薬剤耐性菌や耐性遺伝子を含む医薬品関連リスクの低減の場としての自然環境

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23560652
• 研究機関: 東京工科大学
• 研究代表者: 浦瀬 太郎 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (60272366)
• 研究分担者: 多田 雄一 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (80409789) ; 西野 智彦 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (10409790)
• キーワード: 薬剤耐性大腸菌 / ESBL / セファロスポリン / 医薬品の環境影響 / 藻類の生長阻害

研究概要

薬剤耐性菌については，ESBL産生菌と呼ばれる第三世代セファロスポリン系の薬剤に耐性を持つ耐性大腸菌を重点的に調べた。多摩川においては，調査大腸菌2,715株のうち，比較的古いアンピシリン耐性株は12.6%であり，ESBL産生菌と考えられるCTX耐性株は2.3%であった。また，GM耐性株は2.0%, LVX耐性株は1.8%であり，MPM耐性株は見られなかった。これらの比率は，同時に実施した大学下水処理水における比率と類似していた。都市河川環境でフルオロキノロン耐性やESBL産生菌のうち第四世代セファロスポリンにまで耐性を持つ菌が選択されやすい可能性がある。また，カルバペネム耐性菌は大腸菌には検出されなかったが，河川から，カルバペネムの効かない細菌として，Stenotrophomonas maltophilia，Pseudomonas aeruginosa，Acinetobacter baumanniiが検出された。
また，藍藻Microcystis aeruginosaへの抗生物質の生長阻害を調べたところ，キノロン系抗菌薬であるレボフロキサシン及びシプロフロキサシン1μg/L～3μg/Lから生長阻害を示し，キノロン系抗菌薬は藍藻に対し顕著に毒性を示すことが示唆された。
さらに，1. 本来増殖のために外部から有機物を必要としない独立栄養の硝化菌が共代謝で医薬品を分解できる可能性が高いこと，2. 活性炭への医薬品の吸着においてフミン質などの共存有機物がイオン性医薬品に対してより中性医薬品の吸着を大きく阻害すること，3. ベトナムハノイの水環境における消炎鎮痛剤系の医薬品の存在状況，4. 下水処理施設や汚染の進んだ場所から採取した硝化細菌群集と菌株Nitrobacterは抗生物質感受性スペクトラムが大きく異なること，についても明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A preliminary study on the occurrence of pharmaceutically active compounds in hospital wastewater and surface water in Hanoi, Vietnam (2014)
  • 著者名/発表者名: Ngoc Han Tran, Taro Urase, Thi Thao Ta
  • 雑誌名: Clean Soil, Air, Water 巻: 42(3) ページ: 267-275
  • DOI: 10.1002/clen.201300021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insight into metabolic and cometabolic activities of autotrophic and heterotrophic microorganisms in the biodegradation of emerging trace organic contaminants (2013)
  • 著者名/発表者名: Ngoc Han Tran, Taro Urase, Huu Hao Ngo, Jiangyong Hu, Say Leong Ong
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: 146 ページ: 721-731
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2013.07.083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of natural organic matter on adsorption of ionic and nonionic pharmaceuticals to granular activated carbon (2013)
  • 著者名/発表者名: Heekyong Oh, Taro Urase, Dai Simazaki, Hyunook Kim
  • 雑誌名: Environment Protection Engineering 巻: Vol. 39, No. 4 ページ: 15-28
  • DOI: 10.5277/epe130402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Occurrence of earthy and musty odor compounds (geosmin, 2-methylisoborneol and 2,4,6-trichloroanisole) in biologically treated wastewater (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Urase and Y. Sasaki
  • 雑誌名: Water Science and Technology 巻: 68, 9 ページ: 1969-1975
  • DOI: 10.2166/wst.2013.451
  • 査読あり
• [学会発表] キノロン系抗菌薬による藍藻の生長阻害
  • 著者名/発表者名: 波多野順一，浦瀬太郎
  • 学会等名: 環境工学研究フォーラム(講演集, 50, 166-168)
  • 発表場所: 北海道大学，札幌
• [学会発表] 抗生物質による環境中硝化細菌に対する阻害
  • 著者名/発表者名: 太田昇吾，浦瀬太郎
  • 学会等名: 環境工学研究フォーラム(講演集, 50, 169-171)
  • 発表場所: 北海道大学，札幌
• [学会発表] 多摩川河川水中の大腸菌のフルオロキノロン系およびセファロスポリン系抗生物質への耐性
  • 著者名/発表者名: 浦瀬太郎，三宅英美
  • 学会等名: 環境工学研究フォーラム(講演集, 50, 179-181)
  • 発表場所: 北海道大学，札幌
• [備考] 東京工科大学浦瀬研究室の研究内容の紹介
  • URL: http://www2.teu.ac.jp/urase/research/index.html