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2020 年度 実績報告書

耐性遺伝子の進化的プロファイルと微量化学物質による薬剤耐性菌の拡散動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H02272
研究機関金沢大学

研究代表者

本多 了  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (40422456)

研究分担者 田中 宏明  京都大学, 工学研究科, 教授 (70344017)
渡部 徹  山形大学, 農学部, 教授 (10302192)
西山 正晃  山形大学, 農学部, 助教 (10802928)
原 宏江  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (70823524)
松浦 哲久  金沢大学, 地球社会基盤学系, 助教 (90771585)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード薬剤耐性 / 雨天時下水越流水 / 合流式下水道 / 微生物起源追跡 / 残留医薬品類
研究実績の概要

昨年度の現地調査に基づき,淀川流域の西高瀬川を設定した。5つの地点を採水地点として選定し,上流から,下水処理場#1の上流,下水処理場#1の下流,下水処理場#2の上流,下水処理場#2の下流,最下流の5地点を選定した。11月,3月の3回の晴天時調査を行い,河川水,底泥を採取するとともに,流量測定を行った。また,3月には3回の雨天時調査を行い,うち1回で雨天時越流水を含む試料を採水した。得られた河川水試料は透析膜にて濃縮後遠沈したものからDNA抽出を行った。底泥は遠沈したものから砂利を取り除いてDNA抽出を行った。また,河川水試料からは固相抽出により微量化学物質マーカー用の濃縮試料を得た。
また,上半期は調査を行うことができなかったため,前年度に5箇所の下水処理場で採取した流入下水,汚泥,放流水中の薬剤耐性遺伝子プロファイルを比較し,未処理下水(流入下水)と処理水(放流水)に特徴的な薬剤耐性遺伝子の抽出を行った。その結果,未処理下水と汚泥でそれぞれ特徴的な耐性遺伝子プロファイルが見られ,処理水は未処理下水と汚泥の中間的なプロファイルを有することがわかった。この結果に基づき,河川試料で分析対象とする薬剤耐性遺伝子を選定した。その結果,未処理下水に比較的多い遺伝子として,キノロン系,セファロスポリン系,アミノグリコシド系薬剤に対する耐性遺伝子を,処理水に比較的多い遺伝子として,sul1および排出ポンプによる多剤耐性遺伝子を,分析対象の遺伝子として選定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上半期は新型コロナウイルス感染症の流行により現地調査を行うことができなかった。そのため調査が下半期にずれ込み,マーカー遺伝子およびマーカー物質の分析が年度内に完了することができなかったため。

今後の研究の推進方策

今年度採取した試料から抽出したDNAおよび微量化学物質の分析を行う。選定した薬剤耐性遺伝子と,微生物起源マーカー遺伝子および汚染起源マーカー物質を対象として分析を行い,晴天時における各地点のマーカー間の相関関係から,晴天時の河川中の薬剤耐性の起源を推定する。また,雨天時の試料からも同様の分析を行い,雨天時の河川中の薬剤耐性の起源と時間変化を明らかにする。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fate and seasonal change of Escherichia coli resistant to different antibiotic classes at each stage of conventional activated sludge process2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Ryo、Tachi Chihiro、Noguchi Mana、Yamamoto-Ikemoto Ryoko、Watanabe Toru
    • 雑誌名

      Journal of Water and Health

      巻: 18 ページ: 879~889

    • DOI

      10.2166/wh.2020.013

  • [雑誌論文] Prevalence of antibiotic resistance in the tropical rivers of Sri Lanka and India2020

    • 著者名/発表者名
      Kumar Manish、Sulfikar、Chaminda Tushara、Patel Arbind K.、Sewwandi Himaya、Mazumder Payal、Joshi Madhvi、Honda Ryo
    • 雑誌名

      Environmental Research

      巻: 188 ページ: 109765~109765

    • DOI

      10.1016/j.envres.2020.109765

  • [雑誌論文] Estimated discharge of antibiotic-resistant bacteria from combined sewer overflows of urban sewage system2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Ryo、Tachi Chihiro、Yasuda Keisuke、Hirata Tatsuki、Noguchi Mana、Hara-Yamamura Hiroe、Yamamoto-Ikemoto Ryoko、Watanabe Toru
    • 雑誌名

      npj Clean Water

      巻: 3 ページ: 15

    • DOI

      10.1038/s41545-020-0059-5

  • [雑誌論文] Seasonality impels the antibiotic resistance in Kelani River of the emerging economy of Sri Lanka2020

    • 著者名/発表者名
      Kumar Manish、Chaminda G. G. Tushara、Honda Ryo
    • 雑誌名

      npj Clean Water

      巻: 3 ページ: 12

    • DOI

      10.1038/s41545-020-0058-6

  • [雑誌論文] Treatment enhances the prevalence of antibiotic-resistant bacteria and antibiotic resistance genes in the wastewater of Sri Lanka, and India2020

    • 著者名/発表者名
      Kumar Manish、Ram Bhagwana、Sewwandi Himaya、Sulfikar、Honda Ryo、Chaminda Tushara
    • 雑誌名

      Environmental Research

      巻: 183 ページ: 109179~109179

    • DOI

      10.1016/j.envres.2020.109179

  • [学会発表] Removal Mechanisms of Antibiotic Resistance Genes in Membrane Bioreactor2020

    • 著者名/発表者名
      Rongxuan Wang, Norihisa Matsuura, Hiroe Hara-Yamamura, Ryo Honda
    • 学会等名
      nternational Conference on Challenges in Environmental Science & Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Fate of Antibiotic Resistant Bacteria from Wastewater to Water Environment: From Asian Perspectives2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Honda
    • 学会等名
      6th International Forum on Sustainable Future in Asia, National Institute for Environmental Studies, Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Springer Nature, Singapore2020

    • 著者名/発表者名
      Manish Kumar, Daniel D Snow, Ryo Honda, Santanu Mukherjee
    • 総ページ数
      436
    • 出版者
      Contaminants in Drinking and Wastewater Sources.
    • ISBN
      978-981-15-4599-3

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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