Ehime University Institutional Repository

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

浅田, 隆之

ASADA, Takayuki

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：  
Name 
浅田 隆之  
 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
New food technology for the purification and utilization of 
anthocyanins by forming supramolecular complexes 
（超分子複合体法によるアントシアニンの精製法の開発と利用）
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
Anthocyanins, one group of flavonoids, widely occur in vascular plants. They have 
been used as natural food colorants. Moreover, they are receiving increased attention, 
not only as food colorants, but also as potential therapeutic components. Efficient 
separation and purification of anthocyanins will be desired when they expand the usages 
to food colorants and pharmaceutical chemicals because plant extractions contain 
foreign substances. Thus, the development of useful and practical techniques for 
anthocyanins isolation from plants is an important step for the further applications of 
anthocyanins as functional pigments. 
In this study, we introduce the unique idea for isolation of anthocyanins with the 
combination of supramolecules formation and solid phase extraction (SPE) cartridges. 
Supramolecule is a stoichiometric self-assembled complex that consists of anthocyanins 
that have ortho-dihydroxyl groups on the B ring, specific flavonoids and metal ions. 
Supramolecules recognize the stereostructure of specific anthocyanins and flavonoids 
that may have great affinity and higher matching each other. To perform efficient 
purification of anthocyanins, we have to consider the separation techniques of the 
supramolecule to the fragment anthocyanins and flavonoids. SPE is, therefore, 
considered to be a useful method for isolation of anthocyanins. In this dissertation, I 
would like to describe the separation technique of anthocyanins and flavonoids that 
were used for the supramolecule formation and then introduce two typical examples of 
purification of anthocyanins.  
In the second chapter, appropriate resins that will separate anthocyanins and 
flavocommelin (FC), one kind of flavonoids was looked for by using well-known 
supramolecules of natural pigments after dissociating the supramolecules by acid 
hydrolysis. As the results, Discovery DPA-6S made it possible to separate 
anthocyanidin 3,5-diglucosides from hydrophobic acylated anthocyanidin 
3,5-diglucosides and FC. On the other hand, Discovery DSC-SCX made it possible to 
separate various anthocyanins from FC and other neutral plant impurities in electric 
charge.  
In the third chapter, anthocyanidin 3-glycosides (An3G) that are common 
（第３号様式）(Form No. 3) 
pigments and rich in bilberry, some grapes and others were successfully formed the 
artificial supramolecules with FC and Al3+. Bilberry pigment that contains 15 different 
An3G was tested to form the supramolecules-like complex formation of An3G with FC 
and Al3+. As the results, pure An3G bearing ortho-dhydroxyl group on B ring was 
successfully separated from other An3G by choosing Al3+ as the metal ions. On the 
other hands, other metal ions (Mg2+, Zn2+ and Fe3+) were not formed the 
supramolecules. For example, complex blue pigment (CP, 1.30g) with Al3+ was formed 
from 1.86 g (1.5 mmol) of bilberry pigment, 1.82 g (3.0 mmol) of FC and 3 mL of 0.5 
M aluminium chloride aqueous solution (1.5 mmol), yielding 40.2% recovery of An3G 
in the complex after precipitation by ethanol. The purity of An3G after purification 
with Sephadex G-10 and Discovery DPA-6S from CP was 96.9%, and the recovery rate 
of An3G was 90.6%. Additionally, the composition of An3G bearing ortho-dihydroxyl 
groups on the B ring was 99.1%. Furthermore, purified An3G was increased DPPH 
radical scavenging activity against the original bilberry pigment. 
In the fourth chapter, Delaware grape anthocyanins, bearing ortho-dihydroxyl 
group on the B ring and/or p-coumaoly group as an ester were successfully formed the 
supramolecule and then isolated by ethanol precipitation. With the combination of 
metal complex formation and the Discovery DPA-6S column, the selective 
anthocyanins bearing ortho-dihydroxyl group on the B ring were isolated to be afforded 
to Cy3G (48.2% yield with 95.2% purity) and Cy3-pC·G (44.9% yield with 91.4% 
purity) without any preparative HPLC techniques. Isolated anthocyanins showed higher 
color values and great activities for antioxidant activity and radical scavenging 
activity.  
In the fifth chapter, the structure of delphinidin 3-glucoside (Dp3G) complex with 
FC and Al3+ was determined by several physical analyses. Thus, the composition of 
Dp3G complex was determined to be one molecule each of Dp3G, FC and Al3+; the 
molecular weight for Dp3G complex as [C49H49AlO27] was 1097.2344. 
Thus, we first found the supramolecular like complex consisting of anthocyanidin 
3-glucoside, FC and Al3+. Furthermore, our separation and purification technique for 
anthocyanins by combination with complex formation and SPE reveals the possibilities 
for one advanced technology to obtain some functional anthocyanins. 
 


English

New food technology for the purification and utilization of anthocyanins by forming supramolecular complexes

Ehime University (愛媛大学)博士(学術)thesi

デデ, ヘリ ユリ ヤント

Dede, Heri Yuli Yanto

 
 
（第５号様式）   
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 DEDE HERI YULI YANTO 
審 査 委 員 
                            
                            
                        
                              
                              
         論  文  名   
       Biodegradation of petroleum hydrocarbons by the newly isolated Pestalotiopsis sp. from 
       nature 
       （天然から新規に単離した Pestalotiopsis 属菌による石油炭化水素の微生物分解） 
 
         審査結果の要旨  
 
環境中に流出排出された原油などの石油炭化水素による環境汚染が大きな社会問題になっ
ている。しかし、その汚染浄化については検討されているものの、未だ解決されていない。
微生物による石油炭化水素の分解は、この汚染を浄化するために重要な役割を演じている。
しかしながら、従来見出された石油分解菌では、分解率も低く分解に時間がかかるなどの欠
点があった。そこで本研究では、石油炭化水素の分解能が高く、比較的短時間にこれを分解
できる新規に単離した微生物を用いて、難分解性のアスファルトの微生物分解について検討
するとともに、数種の単離した分解菌を混合使用することによる原油（アスファルト、C 重
油、A 重油）の分解およびそれらによる汚染土壌の効率的な浄化について検討した。  
 まず始めに、アスファルトを分解できる微生物を選抜することを試みた。アスファルト
は、脂肪族炭化水素（脂肪族 HC 部）（約 32%）、多環芳香族炭化水素を含む芳香族炭化水
素（芳香族 HC 部）（約 44%）、窒素・硫黄・酸素酸化物（レジン部）（約 10%）およびア
スファルテン（AS 部）（約 14%）から構成されている難分解性物質であるが、これを指標
として用いる天然から石油分解菌を選抜する方法を開発した。そして、この方法により数種
の分解菌を単離した。その中でも、成育速度が速く分解力の高い一種の菌、Pestalotiopsis 属
菌、NG007 菌を用いて、原油（アスファルト、C 重油、A 重油）の分解およびこれらによ
る汚染土壌の浄化について検討した。（C 重油、A 重油もアスファルトと同様４部で構成さ
れているものの、各部の割合が異なり、C 重油、A 重油はアスファルトよりも脂肪族 HC 部
と芳香族 HC 部の割合が高い）。この単離した分解菌は、酸性条件下および海水条件下での
液体培養で、アスファルト、脂肪族炭化水素の混合物をそれぞれ 66%、77%分解および
90%、94%分解（30 日間培養）できることを明らかにした。  
次に、単離した分解菌を用いるアスファルト、C 重油および A 重油汚染の浄化について
検討した。分解菌により、アスファルトが分解できることを見出すとともに、分解時に一種
の界面活性剤を添加（1%）することにより、分解率が向上（無添加のそれの 41%向上）す
ることを明らかにした。また、分解菌が産出する分解酵素［3 種のリグニナーゼ：マンガン
 
 
ペルオキシダーゼ(MnP)、ラッカーゼ(Lac)およびリグニンペルオキシダーゼ(LiP)、2 種のジ
オキシゲナーゼ：1,2-および 2,3-ジオキシゲナーゼ］を明らかにするとともに、メディエー
ターや界面活性剤などの添加により、酵素活性を高め分解率を向上できることを見出した。
これらの結果を基に、予め前培養した分解菌、NG007 菌をアスファルト汚染土壌（汚染濃
度：1000、15000、30000mg/Kg）に添加して汚染土壌の浄化を行った。その結果、汚染土壌
中のアスファルト分解率は、それぞれ 80%、65%、50%（60 日間培養後）であり、高濃度の
アスファルトも分解できることを見出した。このアスファルトの分解では、分解菌は、アス
ファルト粒子（その中心に難分解性の AS 部があり、その周りを難分解性のレジン部が覆っ
ており、さらにその外側を芳香族 HC 部、一番外側を脂肪族 HC 部が覆っている）の分解し
やすい外側から順次分解酵素を産出しながら内部に向かってアスファルトを分解していくも
のと考えられた。また、定期的な栄養源の添加は、単離菌を活性化し浄化率向上に有効であ
ることも見出した。  
さらに、単離した分解菌の単独使用でなく数種を混合使用することにより、それぞれの菌
の相乗効果により酵素活性が高まり、浄化率をさらに増加できるものと考え検討した。先に
見出した数種の分解菌をそれぞれ 2 種ずつ組み合わせて、アスファルト汚染土壌の浄化率、
浄化時の酵素活性の変化および各成分の分解率を調べた。その結果、2 種の分解菌の組み合
わせ、NG007-S133 菌（50/50）により酵素活性が単独使用の場合よりもさらに向上し、浄化
率も大幅に向上（約 1.3～1.5 倍）することを初めて見出した。2 種の菌を混合使用した場合
のアスファルト汚染土壌（汚染濃度：1000、15000、30000mg/Kg）の浄化率は、それぞれ
92%、77%、69%（60 日間培養後）であった。しかし、組合せによっては分解菌単独使用の
場合よりも酵素活性および浄化率が大幅に低下する場合も見られた。アスファルト汚染土壌
以外にも 2 種の菌の混合使用により原油（C 重油、A 重油）汚染土壌を効率よく浄化できる
ことを見出した。［C 重油、A 重油汚染土壌（1000～30000ppm）の浄化率は、それぞれ
89%～63%（30 日間処理）、95%～68%（30 日間処理）であった］さらに、定期的に栄養源
を添加することにより、浄化率は約 10%～30%増加した。また、3 種の分解菌の混合使用に
よっても酵素活性および浄化率が向上し、2 種の分解菌使用とほぼ同等の結果が得られるこ
とも明らかにした。さらに、分解菌の混合使用により難分解性の多環芳香族炭化水素も効率
よく分解できることも明らかにした。  
 以上から、自らが開発した方法により天然から強力な石油分解菌を数種単離するととも
に、これらの菌により高濃度のアスファルトが分解できることを明らかにした。また、単離
した分解菌により脂肪族炭化水素、多環芳香族炭化水素が分解できることをモデル化合物を
用いて明らかにするとともに、その分解に関与する酵素を明らかにしてその分解機構を解明
した。さらに、分解菌を用いるバイオレメディエーションにより高濃度のアスファルト汚染
土壌が効率よく浄化できることを見出すとともに、メディエーターや界面活性剤等の添加に
より酵素活性を向上させ、浄化率を高めて比較的短期間で高濃度のアスファルト汚染土壌を
浄化できる方法も明らかにした。また、単離した分解菌を用いることにより、原油（C 重
油、A 重油）汚染土壌も効率的に浄化できることも見出した。さらに、数種の分解菌を混合
使用することにより、酵素活性がさらに高まり、浄化率を高めて効率的に高濃度原油汚染土
壌が浄化できることを明らかにした。そして、定期的に栄養源を添加することにより、分解
菌を活性化し、原油汚染土壌を効率的に浄化できる方法も開発した。また、分解菌を一種の
担体に担持させた浄化材を使用すると、分解菌の酵素活性がさらに高まり浄化率をさらに向
上できることも見出した。  
 
 本論文の公開審査会は２０１４年８月２日に香川大学農学部で開催され、論文審査と質疑
応答が行われた。それに引き続いて、学位論文審査委員会を開催して審査し、審査委員全員
一致して本論文が博士（学術）の学位を授与するに値するものと判断した。 


Biodegradation of petroleum hydrocarbons by the newly isolated Pestalotiopsis sp. from nature

マカレヌ

Makkarennu

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
  
氏名：  
 Name 
 
Makkarennu 
     
学位論文題目：    Prospective and Design Marketing Strategy of Indonesian Plywood    
Title of Dissertation (インドネシア合板産業の期待されるマーケティング戦略設計 ) 
      
 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
 
 
Since the mid-1980s, Indonesia has emerged as one of the biggest plywood suppliers 
in the world. Indonesia became the largest exporting country for plywood, supplying 
about 70% of the total global market. However, the growth of this industry has decreased 
in line with the decline in log production from natural forests, while the production of 
logs from plantation forests has not been able to replace it. Besides, due to economic 
crisis in 1997/1998 and the other factors, the industry experienced a decline in overseas 
markets which in influenced the production and trade sectors. In the last few years, 
Indonesian plywood industry has done many efforts of recovery, find new market and 
continue enhancement of products image in international market. In order to fulfil the 
potential market for Indonesian plywood, estimates demand market for plywood product 
were investigated. By knowing the potential market of the plywood product, the number 
of the plywood demand can be predicted to anticipate the sustainability of production.            
The objectives of this study were to analyze demand market of Indonesian plywood 
industry in the global market and to determine competitive market strategy of plywood 
industry in South Sulawesi. For the purpose of the study, data export of the plywood to 
sixteen countries for five years (2008-2012) and data export to Japan for thirty one years 
(1982-2012) were collected. To predict the demand market of Indonesian plywood around 
the world, including in Japan and in case study, South Sulawesi, the obtained data was 
analyzed by using exponential smoothing model. Mean Absolute Percentage Error 
(MAPE), Mean Absolute Deviation MAD and Mean Squared Error (MSE) are used to 
calculating demand sales forecast accuracy. Economic Order Quantity (EOQ) applied to 
manage the inventory control of logs in plywood industry in South Sulawesi. Porter’s Five 
Competitive Force Model and three generic strategies were used to evaluate the structure 
and the strategy for positioning of plywood industry. To determine an optimum choice of 
strategic marketing for the industry, analytic hierarchy process (AHP) was used to 
operationalization of Porter’s five forces model and its three generic strategies.  
EOQ model can be applied at the plywood industry in South Sulawesi to take care of 
the weaknesses emanating from the traditional method of inventory control and valuation, 
（第３号様式）(Form No. 3) 
which to some extend has proved helpful in optimizing resources and to anticipate the 
sustainability of production. The EOQ refers to the order quantity that minimizes total 
inventory holding cost and ordering cost. 
Indonesian total export of plywood will significantly increase from 3.3 million m3 in 
2012 to 3.5 million m3 in 2014, a 5.7% increase and 4.0 million m3 in 2015, a 17.5% 
increase. From the total export of Indonesia plywood, Indonesia will share 5.3% or 4 
million m3 of the world’s plywood consumption in 2015. Japan is still potential market for 
the Indonesian plywood, in addition to other large markets such as China, Saudi Arabia, 
the UK and the UAE. Japan as the first market of Indonesian plywood accounted for 38% 
of the total Indonesia plywood export. Demand market of Indonesian plywood in Japan is 
predicted to relatively stable around 1.09 million m3 in 2013 until 2017. In South 
Sulawesi, the number of plywood needed for the export market there has been a 
significant increase in the value of the volume. On the other hand, the local market is 
forecast to decrease for next five years. 
The competitive advantages of plywood industry in South Sulawesi were threat of 
new entrants, bargaining power of buyer, and threat of plywood substitutes. However, the 
market will be more competitive from the bargaining power of suppliers and the rivalry 
among existing competitors for the industry to be high. Differentiation and cost leadership 
strategy are an optimum choice of competitive market strategy for the plywood industry in 
South Sulawesi. To developed framework can be employed by managers of the firms to 
enhance their firm’s competitive advantage through selection of the best competitive 
market strategy that not only fits with marketing resources but also defends theirs firms 
against industry’s competitive forces. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Prospective and Design Marketing Strategy of Indonesian Plywood

斎藤, 正彦

SAITO, Masahiko

（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 
斎藤 正彦  
 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
丹沢山地におけるオゾンの汚染メカニズムと樹木への影響
に関する研究  
 
 
学位論文要約：  
Dissertation Summary 
 
第１章 緒論  
神奈川県の丹沢山地において、1980 年頃からブナ（Fagus crenata Blume）の立ち
枯れが多く見られるようになった（図 1）。神奈川県が実施した調査の結果、ブナ
衰退の原因として O 3 が原因のひとつと結論づけられた。しかし、丹沢山地全域で
の O 3 の汚染メカニズムは未だ十分に解明されておらず、さらに同山地全域での樹
木への O 3 の影響についても明らかにされていない。そこで本研究では、気象要素
（風向風速、温湿度など）を推定する気象モデル及び大気汚染物質の発生・輸送・
変質・沈着に関する大気質モデルを活用して、丹沢山地の O 3 の汚染メカニズムを
解明し、樹木への O 3 の影響を明らかにすることを目的とした。  
 
 
図 1 丹沢山地におけるブナの衰退本数割合（山根ら , 2007a を元に作図）  
     ：0-15%  ：15-37%  ：38-88%  
   二点破線は丹沢山地を示し、太い実線は標高 800m の等高線を示す。  
   （ブナ林は標高 800m 以上に分布している。）  
 
 
標高800m
ブナ林の分布域
神奈川県
山梨県
丹沢山地
1 
 
（様式５）(Style5) 
 丹沢山地の衰退状況や樹木への O 3 の影響を評価する方法について、既報研究の
レビューを行った。その結果、①森林衰退の調査の結果、奥日光白根山や赤城山
などの多くの山地で O 3 が影響していることが指摘されていること、②丹沢山地に
おいても、現地調査から O 3 が衰退原因のひとつであると結論づけられていること、
③都市域で生成された高濃度 O 3 は、大規模海風により沿岸部から関東北部へ輸送
されること、④数値モデルを用いた大気中の O 3 濃度の推定は都市域で多くの研究
がなされているが山岳での研究は少ないこと、⑤樹木への影響を評価する方法と
して O 3 曝露量のみならず樹木の葉面の気孔からの O 3 の取込み量を考慮すること
が重要であることをレビューした。  
 
第 2 章 解析方法  
 本研究では、気象モデルは第 5 世代の米国国立大気研究センター /ペンシルバニ
ア州立大学メソスケールモデル (Fifth-Generation PSU/NCAR mesoscale model：MM5) 
Ver.3.7 と大気質モデルは、米国環境保護庁が開発した領域大気質汚染モデル（ the 
Community Multiscale Air Quality : CMAQ ）Ver.4.7.1 を用いた。両モデルとも、計
算領域は東アジア域、本州域、関東域の 3 つに分けて計算を行った。気象モデル
の計算領域を図 2 に、計算格子数を表 1 に示す。  
 
図 2 気象モデルの計算領域  
 
表 1 領域別の計算格子数（東西格子数ｘ南北格子数）  
 
東アジア域
本州域
関東域
領域名
格子
間隔
気象
モデル
MM5
大気質
モデル
CMAQ
東アジア域 45 km 91x91 87x87
本州域 15 km 64x64 59x59
関東域 5 km 91x91 87x87
2 
 
（様式５）(Style5) 
 汚染質などの化学物質の排出量については、東アジア域は国立環境研究所（2014）
が公開している緯度経度 0.5 度毎の排出量データを用いた。排出国は、中国、台湾、
日本、韓国、北朝鮮、モンゴルの 6 か国である。本州域と関東域については、国
土地理院 3 次メッシュの全国排出量データ（Kannari et al., 2007)を用いた。  
 モデルの検証のために、丹沢山地内の犬越路局や丹沢山地周辺の測定局の測定
結果を用いた（図 3、表 2）。  
 
図 3 丹沢山地周辺の測定局  
 
表 2 丹沢山地周辺の測定局・アメダス局  
 
 
 O 3 曝露量による樹木への影響の評価方法として、AOT40（Accumulate Exposure 
Over a Threshold of 40 ppb）の算出式を示した。また、気孔からの O 3 の取込み量に
ついては、気孔コンダクタンスの算出式や入力パラメータについて述べた。  
 
第 3 章 地上・上層の気象解析  
 丹沢山地の地上・上層の気象場の特徴を解析した。丹沢山地内にある犬越路局
（標高 920m）は地形の影響を受けているため観測値は利用せず、気象モデルの計  
丹沢山地
11
10
12
13
14
1 2 3
45
6 7
89
IN
相模湾
東京都
神奈川県
E
N
5km 20km
記号 局名 記号 局名
① 津久井 ⑩ 厚木
② 橋本 ⑪ 伊勢原
③ 相模原 ⑫ 秦野
④ 相模台 ⑬ 南足柄
⑤ 愛川町 ⑭ 小田原
⑥ 座間 E 海老名アメダス局
⑦ 大和 N 七沢
⑧ 綾瀬 IN 犬超路
⑨ 海老名
3 
 
（様式５）(Style5) 
 
図 4 地上の風向の時刻変化（2010 年 7 月 19 日 9 時から 7 月 26 日 9 時）に関す
る気象モデル計算結果と測定局での観測値との比較  
実線：モデル（5km 格子）、破線：モデル（15km 格子）、点：観測値  
 
図 5 図 4 と同じ、ただし地上の風速について  
N
W
S
E
N
N
N
W
S
E
N
N
W
S
E
N
N
W
S
E
9       0     12    0     12     0    12      0     12    0     12     0     12     JST
7/20 7/21 7/22 7/23 7/257/19 7/24
丹沢山地：犬越路
座間
秦野
海老名（AMeDAS）
9       0     12    0     12     0    12      0     12    0     12     0     12     0    JST
7/20 7/21 7/22 7/23 7/257/19
丹沢山地：犬越路
座間
秦野
7/24
海老名（AMeDAS）
4 
 
（様式５）(Style5) 
算結果より、犬越路局における O 3 高濃度日の地上の風向風速の特徴を調べた（図
4、図 5）。その結果、早朝では風速は弱く、昼にかけて徐々に風速は増す。午後に
は南寄り 4m/s 程度の風速になることを明らかにした。  
 丹沢山地の麓で行われたゾンデ観測結果から、丹沢山地の山頂付近の高度を中
心に、それより下層では海風により南寄りの風が卓越するが、頂上付近の高度よ
り上層では総観気象（天気図スケール）の場に支配され北西寄りの風が卓越して
いた（図 6）。  
 海老名のアメダス局での地上風の風向風速の観測結果やゾンデ観測から得られ
た鉛直方向の温位、比湿及び風向風速は、モデル結果と良く一致した。このこと
から、気象モデルを丹沢山地へ適用できることが明らかになった。  
 
 
図 6 七沢上空の温位、比湿、風向、風速の鉛直分布に関する実測値と気象モデル
計算結果の比較 （2010 年 7 月 21 日 10 時）  
  ●と×：ゾンデ観測結果、実線：モデル 5km 格子、破線：モデル 15km 格子  
 
 
第 4 章 地上・上層の O 3 濃度の解析  
 丹沢山地と周辺市街地（海老名局）の地上と上層の O 3 濃度について検討した。 
 月別の O 3 濃度変化を 1998 年から約 16 年間について調べた結果、2013 年を除き
犬越路局は海老名局に比べ常に高い濃度傾向を示した。また、2008 年以降、海老
名局では O 3 濃度が増加傾向にあり、犬越路局と同程度又はそれ以上の濃度が測定
されていることが明らかになった。  
犬越路局は、周辺の地点に比べ O 3 濃度の日変化が小さいという特徴的な傾向が
みられた（図 7）。この日変化の詳細な解析結果は、第 5 章で述べた。  
O 3 高濃度日における O 3 濃度の水平分布より、東京湾の西側に出現した高濃度
O 3 気塊は大規模海風により内陸へ輸送され、この高濃度 O 3 気塊の一部が丹沢山地
へ影響していることが示唆された。  
 
温位 (K)2010/7/21 10JST
比湿(g/kg)
温位
比湿
風速 (m/s)2010/7/21 10JST
風向(degree)
風速
風向
5 
 
（様式５）(Style5) 
 
図 7 2010 年 7 月 19 日から 2010 年 7 月 26 日における地上の O 3 濃度の時刻変化  
(実線 : 5 km 格子間隔、破線 :15 km 格子間隔、●：実測）  
 
 丹沢山地の麓（七沢）で実施された O 3 ゾンデ観測より、地上から高度 1 km か
ら 2 km の大気境界層内では O 3 濃度が高く、さらに上層では高さと共に減少し、
高度 3 km からは再び増加していた（図 8）。丹沢山地の山頂付近の上空高度約 1.5km
では、周辺の地上 O 3 濃度より高い傾向が見られた。  
 犬越路局や周辺の O 3 濃度測定結果さらに O 3 ゾンデ観測から得られた高度方向
の鉛直断面における O 3 濃度分布は、モデル結果とほぼ一致した。このことから、
大気質モデルを丹沢山地へ適用できることが明らかになった。  
さらに東アジアからの丹沢山地への O 3 の影響を検討するために、中国からの排
出量を考慮した場合と考慮しない場合との差から大陸からの影響を推定した。そ
の結果、最大 35ppb 程度の差が認められ、この時刻での約半分が中国からの影響
であることが推定された。  
 
9          0      12      0       12      0      12      0       12      0      12      0      12      0    JST
7/20 7/21 7/22 7/23 7/24 7/257/19
海老名
座間
秦野
丹沢山地
犬越路
6 
 
（様式５）(Style5) 
 
図 8 丹沢山地の山麓七沢における大気中の O 3 濃度の鉛直分布  
（観測結果は、2010 年 7 月 20 日 11 時、21 日 10 時、21 日 14 時、22 日 14
時である。図中の点線（青色）は観測値を示し、実線（赤色）は格子間隔
5km でのモデル計算結果、破線（黒色）は格子間隔 15km でのモデル計算結
果を示す。一点鎖線（緑色）で示した境界値とは東アジア域の西側境界で
の O 3 濃度の鉛直分布を示す。  
 
 
  
O3(ppb)
境界値
O3(ppb)
境界値
O3(ppb)
境界値
境界値
O3(ppb)
7 
 
（様式５）(Style5) 
第 5 章 O 3 の濃度変化プロセスの解析  
 丹沢山地での O 3 濃度の時刻変化を移流、拡散、化学反応、乾性沈着の時刻変化
の成分に分けて、高濃度に至る経過について検討した。このように成分に分ける
解析をプロセス解析と呼び、これは大気質モデル CMAQ の機能のひとつである。  
具体的には、式 (1)に示す通り、左辺は O 3 濃度の時間変化項（ total）、右辺の最初
の 3 項は三次元の移流項 (adv)、次の 3 項は三次元の拡散項 (diff)を示す。また、R
項は化学反応 (Chem)による変化、S 項は発生量、Dep 項は乾性沈着 (Dep)、  Cld 項
は湿性沈着で雲・液相による変化（Cld）を示す。ここで、C は濃度、t は時間を示
す。xyz は座標を表しており、各々東西、南北、鉛直方向を示す。U、V、W は、
xyz での平均風速を示す。K H と K Z は、各々水平方向と鉛直方向の拡散係数を示す。  
 
 
 
 丹沢山地での O 3 濃度の時刻変化（全体）を移流、拡散、化学反応、乾性沈着の
時刻変化に分けて、O 3 濃度の日変化の内訳を調べた（図 9）。犬越路局において
O 3 濃度の日変化が市街地に比べ小さい理由を解析した結果、①近くに O 3 を光化学
反応により生成する前駆物質（NO x と NMVOC）の発生源がなく、また大気中にも
O 3 生成の前駆物質の濃度が低いと考えられること、一方②乾性沈着による O 3 濃度
の減少が日中に市街地（平地）に比べ著しいこと、③夜間では移流、拡散、化学
反応、乾性沈着ともに小さく、O 3 濃度が変化することなく夕方の O 3 濃度が継続し
たと考えられる。  
丹沢山地の麓（七沢）において、高濃度日における高度方向の O 3 濃度の鉛直プロ
ファイルに関するプロセス解析を行った。その結果、日中の大気境界層内での O 3
濃度の上昇は、主に化学反応と移流が大きく寄与しており、特に化学反応は午前
中に大きいことが明らかになった。さらに日没と共に地上の O 3 濃度は減少するが、
高度 1 km～1.5 km 付近には 120ppb 以上の高い O 3 濃度が翌日の深夜 3 時頃まで残
留し、その後 50 ppb 程度にまで減少したが、その理由として西南西の移流による
寄与が考えらえた。  
Source
発生量
Dry
Deposition
乾性沈着
Wet
Deposition
湿性沈着
CldDepSR
z
CK
zy
CK
yx
CK
xz
CW
y
CV
x
CU
t
C
zHH
+++
+





∂
∂
∂
∂
+





∂
∂
∂
∂
+





∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
−=
∂
∂
total
時間変化
Chemical
Reaction
化学反応
Advection terms
移流項
Diffusion terms
拡散項
(1)
8 
 
（様式５）(Style5) 
 
 
図 9 O 3 高濃度日（2010 年 7 月 21 日）における  地上 O 3 濃度のプロセス解析結果
（犬越路局と座間局）  
(a)、(d)：O 3 濃度の時間変化（全体）、移流、拡散、化学反応（反応）、乾性
沈着 (沈着 ) (b)、(e)：風向、風速  (c)、(f)：地上 O 3 濃度と大気境界層の
高さを示す。  
 
 
拡散
沈着
全体
反応
移流
ΔO
3(
pp
b/
hr
)
風向
風速
大気境界
層高さ O3
1     3        6        9       12      15      18      21       0 JST
W
in
d 
D
ir.
(d
eg
)
W
in
d 
Sp
ee
d 
(m
/s
)
A
B
L 
he
ig
ht
 (m
)
O
3 
(p
pb
)
(a)
(b)
(c)
犬越路局
ΔO
3(
pp
b/
hr
)
1     3        6        9       12      15      18      21       0 JST
W
in
d 
D
ir.
(d
eg
)
W
in
d 
Sp
ee
d 
(m
/s
)
A
B
L 
he
ig
ht
 (m
)
O
3 
(p
pb
)
(d)
(e)
(f)
座間局
拡散
沈着
全体
反応
移流
風向
風速
大気境界
層高さ O3
9 
 
（様式５）(Style5) 
第 6 章 樹木に対する O 3 の影響評価  
 O 3 曝露量や気孔からの O 3 の取込み量から、丹沢山地全域について樹木への O 3
の影響を調べた。  
 犬越路局における O 3 曝露量（AOT40）を 1998 年から 2013 年ついて実測値を用
いて算出した結果、O 3 曝露量は減少傾向にあるが、周辺局は 2006 年から増加傾向
にあり、2009 年に若干減少傾向に転じているが、2000 年当初のレベルまで戻って
いないことが解析結果として得られた。  
また丹沢山地全域での AOT40 と樹木葉の気孔からの O 3 の取込み量を算出する
ために、大気質モデル CMAQ を用いて着葉期間の O 3 濃度を推定した。犬越路局に
おける O 3 フラックス F st の時間値、測定値から推定した O 3 の取込み量 POD 1ob 、
モデルから推定した O 3 の取込み量 POD 1model を図 10 に示す。大気質モデルの計算
結果に基づいて、丹沢山地全域について AOT40 と O 3 の取込み量の分布図を作成
した結果、AOT40 と推定された気孔からの O 3 の取込み量ともにクリティカルレベ
ルを超えており、O 3 による樹木への成長阻害の影響が大きいことがこれら解析の  
 
図 10  犬越路局における O 3 フラックス F st の時間値 (点 )、測定値から推定した
POD 1ob (実線 )、モデルから推定した POD 1model (破線 ) 
 
図 11 AOT40（左）と POD 1 （右）の水平分布  
F s
t
[n
m
ol
/m
2 /s
]
PO
D
1
[m
m
ol
/m
2 ]
Year day
4/1
POD1model
POD1ob
9/1 9/307/1
mmol/m2ppm h
10 
 
（様式５）(Style5) 
結果から明らかになった（図 11）。なお、AOT40 のクリティカルレベル（武田と相
原 2007）は、5～15 ppm h (10%生長阻害 )、気孔からの O3 の取込み量のクリティ
カルレベル (UNECE 2010)は、  4 mmol/m2 (4%生長阻害 )である。  
 さらに丹沢山地とその周辺において、標高と AOT40 や POD 1 の変化の関係を調
べた（図 12）。AOT40 は、標高約 300 m 以上でほぼ一定の値（約 23 ppm h）にな
った。一方、O 3 の取込み量は、直線的に増加し、標高約 800 m 以上でほぼ一定の
値（約 28 mmol/m 2）になった。標高が高いほど O 3 の取込み量が多いのは、標高が
高いほどブナ林の衰退が深刻である傾向と一致した。  
 
 
図 12   AOT40 (左 ) と POD 1  (右 )の鉛直分布  
 
 
第 7 章 総合考察  
 本研究では、丹沢山地について気象モデルと大気質モデルを用いて、O 3 の汚染
メカニズムの解明を行った。また、O 3 の曝露量や O 3 の取込み量を算出し検討した
結果、樹木の生長阻害を及ぼす閾値であるクリティカルレベルを大きく超えてい
ることが明らかになった。これらの解析結果より、山地へのこれら数値モデルの
適用は有効であることを示唆している。また、本研究で示した解析手法は、赤城
山や奥日光白根山などの O 3 による影響が指摘されている山岳へ適用し、樹木枯死
の実態とモデル計算により推定される O 3 濃度との関係を明らかにするなど森林保
全の対策に活用することができるものと考える。  
本研究では、また樹木の O 3 曝露が樹木の枯死をもたらすという観点から、樹木
の部位でも特に葉面の気孔が O 3 ガスの取込みに寄与しているという点を鑑み、気
孔からの O 3 の取込み量の推定を行った。気孔からの取込み量の推定に関して、夜
間の O 3 の取込み量を考慮することが重要であることを指摘した。その理由として、
夜間にも多くの樹木が気孔を開いており、気孔からの O 3 など大気汚染物質の取込
みを総体として評価する場合、このようなアプローチが有効であり、従来の推定
方法の改善が望まれる。  
第 5 章のプロセス解析における乾性沈着による大気中の O 3 濃度の低下の一部に
高度
(m)
AOT40（ppm.h） POD1（mmol/m2）
11 
 
（様式５）(Style5) 
は第 6 章で扱った O 3 の気孔からの取込みが寄与していると考えられる。しかし、
お互い独立して扱われているため、これらを連携させた測定や推定方法の提案が
望まれる。  
 地球温暖化対策で森林の役割は大きいが、O 3 が樹木の生長を阻害（CO 2 の吸収
減）しているとの指摘がされている。地球規模での森林の保全のために、O 3 のモ
ニタリングや森林衰退の実態調査、またモデルによる衰退メカニズムの解釈が望
まれる。  
丹沢山地でのブナ衰退の原因として、O 3 などの大気汚染物質に加え、土壌の乾
燥化による水ストレス、ブナハバチによる食害が複合的に影響していると考えら
れているが、それら相互の関連性は明らかにされていない。今後、O 3 の取込み量
の推定に必要なより詳細な変数を組み込んだモデル計算とともに水ストレスやブ
ナハバチによる食害などに関連すると考えられる要因も加えることにより、森林
衰退の原因が解明されることが望まれる。  
以上  
 
12 
 


Japanese

丹沢山地におけるオゾンの汚染メカニズムと樹木への影響に関する研究

愛媛大学Ehime University博士(工学)doctoral thesi

KIRAN, PRASAD ACHARYA

Numerical and deterministic analyses of rainfall-induced slope failures in small catchment scale

Ehime University (愛媛大学)博士(理学)thesi

池田, 浩之

IKEDA, Hiroyuki

Statistical Properties of Low-Luminosity Quasars in the Early Universe

松原, 英世

施設参観記録（5）〔岩国刑務所〕
松 原 英 世
愛媛法学会雑誌 第40巻第1・2合併号 抜刷
2014（平成26）年3月
施設参観記録（5）〔岩国刑務所〕
松 原 英 世
1．は じ め に
2013年9月11日に，広島大学の吉中信人教授と共に，愛媛大学法文学部の
学生，並びに，広島大学法学部の学生を連れて，岩国刑務所の参観を行った。
本稿では，本施設の参観の概要を示しながら，岩国刑務所の様子を紹介する。
当日は，愛媛大学法文学部教員1名，同学生12名，広島大学法学部教員1
名，同学生23名の計37名で，9時50分より参観を行った。まず，会議室に
て，所長から岩国刑務所の概略を聞き，次に，刑務所内を見学し（参観者多数
のため2班に分けて行った），その後，会議室に戻って，質疑応答の時間が設
けられた。
2．施 設 の 概 要
岩国刑務所は，JR岩国駅（山陽本線）から岩徳線で西へ1駅行った JR西岩
国駅の北西，徒歩約5分の距離に所在する。まわりを民家に囲まれ，塀づたい
に隣接する住宅の2階からは刑務所の敷地が見渡せるような環境にある。
その沿革は，明治5年，現在の岩国市横山地区に岩国監倉を設置したことに
始まる。明治33年に現在地に移転し，大正11年，監獄官制の改正により岩国
資 料
40巻1・2号191
少年刑務所となる。その後，平成元年に岩国刑務所と改称するとともに，女子
受刑者収容を開始して，現在に至っている。
敷地総面積は21，879．17平方メートルと小規模であり，収容定員は357名
（うち，既決355名，未決2名）である。
組織は，所長以下，総務部，処遇部の二部制であり，その他に医務課がある。
職員定員は138名（現員135名）で，うち男子職員は22名（約16％）であ
る。平成はじめには職員定員115名であったが，その後の過剰収容に対応して
増員された。
医務課について補足すれば，現在，常勤医師1名（婦人科），常勤看護師2
名，刑務官固定3名，非常勤看護師1名，非常勤薬剤師2名，予算付き薬剤師
6名，非常勤医師（外科）1名（月3回来所），非常勤医師（精神科）7名（月
2回来所），非常勤歯科医師1名（月4回来所）となっており，比較的充実し
た体制を整えている。
当施設は女子刑務所であり，もっぱら中国・四国地方の裁判所で刑が確定し
た女子受刑者を収容している（平成25年9月1日付けの移送元管区別人員は，
広島管区からが49．1％，高松管区からが33．2％で，四国については当所がす
べて引き受けている）。
当所の主な作業製品には，女子刑務所という特性を活かした，パジャマズボ
ン，枕カバー，婦人服等の縫製製品や，手芸によるちりめん細工製品，また，
ワイングラス，花器，冷茶茶碗，ぐい呑み等のガラス工芸品がある。
当所の職業訓練には，フォークリフト運転科（実施期間3か月），ビル設備
管理科（ボイラー技士2級，危険物乙種4類）（実施期間6か月）があり，い
ずれも当所の職員が実施・指導している。
改善指導として，一般改善指導では，全受刑者を対象に毎月2回のペースで，
職業紹介講話，窃盗講話，読書指導，教養ビデオ視聴等が行われている。特別
改善指導では，薬物依存離脱指導，被害者の視点を取り入れた教育，交通安全
指導，就労支援指導が行われている（なお，暴力団離脱指導，性犯罪再犯防止
指導については除外庁とされている）。
資 料
19240巻1・2号
教科指導として，補助教科指導（学校教育法による小学校，中学校の学科），
特別教科指導（高等学校卒業程度認定試験受験のための指導）が行われている。
3．施 設 の 現 況
刑務所内の見学は，講堂，工場，共同室，図書室，単独室，浴場，運動場，
食堂の順で行った。
まず目に入ってきたのが，階段部分の上部に張られたネットである。女子施
設では，ときおり自傷のために階段の上から斜め下へと飛び降りようとする者
がいるらしく，これらのネットは，そうした事故を防止するために張られてい
る（私がこれまでに見学した男子施設ではこのようなネットは見たことがな
かった）。
次に驚いたのは，居室のドアに鍵がなかったことである。このことは，洗面
所とトイレが部屋の外にある（廊下の端に集中している）という建物の構造に
由来するのであるが，そのためか，刑務所というよりも少年院のような雰囲気
を醸し出していた。なお，洗面所とトイレについては，事故防止のため，誰が
どこを使うかが居室毎に指定されている。また，洗面所の一角には洗濯機も設
置され，直接身につける衣類等は受刑者各自で洗濯することになっている。
刑務所と外とを隔てる塀もこぢんまりしたもので（相対的に低く），一重で
しかなく，いわゆる刑務所「らしい」雰囲気のものではなかった。
浴場の壁には岩国城と錦帯橋の壁画がはめ込まれていたが，これらは，短い
入浴時間であってもできるかぎり心穏やかに過ごして欲しいとの施設側の配慮
によるものである。入浴時間は20分と短いが，男子刑務所より長めに設定し
ているとのことであった。
工場における仕事の受注については，細かく丁寧な仕事やその仕上がりの良
さから，その注文は途絶えることがなく，むしろ，対応できずに断らざるをえ
ないことがあるくらいだそうである。
レクリエーションとして，毎年8月上旬に盆踊り，10月下旬に運動会が開
施設参観記録（5）〔岩国刑務所〕
40巻1・2号193
催される。
参観当日の収容者数は360名（すべて既決）で，収容率は100．8％であった。
過去最大収容時は平成18年10月17日で，収容者数474名，収容率132．8％
であった。それ以降，収容者数は減少し，収容率も100％を下回っていたが，
最近になって再び増加傾向が見られるようになっている。収容率100％を超え
ると，定員6名の共同室に7名，あるいは，8名を収容する部屋が出てくるこ
とになる（現在も7名の部屋がある）。定員6名の共同室に8名分の布団を敷
いた状態の写真を見せてもらったが，まさに足の踏み場もない状態であった。
収容率100％を超えると，単独室も2名収容の部屋が出てくることになり，そ
の場合，寝返りを打つと隣の人にあたってしまう状況となるそうである。また，
食堂は定員が増えた関係で2箇所に分かれているが，その使用時の写真を見せ
てもらったところ，それでも利用者でぎっしりという感じであった。
収容者の平均年齢は51．6歳であり（最年長86歳），60代以上の割合は34．5％
である（70代以上の割合は14．4％，他方，20代の割合は6．3％）。当所の平均
年齢，高齢者の割合は，全受刑者のそれと比べて（他の女子施設と比べても）
かなり高いといえるだろう。にもかかわらず，施設は古く，バリアフリー等の
対応がなされておらず，エレベーターも設置されていないため，高齢者や身体
障害者にとってはかなり厳しいものとなっている（高齢受刑者等の人数が多い
ため，サポート等の対応ができないそうである）。
また，このような収容者に占める高齢者の高い割合は，罪名別構成比にも現
れている。犯罪白書によれば，近年，女子入所受刑者の罪名別構成比では，覚
せい剤取締法違反が最も多くなっているのであるが，当所では，多い順に，窃
盗（47．6％），覚せい剤取締法違反（22．8％），殺人（12．3％）というように，
窃盗の占める割合が極めて高くなっている。
入所度数別では，初入が56．6％で，6入以上が5．4％である（最高で20入
の高齢者がいる）。収容刑期は2年以下が最も多い一方で，無期刑受刑者も7
名収容されている（当所の無期刑受刑者はいずれも収容期間20年を経過して
おらず，昨今の仮釈放の運用状況からは，まだまだ長期間の収容が予想され
資 料
19440巻1・2号
る，また，この中には70歳を過ぎた受刑者もいるそうである）。
婚姻歴のある者が84．1％で，子どもを有する者が75．7％である。こうした
ことから，当所では，他の施設と異なって，かなりの割合で帰住先となる親族
の確保ができている。
仮釈放率は77．6％（平成24年）で，近年低下傾向にある。
再犯率は43．4％で，全再入者に占める2年以内での再入者の割合は65％と
なっており，社会復帰については出所後2年をどうするかが極めて重要な課題
となっている。
社会復帰に向けた処遇については，前述の全受刑者を対象としたもの（一般
改善指導）の他に，26歳未満を対象にしたもの（毎月1回：講話，読書指導，
集団討議等），長期受刑者を対象としたもの（隔月1回：感情のコントロール，
集団討議等），盗犯事犯者を対象としたもの（全4回：生活設計，犯罪の原因
と背景の分析等）がある。これらの処遇には，それぞれ「青葉の会」，「もえぎ
の会」，「さつきの会」との名称が付されているのであるが，これには次のよう
な配慮がある。例えば「長期受刑者指導」との名称であれば，これを受講する
ことで，その受講者は重大な犯罪を行ったことが他の受刑者に知られてしまう
ことになるが，前述の名称を付けることでそうしたことを回避し，受刑者にとっ
て受講しやすい環境を作ろうとするのである。
就労支援の取り組みについては，入所時に無職者である者の割合が約80％
となっていることから，関係機関と連携した就労支援の強化を図っている。か
つては，出所が近づいてから取りかかるようであったけれども，今は入所した
ときから，対象者個々の属性や問題を把握して出所後の対策（安定した社会生
活に繫がるかたちでの出所の実現に向けた対策）を練っている。
満期釈放者の社会復帰支援については，社会福祉士を活用したり（当所の場
合，非常勤職員として社会福祉士1名を配置），保護観察所，地域生活定着支
援センター等と共同して特別調整を行い，釈放後の帰住先の確保等を行ってい
る。
施設参観記録（5）〔岩国刑務所〕
40巻1・2号195
4．お わ り に
以上が施設の概要と現況であるが，最後に，施設参観の感想を述べて本稿を
閉じることにしたい。
本所は静かな住宅地の中にあって，隣接する住宅の2階からはその敷地が見
渡せるような環境にあるのであるが，例えば，刑務所内をのぞき見するような
行為や，刑務所への苦情の申立て等は無いようである。それは，こまめに意見
交換を行ったり，刑務所の敷地内にある待機所を近隣の行事のために貸し出し
たりといった，近隣住民との長きにわたる付き合いの中で築いてきた良好な連
携関係によるものと思われる。この良好な関係は，岩国刑務所刑事施設視察委
員会が年に6回も開催されていることや，また，その構成員に自治会長が加
わっていることからもうかがわれる。
女子刑事施設で働く女子職員の離職率の高さが指摘されるところであるが，
育児休業制度の充実などで，本所の離職率は以前よりも改善してきているとの
ことであった。
所長の言葉で印象に残っているのは，「刑務所の雰囲気はそこにいる受刑者
に規定されるところがある」という言葉である。女子刑務所は，Ａ指標，Ｂ指
標毎に収容受刑者を分類することなく，あらゆる受刑者を収容しているが，本
所では事故も少なく（居室の窓やドアにあるガラスなどは，容易に割ることが
できそうなものであったが，本所では割ろうとする者はいないそうである，ま
た，事故防止のため階段部分にネットが張られていると述べたが，本所では階
段部分で飛び降りようとする者もいないそうである），比較的和やかな雰囲気
であるとのことであった。
また，所長から，「刑の一部執行猶予制度が実施されるようになると，（本所
管内では）保護司，保護観察官が不足するのではないだろうか」との懸念が示
されたが，近年，国の政策として犯罪者の社会復帰に力を入れるなかで，関係
機関はじめ，国もこの指摘には十分に耳を傾けるべきであろう。
資 料
19640巻1・2号
《謝辞》ご多忙の折，施設参観の便宜を図っていただいた岩国刑務所関係各位の方々
に，この場を借りて心よりお礼申し上げます。また，施設参観のコーディネート
をしていただいた広島大学の吉中信人教授にも，心より感謝申し上げます。
施設参観記録（5）〔岩国刑務所〕
40巻1・2号197
A Report on Correctional Institutions（5）
〔Iwakuni Prison〕
Hideyo Matsubara
I went to observe Iwakuni Prison with some students from Ehime University
and Hiroshima University on September11th,2013. This paper is a report on its
visit that introduces what Iwakuni Prison is like.
資 料
19840巻1・2号


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New food technology for the purification and utilization of anthocyanins by forming supramolecular complexes

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5,362

5,403