2017 Fiscal Year Annual Research Report
Inactivation of antibiotic-resistant bacteria in sewage water treatment plant: Is the sewer system a pool of antibiotic-resistant genes?
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15K21596
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
古川 隼士 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (90632729)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 薬剤耐性菌 / 耐性遺伝子 / 下水処理場 / バンコマイシン耐性菌 / 従属栄養細菌 / ふん便性細菌 / 塩素処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水環境における薬剤耐性菌（ARB）による水系汚染および感染が問題視されている．本研究では，水環境へのARBの主要な排出源の一つとして重要である下水処理場において，バンコマイシンに耐性を有する従属栄養細菌および耐性遺伝子であるvanAおよびvanBの存在実態を明らかにすることを目的とした．調査対象の下水処理場（標準活性汚泥法，分流式）から下水および汚泥試料を採取し，各細菌数を調査した．各試料から回収した従属栄養細菌はバンコマイシンに対する薬剤感受性試験を実施するとともに，リアルタイム定量PCR法によってvanAおよびvanB遺伝子を定量した．大腸菌および腸球菌の細菌数は下水処理過程を経ることで減少し，塩素消毒槽ではそれぞれ10 cfu/100 mL以下まで削減された．一方で，従属栄養細菌は塩素消毒槽においても105 cfu/100 mLオーダーで検出された．各下水および汚泥試料から回収した従属栄養細菌株のうち，VCM濃度8.0 μg/mLに耐性を示した菌株は，39～92%の割合で存在した．これらの菌株についてMIC試験を行ったところ，70%以上の菌株がVCM濃度128 μg/mLに耐性を示した．VCMに耐性を示す従属栄養細菌は塩素消毒槽を含めたすべての下水処理過程に分布していることがわかった．いずれの耐性遺伝子もすべての下水および汚泥試料から検出された。耐性遺伝子は処理過程を経ても濃度が減少する傾向を示さず，塩素消毒槽からも検出されたことから，耐性遺伝子が残存して放流されている可能性が示唆された．vanA遺伝子は下水試料よりも汚泥試料において高濃度で検出されており，vanB遺伝子も含めて，耐性遺伝子は返送汚泥を介して処理システム中に常に存在している可能性が考えられる．塩素によるバッチ式の消毒実験では，ARBは削減できても耐性遺伝子は削減できないことが明らかとなった．
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