家畜排泄物処理での薬剤耐性菌/耐性遺伝子の生存実態把握と低減のための処理法の提案

Research Project

Project/Area Number	23K17049
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research Institution	Rakuno Gakuen University
Principal Investigator	福田昭酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (90827320)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords	耐性菌 / 耐性遺伝子 / 堆肥化 / 環境影響評価 / 排泄物処理 / 環境リスク
Outline of Research at the Start	家畜排泄物は処理され、堆肥として農地に散布している。適切に処理された堆肥においては、家畜排泄物に含まれている家畜由来耐性菌は大幅に減少する一方で、薬剤耐性遺伝子は一定量残存することが報告されている。しかし、遺伝子検出においては検出された薬剤耐性遺伝子は堆肥中の死菌由来の遺伝子断片の可能性があり、リスクを過大評価している恐れがある。また、薬剤耐性菌/耐性遺伝子を効率的に除去できる堆肥化処理法が必要である。そこで本研究では、堆肥処理における薬剤耐性菌/耐性遺伝子の実態・動態を生菌ベースで培養法、遺伝子検出法を用いて解明すると共に、薬剤耐性菌/耐性遺伝子を手軽に効率的に除去できる方法を提案する。
Outline of Annual Research Achievements	家畜排泄物は処理され、堆肥として農地に散布している。適切に処理された堆肥においては、家畜排泄物に含まれている家畜由来耐性菌は大幅に減少する一方で、薬剤耐性遺伝子は一定量残存することが報告されている。しかし、遺伝子検出においては検出された薬剤耐性遺伝子は堆肥中の死菌由来の遺伝子断片の可能性があり、リスクを過大評価している恐れがある。家畜由来耐性菌/耐性遺伝子の拡散経路の主要な一つとして家畜排泄物の処理物を介した経路がある。家畜排泄物は主に好気性もしくは嫌気性の発酵を通して、堆肥(もしくは液肥)化処理され、処理後、肥料として農地への散布や排水としての放出が行われる。堆肥処理により有害微生物の除去も行われれるが、もし堆肥化処理が不十分であった場合、家畜由来の薬剤耐性菌/耐性遺伝子の環境への重要な拡散要因となることが示唆されている。また、家畜排泄物は日々大量に発生するため、低コストで効率的な処理方法が求められている。そこで本研究では、堆肥処理における薬剤耐性菌/耐性遺伝子の実態・動態を生菌ベースで培養法、遺伝子検出法を用いて解明すると共に、薬剤耐性菌/耐性遺伝子を手軽に効率的に除去できる方法を提案することを目的とする。本年度はin vitroでの評価系の条件設計を行った。特に堆肥化における副資材を用いた際の耐性菌・耐性遺伝子の有効性と死菌の影響を評価するための条件設計が出来たので、今後データの収集が進めることが出来る。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度はin vitroでの評価系の条件設計を行った。特に堆肥化における副資材を用いた際の耐性菌・耐性遺伝子の有効性と死菌の影響を評価するための条件設計が出来た。
Strategy for Future Research Activity	条件設計ができたのでデータ集積を進める。また、糞便を用いた実験データを集積する。