| Project/Area Number |
23K26234
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| Project/Area Number (Other) |
23H01540 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
橋本 温 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (30332068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大仲 賢二 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (60257293)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ウェルシュ菌 / cpe / 嫌気性芽胞菌 / cpe遺伝子 / 下水放流水 / 土壌 |
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| Outline of Research at the Start |
ウェルシュ菌のうち、エンテロトキシン(cpe)を産生する株は食中毒等の起因菌であり、cpe遺伝子保有ウェルシュ菌が下水放流水、河川水、根菜類表面付着土壌から高頻度で分離されている。水や土壌環境から分離されるcpe保有ウェルシュ菌の遺伝子、生化学的性状などを調査し比較することで、水-土壌-ヒトでの動態を探り、下水放流水の疾患への関与の有無、健全な水循環システムのためのリスク管理について考察する。加えて環境を中心とした本菌の遺伝的多様性や系統や動態を明らかにし、食品衛生や水資源管理へ新たな知見を得ると伴に、細菌学的にも有用なウェルシュ菌の環境での動態の解明にも貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウェルシュ菌(Clostridium perfringens)のうち、エンテロトキシン(cpe)を産生する食中毒等の起因菌となる可能性のあるcpe遺伝子保有ウェルシュ菌が下水放流水、河川水、根菜類表面付着土壌から高頻度に分離される事が明らかになっている。本研究は水環境や土壌環境から分離されるこれらのcpe保有ウェルシュ菌の生化学的性状や遺伝子などを調査し、データベースの情報と比較することで、水-土壌-ヒトでのウェルシュ菌の動態を探ることを目的とする。令和5年度は、主に下水流入水および放流水、市販のじゃがいも表面付着土壌から分離したウェルシュ菌株を中心に、菌株の収集と生化学的性状による分類を行った。先行の研究では主にウェルシュ菌の毒素遺伝子を中心に検索と分類を実施してきたが、今年度は生化学的性状試験を中心に行い、ウェルシュ菌を含む広い嫌気性の亜硫酸還元性クロストリジウム属菌の分布について検討した。
生化学的性状試験の結果からは、下水関連では分離された菌株の95％以上がウェルシュ菌(C. perfringens)と分類されたが、じゃがいも付着土壌から分離された者については、分類不能な菌株を含む非ウェルシュ菌の菌株も多く検出された。今後これらの分布及びその比較によってウェルシュ菌を含む嫌気性菌の動態について検討する。
加えて、下水流入水および放流水、じゃがいも付着土壌のウェルシュ菌の菌株を収集、凍結し、今後の遺伝子検索用の試料として保存している。これらの保存試料については、適宜ウェルシュ菌毒素遺伝子、16SrRNA遺伝子等の解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子解析用の試料の採取と保存は進んでいるが、効率的な解析を行うために一定数まとまった段階で遺伝子解析を行う予定であるが、当初の計画では遺伝子解析も一部実施の予定であった。従って、当初計画よりは進捗がやや遅れているものの、全体としては問題のないレベルである。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在進行中である下水流入水/放流水試料およびじゃがいも等の根菜類試料からのウェルシュ菌株の分離収集と保存、生化学的性状による菌種の判別分類を継続する。また、各試料から収集し、凍結保存してある菌株について、ウェルシュ菌毒素遺伝子(cpa、cpeなど)および16SrRNA遺伝子の解析について、効率的にPCR等を実施して実施する。
これらの下水等の試料に加えて、今後は下水等のヒト由来の排水の放流先となる河川水、河川の灌漑による影響を受けている耕作土壌などに拡大し、これらの試料から同様の方法でウェルシュ菌株を分離、収集し、それぞれ生化学性状試験による菌種分類および遺伝子解析を実施する。いずれの試料についても50-100株について生化学的性状試験および遺伝子解析を行い、それぞれの試料における各菌種のの分布を評価すると供に、遺伝子データベースの情報も併せて考察することで、土壌-水環境-水利用システムなどでのウェルシュ菌の動態を探る。
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