2021 Fiscal Year Final Research Report
Research on the establishment of a new disinfection technique applying the pulsed electric field and the determination of its disinfection mechanism
Project/Area Number |
19K04668
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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Research Institution | Kitasato University |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 崇寿 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)
清 和成 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (80324177)
亀井 樹 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (80792168)
Amarasiri Mohan 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (50815537)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | インパルス電界 / 薬剤耐性菌 / 薬剤耐性遺伝子 / 下水処理場 / 消毒 |
Outline of Final Research Achievements |
We evaluated the suitability of pulsed electric field (PEF) technology as a new disinfection option in the sewage treatment plants (STPs) that can inactivate antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARGs). It was shown that PEF applied disinfection could inactivate not only vancomycin-resistant enterococci (VRE), but also vanA resistance gene. Cultivable VRE could be effectively inactivated by PEF applied disinfection, and were reduced to below the detection limit (log reduction value of VRE > 5 log). Although the vanA also showed a reduction of more than 4 log, it remained in the order of 105 copies/mL, suggesting that ARGs are more difficult to be inactivated than ARB in PEF applied disinfection. Among parameters in each applying condition verified in this study, the initial voltage was found to be the most important for inactivation of ARB and ARGs.
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Free Research Field |
水環境工学、衛生工学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、インパルス電界(PEF)印加技術が薬剤耐性菌(ARB)だけでなく耐性遺伝子(ARGs)にまで不活化効果を示すことを明らかにした。ARBおよびARGsの水環境への主要な汚染源は、下水処理場であるといわれており、これまでにも塩素、UV、オゾン等の消毒法による不活化効果を検証した報告がある。それらの消毒法と比較しても、PEF印加消毒はARBについては遜色ない、ARGsについてはより高い削減効果を示すことがわかった。このことから、本研究における成果は、水環境におけるARBおよびARGsによる汚染拡大を抑制できる新たな消毒技術になる可能性があり、社会的意義も高いものと思われる。
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