非電解微酸性次氯酸水在家禽養(yǎng)殖場整體消毒中的應(yīng)用效果

丁嵐峰，照那木拉，劉長軍，魏建平

(1.上海萬籟環(huán)保科技股份有限公司研究中心，上海 201600；2.黑龍江省牡丹江市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，黑龍江 牡丹江 157013；3.大連成三畜牧業(yè)有限公司，遼寧 普蘭店 116200)

次氯酸水是一種弱酸性強氧化劑，可與多種生物大分子如蛋白質(zhì)和核酸等反應(yīng)，破壞它們的結(jié)構(gòu)，對微生物造成致死性傷害。以此制成的抗微生物消毒劑具有天然、廣譜、速效以及作用濃度低等特點[1]。自John[2]發(fā)現(xiàn)人體天然免疫中會產(chǎn)生次氯酸以及Thomas[3]證實次氯酸具有使細菌蛋白質(zhì)變性和滅活酶的作用、并能使肽鍵斷裂和細胞膜巰基被氧化、是機體噬中性白細胞吞噬和殺滅病原微生物的生物活性物質(zhì)和具有保護機體健康的作用以來，日本食品安全委員會[4]把次氯酸水作為食品添加劑廣泛應(yīng)用，美國FDA[5]也批準次氯酸水在食品中應(yīng)用。2002年，我國衛(wèi)生部[6]在頒布的《消毒技術(shù)規(guī)范》中把電解法生成的次氯酸水以酸性氧化電位水的名稱列入餐飲具、瓜果蔬菜和物品表面等消毒應(yīng)用產(chǎn)品名錄。

次氯酸對人和動物有刺激性和損傷性，分子本身不穩(wěn)定，這些特性成為阻礙次氯酸作為消毒劑應(yīng)用的瓶頸。因此，解決次氯酸水的低濃度、微酸性、無損傷、穩(wěn)定性和安全性問題成為人們研究的焦點與重點。目前，根據(jù)生成工藝技術(shù)的不同，次氯酸水可分為電解微酸性次氯酸水和非電解微酸性次氯酸水兩種。非電解微酸性次氯酸水以英文縮略語“CELA水”作為產(chǎn)品簡稱，源于Clean Economy Life Antisepsis，寓意“潔凈、安全、健康的生活”。CELA水是采用噴射流式相界面反應(yīng)專利工藝生成的非電解微酸性次氯酸水，它的次氯酸分子與六環(huán)小分子水組成的水分子團具有純度高、pH調(diào)控精準、溶液雜質(zhì)低、安全性高和生成裝備可遠程控制等特點，其各項指標均優(yōu)于電解法和混合法制備的微酸性次氯酸水[7]。CELA水因其綠色環(huán)保、生物安全、無毒副作用、可帶畜消毒、使用費用低、運輸靈活、適用于規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場飲水管道生物膜消毒、飲水消毒、環(huán)境噴霧消毒、工具清洗消毒以及種蛋清洗消毒，目前受到養(yǎng)禽業(yè)的高度關(guān)注。

為了使非電解微酸性次氯酸水(CELA水)更好地應(yīng)用于規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場的常態(tài)化清潔與消毒，筆者總結(jié)以往電解法生產(chǎn)的酸性次氯酸水、微酸性次氯酸水和非電解微酸性次氯酸水在家禽養(yǎng)殖場中的應(yīng)用實例，供規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場應(yīng)用時參考與借鑒。

1 微酸性次氯酸水裝備及其消毒劑概述

1.1 微酸性次氯酸水消毒原理

依據(jù)嗜中性白細胞殺滅病原微生物時釋放次氯酸免疫因子的原理，采用一定的工藝技術(shù)(電解法或非電解法)生成微酸性次氯酸水。微酸性次氯酸水的消毒原理是：細菌細胞壁和病毒外殼帶有負電荷，而次氯酸水(HClO-H2O)是中性小分子水，不帶電荷，可以進入細菌（或病毒）內(nèi)部與細菌(或病毒)蛋白、核酸和酶等發(fā)生氧化反應(yīng)，破壞磷酸脫氫酶，使糖代謝失調(diào)而致微生物死亡，從而殺死病原微生物。

1.2 微酸性次氯酸水殺菌速率與裝備比較

1.2.1 微酸性次氯酸水殺菌速率比較

早在1948年Fair等[8]證實，微酸性次氯酸水的殺菌能力是次氯酸鈉的80～100倍，這是因為不帶電荷的次氯酸分子能進入微生物內(nèi)部而帶電荷的次氯酸陰離子不能穿透細胞壁。寧培勇[9]和賴發(fā)偉等[10]的試驗也獲得了同樣的結(jié)果。陳為民等[11]用2 mg/L微酸性次氯酸水與三氯異氰尿酸、次氯酸鈉及二氧化氯進行定量殺菌試驗比較，結(jié)果微酸性次氯酸水在1 min內(nèi)的殺菌效果相當于含40 mg/L有效氯的三氯異氰尿酸或次氯酸鈉以及含30 mg/L有效氯的二氧化氯。牛會平等[12]將60 mg/L的微酸性次氯酸水稀釋35倍，發(fā)現(xiàn)其對大腸桿菌的殺滅率達到100%，而16倍稀釋的電解次氯酸水的殺滅率僅為59%；同樣，45倍稀釋的微酸性次氯酸水對金黃色葡萄球菌的殺滅率為100%，而11倍稀釋的電解次氯酸水的殺滅率只有60%。Disinpower產(chǎn)品報告[13]指出，15 mg/L電解微酸性次氯酸水與60 mg/L電解酸性次氯酸水的殺菌速率相同。50 mg/L非電解微酸性次氯酸水的殺菌速率與200 mg/L電解酸性次氯酸水的殺菌速率相同。同樣是非電解法生成的微酸性次氯酸水，其殺滅病毒的速率也不同，中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所[14]就CELA水與混合法非電解微酸性次氯酸水對非洲豬瘟病毒殺滅效果進行浸泡、噴灑和噴霧殺滅試驗，結(jié)果顯示CELA水能更快殺滅病毒，作用時間減少15 min。

1.2.2 微酸性次氯酸水生成裝備比較

早在2006年日本成功研發(fā)出合成法次氯酸發(fā)生器之前，國內(nèi)外多數(shù)企業(yè)和研究機構(gòu)一直致力于利用電解法生成次氯酸水[15-16]，20世紀70年代，利用邁克爾法拉第電解技術(shù)由鹽水電化學活化法產(chǎn)生次氯酸水；20世紀80年代，利用膜電解技術(shù)開發(fā)了單流體系，生產(chǎn)無副產(chǎn)物的次氯酸水；而后利用單細胞電解技術(shù)使鹽水形成次氯酸和氫氧化鈉溶液而供選擇使用。2008年前后，我國為數(shù)不多的企業(yè)開始了混合法微酸性次氯酸發(fā)生器的研究，在結(jié)構(gòu)和原料供給等方面進行了改進設(shè)計研究，使安全性和穩(wěn)定性有了一定程度的提高。2011年開始，照那木拉與日本專利發(fā)明人山本善和[17]合作，潛心鉆研水質(zhì)與裝備的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和安全性，于2017年研發(fā)出生態(tài)友好型噴射流式相界面反應(yīng)非電解微酸性次氯酸水(CELA水)裝備及其產(chǎn)品。非電解和電解微酸性次氯酸水生成裝備從性質(zhì)、安全性和使用濃度等[18]方面的比較見表1。

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綜合比較發(fā)現(xiàn)，在各項性能指標上，非電解微酸性次氯酸水(CELA水)＞非電解微酸性次氯酸水(混合工藝)＞電解微酸性次氯酸水＞電解酸性次氯酸水等。

2 微酸性次氯酸水在規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場的應(yīng)用

2.1 家禽養(yǎng)殖場環(huán)境噴霧與物體消毒

環(huán)境噴霧消毒與物體噴淋消毒已經(jīng)證實：李姚四等[19]用10 mg/L微酸性次氯酸水按30 mL/m2的濃度帶雞噴霧消毒，同時飲用1 mg/L、5 mg/L或10 mg/L的微酸性次氯酸水，未發(fā)現(xiàn)試驗雞的采食和行為等出現(xiàn)異常；試驗雞在產(chǎn)蛋高峰期的產(chǎn)蛋率、平均產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋量等均有不同程度的提高，料蛋比和種蛋耗料量等均有所下降，產(chǎn)蛋母雞卵巢和輸卵管中雌激素陽性反應(yīng)面積系數(shù)顯著高于對照組母雞的。姬真真等[20]發(fā)現(xiàn)對環(huán)境噴霧微酸性次氯酸水能有效降低雞舍空氣中的微粒和微生物濃度，而且50 mg/L的微酸性次氯酸水比30 mg/L的微酸性次氯酸水具有更好的殺菌效果。鄭煒超等[21]用微酸性次氯酸水帶雞噴霧消毒效果均優(yōu)于用含過氧乙酸/雙氧水的速潔消毒劑和聚維酮碘的消毒效果，且消毒效果隨著有效氯濃度的升高而增強；用噴嘴(直徑50 μm)帶雞噴霧消毒，可以提高有效氯的利用率，對空氣中的細菌有很高的殺菌率。

魏永祥等[22]用60 mg/L～100 mg/L的微酸性次氯酸水沖洗消毒出雛器的內(nèi)壁、地面和出雛筐，物體表面的總菌(需氧菌總數(shù))、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌明顯減少，而且殺菌效果隨有效氯濃度的增加和沖洗消毒時間的延長而提高，優(yōu)于常規(guī)的化學消毒劑的消毒效果，是孵化場出雛器和出雛筐表面消毒的理想消毒劑。鄭煒超等[23]用70 mg/L的微酸性次氯酸水噴霧擋風墻，其對氨氣的減排效果高于自來水噴霧，分別減排13.2%和8.8%；用70 mg/L和100 mg/L微酸性次氯酸水噴霧的擋風墻均能有效減少微生物氣溶膠的排放，效果相同。魏建平等[24]用50 mg/L的CELA水噴霧(1次/h)，按10 s/次～30 s/次操作，能降低雞舍中二氧化碳和有害微生物的含量，改善雞舍內(nèi)的空氣質(zhì)量，控制雞呼吸道病的發(fā)生；南松劍等[25]用80 mg/L的微酸性次氯酸水對雞舍內(nèi)空氣噴霧消毒，發(fā)現(xiàn)其對空氣的殺菌效果明顯優(yōu)于其他產(chǎn)品的， 微酸性次氯酸水的殺菌率達80.2%，而其他產(chǎn)品的殺菌率均未達到80.0%；在門衛(wèi)消毒池中使用時，6 h內(nèi)池中微生物總數(shù)為0，12 h后池中微生物數(shù)量急劇增加，需更換電解水；對車輛噴霧消毒1 min，某品牌消毒劑的殺菌率為85%，而微酸性次氯酸水的殺菌率達92%；對肉雞生產(chǎn)性能的統(tǒng) 計發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)全程用微酸性次氯酸水消毒的雞舍肉雞的成活率為94.5%，料重比為1.86∶1。藏一天[26]認為輪胎表面噴淋消毒的效果：消毒劑濃度＞消毒時間＞清洗時間；對不同材質(zhì)的消毒效果是鐵質(zhì)＞藥盒＞ 衣物；對藥盒和衣物沙門菌消毒效果顯著優(yōu) 于戊二醛和季銨鹽類消毒劑。

2.2 家禽養(yǎng)殖場雞飲水與水線生物膜消毒

對于家禽養(yǎng)殖場飲水與水管中生物膜的消毒，張曉娜[27]用硅膠生物膜模擬消毒證實，酸性、弱酸性和微酸性三種次氯酸水在1 min內(nèi)對多重耐藥銅綠假單胞菌(Multi-Resistant Pseudomonas Aeruginosa，MDR-PA)和耐藥金黃色葡萄球菌的殺滅率達到了98.51%，3 min達到了100%，并明顯好于苯扎溴銨的殺滅率；掃描電鏡觀察生物膜發(fā)現(xiàn)：5 min出現(xiàn)變形，10 min出現(xiàn)皺褶，20 min開始破裂脫落，生物膜中的病原微生物在20 min內(nèi)100%殺滅。王陽等[28]給蛋雞飲用0.3 mg/L微酸性次氯酸水，有效降低了飲水管中的細菌總數(shù)，殺菌效果非常顯著；作為蛋雞場飲水系統(tǒng)的殺菌消毒劑，可減少蛋雞場污水排放量和投入成本。Bügene等[29]給肉雞飲用低濃度微酸性次氯酸水，能提高飲水的質(zhì)量，降低雞的死亡率，不影響生產(chǎn)性能。魏建平等[30]利用5 mg/L非電解微酸性次氯酸水消毒，改善了家禽養(yǎng)殖場水質(zhì)污染的現(xiàn)狀，跟蹤家禽養(yǎng)殖場的空氣質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)氨氣含量降低了50%；檢測種雞、肉雞和SPF雞的糞便后發(fā)現(xiàn)，代表正常腸道菌群的乳酸球菌的含量正常，有害菌如大腸桿菌的數(shù)量降低，氨氮含量降低；在水源管道源頭安裝設(shè)備能安全控制水質(zhì)污染，消毒效果持續(xù)3 d。另一肉雞試驗證明[24]，全程飲用5 mg/L～20 mg/L的CELA水對肉雞腸道無不良影響，出欄重高于對照組肉雞的，不影響肉雞的生長發(fā)育及消化系統(tǒng)的功能；接種疫苗時只要不與使用CELA水的飲水系統(tǒng)直接接觸，不會影響弱毒疫苗的免疫效果。建議飲水免疫當天停止飲用CELA水，對雞場飲水線終端部的飲水用次氯酸試紙檢測余氯為零時，即可進行疫苗免疫。

2.3 家禽養(yǎng)殖場種蛋與商品蛋消毒

關(guān)于家禽養(yǎng)殖場種蛋和商品蛋消毒，2016年倪莉[31]間接證實，雞場中來源于糞便、粉塵和飼料的沙門菌依據(jù)血清型可分為腸沙門菌、雞沙門菌、都柏林沙門菌、卡拉巴爾沙門菌和巴布亞沙門菌，采用60 mg/L～100 mg/L微酸性次氯酸水噴霧或浸泡雞蛋，可顯著減少雞蛋表面沙門菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的數(shù)量，消毒效果好于其他有效氯濃度相同的氯制劑，且雞蛋浸泡消毒的效果優(yōu)于噴霧消毒。采用40 mg/L微酸性次氯酸水噴霧布片，2.5 min全部殺滅懸液中的沙門菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，并隨著有效氯濃度的加大和接觸時間的延長殺菌效果提高。60 mg/L～100 mg/L微酸性次氯酸水與312 mg/L聚維酮碘消毒劑均能消毒雞舍的地面和墻壁、料槽以及集蛋帶，減少大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的數(shù)量，但微酸性次氯酸水的效果更好。

倪莉等[32]在另一篇報道中指出，采用60 mg/L、80 mg/L或100 mg/L電解微酸性次氯酸水與其他消毒劑進行雞蛋噴霧消毒比較，殘留菌落總數(shù)均達到了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部無公害雞蛋菌落總數(shù)的標準。100 mg/L的次氯酸水對雞蛋表面菌落總數(shù)和金黃色葡萄球菌的消毒效果顯著高于ClO2的；80 mg/L的次氯酸水對沙門菌的消毒效果也顯著高于ClO2的；100 mg/L的濃度對地面菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌和酵母的除菌率顯著高于其他產(chǎn)品的，對料槽上的菌落總數(shù)、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的除菌率高于其他產(chǎn)品的。朱志偉等[33]用12 mg/L微酸性次氯酸消毒液浸泡3 min，雞蛋表面的雞白痢沙門菌和大腸桿菌O157∶H7全部殺滅，而且處理廢液中無殘存細菌，也無二次污染問題，可以代替化學殺菌劑應(yīng)用于雞蛋清洗消毒。王陽等[34]采用電解酸性次氯酸水噴霧種蛋消毒，不同位置的種蛋表面細菌總數(shù)無顯著性差異。推薦孵化場種蛋噴霧消毒采用 100 mg/L的電解法酸性次氯酸水，霧化噴霧12 min，保持密閉狀態(tài)，15 min后打開風機，排風5 min，效果最佳。

2.4 對禽腸道微生物、益生菌及免疫功能的影響

家禽養(yǎng)殖場用CELA水進行整體的清潔與消毒，能保護家禽腸道中的益生菌群，并能提高家禽的免疫能力。姬真真等[35]通過免疫功能試驗證實，肉雞飲用0.5 mg/L微酸性次氯酸水可降低盲腸腔中的pH，減少腸道大腸桿菌和沙門菌的數(shù)量，增加白細胞介素2(Interleukin 2，IL-2)、IL-4及干擾素-γ的質(zhì)量濃度，可提高肉雞的法氏囊指數(shù)、脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)，提示肉雞飲用酸性電解水可以改善腸道微環(huán)境，增強免疫功能。王陽等[36]給蛋雞飲用0.3 mg/L微酸性次氯酸水后與飲用1 mg/L酸化劑的陽性對照組和陰性對照組的蛋雞比較，蛋雞的正常糞便率提高了10%，十二指腸、空腸和回腸腔內(nèi)的pH降低，大腸桿菌數(shù)減少，乳酸菌數(shù)增加。在殺菌消毒的同時，改變腸道內(nèi)微環(huán)境，提高腸道乳酸菌數(shù)量，對蛋雞的健康有積極影響。烏云達來等[37]證實，微酸性次氯酸水能殺滅甲型H5N1高致病性禽流感病毒，10 mg/L和50 mg/L兩種濃度的微酸性次氯酸水作用1 min，均能有效滅活懸液內(nèi)甲型H5N1高致病性禽流感病毒，滅活對數(shù)值＞4.00。

3 非電解微酸性次氯酸水的開發(fā)應(yīng)用

我國是世界養(yǎng)禽大國與禽產(chǎn)品生產(chǎn)大國，實施健康中國戰(zhàn)略就要加快實施養(yǎng)禽業(yè)及其產(chǎn)品消毒立法進程，趕上美國和英國等發(fā)達國家。規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場必須要時刻重視消毒工作，要實現(xiàn)常態(tài)化消毒，防患疫病于未然，避免應(yīng)急性防疫消毒。為更好地提升家禽養(yǎng)殖場生物安全、產(chǎn)品質(zhì)量安全和公共衛(wèi)生防疫安全，共筑人獸共患傳染病的鐵臂屏障，不斷用新的知識理念，強化構(gòu)建消毒手段與措施。

建議采用50 mg/L的CELA水對家禽舍、人員通道和生活區(qū)等實行聯(lián)網(wǎng)式、定時和定量程控噴霧消毒，一般每天按300 mL/m2的劑量使用，適時調(diào)整噴霧頻率；對家禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)工具等物體采用100 mg/L的濃度噴淋或浸泡消毒。根據(jù)美國FDA及日本國有關(guān)飲水濃度的標準，建議用5 mg/L的CELA水進行飲水過腹消毒，用20 mg/L的消毒劑清洗消毒商品雞蛋(兼有保鮮作用)以及用50 mg/L的微酸性次氯酸水噴霧種蛋消毒。

非電解微酸性次氯酸水裝備運輸方便，實行智能化管控；消毒劑產(chǎn)品生物安全，產(chǎn)品穩(wěn)定性高，可以帶雞噴霧消毒和飲水過腹消毒，特別是在“減抗替抗”，不需交替輪換使用消毒劑以及禽肉、蛋產(chǎn)品消毒和保鮮等方面尚有許多開發(fā)之處。開展規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場整體消毒以及禽蛋入市清洗消毒，必將會給規(guī)?；仪蒺B(yǎng)殖場帶來很高的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：(37篇，略)