL5 が認識するリン酸化部位配列が RPXSX であること、さらに
CDKL5 は、CLAP ドメインと呼ばれる Amph1 分子内に見られる特徴的な配列を認識す
ることを明らかにした。 
 以上のように、本研究では２種類のプロテインキナーゼの酵素学的性質の解析を行
った。PKL01はSer/Thrキナーゼ型のサブドメイン配列が保存されているにも関わらず、
Tyrリン酸化活性を有していた。また、CDKL5の新規の基質としてAmph1を同定し、そ
のリン酸化メカニズムを明らかにした。本論文に記載された研究成果は、学術的に価
値の高いものであり、当該分野に大きな貢献をしたものと評価できる。本論文に関す
る公開審査会は平成27年2月7日に開催されたが、本論文の内容は博士 (農学) の学位を
授与するに値すると審査委員全員一致で判定した。 


Multi-PK抗体を利用して取得したプロテインキナーゼ(PKL01,CDKL5)に関する酵素学的研究

Ehime University (愛媛大学)博士(学術)thesi

Md., Parvez Islam

（第５号様式） 
学位論文審査の結果の要旨 
 
氏     名 Md. Parvez Islam 
 
 
審 査 委 員 
 
 
 
論  文  名 
Development of a zero energy cool storage system（ゼロエネルギー低温貯蔵庫の開発） 
 
審査結果の要旨 
熱帯や亜熱帯の開発途上国では、貯蔵施設が不十分なため、収穫した青果物の半分以上が腐敗
等で捨てられている。一方、先進国においても、エネルギー不足の観点から、省エネタイプの貯
蔵施設が望まれている。そこで申請者は、新素材および新技術を活用して、水の蒸発による気化
冷却を最大限に引き出すとともに太陽熱で駆動する吸着式冷却システムを開発し、電気をほとん
ど使わないで冷却できるゼロエネルギー低温貯蔵庫を開発した。 
まず、ベースとなる貯蔵庫を組み立てた。それは貯蔵スペース（縦 70横 90高さ 50cm）、三角
屋根、遮光カーテン、２つの冷却システムから成る。内・外側の壁は浸水性と通気性の優れた溶
岩プレートでつくり、その間には充填材（砂＋天然ゼオライト）を挿入した。ここは水供給で冷
却する箇所である。床も浸水性と通気性の優れた溶岩石を敷き詰めた。また、三角屋根の最上部
にはアルミ製の煙突を設け自然対流を促した。２つの冷却システムにおいて、１つは壁面充填材
へのドリップ水供給による気化冷却であり、もう１つは太陽熱で駆動する吸着式冷却システムで
あり、両者とも電気をほとんど使用しない。 
水供給による気化冷却は、充填材、壁、床を水で湿らせ、自然対流もしくはソーラファンによ
る風で冷却する方法である。ここでは気化冷却を効率的に行うための充填材、壁、床の材質を検
討した。壁および床は通気性の優れた溶岩プレートを用いて蒸発面を多くし、また壁の充填材は
砂と天然ゼオライトを 4:1 の割合で混合し、効果的な水分の保持と拡散をはかった。本手法によ
り、外部温度は日射量の増大に伴って直ちに上昇し約 40℃に達するが、庫内温度は 2時間ほど遅
れて上昇し始め最大で約 25℃に止まり、外部温度より約 15℃低かった（晴天日）。次に、ドリッ
プ水供給による庫内温度の応答をみると、水供給により庫内温度は 2～3℃ほど低下し、これを繰
り返すと、昼間の庫内温度は水供給しない場合より 5～7℃低くなった（晴天日）。また、庫内の
相対湿度は、水供給した方が約 80%RH、しない方が約 68%RH で、水供給した方が約 12％RH ほど高
かった。これらの結果は、貯蔵青果物の鮮度保持に有効にはたらくと考えられる。 
次に、知能的な最適化手法を用いて、庫内温度を最低にする水供給パターン（8 ステップの水
供給 on-off パターン）を究明した。まず、２入力（水供給 on-off パターンと外気温）―１出力
（庫内温度）システムを想定し、入出力の日変化を計測した。次に、３層のニューラルネットワ
ークを用いて、入出力関係を同定（学習）し、２入力―１出力動的モデルを構築した。モデルの
次数は 60、中間層ニューロン数は 5とし、これによって得られたモデルの推定値は実測値とかな
り一致した。すなわち高精度のモデルが得られた。続いて、モデルのシミュレーションから、遺
伝的アルゴリズムを用いて、庫内温度を最低にする 8ステップの水供給 on-off パターン（最適値）
を求めた。得られた最適値は T1=35minON, T2=55minOFF, T3=35min ON, T4=55min OFF, T5=35minON, 
T6=55min OFF, T7=35min ON, T8=55min OFF, T9=35min ON, T10=55min OFF, T11=35min ON, T12=55min 
OFF, T13=35min ON, T14=55min OFF, T15=35min ON, T16=55min OFF であった。最適制御による庫内
温度は、水供給無しの場合より 7.5℃低く、連続水供給の場合より 3.9℃低かった。これは、最適
な水供給パターンにより、充填材の各粒子および溶岩プレート面の蒸発面積が最大となり、これ
により気化冷却が最大になったためと考えられる。 
最後に、太陽熱で駆動する吸着式冷却システムを開発した。これは電気を使用しない低コスト
の冷却法である。その方法は、メタノールを入れた銅容器Ａと活性炭素繊維（吸着剤）を入れた
銅容器Ｂを銅パイプで繋いで密閉し、真空ポンプを用いて内部を低圧（真空）にする。そうする
と、容器Ａではメタノールが常温で蒸発し冷却される。このとき蒸発したメタノールを容器Ｂの
活性炭素繊維で吸着させると、蒸発が促進され冷却能力が高まる。一方、吸着されたメタノール
は、太陽熱により活性炭素繊維から脱着させ、それを水で冷やして液化し、もとの容器Ａにもど
す。これを繰り返すと容器Ａは冷却器として働く。試作した吸着式冷却システムは太陽光集熱器
（容器Ｂ）、蒸発器（容器Ａ）、氷蓄熱部、凝縮器から成る。蒸発器は水タンクの中に設置し、
その冷却作用で氷をつくる。貯蔵スペースはこの氷水で冷やす。太陽光集熱器は、銅筒に活性炭
素繊維を詰め込み、メタノールガスを吸着、脱着させる。凝縮器は脱着したメタノールガスを水
道水で冷やして液体に戻す。夜間はメタノールを蒸発させて冷却し氷をつくり、昼間はつくられ
た氷水で庫内を冷やす。同時に、太陽熱でメタノールを活性炭素繊維から脱着させる。本手法に
より、蒸発器での冷却は温度が－15℃まで低下し、これにより3.5kg/日の氷をつくることができ
た。また、庫内温度は、水供給がない場合約35℃まで上昇したが、ドリップ水供給により20.9℃
まで低下し、さらに本吸着式冷却システムを適用することにより10.1℃まで低下した。この時の
相対湿度は85～90%RHであった。本システムを使ってトマトを貯蔵すると、その貯蔵期間は7から
23日まで延長でき、本貯蔵庫の有効性が示された。 
以上より、この研究で開発したゼロエネルギー低温貯蔵庫は、電気をほとんど使用せず低コス
トなので、電気設備の不十分な開発途上国における低温貯蔵庫として、また先進国においても省
エネタイプの貯蔵庫として役立つと思われる。 
  
学位論文の公開審査会が平成27年8月1日に高知大学農学部で開催され、口頭発表とそれに対す
る質疑応答が行われ、続いて学位論文審査委員会を開催して本論文の内容を慎重に審査した。そ
の結果、本論文が農学と工学の複数の学問分野にまたがる内容であることから、審査委員全員一
致して、博士（学術）の学位を授与するに値するものと判断した。 
 
 
 


Development of a zero energy cool storage system

Dimas, Andrianto

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 Dimas Andrianto 
審 査 委 員 
       
 
         論  文  名  
Biochemical Utilization of Indonesian Forest Biomass as Antioxidant, Antidiabetic,  
and Antihyperlipidemic Agents 
（インドネシアの森林バイオマスの生化学的利用，特に抗酸化剤，抗糖尿病薬および 
抗高脂血症薬として） 
 
         審査結果の要旨 
 
インドネシアは領土の 60％が，熱帯雨林に覆われている。森林破壊を抑え，しかも森林利用に基づく
経済発展を起すには，非木材林産物あるいは森林バイオマス廃棄物を有効利用することが重要である。
一方，インドネシアにおいても糖尿病や高脂血症のような生活習慣病は，深刻な問題になっている。そ
こで，本研究では未活用の葉 Graptophyllum pictum (L.) Griff，6 種の果実 Baccaurea racemosa 
(Reinw. Ex. Blume) Mull. Arg., Mangifera caesia Jack, Pouteria campechiana (Kunth) Baehni, 
Phylanthus acidus (L.) Skeel, Sandoricum koetjape (Burm. F.) Merr.および Syzigium cumini (L.) 
Skeel.，ならびに，早生樹ファルカタ Albizia falcataria の廃材と樹皮について，生化学的利用，す
なわち抗酸化活性，抗糖尿病活性，抗高脂血症活性を検討した。 
Graptophyllum pictum は，インドネシアにおいては伝統的に医薬として用いられている低木である。
まず， G. pictum 葉のエタノール抽出物の抗酸化活性と in vivo での抗糖尿病活性を検討すること，並
びに糖尿病の動物モデルにおけるそれらの活性についての詳細なメカニズムを提案することに着手した。
その 70％エタノール抽出物の抗酸化活性が最も高かった (IC50 257.79 g/ml)。ラットは 7 群に分けた。
正常群は無菌の等張液を注射したもので，糖尿病群はアロキサンを注射して糖尿病状態に誘発処置させ
た 6 群である。後者の内，抗糖尿病の陽性対照群はグリベンクラミド 3mg / kg 体重 (bw) を経口投与
したもので，陰性対照群は未処置のもの（糖尿病状態のまま）で，そして試料を処置する群は，G. 
pictum 葉の 70％エタノール抽出物の 25, 50, 100, 200mg / kg bw を，それぞれ経口投与した 4 群であ
る。腹腔内グルコース負荷試験（IPGTT）によって，抗糖尿病処置として使用された最も優れた抽出物
投与量は 50mg/kg bw であることが示された。これらすべてのデータは，G. pictum 葉の 70％エタノー
ル抽出物が抗酸化活性および抗糖尿病活性をもつことを示唆した。 
G. pictum は，抗酸化活性および抗糖尿病活性を有することが示された。しかしながら，動物モデル
におけるそれらの両活性間の関係は不明であった。そこで，糖尿病ラットにおける G. pictum 葉のエタ
ノール抽出物の抗酸化活性と抗糖尿病活性との関係を見出すことを目的とした。酸化状態はラット肝臓
 
 
における脂質過酸化物を定量した。一方，細胞の状態は組織学的および免疫組織化学的に観察した。肝
臓の脂質過酸化物濃度は，腹腔内血糖負荷試験の結果に対応することが示唆された。免疫組織化学的観
察では，G. pictum の葉エタノール抽出物をラットに処置すると，インスリンを分泌する膵臓細胞の機
能が保護されたことが示された。したがって，G. pictum 葉の 70％エタノール抽出物は，膵臓β細胞を
保護することにより，その in vivo 抗糖尿病活性を示すことが見出され，そのことが in vivo での抗酸
化活性と関係していることが示唆された。 
次に，インドネシア産の未活用果実 6 種の抗酸化作用および抗高脂血症治療効果を調べた。それらは，
Baccaurea racemosa, Mangifera caesia, Pouteria campechiana, Phylanthus acidus, Sandoricum 
koetjape および Syzigium cumini である。これらの試料はアセトンおよびメタノールで逐次抽出し，最
も高い活性を有する抽出物をさらにジクロロメタン，酢酸エチル，水を用いて分画した。抗酸化性は
DPPH ラジカル消去活性に基づいてアッセイし，抗高脂血症活性は，HMG CoA レダクターゼ阻害活性に基
づいて測定した。S. cumini 果実の全ての部位は抗酸化活性を示し，その未熟種子のアセトン抽出物が
最も高い活性を示した（IC50 4.49μg/ml）。この酢酸エチル画分の活性が高く（IC50 3.63μg/ml），さ
らに TLC で分画して 2 画分が同様な活性を示した。抗高脂血症活性は P. acidus のアセトン抽出物
（80.00%阻害）が高い活性を示し，このアセトン抽出物からの酢酸エチル画分が，最も強い活性
（87.30%阻害）を示した。 
さらにファルカタの廃材や樹皮の粉末をアセトンおよびメタノールで逐次抽出し，抗酸化作用および
抗高脂血症治療効果を調べた。ファルカタは熱帯産の早生樹のひとつであり，インドネシアにおいて広
く植林されている。これは日本に輸入されて，家具用芯材や天井材として利用されているが，これが大
量に利用されるにつれて，未利用部分である廃材や樹皮の有効利用が課題となる。樹皮のメタノール抽
出物，そしてアセトン抽出物の酢酸エチル画分は，高い抗酸化性と抗高脂血症活性を有していた。 
したがって，以上のように，いくつかのインドネシアの森林バイオマスの抽出物は，抗酸化性を有し，
過酸化に関連する疾病，特に糖尿病や高脂血症に有用であることが示唆された。今後，活性物質の解明
とその生化学的利用，特に抗酸化剤，抗糖尿病薬および抗高脂血症薬としての利用が期待される。 
 
本学位論文の公開審査会は，2015 年 8 月 1 日に高知大学農学部において開催され，申請者の論文発表
と，これに対する質疑応答が行われた。引き続き開催された学位論文審査委員会において，本論文の内
容について慎重に審査を行った結果，審査委員全員が一致して本論文は博士（学術）の学位を授与する
に値するものと判定した。 
 


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