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2023 年度 実績報告書

病院排水に由来する多剤薬剤耐性菌の不活化技術の開発と有効性評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H02289
研究機関大阪医科薬科大学

研究代表者

東 剛志  大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (10634222)

研究分担者 臼井 優  酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60639540)
村上 道夫  大阪大学, 感染症総合教育研究拠点, 特任教授(常勤) (50509932)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード病院排水 / オゾン処理 / 抗菌薬 / 薬剤耐性菌 / 薬剤耐性菌遺伝子 / 不活化処理 / 定量的微生物リスク評価
研究実績の概要

病院や下水処理場で適応可能な高度な排水処理技術の開発を行うため、各種水処理による不活化実験を行った。また、環境への薬剤耐性菌の流入削減対策を行うことによる環境リスク負荷影響緩和措置対策の有効性についての考察を試みるため、本研究では定量的微生物リスク評価(QMRA)による解析を用いた評価を行った。
その結果、病院排水から検出される抗菌薬はオゾンをベースとした処理により2分~30分で検出限界以下となり、速やかに除去されることを明らかにした。また、オゾン処理は薬剤耐性菌や、各種薬剤耐性菌を構成する微生物種の不活化についても有効であり、CRE、ESBL、MDRA、MDRP、VREはいずれも処理開始から10分以内に90%以上不活化された。MRSA及びStaphylococcus aureusについては、処理開始から10分後の不活化率は83%及び84%と、他の微生物と比較すると不活化率が低くなる傾向がみられたが、処理時間を長くとることで全量が不活化された。薬剤耐性菌をコードする遺伝子(blaIMP、blaTEM、blaCTX-M)についても0.7 log10~3.0 log10の除去率が得られることを踏まえると、病院排水に高度処理を導入することの有効性を示唆していると考えられる。最後に、QMRAによるMRSAを対象とした環境への薬剤耐性菌の流入低減対策を行うことによる環境及びヒトへのリスク削減・低減対策の効果の推定を試みたところ、飲料水処理工程での消毒処理で感染リスクとDALYsの観点から、各々1.7 log10と2.9 log10の不活化を達成する必要があると推計された。今後調査を継続するとともに、残留抗菌薬や薬剤耐性菌の環境への負荷削減・低減による環境リスク緩和措置に有効な高度水処理法の開発を行うとともに、下水処理場における水処理や医療機関における導入に向けた検討を試みていくことが重要であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Inactivation of antibiotic-resistant bacteria in hospital wastewater by ozone-based advanced water treatment processes2024

    • 著者名/発表者名
      Azuma T., Usui M., Hayashi T.
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 906 ページ: 167432

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.167432

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of a pilot-scale continuous flow ozone-based hospital wastewater treatment system2023

    • 著者名/発表者名
      Azuma T., Katagiri M., Sekizuka T., Kuroda M., Watanabe M.
    • 雑誌名

      Antibiotics

      巻: 12 ページ: 932

    • DOI

      10.3390/antibiotics12050932

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 環境水・医療排水中の抗菌薬及び薬剤耐性菌の実態と不活化法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      東 剛志
    • 雑誌名

      獣医疫学雑誌

      巻: 27 ページ: 9-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 薬剤耐性とワンヘルス-オゾン処理の有効性について-2023

    • 著者名/発表者名
      東 剛志, 林 哲也
    • 雑誌名

      相愛大学研究論集

      巻: 39 ページ: 17-26

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 大阪の水環境 淀川中下流・支川における抗菌薬および薬剤耐性菌による環境問題への取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      東 剛志
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 46 ページ: 240-244

    • 査読あり
  • [学会発表] 環境水・医療排水中の抗菌薬及び薬剤耐性菌の実態と不活化法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      東 剛志
    • 学会等名
      第61回獣医疫学会学術集会 シンポジウム「薬剤耐性問題:ヒト・動物・環境のインターフェイス」
    • 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
      日本オゾン協会 第32回年次研究講演会
    • 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
    • 学会等名
      日本オゾン協会 第40回オゾン技術に関する講習会・見学会
    • 招待講演
  • [図書] オゾンの利活用事例集 追補版2023

    • 著者名/発表者名
      東 剛志, 関塚剛史, 黒田 誠, 片桐美和, 渡邉 学
    • 総ページ数
      58
    • 出版者
      日本医療・環境オゾン学会 環境応用部会/オゾン水研究会
  • [備考] 研究室のホームページ:

    • URL

      https://www.ompu.ac.jp/class/pharm/hgn.html

  • [備考] 学校法人大阪医科薬科大学 サステナビリティ活動 医療と環境に配慮した病院排水浄化法の開発:

    • URL

      https://www.omp.ac.jp/about/sustainability.html

  • [備考] 学校法人大阪医科薬科大学×SGDs:

    • URL

      https://www.omp.ac.jp/sdgs/

  • [備考] 学校法人大阪医科薬科大学×SGDs 活動事例紹介:

    • URL

      https://www.omp.ac.jp/sdgs/activities/edu_reseach.html

  • [備考] Researchmap:

    • URL

      https://researchmap.jp/read0213951/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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