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Development of a simple and rapid quantification method of pathogenic bacteria and drug-resistant bacteria based on fluorogenic substrates

Research Project

Project/Area Number 17K18894
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Civil engineering and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Satoh Hisashi  北海道大学, 工学研究院, 教授 (80326636)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsセンサ / 環境分析
Outline of Final Research Achievements

Monitoring of Escherichia coli concentrations at wastewater treatment plants (WWTPs) is important to ensure process performance and protect public health. However, conventional E. coli enumeration methods are complicated, and time- and labor-consuming. Here, we developed a novel simple, rapid, and reliable method to enumerate E. coli concentrations in
wastewater samples. The method is simple and does not require sample pretreatment. By incubating sample-medium mixture in a microplate reader for <2 h, β-D-glucuronidase (GUS) activities were obtained. Positive correlations were observed between GUS activities and E. coli concentrations in wastewater samples, although correlation equations were specific to WWTP. Difference in the E. coli population structures among WWTPs may explain the difference in the correlation equations. By using a WWTP-specific correlation equation as a calibration curve, E. coli concentrations could be estimated based on the GUS activities in wastewater samples.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大腸菌は糞便汚染の指標であり大腸菌群に変わる指標細菌として利用することが議論されている.現在の大腸菌数測定法は培地の作製,希釈,18時間以上の培養,陽性の判定作業など多大な労力を要する.本研究で開発した技術を用いれば、サンプルを液体培地の入ったマイクロプレートに添加するだけという極めて簡便な操作のみで希釈も必要なく、大腸菌数が100 MPN/mL程度およびそれ以上の最終沈殿池越流水であれば2時間で測定が終了する。本技術が普及すれば世界中で頻繁に下水中や河川水中の大腸菌数を測定することができるようになる。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017 Other

All Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 特定酵素蛍光基質を用いた下水中腸球菌の新規薬剤感受性試験法の開発2018

    • Author(s)
      岩崎 隼・平野 麗子・岡部 聡・高橋 正宏・佐藤 久
    • Organizer
      第55回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規簡易迅速大腸菌測定法を用いた下水処理水中薬剤耐性大腸菌数の測定2018

    • Author(s)
      長橋 夏実・片寄 由貴・菊地 凱・平野 麗子・岡部 聡・高橋 正宏・佐藤 久
    • Organizer
      第55回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 下水処理水中のβ-グルクロニダーゼ活性を利用した簡易迅速大腸菌定量法の開発2018

    • Author(s)
      佐藤 久・平野 麗子・高橋 正宏・岡部 聡
    • Organizer
      下水道研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] β-グルクロニダーゼを用いた新規簡易大腸菌数測定法の開発2018

    • Author(s)
      菊地 凱・片寄 由貴・平野 麗子・北島 正章・高橋 正宏・岡部 聡・佐藤 久
    • Organizer
      下水道研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規簡易大腸菌数測定法による下水処理水中大腸菌数の網羅的測定2018

    • Author(s)
      片寄 由貴・平野 麗子・高橋 正宏・岡部 聡・佐藤 久
    • Organizer
      下水道研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Simple Method For Detecting Escherichia Coli In Wastewater Using β-D-glucuronidase Fluorogenic Substrate2018

    • Author(s)
      H. Satoh
    • Organizer
      IWA-World Water Congress & Exhibition 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 下水処理水中のβ-グルクロニダーゼ活性を利用した簡易迅速大腸菌定量法の開発2018

    • Author(s)
      菊地凱、片寄由貴、石井聡、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • Organizer
      第52回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光色素を用いたMRSA簡易測定法の開発2018

    • Author(s)
      山口拓郎,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      第52回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 特定酵素蛍光基質を用いた簡易大腸菌数測定の開発2018

    • Author(s)
      片寄由貴,石井聡,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      第52回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸菌のβ-グルクロニダーゼ生産能の解析2017

    • Author(s)
      菊地凱、片寄由貴、石井聡、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • Organizer
      第54回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光色素を用いた黄色ブドウ球菌簡易測定法の開発2017

    • Author(s)
      山口拓郎,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      第54回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 特定酵素蛍光基質を用いた簡易大腸菌数測定法の開発2017

    • Author(s)
      片寄由貴,石井聡,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      第54回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 特定酵素蛍光基質を用いた河川水中の簡易大腸菌数測定法の開発2017

    • Author(s)
      菊地凱、片寄由貴、石井聡、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • Organizer
      平成29年度水道研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌簡易測定法の開発2017

    • Author(s)
      山口拓郎,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      平成29年度水道研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 特定酵素蛍光基質を用いた簡易大腸菌数測定技術の開発2017

    • Author(s)
      菊地凱、片寄由貴、石井聡、北島正章、岡部聡、高橋正宏、佐藤久
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 蛍光色素を用いた黄色ブドウ球菌簡易測定法の開発2017

    • Author(s)
      山口拓郎,岡部聡,高橋正宏,佐藤久
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 佐藤久研究グループWebsite

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/aqua/contents/HisashiSatoh/index-HisashiSatoh.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-07-21   Modified: 2020-03-30  

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