| 研究課題/領域番号 |
17H04940
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
春日 郁朗 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20431794)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 細菌再増殖 / 水道水 / 日和見病原細菌 / 宅内給水管 |
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| 研究実績の概要 |
同一の建物内の複数の給水末端において、滞留前後の試料を採水し、日和見病原細菌を含む細菌群集の解析を行った。また、給水末端直前の管路部分を交換可能な装置を設置し、モニタリングも実施した。滞留後の全菌数の増加の程度は給水末端によって異なっており、使用頻度などが影響していることが推測された。細菌群集解析の結果、滞留前と滞留後では群集構造に差異が見られた。滞留後の試料では、特にSphingomonas属などの相対割合が増加していた。定量PCRの結果、Legionella pneumophila、Mycobacterium aviumなどの日和見病原細菌はすべて定量下限以下であったが、Legionella属やMycobacterium属は増加傾向を示した。詳細な系統的な情報を得るために、16S rRNA遺伝子全長を対象とした解析を行ったところ、Mycobacterium属のほとんどは未同定の種類であったが、Legionella属においては、L. feeleiiなどの感染事例が報告される種類が含まれていることが示された。
浄水場工程水と滞留後の細菌群集の比較を実施したところ、浄水中に残存する細菌の組成は、滞留前あるいは滞留後の群集組成とも異なっていた。すなわち、滞留前であっても配水や貯留の過程で細菌群集は変容していると推測される。
細菌再増殖を促進する生分解性有機物を同定するために、水道水中の細菌再増殖前後の溶存有機物組成を高分解能質量分析計で評価する実験に着手し、半定量的な評価ながら、再増殖後にピーク強度の減少する分子イオンを抽出することに成功した。また、ポリエチレン管に水道水を封入して管路素材からの有機物溶出を評価した結果、経年管に比べて新管の方が溶存有機物の溶出量が多いことが明らかになった。
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| 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
日和見病原細菌の定量や16S rRNA遺伝子全長を対象とした系統解析は順調に進んでおり、給水末端での細菌再増殖の実態解明や実際の浄水場工程水におけるデータ蓄積の進捗は予定通りである。また、最終年度に重点的に取り組む生分解性有機物の組成解析についても、一連の分析方法の確認は完了している。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度については、①高分解能質量分析計を用いた生分解性有機物の組成解析、②日和見病原細菌の再増殖リスクの制御条件の検証、について取り組み、研究成果の総括を進める。
高分解能質量分析計を用いた生分解性有機物のスクリーニングでは、再増殖に伴って消費された成分を定量的に判定することが重要である。昨年度はカラム分離をせず、インフュージョン分析を行っていたが、今年度は高速液体クロマトグラフィーによるカラム分離を加えることで、より定量的な情報を得ることを目指す。また、ポリエチレン管などの管路素材からの溶出成分については、固相抽出を含めた実験条件の最適化を試みる。
宅内給水管では、Legionella pneumophila、Mycobacterium avium、Pseudomonas aeruginosaなどのリスク管理上重要な日和見病原細菌の再増殖は認められないことが昨年度の調査から明らかになっている。一方、未同定のMycobacterium属や感染事例が報告されているLegionella属は、相対的な存在度は低いものの、滞留後に増加することも確認されている。管路部分の交換が可能な給水管実験装置（昨年度設置）を用いて給水末端の使用パターンや管路素材を変え、潜在的なリスクを有するMycobacterium属やLegionella属の再増殖を制御するために必要な条件を取りまとめる。また、これらの再増殖と生分解性有機物組成との関係についても、高分解能質量分析計を用いた実験を通して評価する。
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