畜産環境における耐性菌パンデミック防御のための抗菌剤磁気分離と嫌気性消化への展開

磁性分离抗菌剂和开发厌氧消化以预防牲畜环境中的耐药细菌流行

基本信息

批准号：
20H03107
负责人：
井原一高
金额：
$ 10.57万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

検討項目1：畜産廃水等の液相に残留する抗生物質の磁気分離除去法の確立のため，乳牛糞尿の固液分離後の液分を対象とし，抗生物質の磁気フィルタによる分離と無害化プロセスに接続するための磁気フィルタからの回収について検討した。電気化学凝集反応を用いた抗生物質への磁気シーディング法において，電流密度の影響は小さい一方で，投入電気量が除去率に影響することを明らかにした。磁気フィルタからの分離物回収手法の開発のため，マグネタイトを模擬物質として磁気力による分離と回収試験を実施した。対象物を分離後，脱磁操作が回収率向上に寄与することを示すとともに，磁気フィルタによる分離の諸条件が回収率に影響することを明らかにした。検討項目2：メタン発酵による乳牛糞尿に残留する抗生物質耐性菌低減を目的として，嫌気性消化プロセスにおける酸生成過程とメタン生成過程における抗生物質耐性菌の消長について，乳牛糞尿を用いた2段階バッチ試験によって検討した。セファゾリンを添加した場合，酸生成過程においてVFA蓄積を招き，結果として耐性菌の消長に影響を与えた。メタン生成過程は，薬剤耐性菌低減の主たるフェーズであることが明らかになった。検討項目3：生物処理の前処理として、排水中の抗生物質を除去することが、いくつかの報告で示されている。しかし、微生物群集構造、排水処理性能、抗生物質耐性菌の出現などを引き起こさない最小限の抗生物質濃度が明らかでないため、前処理のガイドライン値は明らかにされていない。そこで本研究では、微生物群集構造および排水処理性能に影響を与えない最小限の抗生物質濃度を求めるため、排水処理性能および微生物群集の動的変化を解析した。得られた結果より，前処理時のLVXのガイドライン値として0.5 mg-LVX/L以下に設定することが提案できると考えられた。

研究项目1：为了建立磁力分离和去除牲畜废水等液相中残留的抗生素的方法，我们将使用磁力过滤器对抗生素进行分离和脱毒处理，目标是固体后的液体含量- 奶牛粪便的液体分离我们研究了连接到的磁性过滤器的回收。在利用电化学凝集反应的抗生素磁力接种方法中，我们发现虽然电流密度的影响很小，但施加的电量会影响去除率。为了开发一种从磁性过滤器中回收分离物质的方法，我们使用磁铁矿作为模拟物，利用磁力进行了分离和回收试验。我们表明，在分离目标材料后对其进行消磁有助于提高回收率，并且还阐明了使用磁力过滤器进行分离的各种条件会影响回收率。研究项目2：为了减少因甲烷发酵而残留在奶牛粪便中的抗生素耐药菌，我们采用两阶段法研究了厌氧消化过程中产酸过程和产甲烷过程中抗生素耐药菌的去向。使用奶牛粪便进行批量研究。当添加头孢唑林时，产酸过程中会发生VFA积累，影响耐药菌的命运。研究发现，甲烷生产过程是减少耐药细菌的主要阶段。考虑事项 3：一些报告表明从废水中去除抗生素作为生物处理的预处理。然而，预处理的指导值尚未明确，因为不引起微生物群落结构、废水处理性能或抗生素抗性细菌出现的最低抗生素浓度尚不清楚。因此，在本研究中，我们分析了废水处理性能和微生物群落的动态变化，以找到不影响微生物群落结构和废水处理性能的最低抗生素浓度。基于所获得的结果，我们认为可以建议将预处理期间LVX的指导值设定为0.5mg-LVX/L或更低。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

リスク物質処理のための磁気フィルタによる分離・回収プロセスの検討

利用磁力过滤器处理危险物质的分离回收工艺研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
江村寛;吉田弦;井原一高
通讯作者：
井原一高

Tackling Antibiotic Inhibition in Anaerobic Digestion: The Roles of Fe3+ and Fe3O4 on Process Performances and Volatile Fatty Acids Utilization Pattern

解决厌氧消化中的抗生素抑制：Fe3 和 Fe3O4 对工艺性能和挥发性脂肪酸利用模式的作用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fetra Andriamanohiarisoamanana; Ikko Ihara; Gen Yoshida; Kazutaka Umetsu
通讯作者：
Kazutaka Umetsu

Effect of anaerobic digestion phase on the survival of antibioticresistant bacteria during the batch mesophilic anaerobic digestion with cefazolin-spiked dairy cow manure

添加头孢唑林奶牛粪便分批中温厌氧消化过程中厌氧消化阶段对耐药菌存活的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
You Jingyi; Ihara Ikko; Yoshida Gen; Fetra J Andriamanohiarisoamanana; Shimizu Kazuya; Maseda Hideaki; Umetsu Kazutaka
通讯作者：
Umetsu Kazutaka

Effectiveness of disinfection against multi-drug resistant bacteria and DA in wastewater treatment

废水处理中多重耐药菌和DA消毒效果

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
1)Chi Zhang; Hanchen Miao; Liting Hao; Zhenya Zhang; Zhongfang Lei; Tian Yuan; Hideaki Maseda; Ikko Ihara; Kazuya Shimizu
通讯作者：
Kazuya Shimizu

不溶性アノードを用いた廃棄乳に含有する動物用抗菌剤の分解

不溶性阳极降解废奶中的动物抗菌剂