閉鎖環境における微生物の変遷

2019 年度 実績報告書

• 研究領域: 宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
• 研究課題/領域番号: 15H05946
• 研究機関: 大阪大谷大学
• 研究代表者: 那須 正夫 大阪大谷大学, 薬学研究科, 教授 (90218040)
• 研究分担者: 杉田 隆 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (10312076) ; 一條 知昭 大阪樟蔭女子大学, 健康栄養学部, 准教授 (20513899) ; 谷 佳津治 大阪大谷大学, 薬学部, 教授 (50217113) ; 堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956) ; 槇村 浩一 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00266347) ; 山崎 丘 帝京大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70301174) ; 中谷 肇 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (80456615) ; 内井 喜美子 大阪大谷大学, 薬学部, 助教 (90469619)
• 研究期間 (年度): 2015-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 閉鎖環境 / 微生物動態 / 微小重力 / 遺伝子伝播 / バイオフィルム

研究実績の概要

令和元年度も「閉鎖環境における微生物の全体像理解」、「環境を反映するヒトマイクロバイオーム」、「微小重力下における微生物の生存戦略」についての引き続き検討を進め、以下の結果を得た。①医薬品製造施設の管理区域における壁面への付着微生物、空気中の浮遊微生物、そして吸気口への集積微生物の網羅解析の結果、壁面からは環境中に存在する貧栄養細菌が多く検出された。一方、空気や吸気口からはヒトの皮膚や口腔内に常在する細菌が多く検出された。すなわち閉鎖環境においては、壁面等の物体表面には外部から持ち込まれた環境細菌が活性を維持したまま定着しているが、空気中にはヒトから常在細菌が放出されており、それらが吸気口に集積されると考えられた。②閉鎖ストレス環境下での皮膚マイクロバイオームの変化を詳細に検討し、優位菌種の菌交代現象がマーカーとなる可能性を示した。③擬似微小重力環境（低せん断力環境）においては、第一段階で細胞が凝集塊を形成した上で、物体に付着することによりバイオフィルムが形成されることが示唆された。また擬似微小重力環境下における遺伝子伝達頻度を、i) 供与菌・受容菌の増殖、ii) 遺伝子伝達、iii) 伝達遺伝子の発現という接合伝達の3つの段階について、3Dクリノスタットを用いて検討したところ、その伝播頻度は通常環境に比べて約2倍になった。
また、成果の公表も進め、上記の成果の一部を原著論文として国際誌上で公表した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Process Description of an Unconventional Biofilm Formation by Bacterial Cells Autoagglutinating through Sticky, Long, and Peritrichate Nanofibers (2020)
  • 著者名/発表者名: Furuichi Yoshihide、Yoshimoto Shogo、Inaba Tomohiro、Nomura Nobuhiko、Hori Katsutoshi
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 54 ページ: 2520～2529
  • DOI: 10.1021/acs.est.9b06577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbial Monitoring in the International Space Station and Its Application on Earth (2020)
  • 著者名/発表者名: Ichijo Tomoaki、Shimazu Toru、Nasu Masao
  • 雑誌名: Biological and Pharmaceutical Bulletin 巻: 43 ページ: 254～257
  • DOI: 10.1248/bpb.b19-00912
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Culture independent approach reveals domination of human-oriented microbes in a pharmaceutical manufacturing facility (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawai Mako、Ichijo Tomoaki、Takahashi Yuji、Noguchi Miyako、Katayama Hirohito、Cho Otomi、Sugita Takashi、Nasu Masao
  • 雑誌名: European Journal of Pharmaceutical Sciences 巻: 137 ページ: 104973～104973
  • DOI: 10.1016/j.ejps.2019.104973
  • 査読あり
• [雑誌論文] 国際宇宙ステーション「きぼう」船内の微生物モニタリング (2019)
  • 著者名/発表者名: 一條知昭、那須正夫
  • 雑誌名: 空気清浄 巻: 57 ページ: 10-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of inhibition resistance among PCR reagents for detection and quantification of environmental DNA (2019)
  • 著者名/発表者名: Uchii Kimiko、Doi Hideyuki、Okahashi Teruyuki、Katano Izumi、Yamanaka Hiroki、Sakata Masayuki K.、Minamoto Toshifumi
  • 雑誌名: Environmental DNA 巻: 1 ページ: 359～367
  • DOI: 10.1002/edn3.37
  • 査読あり / オープンアクセス