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Development of Inactivation Treatment of Multidrug Resistant Bacteria in Hospital Wastewater

Research Project

Project/Area Number 20H02289
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionOsaka Medical and Pharmaceutical University (2021-2023)
Osaka University of Pharmaceutical Sciences (2020)

Principal Investigator

Azuma Takashi  大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (10634222)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 臼井 優  酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60639540)
村上 道夫  大阪大学, 感染症総合教育研究拠点, 特任教授(常勤) (50509932)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords病院排水 / 薬剤耐性菌 / 薬剤耐性菌遺伝子 / 抗菌薬 / オゾン処理 / 不活化処理 / 定量的微生物リスク評価 / 高度水処理 / リスク評価 / UV-LED消毒 / 医薬品類 / 消毒処理 / 流域水質管理
Outline of Research at the Start

本研究では、医療機関から公共下水道に放流される排水を対象にして、臨床現場における出現と蔓延が世界的に進行しつつあり、環境領域を含めて対策が求められている薬剤耐性菌と、環境汚染物質として社会的な関心が高まりつつある医薬品成分の存在実態を明らかにする。そして、これらの汚染物質の不活化に有効な消毒処理技術の開発と有効性の評価を行い、医療機関において排水処理を行うことによる環境リスク低減・緩和対策の有効性の評価を試みる。本研究により得られる成果は、医療と環境とのバランスを探る有益な知見となり、薬剤耐性菌(AMR)蔓延防止アクションプランやOne Healthアプローチの一助となることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

To understand the current status of antimicrobial-resistant bacteria and residual antimicrobials in the aquatic environment, a survey of hospital wastewater discharged to the public sewer system, the wastewater treatment plant that treats this wastewater, and the rivers that receive the treated wastewater was conducted, followed by inactivation experiments using different wastewater treatments. The results showed that antimicrobial-resistant bacteria were detected in the hospital wastewater at a wide range of concentrations, from several CFU/mL to several thousand CFU/mL, and antimicrobials were also present at concentrations ranging from several ng/L to more than 10 μg/L. The antimicrobials were ozone-based and their concentrations ranged from several CFU/mL to several thousand CFU/mL. These contaminants can be effectively inactivated by ozone-based advanced wastewater treatment, suggesting that upgrading water treatment may be one of the effective countermeasures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、医療機関に由来する排水中に存在する薬剤耐性菌と残留抗菌薬の存在実態と環境への負荷影響を明らかにするとともに、環境中に流入するこれらの新たな汚染物質による環境リスクの削減又は軽減対策として、水処理の高度化の展望を明らかにしている。本研究により得られた成果は、医療先進国であることが知られている日本において意義深く、世界的に対策を行うことが喫緊の課題になっている薬剤耐性(AMR)対策アクションプランの一助となると考えられる。また、欧米等の先進国や、急速に発展を続けるアジア諸国においても同様の対策検討の発展への寄与が期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 7 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 10 results) Book (1 results) Remarks (12 results)

  • [Journal Article] Inactivation of antibiotic-resistant bacteria in hospital wastewater by ozone-based advanced water treatment processes2024

    • Author(s)
      Azuma T., Usui M., Hayashi T.
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      Science of the Total Environment

      Volume: 906 Pages: 167432-167432

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.167432

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      Volume: 12 Issue: 5 Pages: 932-932

    • DOI

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      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 472-472

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      Science of the Total Environment

      Volume: 839 Pages: 156232-156232

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      Volume: 11 Issue: 10 Pages: 1355-1355

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      Frontiers in Microbiology

      Volume: 12 Pages: 737420-737420

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      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 413-426

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      10.1080/01919512.2021.1906095

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      Volume: 28 Pages: 91-100

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      Volume: 766 Pages: 142568-142568

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      Volume: 776 Pages: 145951-145951

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      10.1016/j.scitotenv.2021.145951

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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