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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a method to estimate burden of infectious diseases caused by waterborne antibiotic resistant bacteria and its application to water reclamation scenarios

Research Project

Project/Area Number 26289180
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

渡部 徹  山形大学, 農学部, 教授 (10302192)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本多 了  金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (40422456)
伊藤 歩  岩手大学, 理工学部, 准教授 (90312511)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords薬剤耐性菌 / 健康影響評価 / 水再利用 / 定量的微生物リスク評価 / PK/PD理論 / 下水処理水 / 国際研究者交流 / タイ
Outline of Annual Research Achievements

【研究項目2.下水処理場(または畜産排水処理場)における耐性菌の調査】
昨年度に引き続き,耐性菌の調査を行った。金沢市ではAMX耐性率は畜産関連施設,下水処理場,環境水のいずれでも高く,TCとSTの耐性率は畜産由来の糞便汚染が疑われるところで高かった(40~50%)。CIPやNFXに対する耐性菌は環境水や畜産関連施設ではほとんど見られず,下水処理場で比較的高かった(5~30%)。タイのチャオプラヤ川流域ではTCとSTは広い地域で見られたことから,耐性率の高い薬剤には汚染源と地域による違いが見られた。
【研究項目3.耐性菌による健康影響評価手法の開発】
既存の損害調整生存年(DALY)の計算手法を応用し,耐性菌による健康影響評価手法の開発した。DALYは症状の重篤さとその継続時間にもとづいて計算されるが,耐性菌に感染した場合には,非耐性菌に比べて治療が困難なため,症状の継続時間が長くなる。この時間差を,感染者の体内薬物動態モデル(PK/PDモデル)と曝露される細菌のMIC分布を用いて予測する手法である。なお,作用機序が異なる濃度依存性の薬剤と時間依存性の薬剤で,別々の手法として開発した。
【研究項目4.処理水の再利用における健康影響評価】
項目3で開発した手法を適用して,処理水が放流される河川での水浴のシナリオのもとで,下痢症(大腸菌を原因とする)と皮膚病(黄色ブドウ球菌と緑膿菌を原因とする)の健康影響を評価した。評価には,項目2で収集した処理水および河川水における細菌濃度と,そこで分離された菌の2種類の抗生物質(セフェピムとCIP)に対するMIC分布を利用した。ブ菌の場合には,①耐性菌の存在により疾病負荷が上昇し,②処理水を受容する河川での水浴が疾病負荷を高めるという,予想通りの結果が得られた。一方,大腸菌と緑膿菌については,河川水よりも処理水での水浴の方がより安全であった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] カセサート大学(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      カセサート大学
  • [Journal Article] Impacts of urbanization on the prevalence of antibiotic-resistant Escherichia coli in the Chaophraya River and its tributaries2016

    • Author(s)
      Ryo Honda, Toru Watanabe, Variga Sawaittayotin, Yoshifumi Masago, Rungnapa Chulasak, Kulchaya Tanong, G. Tushara Chaminda, Krison Wongsila, Chawala Sienglum, Varisara Sunthonwatthanaphong, Anupong Poonnotok, Wilai Chiemchaisri, Chart Chiemchaisri, Hiroaki Furumai, Kazuo Yamamoto
    • Journal Title

      Water Science and Technology

      Volume: 73(2) Pages: 362-374

    • DOI

      10.2166/wst.2015.502

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Risk management of viral infectious diseases in wastewater reclamation and reuse: Review2016

    • Author(s)
      Daisuke Sano, Mohan Amarasiri, Akihiko Hata, Toru Watanabe, Hiroyuki Katayama
    • Journal Title

      Environment International

      Volume: 91 Pages: 220-229

    • DOI

      http://doi.org/10.1016/j.envint.2016.03.001

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水中の薬剤耐性菌による健康影響評価手法の提案2017

    • Author(s)
      渡部徹,金谷祐里,Prayoga Windra,浦剣
    • Organizer
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      東北工業大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-04 – 2017-03-04
  • [Presentation] 水環境中の薬剤耐性菌による皮膚感染症のリスク評価2017

    • Author(s)
      上林稜,五十嵐優樹,和田美琴,金谷祐里,渡部徹
    • Organizer
      第22回庄内・社会基盤技術フォーラム
    • Place of Presentation
      東北公益文科大学(山形県・酒田市)
    • Year and Date
      2017-01-25 – 2017-01-25
  • [Presentation] Dose-response models for skin infection with Group A Streptococci, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa frequently detected in water environment2016

    • Author(s)
      Y. Kanaya, Jian Pu, T. Watanabe
    • Organizer
      2nd International Water Industry Conference 2016
    • Place of Presentation
      EXCO (Daegu, Korea)
    • Year and Date
      2016-10-18 – 2016-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of agricultural fields in reclaimed land and river basin on water quality in lake Kahokugata, Japan2016

    • Author(s)
      Yuka Kosugi, Haruka Suenaga, Ryoko Yamamoto-Ikemoto, Ryo Honda, Morihiro Takano
    • Organizer
      IWA World Water Congress & Exhibition 2016
    • Place of Presentation
      Brisbane Convention & Exhibition Centre (Brisbane, Australia)
    • Year and Date
      2016-10-09 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3種類の皮膚感染症の用量反応モデルの構築2016

    • Author(s)
      金谷祐里,浦剣,渡部徹
    • Organizer
      土木学会第71回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] Dose-response models for skin infection with three pathogens frequently detected in water environment2016

    • Author(s)
      Y. Kanaya, P. Jian, W. Chiemchaisri, T. Watanabe
    • Organizer
      The 2nd UWP Seminar
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都・大田区)
    • Year and Date
      2016-08-09 – 2016-08-10
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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