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Survey on the relationship between indoor endotoxin concentrations and the risk of airborne infection and allergic symptoms

Research Project

Project/Area Number 23K26267
Project/Area Number (Other) 23H01573 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research InstitutionNational Institute of Public Health

Principal Investigator

金 勲  国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (00454033)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下ノ薗 慧  国立保健医療科学院, その他部局等, 研究員 (10781453)
鍵 直樹  東京科学大学, 環境・社会理工学院, 教授 (20345383)
小笠原 岳  明星大学, 建築学部, 教授 (30516232)
柳 宇  工学院大学, 建築学部, 教授 (50370945)
篠原 直秀  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 上級主任研究員 (50415692)
Lim Eunsu  東洋大学, 理工学部, 教授 (50614624)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywordsエンドトキシン / アレルギー / 細菌 / 感染対策 / ハウスダスト / 室内空気 / 感染 / 室内環境
Outline of Research at the Start

室内空気及びハウスダスト中のET濃度を測定・評価することで空気感染症予防や空気衛生環境の改善に資する、またアレルギー症との関連性を究明する、ことを目的とする。またETの汚染指標としての信頼性を検証する。詳しくは下記の研究内容を実施する。
①空気中/ハウスダスト中ET濃度の実態と細菌濃度(培養法、遺伝子分析法)との相関
②室内環境要素(真菌、浮遊粒子状物質、温湿度、CO2、換気測定と居住環境・健康状況などの設問調査)とET濃度との関連性
③ET濃度による微生物空気感染の評価手法の提案
④ET濃度と居住者アレルギー症の関連性の究明、について研究する。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は住宅におけるダスト試料104試料(42軒)、空気は室内34+外気15試料(17軒)、オフィスは空気を室内13フロア+外気8(5施設)の試料を採取・分析した。
①ハウスダスト濃度は、夏期平均21466±24762 EU/g,冬期平均16574±15247であった。空気濃度は外気平均1.0±0.9EU/m3に対して、居間1.5±1.8、寝室1.0±0.9と大きな差はなかった。②オフィスにおける空気濃度は夏期に外気7.9 EU/m3、室内5.5±2.7、IO比平均は0.6、冬期は外気0.5±0.5、室内0.5±0.9、IO比0.8であった。③加湿器実験では、水道水のみは水中ET濃度は最初8.7EU/mLが2日目から15以上に上昇、噴霧空気中ETは初日2.2 EU/m3が4日目からは17以上に急増した一方、除菌剤入りでは水・空気中濃度共に7日間ET濃度の上昇は見られなかった。また、培地による細菌数(cfu/m3)とET濃度(EU/m3)には指数関数の相関が得られた。
本研究グループが収集してきた住宅311軒(776試料)分のET濃度データを用いて、住環境及びアレルギー症との相関(Mann-Whitney U検定)を調べた。全体の中央値は8,100EU/g、平均は10,700程度であった。季節影響には有意差が認められ、寝室・居間・洗面所共に冬期濃度が他の季節より有意に高かった。
居住形態、機械換気、結露発生、掃除頻度・方法、ペット有無などによる濃度の有意差は得られなかった。但し、居住年数「1年以上2年未満」が濃度が最も高かった。
アレルギー症有りが無しより中央値・平均値共に若干低い結果となったが、有意差は認められなかった。家族構成員内の有症者数が5名いる家庭が3名よりET濃度が高く、1名が3名より高いことに有意差が認められたが、有症者数とET濃度の明確な相関は得られなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

空気感染リスクに関しては全測定物件を対象とし、アレルギー症に関しては住宅のみを対象とする。全研究期間中の採取試料数は空気400~500試料、ハウスダスト400~500試料を目標とする。
住宅に関しては住環境アンケートを実施している。また、全測定対象の15%程度に対しては他の空気衛生環境要素(真菌、PM10、PM2.5、温湿度・CO2濃度など)を同時測定する。
2024年度(2年目)は、住宅におけるダスト試料104試料(42軒)、空気は室内34+外気15試料(17軒)、オフィスは空気を室内13フロア+外気8(5施設)の試料を採取・分析した。
試料数としては1年目より若干少なくなっているが、家庭用加湿器による細菌汚染実験を行っている。更に、今まで蓄積してきたデータの統計解析に取り組み、エンドトキシン濃度と住環境及びアレルギー症との相関分析を行っており、一連の成果が得られた。
これらの研究進捗状況からおおむねの目標は達成している。

Strategy for Future Research Activity

空気感染リスクに関しては全測定物件を対象とし、アレルギー症に関しては住宅のみを対象とする。2025年度(3年目)は、空気試料に関しては、住宅30軒* 2ヶ所、高齢者・医療施設10施設*4ヶ所、特定建築物10施設*4ヶ所と計140試料/年の収集と分析を行う。ダスト試料に関しては、70軒*2ヶ所、計140試料/年を目標とする。
① 建築・住環境及び健康状態に関する調査(金・イム):住宅に関しては居住・建築環境及び生活習慣、アレルギー症などに関するアンケート調査を行う。住宅以外の施設に対しては現場測定時には建物用途など建築概要や室内環境などを設問と観察によって調べる。  ② 空気・ハウスダスト試料採取(全員)とエンドトキシン分析(金)  ③ 培養法・遺伝子分析法による細菌濃度測定(柳):ET試料に対して15%程度はSCD培地及びDNA分析(rt-PCR法/次世代シーケンサー)による細菌濃度の測定を行う。測定結果はET濃度と比較し、細菌汚染度との相関を調べる。  ④ 浮遊粒子状物質(PM10 / PM2.5)濃度(鍵)  ⑤ハウスダストの物理化学的特性(篠原):ダストの15%程度を対象に粒径別に分級し、化学成分の分析、粒径別ET濃度の特性などを調べる。  ⑥ 温熱環境(小笠原)、換気環境(下ノ薗)  ⑦ 相関分析(金・下ノ薗)と総括(金):室内ET濃度と細菌濃度、空気衛生環境測定、設問から得られた居住・生活環境因子と細菌汚染度及びアレルギー症との相関分析(SAS- JMP11)を行う。今まで蓄積してきたデータを用いた解析を試みたが、一般家庭におけるアレルギー症とET濃度に明確な相関が得られなかった。分析手法の確立、研究デザインの変更時点などを考慮し、更に解析を進めて行く。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2024

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Study on endotoxin in indoor environment: Research at equine-related facilities in Japan2024

    • Author(s)
      Takeshi Ogasawara, Hoon Kim, Eunsu Lim
    • Journal Title

      Asian Journal of Atmospheric Environment

      Volume: 18:3 Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1007/s44273-023-00025-6

    • Related Report
      2024 Research-status Report 2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 室内空気中エンドトキシン濃度の実態調査2024

    • Author(s)
      金勲、柳宇、鍵直樹、東賢一、林基哉
    • Organizer
      第32回 日本臨床環境医学会学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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