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薬剤耐性菌のホットスポットである家畜排せつ物の効果的処理法の開発と社会実装

研究課題

研究課題/領域番号 23K28243
補助金の研究課題番号 23H03553 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
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, 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)
岩野 英知  酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60382488)
福田 昭  酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (90827320)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード薬剤耐性 / 堆肥 / 畜産排水
研究開始時の研究の概要

申請者は、これまでに畜産分野において家畜排せつ物に由来する堆肥や畜産排水がAMR拡散のホットスポットであり、ヒトへ伝播する可能性があることを解明した(科研費基盤B(19H04285))。加えて、AMR対策となる排せつ物処理法を実験室内におけるシミュレーションで解明した。しかしこ、処理の過程において、細菌は大きな集団で相互作用して変動するため、実験室内と野外では異なる結果となる可能性がある。そこで本研究では、AMR対策となり得る新たな処理法を継続してシミュレーションし評価するとともに、野外農場での応用試験を行い、AMR対策として有効な家畜排せつ物処理法を開発し社会実装することを最終目的とする。

研究実績の概要

申請者は、これまでに畜産分野において家畜排せつ物に由来する堆肥や畜産排水がAMR拡散のホットスポットであり、ヒトへ伝播する可能性があることを解明した(科研費基盤B(19H04285))。加えて、AMR対策となる排せつ物処理法を実験室内におけるシミュレーションで解明した。しかしながら、処理の過程において、細菌は大きな集団で相互作用して変動するため、実験室内と野外では異なる結果となる可能性がある。そこで本研究では、AMR対策となり得る新たな処理法を継続してシミュレーションし評価するとともに、野外農場での応用試験を行い、AMR対策として有効な家畜排せつ物処理法を開発し社会実装することを最終目的とする。
今年度は、豚農場の堆肥場において石灰窒素及び焼成ホタテ貝殻粉末を添加する処理法について検証を行った。産業廃棄物であるホタテ貝殻を焼成すると殺菌作用を示すこと、また、肥料として利用される石灰窒素にも殺菌作用があることに着目し、それぞれ豚糞便に混合し、野外農場において堆肥化を行った。結果、焼成ホタテ貝殻粉末および石灰窒素を添加することで、豚糞便に含まれた薬剤耐性菌を著しく減少させることに成功した。この方法が現場で活用されることで、農場からの薬剤耐性菌の拡散を防ぐことが期待される。この成果については、論文として公表した。
また、生菌剤やファージを用いた堆肥中の薬剤耐性菌の制御法についてはin vitroにおいて、その有効性を検証している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

試験設定が難しい野外農場での試験を実施することができ、論文として公表することができた。

今後の研究の推進方策

焼成ホタテ貝殻粉末を用いた堆肥処理法については、乳牛の大型農場で、実施したいとの提案があったため、これに対応する形で、その有用性について牛農場で確認を行う。
また、新たな堆肥処理法として、イエバエ幼虫を用いた堆肥処理法の薬剤耐性菌対策としての有効性を評価する。
加えて、生菌剤やファージを用いた処理法について、薬剤耐性菌対策としての有効性についてin vitroでの評価を続ける。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Heated scallop-shell powder and lime nitrogen effectively decrease the abundance of antimicrobial-resistant bacteria in aerobic compost2024

    • 著者名/発表者名
      Enami Masatoshi、Fukuda Akira、Yamada Michi、Kobae Yoshihiro、Nakajima Chie、Suzuki Yasuhiko、Usui Masaru
    • 雑誌名

      Environmental Technology & Innovation

      巻: 34 ページ: 103590-103590

    • DOI

      10.1016/j.eti.2024.103590

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食用動物由来薬剤耐性菌に対する対策2023

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第97回日本感染症学会、第71回日本化学療法学会合同学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医療機関に由来する排水高度処理へのオゾンの応用2023

    • 著者名/発表者名
      東剛志、臼井優、林哲也
    • 学会等名
      第32回オゾン協会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] One Healthの視点からみた薬剤耐性菌の現状と今後の展望2023

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第26回日本臨床腸内微生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動物由来薬剤耐性菌の伝播経路の解明とその対策2023

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第72回日本感染症学会東日本地方会学術集会、第70回日本化学療法学会東日本支部総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 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影響評価2023

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第13回家畜感染症学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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