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畜産環境における耐性菌出現防止のための抗生物質の磁気分離

研究課題

研究課題/領域番号 16H05004
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関神戸大学

研究代表者

井原 一高  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50396256)

研究分担者 間世田 英明  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (10372343)
清水 和哉  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (10581613)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード磁気分離 / 抗生物質 / 薬剤耐性 / 畜産廃水 / 耐性遺伝子 / 動物用抗菌剤 / 耐性菌 / 抗生物質耐性菌 / 畜産
研究成果の概要

薬剤耐性菌の環境への拡散を防止するため,畜産廃水に含有する抗生物質のオンサイト処理技術として永久磁石を用いた磁気分離法の開発と,耐性菌出現を避けるために耐性遺伝子変異と抗生物質濃度との関係を調べ,耐性菌の出現リスクを評価した。
永久磁石磁気分離モジュールを試作し,磁性付与においてpHを制御することにより,抗生物質の除去率が大幅に改善されることを見出した。また,畜産業で使用される抗生物質による耐性菌の出現リスクを評価した。抗菌薬を用いたモデル系において曝露による微生物群集構造変化を調べた。抗菌薬の環境リスクは一過的であるものの,抗菌薬を適切に低減することで,リスクを低減できることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗生物質耐性菌による社会的損失は世界的な懸案事項とされていることから,抗生物質の消費量が医療現場よりも多い畜産分野・特に当該施設からの排出削減は急務であると考えられる。得られた研究成果は,畜産施設由来の廃水に残留する抗生物質の選択的除去を実現するものであり,抗生物質除去によるエミッション削減が耐性菌リスクを低減することを示すことから,学術的・社会的意義は大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] 中国地質大学(北京)(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of levofloxacin exposure on sequencing batch reactor (SBR) behavior and microbial community changes2019

    • 著者名/発表者名
      Liting Hao, Kunihiro Okano, Chi Zhang, Zhenya Zhang, Zhongfang Lei, Chuanping Feng, Motoo Utsumi, Ikko Ihara, Hideaki Maseda, Kazuya Shimizu
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 672(4) ページ: 227-238

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.03.272

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 畜産廃水からの動物用抗菌剤の磁気分離-磁気シーティンクにおけるpH制御-2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎光一郎,井原一高,吉田弦,豊田淨彦,梅津一孝
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 124 ページ: 3-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 乳牛糞尿の嫌気性消化における薬剤耐性菌の消長 -テトラサイクリン系抗生物質の影響-2017

    • 著者名/発表者名
      辻 陽平,井原一高,間世田英明,清水和哉,豊田淨彦,岩崎匡洋,梅津一孝
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 122 ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアの耐性獲得機構に見られる自己ゲノム編集機構の解析と育種への応用2019

    • 著者名/発表者名
      間世田英明
    • 学会等名
      公益社団法人 新化学技術推進協会 (JACI)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑膿菌の多剤耐性獲得機構をゲノム編集技術に応用する2019

    • 著者名/発表者名
      間世田英明
    • 学会等名
      第53回緑膿菌感染症研究会(特別講演)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗菌剤曝露からの排水処理の回復と微生物群集構造の変動2019

    • 著者名/発表者名
      清水和哉,Hao Liting,岡野邦宏,Zhang Chi,張振亜,雷中方,Feng Chuanping,内海真生,井原一高,間世田英明
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Concentration of Tetracycline Antibiotic from Livestock Wastewater Using a Permanent Magnetic Separator2018

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Kazuki Ishido, Gen Yoshida, Kiyohiko Toyoda, Kazutaka Umetsu and Yasuzo Sakai
    • 学会等名
      The International Workshop on Material Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP8)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Concentration of Veterinary Antibiotics from Livestock Wastewater Using a Permanent Magnetic Separator2018

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Kazuki Ishido, Gen Yoshida, Kiyohiko Toyoda, Kazutaka Umetsu and Yasuzo Sakai
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Magnetic Force Control
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 畜産廃水に残留するテトラサイクリン系抗生物質の磁気濃縮分離2018

    • 著者名/発表者名
      石堂一樹,井原一高,吉田 弦,酒井 保蔵,梅津一孝
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テトラサイクリン系抗生物質が残留する家畜糞尿の嫌気性消化における薬剤耐性菌の消長2018

    • 著者名/発表者名
      辻 陽平,井原一高,間世田英明,清水和哉,岩崎匡洋,梅津一孝
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] pH制御型電気化学シーディングを用いた畜産廃水からの動物用抗菌剤の磁気分離2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎光一郎,井原一高,吉田弦,梅津一孝
    • 学会等名
      第140回農業食料工学会関西支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアの耐性獲得機構に見られる自己ゲノム編集機構の解析と育種への応用2018

    • 著者名/発表者名
      間世田英明
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nitrogen Removal Restoration by Bacterial Community Change on Antibiotics exposure2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Shimizu, Liting Hao, Kunihiro Okano, Chi Zhang, Zhenya Zhang, Zhongfang lei, Chuanping Feng, Motoo Utsumi, Ikko Ihara, Hideaki Maseda
    • 学会等名
      17th International Symposium on Microbial Ecology (ISME)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pH制御電気化学磁気シーディングによる畜産廃水からの抗生物質の磁気分離2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎光一郎,井原一高,吉田弦,豊田淨彦,梅津一孝
    • 学会等名
      2018年農業施設学会学生・若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 永久磁石を用いた畜産廃水からのテトラサイクリン系抗生物質の磁気濃縮分離2018

    • 著者名/発表者名
      石堂一樹,井原一高,吉田弦,豊田淨彦,酒井保蔵,梅津一孝
    • 学会等名
      2018年農業施設学会学生・若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 永久磁石を用いた酪農廃水からの動物用抗菌剤の磁気濃縮分離2018

    • 著者名/発表者名
      井原一高,石堂一樹,豊田淨彦,酒井保蔵,梅津一孝
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 畜産廃水からの動物用抗菌剤の磁気分離-磁気シーディングにおけるpH 制御-2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎光一郎,井原一高,吉田弦,豊田淨彦,梅津一孝
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第139回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 畜産廃水からのテトラサイクリン系抗生物質の磁気濃縮分離2017

    • 著者名/発表者名
      石堂一樹,井原一高,豊田淨彦,酒井保蔵,立嶋正勝,梅津一孝
    • 学会等名
      農業食料工学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] テトラサイクリン系抗生物質が残留する乳牛糞尿の嫌気性消化における薬剤耐性菌の消長2017

    • 著者名/発表者名
      辻陽平,井原一高,豊田浄彦,岩崎匡洋,梅津一孝,間世田英明,清水和哉
    • 学会等名
      2017年度農業施設学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental Research on High-Gradient Magnetic Separation and Recovery of Veterinary Antibiotics from Livestock Wastewater2017

    • 著者名/発表者名
      Momona Matsuno, Ikko Ihara, Kiyohiko Toyoda, Kazutaka Umetsu
    • 学会等名
      The 10th China-Japan-Korea Graduate Student Forum
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic removal of veterinary antibiotics from dairy wastewater using a high-gradient permanent magnetic separator2017

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Eri Takatori, Yumika Kitazono, Kiyohiko Toyoda, Yasuzo Sakai and Kazutaka Umetsu
    • 学会等名
      7th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Cefazolin Residue in Dairy Cattle Manure on Survival of Antibiotic-Resistant Bacteria during Anaerobic Digestion2017

    • 著者名/発表者名
      Mari Seko, Ikko Ihara, Kiyohiko Toyoda, Hideaki Maseda, Kazuya Shimizu, Masahiro Iwasaki, Kazutaka Umetsu
    • 学会等名
      7th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気力制御によるハイリスク物質の高勾配磁気分離と回収に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      松野李奈,井原一高,豊田淨彦,梅津一孝,立嶋正勝
    • 学会等名
      日本磁気科学会第12回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 畜産廃水からの抗生物質の磁気濃縮分離に関する研究-球形磁気フィルタの影響-2017

    • 著者名/発表者名
      石堂一樹,井原一高,豊田淨彦,酒井保蔵,立嶋正勝,梅津一孝
    • 学会等名
      日本磁気科学会第12回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酪農廃水からの抗生物質の磁気分離:磁性粒子と磁気フィルタの影響2017

    • 著者名/発表者名
      井原一高,高取恵里,豊田淨彦,酒井保蔵,立嶋正勝,梅津一孝
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ニューキノロン系抗菌剤曝露による排水処理過程における多剤耐性菌の出現リスク評価2017

    • 著者名/発表者名
      清水和哉,岡野邦宏,鈴木眞菜,天野(佐藤)千恵,Hao Liting,張振亜,井原一高,間世田英明
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Selective Removal of a Veterinary Antibiotic from Livestock Wastewater Using a High-Gradient Permanent Magnetic Separator2016

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Eri Takatori, Kiyohiko Toyoda, Kazutaka Umetsu, Masakatsu Tateshima, Yasuzo Sakai
    • 学会等名
      7th International Workshop on Materials Analysis and Processing in Magnetic Fields
    • 発表場所
      Brown University, RI (USA)
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気化学凝集法による牛乳中の抗生物質除去に関する基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      王韶瑜,井原一高,豊田淨彦,梅津一孝
    • 学会等名
      第75回農業食料工学会年次大会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 畜産廃水からの抗生物質除去のための永久磁石を用いた磁気分離装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      高取恵里,井原一高,豊田淨彦,立嶋正勝,酒井保蔵,梅津一孝
    • 学会等名
      2016年度農業施設学会大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県南国市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Selective Removal of Tetracycline Antibiotic Residues from Dairy Wastewater Using a Permanent Magnetic Separator2016

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Eri Takatori, Kiyohiko Toyoda, Yasuzo Sakai, Kazutaka Umetsu
    • 学会等名
      The 7th International Forum on Magnetic Force Control in Kanazawa
    • 発表場所
      Kanazawa Chamber of Commerce & Industry (Kanazawa city)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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