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高電圧インパルスによる高効率ワクモ殺虫技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K04013
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関大分工業高等専門学校

研究代表者

上野 崇寿  大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)

研究分担者 八田 岳士  北里大学, 医学部, 准教授 (00455304)
古川 隼士  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (90632729)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードインパルス高電圧 / ワクモ / Dermanyssus gallinae / IPM防除 / ダニ / 薬剤抵抗性 / 節足動物 / パルス高電圧 / 防除 / ワクモ殺虫 / 高電圧パルス殺虫
研究開始時の研究の概要

わが国における採卵養鶏事業は,高度に集約・システム化された生産体制によって「ワクモ」が通年繁殖することが可能となり,その経済的被害は近年増大している.その防除方法として殺ダニ剤が使用されてきたが,発育環が極めて短いことから近年,薬剤抵抗性を示すワクモが出現し対策に苦慮している現状にある.
そこで本申請では,高電圧インパルス印加によるワクモの殺虫機序を解明し,走暗性という特性を活かしたワクモ誘引型リアクタを開発し,高効率ワクモ殺虫技術を構築することを目的とする.

研究成果の概要

Dermanyssus gallinaeはニワトリに寄生するダニであり、養鶏業界にとって大きな脅威となっている。ピレスロイド系殺虫剤はこの問題に対処するための主要な手段であり、高い有効性を示してきた。しかし、近年、D. gallinaeはこれらの薬剤に対して抵抗性を示し、その結果、死亡率が著しく低下している。本研究により、D. gallinaeは高電圧インパルス放電を利用することで効果的に防除できること、また様々な電気的パラメータが防除に必要な最適値を有することが確認された。その効果は、紫外線やオゾンによる防除効果よりも大幅に優れており、わずか30秒で最大95%のダニが死滅した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、IPMの代替防除法として、薬剤の多用に依存しない高電圧インパルス放電の利用を提案した。
紫外線やオゾンを用いた防除法と比較して、高電圧インパルス防除法は、わずか30秒の間にD. gallinaeに対して95%以上の致死率を達成することが実証されており、防除強度と時間効率において卓越している。この結果は、電気ショックダニ防除法は、D. gallinaeが電気ショックダニに対して抵抗性を発達させず、速やかに駆除できることから、新規なダニ防除法としての可能性を示すものである。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Studies on the Control of Dermanyssus gallinae via High-Voltage Impulse2023

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ueno, Yuma Mizobe, Junko Ninomiya, Takahiro Inoue, Takashi Furukawa, Takeshi Hatta
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 12 号: 4 ページ: 1038-1038

    • DOI

      10.3390/electronics12041038

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vancomycin-Resistant Enterococcus faecium Sterilization and Conductivity Change by Impulse Voltage2023

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ueno, Takashi Furukawa, Takashi Sakugawa
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 11 号: 2 ページ: 517-517

    • DOI

      10.3390/microorganisms11020517

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高耐圧半導体スイッチによるパルスパワー電源の構築2024

    • 著者名/発表者名
      塩山柊二,古川隼士,佐久川貴志,尾形公一郎,上野崇寿
    • 学会等名
      令和5年度電気学会九州支部 高専研究講演会,A307
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Control of agricultural pests that have acquired drug resistance by impulse high voltage2024

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ueno, Takashi Sakugawa, Takashi Furukawa, Takeshi Hatta
    • 学会等名
      APSPT-13/ISPlasma 2024/IC-PLANTS2024,1116
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Arthropods by High-voltage Impulse Discharge2023

    • 著者名/発表者名
      Yuma Mizobe, Masanori Eguchi, Taichi Sugai, Weihua Jiang, Takahisa Ueno
    • 学会等名
      8th STI-Gigaku 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of mite-killing technology using impulse high voltage2023

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ueno , Yuma Mizobe, Takashi Sakugawa, Takeshi Hatta
    • 学会等名
      The 1st KOSEN Research International Symposium (KIRS)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同軸円筒型リアクタ電極のパルス電界解析2023

    • 著者名/発表者名
      財前 昌平, 中村 翼, 佐久川 貴志,上野 崇寿
    • 学会等名
      電気学会九州支部令和 4 年度高専研究講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 溝部裕真,上野崇寿2022

    • 著者名/発表者名
      インパルス高電圧による養鶏に寄生する節足動物の殺虫に関する研究
    • 学会等名
      テクノカフェ大分 第8回高専・大学合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] インパルス高電圧によるワクモ殺虫技術の構築2021

    • 著者名/発表者名
      溝部裕真,上野崇寿
    • 学会等名
      高専シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] ダニ類の駆除装置および駆除方法2022

    • 発明者名
      上野 崇寿, 笠間, 俊次, 八田岳士, 古川隼士
    • 権利者名
      上野 崇寿, 笠間, 俊次, 八田岳士, 古川隼士
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-015723
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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