研究課題/領域番号 |
19K06096
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研究機関 | 日本大学 |
研究代表者 |
炭山 大輔 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (40565339)
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研究分担者 |
安齋 寛 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (70168029)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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キーワード | 薬剤耐性菌 / 野生動物 / 大腸菌 / ヤンバルクイナ / 環境汚染 |
研究実績の概要 |
沖縄県ヤンバル地域におけるヤンバルクイナの大腸菌保有率およびその薬剤耐性について調査研究を行った。第1に拾得した糞便がヤンバルクイナ由来であることを確認するため、糞便からの分子生物学的な種同定法を確立した。これまで採取した糞便59検体のうち、48検体について遺伝的にヤンバルクイナであると同定することができた。ヤンバルクイナ糞便であると同定された48検体に関し、大腸菌保有率およびその薬剤耐性について結果をまとめ、学術誌に投稿し受理された。ヤンバルクイナ糞便では全体で65%が大腸菌を保有していた。さらにそのうちの45%が、薬剤耐性試験を行った17種類の抗生物質のうち、いずれかの薬剤に対して耐性を示した。また民家や畜産農場の存在する地域と、森林の多い地域において、ヤンバルクイナ糞便における大腸菌保有率および薬剤耐性菌保有率を比較した結果、民家や畜産農場のある地域で有意に高い薬剤耐性菌の保有率が見られた。これは、人間の生活(農畜産業を含む)において、過剰もしくは不適切に使用された薬剤の環境への流出が原因であると推察されるが、その詳細はまだ明らかにされていない。 現在は、薬剤もしくは薬剤耐性菌の環境への影響を調べるため、ヤンバルの2地域における環境試料(土、水など)における大腸菌保有率およびその薬剤耐性について調査研究を進めている。またさらに、同上2地域におけるヤンバルクイナの腸内細菌叢に関して、次世代シーケンスを用いた16SrRNA遺伝子解析を行い、生息地域別に特異的な腸内細菌を検索することで、将来的な繁殖保護に役立てることを目的としている。
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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
野生ヤンバルクイナにおける大腸菌保有率とその薬剤耐性については、48検体採取し、大腸菌保有率65%、またその薬剤耐性率が45%であるというデータを得ることができた。さらに、生息環境別では、民家や農場近辺では大腸菌保有率が73%、森林地域では58%とどちらも高い保有率を示したが、薬剤耐性率に関しては、民家地域で73%であったのに対し、森林地域では20%と大きな差があることを確認した。これはヒトの生活において使用された薬剤もしくはそれによって発生した薬剤耐性菌が自然環境に影響していることが推察される。そこで、同上2地域における環境試料(土壌54検体、水27検体)を用いて同様の解析を行ったところ、環境試料においても、森林地域よりも民家地域において高い大腸菌保有率および薬剤耐性率を示した。このことから、やはり本種の生息地域において生息環境が薬剤耐性菌によって汚染されていることが明らかになったが、本種による薬剤耐性菌伝播であるのか、環境自体が先に汚染され、その汚染試料から本種が感染しているのかは明らかにされていない。以上の結果から、本種およびその生息環境が薬剤耐性大腸菌により汚染されていることは明らかであるが、両者の保有する大腸菌に関連性があるかどうかを確認する必要がある。そこでヤンバルクイナ糞便およびその生息環境試料から検出された大腸菌の遺伝子型を確認することで、その関係性を考察した。PFGE(パルスフィールドゲル電気泳動)という手法を用いて、遺伝子型を比較したところ、森林地域で採取したヤンバルクイナの糞便、民家地域で採取した本種糞便、森林地域で採取した土壌試料、および森林地域で採取した土壌試料などが同一遺伝子パターンを示したことから、同一の菌株である可能性が示唆された。
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今後の研究の推進方策 |
各年度のサンプリングが必要となるため(昨年度はサンプリングを行うことができなかった)、今年度は更なるヤンバルクイナ糞便およびその周辺の環境試料の採取を進め、大腸菌およびその薬剤耐性を調査すると共に、前述の遺伝子型解析(PFGE)を行うことで、菌株同士の遺伝的な関係を明らかにすることを目的としている。腸内細菌叢の解析に関しては、細菌の16SrRNA領域を用いた次世代シーケンス技法により、民家地域、森林地域、飼育個体において腸内細菌叢の解析を行う予定である。現在、各サンプル地域ともに6個体ずつ解析を終えているため、できれば年毎の解析を進めたいと考えている。 さらに新たに、薬剤耐性遺伝子の検出にも着手する予定である。本研究の大目的は【ヤンバルクイナの保全】および【薬剤耐性菌による環境汚染状況把握】である。これまでは大腸菌を指標菌として用いることで、ヒト生活環境からの環境汚染度合いを調査していたが、薬剤耐性だけを捉えるのであれば大腸菌だけである必要はない。そこで薬剤耐性遺伝子を糞便から検出することで、薬剤耐性のみを捉え、環境汚染状況の指標とすることを予定している。
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次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症による移動制限および緊急事態宣言により、沖縄県ヤンバル地域へのサンプリング等が不可能であったため、主に旅費経費が計上されている。本年度は昨年行うことができなかったサンプリングを複数回行う予定である。
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