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薬剤耐性ホットスポットとしての農場環境(堆肥・畜産排水)の実態把握と制御法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 19H04285
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63040:環境影響評価関連
研究機関酪農学園大学

研究代表者

臼井 優  酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (60639540)

研究分担者 東 剛志  大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (10634222)
高田 秀重  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70187970)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード薬剤耐性 / 堆肥 / 畜産排水 / 薬剤耐性菌 / 薬剤耐性遺伝子 / 抗菌薬
研究開始時の研究の概要

抗菌薬の使用はAMRの出現と明確に関連するとされ、使用量の多い農場はAMRのホットスポット(重要な場所)と考えられる。しかし、農場におけるAMRの評価はこれまでのところ主に家畜糞便を対象に行われており、農場からの拡散を想定した際に重要な堆肥や畜産排水の評価はほとんど行われていない。本研究では、畜種別及び処理方法別に堆肥、畜産排水について耐性菌、耐性遺伝子、細菌叢、残留抗菌薬を評価し、AMR伝播リスクの高い畜種及び処理方法を明らかにする。さらに、様々な堆肥及び畜産排水処理条件をin vitro実験によりシミュレーションし検証することで、AMR低減対策に効果的な処理法を提案することを目的とする。

研究成果の概要

薬剤耐性菌(AMR)の出現及び拡散は国際的な問題となっている。家畜で出現したAMRが堆肥や畜産排水を介してヒトへ伝播することについてのリスクが懸念される。そこで、堆肥や畜産排水中の耐性菌、耐性遺伝子量及び残留抗菌薬の定量を行うことで、農場環境におけるAMRの実態を解明し、さらにその制御法を開発した。結果、抗菌薬使用量の多い農場において、耐性菌、耐性遺伝子量、残留抗菌薬量が多いことが明らかとなった。また、バイオガスプラント処理や添加剤の利用が堆肥中のAMRのリスクを低減することに有効であることを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗菌薬の使用量の多い農場での堆肥中に薬剤耐性菌、耐性遺伝子、残留抗菌薬量が多いことを解明した。農場での適切な抗菌薬の使用を促したり、適切な家畜由来排泄物の処理を行う際の根拠を示した意義は大きい。
また、バイオガスプラント処理や添加剤の利用など、現状の問題点を解決する具体的な方法を示した意義も大きく、今後、野外農場での検証など、社会実装に向けた研究を推進していくことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Current status and future perspective of antimicrobial-resistant bacteria and resistance genes in animal-breeding environments2022

    • 著者名/発表者名
      USUI Masaru、TAMURA Yutaka、ASAI Tetsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 9 ページ: 1292-1298

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0253

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aerobic composting and anaerobic digestion decrease the copy numbers of antibiotic-resistant genes and the levels of lactose-degrading Enterobacteriaceae in dairy farms in Hokkaido, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Katada S, Fukuda A, Nakajima C, Suzuki Y, Azuma T, Takei A, Takada H, Okamoto E, Kato T, Tamura Y, Usui M*.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 737420-737420

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.737420

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Manure Compost Is a Potential Source of Tetracycline-Resistant Escherichia coli and Tetracycline Resistance Genes in Japanese Farms.2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa N, Usui M*, Fukuda A, Asai T, Higuchi H, Okamoto E, Seki K, Takada H, Tamura Y.
    • 雑誌名

      Antibiotics (Basel).

      巻: 9 号: 2 ページ: 76-76

    • DOI

      10.3390/antibiotics9020076

    • NAID

      120007193497

    • 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
  • [学会発表] 動物由来薬剤耐性菌の現状と今後の展望2022

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第1回ワンヘルスネットワークセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Potential Transmission of antimicrobial-resistant bacteria derived from livestock via vegetables in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Masaru USUI
    • 学会等名
      2nd ICAVESS (The second International Conference of Advance Veterinary Science for Sustainable Development)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current situation and future prospect of antibiotic-resistant bacteria derived from animals2022

    • 著者名/発表者名
      Masaru USUI
    • 学会等名
      第21回アジア獣医師会連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 焼成ホタテ貝殻粉末と石灰窒素による堆肥中の薬剤耐性菌制御の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      江浪 誠俊、福田 昭、中島 千絵、鈴木 定彦、臼井 優
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 畜産排水と薬剤耐性菌2021

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第57回日本水処理生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current situation and future prospect of antibiotic-resistant bacteria derived from animals2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru Usui
    • 学会等名
      FFTC-TLRI symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] One Healthの視点からみた動物由来耐性菌の現状2021

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      福岡県One Health 国際フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 乳牛糞便の堆肥化及び嫌気性消化による抗菌薬量・薬剤耐性菌数・薬剤耐性遺伝子量への影響の解明2020

    • 著者名/発表者名
      片田理志、福田昭、東剛志、武井彩華、高田秀重、田村豊、臼井優
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] One Health approach to antibiotic resistance in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Usui
    • 学会等名
      CZC and タマサート大学 joint seminar
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 獣医療における薬剤耐性問題の実態とその対策2019

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第22回水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] One Health approach to antibiotic resistance in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Usui
    • 学会等名
      日仏セミナー[これからの微生物学]
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 獣医療や環境における薬剤耐性問題の実態とその対策2019

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第9回家畜感染症学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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