2015 Fiscal Year Annual Research Report
家畜糞尿の循環利用のための動物用抗菌剤関連リスクの削減手法の確立
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26292131
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
梅津 一孝 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (20203581)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井原 一高 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50396256)
西田 武弘 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (70343986)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メタン発酵 / 畜産廃棄物 / 薬剤耐性菌 / 抗生物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メタン発酵による乳牛糞尿残留抗生物質耐性菌の制御を目的とし，セファゾリン等複数種類の抗生物質を用いて，主として高温発酵における耐性菌の消長を分析した。セファゾリンは乳牛の疾病治療に使用される代表的な薬剤であることを踏まえ，発酵処理後に残存するセファゾリン耐性菌の内訳を調べた。簡易選択分離培地であるクロムアガーを用いてシュードモナス、アシネトバクター等の検出を試み，これらの細菌における拡張型β-ラクタマーゼ（ESBL）産生能を検討した。これらのセファゾリン耐性菌は中温メタン発酵処理で減少または消失していたが，ESBLを産生するシュードモナス属菌のみ増加が認められた。また，中温発酵においても，乳牛糞尿に残留する特定の抗生物質耐性菌を低減可能であることを立証し，種汚泥の影響が小さいことを明らかにした。
また，抗生物質耐性菌関連リスクの低減のためには，糞尿に残留する抗生物質への対応も重要である。そこで，乳牛糞尿にセファゾリン等の抗生物質を添加し，中温メタン発酵による分解特性を検討した。前年度までに検討した固相抽出とHPLCによる抗生物質の定量手法を用いて，評価を行った。その結果，乳牛糞尿中のクロルテトラサイクリンやセファゾリンは中温発酵による分解特性が優れていることを明らかにした。なお，一部の抗生物質はメタン発酵による分解が十分ではないと考えられたため，物理化学的手法として電気化学反応による分解を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
残留抗生物質耐性菌および抗生物質の両方に対して，メタン発酵によるリスク制御手法に関する知見がおおむね順調に得られていると判断できる。当初は，超高温発酵も予定していたが，より省エネルギーなプロセスである高温発酵および中温発酵においても一定の効果があることがわかってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
より効率的に研究を推進するため，フルスケールのバイオガスプラントによる試験にこだわらず，ラボスケールの試験を中心に実験を進める。特定の指標菌（大腸菌、腸球菌、サルモネラ、カンピロバクター等）における知見を得るため，培養方法を変更し薬剤耐性菌の評価を行う。メタン発酵処理温度は37℃（中温）、55℃（高温）に加え，65℃（超高温）も対象とし、指標菌の残存量と特定の耐性遺伝子の発現をPCRによって評価する。
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| Causes of Carryover |
シュードモナスおよびバチルス分離株における薬剤耐性遺伝子の発現解析が未実施であり、係る物品費（プライマー、酵素類等）が未使用となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度では薬剤耐性遺伝子の発現解析を実施予定である。
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