Identification of organic matter utilized by pathogenic or drug resistant Escherichia coli in environmental water and control of their growth through organic matter control

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滅菌処理を施した都市河川水中で大腸菌を植種培養した結果、実験を行った全ての都市河川水において、無機培地内で培養した場合と比較し有意な増殖が確認された。このことから大腸菌が都市河川水中の溶存有機物を基質として利用し増殖していることが示された。培養後の河川水試料は減圧蒸留による濃縮処理を施した後、高速液体クロマトグラフ-高分解能精密質量分析計(LC-MS)による溶存有機物のノンターゲット分析を行った。大腸菌を植種した河川水としていない河川水のマススペクトルを比較し、植種した系で検出強度が低下した成分を基質候補としてスクリーニングした。基質候補の多くは単一の地点でのみ検出されたことから環境下において大腸菌は特定の有機物に限らず利用可能な有機物を様々に利用している可能性がある。基質候補に対して、MS/MS分析による構造推定を行った結果、C10H20O3は3-ヒドロキシデカン酸と推定され、純品との比較により同定がなされた。この物質は大腸菌の基質とは報告されていないが、唯一の炭素源として与えた結果増殖が確認され基質であることが認められた。定量分析の結果、この物質は都市河川水中に6.7μg/L溶存し, この内1.1μg/Lが大腸菌増殖に利用されたことが分かった。本年度の研究においては１物質のみしか特定、定量を行うことができなかった。しかし、環境水中にマイクログラム程度でしか存在しない未知物質に対しても分析が行えることは今度環境水中における細菌の増殖実態を解明するうえで極めて強力な分析ツールになるといえる。これに加えて、本年度は水道水と緑膿菌を対象として同様の手法により基質のスクリーニングを試みた。基質候補を幾つか検出できたことから、来年度以降に水道水中での細菌の再増殖実態の解明に切り込める見込みである。