Long-range transport and deposition of bioaerosols over East Asia

东亚生物气溶胶的远距离输送和沉积

基本信息

批准号：
21H04930
负责人：
牧輝弥
金额：
$ 26.62万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

黄砂や煙霧とともに微生物群(バイオエアロゾル)が，アジア大陸から日本へ越境輸送され，日本各地へと拡散沈着するため，その環境・健康影響に学術的関心が集まる。申請者らは，東アジア(日中韓蒙)において，黄砂を捕集する高高度調査(気球, ヘリコプター, 山岳積雪を使用)を実施し，日本へと越境輸送された微生物の種組成とその健康影響が，日本海沿岸と太平洋沿岸で大別できる可能性を突き止めた。しかし，観測地点は日本海側に偏り，太平洋側への国内移送や沈着程度を講じる観測が不十分であった。本申請では，日本本土(日本海ー太平洋)の観測地を拡充し，「越境微生物の国内での拡散・沈着過程」を理解すると伴に，その影響を評価する。黄砂飛来時に日本海側（能登）と太平洋側（大阪，京都）の上空2500ｍにおいてヘリコプター観測を行い，高高度の大気粒子を捕集した。また，黄砂・煙霧発生が頻発する春から初夏(4月-6月)にかけて，金沢，鳥取，香川，東京，大阪，北海道の観測地において，建物屋上(高さ10m)で長期的に観測した。大気試料のゲノムDNAに含まれる細菌・カビの分類指標遺伝子（16SとITS）核酸塩基配列を解読した。遺伝子解析ソフト(Qiime2)で微生物群集構造を解析したところ，黄砂と煙霧によって細菌は越境されやすく，国内において真菌と混合する傾向が見られた。感染症（非結核抗酸症など）の原因菌も検出され，潜在的な長距離拡散が確認できた。また分離した真菌株のカビ毒生成も認められ，そのアレルギー誘発が動物実験で実証された。これより，黄砂煙霧とともに都市部まで拡散する有害種(キーストーン種)の候補に目処が立ちつつある。こうした研究成果は，環境系の有名学術誌（EIやSTOTEN, AE）に多数掲載された。また，一般からの注目も熱く，本研究取り組みをまとめた内容がガリレオXやNHKスペシャルなどでテレビ放送された。

随着微生物群（生物溶质）在亚洲大陆上运输，以及黄色的沙子和烟雾，在日本遍布日本，并在日本各地传播和存放，并吸引了环境和健康影响。申请人进行了一项高海拔调查（使用气球，直升机和降雪量）在东亚（日本，中国，韩国和蒙古）捕获黄色的沙子，发现运送到日本的微生物的物种组成和健康影响可能会在日本和太平洋海洋的海洋之间进行广泛分裂。但是，观察点偏向日本海，没有足够的观察结果，例如家庭运输和向太平洋地区的沉积。该应用将扩大日本大陆（日本太平洋海）大陆的观察地点，并评估跨境微生物的影响，因为它们了解“日本境内的扩散和沉积过程”。当黄沙到达时，对日本海（Noto）和太平洋侧（大阪，京都）进行了2,500m的直升机观测，并收集了高海拔大气颗粒。此外，从春季到初夏（4月至6月），对屋顶（10m高）的屋顶（10m高）进行了长期观察，当时黄色的沙子和烟雾经常发生。将大气样品基因组DNA中包含的细菌和霉菌分类指标基因（16S及其）的核酶序列解密。当使用遗传分析软件（QIIME2）分析微生物群落结构时，由于黄色的砂和烟雾，细菌更有可能跨越边界，并且在日本，它们倾向于与真菌混合使用。还检测到细菌的传染病（例如非结核酸血症）的原因，证实了潜在的长距离扩散。此外，还观察到了分离的真菌菌株中霉菌毒素的形成，并在动物实验中证明了过敏诱导。从这一点开始，潜在有害物种（基石物种）的前景越来越多，它们与黄色的沙烟一起传播到城市地区。这些研究结果已发表在许多著名的环境期刊（EI，Stoten，AE）中。此外，公众也引起了人们的关注，并且汇编该研究计划的内容是在伽利略X和NHK Special上的电视上播出的。

项目成果

期刊论文数量（200）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

秋芳洞内の大気エアロゾルの分布とその動態

秋芳洞内大气气溶胶的分布和动态

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
月刊地球
影响因子：
0
作者：
YOKOMIZO SHINYA;NISHIMURA MAYUMI;MORIOKA TAKAMITSU;ENZAKA UTAKO;TSURUOKA CHIZURU;SHANG YI;NISHIMURA YUKIKO;INOUE KAZUMASA;FUKUSHI MASAHIRO;IMAOKA TATSUHIKO;KAKINUMA SHIZUKO;SHIMADA YOSHIYA;原圭一郎，岩田康平，牧輝弥，石原与四郎，村上崇史
通讯作者：
原圭一郎，岩田康平，牧輝弥，石原与四郎，村上崇史

近畿大学理工学部・生命科学科・環境微生物学研究室

近代大学理工学院生命科学系环境微生物实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

医療機関における感染対策-個人用防護具マスクの運用-

医疗机构感染控制措施-个人防护用品口罩的使用-

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
診断と治療
影响因子：
0
作者：
Hojo Hironori;Saito Taku;He Xinjun;Guo Qiuyu;Onodera Shoko;Azuma Toshifumi;Koebis Michinori;Nakao Kazuki;Aiba Atsu;Seki Masahide;Suzuki Yutaka;Okada Hiroyuki;Tanaka Sakae;Chung Ung-il;McMahon Andrew P.;Ohba Shinsuke;大西一成
通讯作者：
大西一成

バイオエアロゾルの学術的流れ

生物气溶胶学术流程

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
本下晶晴;Stephan Pfister;佐々木貴央;南斉規介;橋本征二;横井崚佑;Matthias Finkbeiner;牧輝弥
通讯作者：
牧輝弥

Lung deposited surface area of atmospheric aerosol particles at three observatories in Japan

DOI：
10.1016/j.atmosenv.2021.118597
发表时间：
2021-10
期刊：
Atmospheric Environment
影响因子：
5
作者：
Kazuki Kurihara;Ayumi Iwata;Miho Kiriya;A. Yoshino;A. Takami;A. Matsuki;C. Nishita-Hara;K. Hara;M. Hayashi;N. Kaneyasu;T. Seto;Y. Fujitani;Koji Funato;Kôzô Inoue;T. Okuda
通讯作者：
Kazuki Kurihara;Ayumi Iwata;Miho Kiriya;A. Yoshino;A. Takami;A. Matsuki;C. Nishita-Hara;K. Hara;M. Hayashi;N. Kaneyasu;T. Seto;Y. Fujitani;Koji Funato;Kôzô Inoue;T. Okuda