2019 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring and controlling heterotrophic bacteria with high endotoxin activity in the course of drinking water purification process
| Project/Area Number |
18H01575
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Public Health |
|---|
Principal Investigator |
島崎 大 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (60322046)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
春日 郁朗 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20431794)
秋葉 道宏 国立保健医療科学院, その他部局等, 部長 (00159336)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | エンドトキシン / 浄水処理 / 生物活性炭 / 微生物群集構造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
エンドトキシン(ET)は、環境中に広く常在するグラム陰性菌の細菌外膜に存在し水道水の原水および浄水から検出される。浄水場の高度処理のうち、生物活性炭に棲息する細菌による寄与が強く示唆されている。本年度は、昨年度に引き続き国内の複数の実浄水場において粒状活性炭から細菌を単離、同定すると共に、各細菌の増殖に伴うET産生能力ならびにET産生特性の評価を行った。
2018年7月～2019年5月に浄水場Aで採取した粒状活性炭および活性炭逆洗水から従属栄養細菌187株が単離された。各細菌の全菌数あたりの総ET活性値は、3.1×10^-8～4.6×10^-2 EU/cellsであり、ET産生能力の違いは菌種によって極めて大きかった。相対的に高いET 産生能力を有する細菌はAquabacterium, Arenimonas, Herbaspirillum, Pelomonas,Piscinibacter, Roseateles 属の近縁種であった。また、Chromobacterium, Chryseobacterium, Polaromonas 属等は、細菌あたりET 産生能力は低いものの増殖能力が高かったことでET 活性値が増大したため、このような細菌もET産生の寄与が大きいと推察された。水源が異なる浄水場Bにおいては、浄水場Aと共通する菌種、異なる菌種が同定され、微生物群集構造は大きく異なっていた。
各単離菌をR2A 液体培地で振盪培養したところ、いずれも対数増殖期では全菌数の増加に伴いET 活性値も指数的に増加した。多くの場合、定常期以降も培養液中のET活性値は増加し続けており、細菌が死滅した後の細胞外膜の溶解等に由来してETが増大し続けると考えられた。加えて、滅菌水道水で振盪培養した場合、大半の細菌は全菌数およびET活性値とも増加しなかったが、一部は全菌数およびET活性値が増大した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画どおり、毎月ベースで2箇所の浄水場から生物活性炭試料および逆洗水を採取した。活性炭および逆洗水中に存在する細菌を単離、同定するとともに、R2A液体培地ならびに滅菌水道水を用いて培養することで、各細菌の増殖特性ならびに各増殖ステージにおけるETの産生特性を評価することができた。一部の細菌については、滅菌水道水での増殖とET産生が可能であることが示された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、関東圏および関西圏の2浄水場を対象として、生物活性炭に含まれる細菌の単離、同定とET産生特性の評価を引き続き実施するとともに、各浄水場の給水区域に含まれる医療機関における水道水の採水調査により、ET産生能力の高い細菌が給水末端まで到達しているか検証を行う計画としている。しかしながら、新型コロナウイルスの全国的な発生により、特に医療機関での試料採取が困難な状況が続いている。加えて、研究分担者の所属機関において、学内の活動制限により細菌の同定が行えない状況である。このため、新型コロナウイルスが十分に収束するまで今年度の試料採取は見合わせ必要に応じて来年度に繰り延べること、それまでの間は、昨年度までに単離された細菌の増殖特性、ET産生特性の詳細な評価に充てたいと考えている。
|
