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環境水と下水処理場における大腸菌ファージ種の網羅的検出による微生物汚染源の追跡

研究課題

研究課題/領域番号 18K13863
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関国立研究開発法人土木研究所

研究代表者

李 善太  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(先端材料資源研究センター), 研究員 (60771962)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード大腸菌ファージ / 次世代シーケンス / 感染力 / 網羅的検出 / F特異RNAファージ / 微生物汚染源追跡 / 下水処理場 / 消毒 / 微生物汚染源 / 動物糞便 / 消毒処理 / 次世代シーケンサー / 感染力評価
研究成果の概要

宿主菌による前培養後に次世代シーケンス(NGS)を行うことで感染力を有するF特異RNAファージ(FRNAPH)種を網羅的に検出することができた。この手法を用いて下水試料から感染力を有する32のFRNAPH種を検出することができた。さらに、消毒後に残存する消毒耐性が強い可能性があるFRNAPH種も特定することができた。FRNAPH遺伝子群が検出されたブタの糞便試料を用いて本研究で開発した手法により検出した結果、GIVに属するFIが多く検出された。このことから、環境水中においてFRNAPHのGIVに属するFIを検出することで、ブタ由来の微生物汚染の有無を確認できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宿主菌を用いた前培養後にNGSを行う方法により、感染力を有する大腸菌ファージ種を網羅的に検出する方法を開発することができた。NGSの研究の中で感染力の有無を考慮した事例は少ないことから、他のNGS関連の研究においても応用できる手法となることが期待される。また、下水処理場の流入水や二次処理水においてどのようなFRNAPH種が存在しているか調査した研究は本研究成果が初である。さらに、ブタの糞便中に存在する感染力を有したFRNAPH種を特定することができたことから、今後、環境水中における微生物汚染源の正確な特定に繋げ、水質改善やリスクアセスメントを行なっていくことが可能であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Metagenomic Analysis of Infectious F-Specific RNA Bacteriophage Strains in Wastewater Treatment and Disinfection Processes2019

    • 著者名/発表者名
      Suntae Lee、Mamoru Suwa、Hiroyuki Shigemura
    • 雑誌名

      Pathogens

      巻: 8 号: 4 ページ: 217-217

    • DOI

      10.3390/pathogens8040217

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 下水処理水中のF特異RNAファージ遺伝子群の塩素と紫外線消毒による不活化効果と消毒後残存株の特定2019

    • 著者名/発表者名
      李善太、諏訪守、重村浩之
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75 号: 7 ページ: III_161-III_171

    • DOI

      10.2208/jscejer.75.7_III_161

    • NAID

      130007814691

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Occurrence and reduction of F-specific RNA bacteriophage genotypes as indicators of human norovirus at a wastewater treatment plant2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Suntae、Suwa Mamoru、Shigemura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Water and Health

      巻: 17 号: 1 ページ: 50-62

    • DOI

      10.2166/wh.2018.367

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水環境や下水道への動物由来排出源におけるF特異RNAファージの実態調査2020

    • 著者名/発表者名
      李善太、諏訪守、重村浩之
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 下水処理水中のF特異RNAファージ遺伝子群の塩素と紫外線消毒による不活化効果と消毒後残存株の特定2019

    • 著者名/発表者名
      李善太、諏訪守、重村浩之
    • 学会等名
      第56回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 次世代シーケンサーによる感染力を有したF特異RNAファージ種の網羅的検出2019

    • 著者名/発表者名
      李善太,諏訪守,重村浩之
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 下水処理場における大腸菌ファージ種の網羅的検出2018

    • 著者名/発表者名
      李善太,諏訪守,重村浩之
    • 学会等名
      第21回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 紫外線消毒によるノロウイルスとF特異RNAファージ遺伝子群の低減効果の評価2018

    • 著者名/発表者名
      李善太,諏訪守,重村浩之
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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