2013 Fiscal Year Annual Research Report
微生物によるヒ素の環境動態変化に及ぼす抗生物質の影響の解明
| Project/Area Number |
23681005
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
|---|
Principal Investigator |
山村 茂樹 独立行政法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (90414391)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | ヒ素 / 環境動態 / 抗生物質 / 耐性細菌 / ヒ酸塩 / 亜ヒ酸塩 |
|---|
| Research Abstract |
抗生物質の環境中への流入には、ヒ素による水環境汚染を助長する新たなリスクが潜在するが、これまでにその可能性に着目した研究は報告されていない。本研究では、微生物によるヒ素の可溶化/不溶化に及ぼす抗生物質の影響を解明し、そのリスクを詳細に評価することを目的としている。
国内の湖沼から採取した底泥サンプルを植種源として用い、抗生物質耐性細菌の集積培養を行った結果、クロラムフェニコールによって、プロテオバクテリアの割合が大幅に減少し、多剤耐性細菌であるChryseobacterium属の優先化が見られた。また、Chryseobacterium属の一部の菌株は、ヒ素耐性遺伝子を有していることが確認された。さらに、国内各地から採取したヒ素濃度の異なる土壌・底泥サンプルを植種源として、それらの持つヒ酸塩還元・亜ヒ酸塩酸化活性を調べた結果、全てのサンプルで嫌気・好気の両条件下においてヒ酸塩の還元が確認された。抗生物質の添加によって、嫌気条件下ではヒ酸塩還元が阻害されたが、好気条件下では抗生物質の種類によらずほとんど影響を受けず、ヒ素耐性細菌の優先化が示唆された。亜ヒ酸塩酸化は好気条件下でのみ確認され、概してクロラムフェニコールによって阻害を受ける一方で、グラム陽性菌に抗菌スペクトルを持つエリスロマイシン等にはほとんど影響を受けなかった。また、クロラムフェニコール添加系では、亜ヒ酸塩酸化酵素遺伝子(aioA遺伝子)も検出されなかったが、エリスロマイシン添加系では、抗生物質を加えない対照系と同程度のプロテオバクテリア由来のaioA遺伝子が確認された。これらの結果から、環境中に分布する好気性ヒ酸塩還元細菌(ヒ素耐性細菌)は概して様々な抗生物質に耐性を持つが、嫌気性ヒ酸塩還元細菌(呼吸型ヒ酸塩還元細菌)と好気性亜ヒ酸塩還元細菌は、ある種の抗生物質に感受性が高いことが裏付けられた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の目標であった、環境中におけるヒ酸塩還元・亜ヒ酸塩酸化活性に及ぼす抗生物質の影響の評価が順調に進展し、影響を受けやすい/受けにくい細菌群が明らかとなった。また、次年度のラボスケールリアクターを用いた実証試験の基礎となるデータが得られた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は順調に進展しているため、今後も計画通りの方策で推進する。所内外の関連研究者と積極的に意見交換し、ヒ素及び抗生物質の微生物学に関する最新の知見を取り入れ、新たな研究展開にも柔軟に対応できるよう推進する。
|
