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集中農場からのバイオエアロゾル排出物の濃度と組成。豚と家禽の家畜
Concentration and composition of bioaerosol emissions from intensive farms: Pig and poultry livestock.
PMID: 32669254 DOI: 10.1016/j.jenvman.2020.111052.
抄録
集中農場は英国全土に広がっているが、これらの農場から発生する可能性のあるバイオエアゾールの健康影響については、現在のところ十分な研究がなされていない。2014年から2015年の期間に集中的に養豚場（n=3）と養鶏場（n=3）から排出されたバイオエアロゾルを測定するためのスコープ研究を実施した。培養可能な中好中球菌、グラム陰性菌、ブドウ球菌、およびアスペルギルス・フミガタスと推定される菌類を選択した真菌の濃度を単段式アンデンサンプラーを用いて測定し、エンドトキシンおよび(1→3)-β-D-グルカンについては吸入式パーソナルサンプラーを用いて測定した。粒子状物質濃度は光学式微粒子モニターを用いて測定した。その結果、培養可能な細菌、真菌、推定される黄色ブドウ球菌（黄色ブドウ球菌としてのみ確認された）、エンドトキシン濃度は、発生源から風下250mまでの距離において、バックグラウンド濃度よりも上昇していたことが示された。測定されたすべての培養可能なバイオエアロゾルの中で、細菌と黄色ブドウ球菌が最も重要であり、英国で公表または提案されているバイオエアロゾルガイドラインを超えていることが確認されました。特に、風下の培養可能なスタフィロコッカス属菌は、試験した 4 農場では、風下の境界ではバックグラウンドの 61 倍以上、風下 70m では 8 倍以上の高さであった。この研究は、英国内の集中農場の排出量に関する新しいデータセットを示すものである。今後の研究では、次世代シークエンスのような培養に依存しない革新的な方法を利用して、集中農場から排出される微生物群集の構成をより深く理解し、公衆衛生の観点から関心のある種をよりよく知ることができるようにする必要がある。
Intensive farming is widespread throughout the UK and yet the health effects of bioaerosols which may be generated by these sites are currently not well researched. A scoping study was established to measure bioaerosols emitted from intensive pig (n = 3) and poultry farms (n = 3) during the period 2014-2015. The concentration of culturable mesophilic bacteria, Gram-negative bacteria, Staphylococcus spp., and fungi selecting for presumptive Aspergillus fumigatus were measured using single-stage impaction Andersen samplers, whilst endotoxin and (1 → 3)-β-D-glucan was undertaken using inhalable personal samplers. Particulate matter concentration was determined using an optical particulate monitor. Results showed that culturable bacteria, fungi, presumptive Staphylococcus aureus (confirmed only as Staphylococcus spp.) and endotoxin concentrations were elevated above background concentrations for distances of up to 250 m downwind of the source. Of all the culturable bioaerosols measured, bacteria and Staphylococcus spp. were identified as the most significant, exceeding published or proposed bioaerosol guidelines in the UK. In particular, culturable Staphylococcus spp. downwind was at least 61 times higher than background at the boundary and at least 8 times higher 70m downwind on the four farms tested. This research represents a novel dataset of intensive farm emissions within the UK. Future research should exploit the use of innovative culture-independent methods such as next generation sequencing to develop deeper insights into the make-up of microbial communities emitted from intensive farming facilities and which would better inform species of interest from a public health perspective.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.