非洲豬瘟背景下豬舍內(nèi)微生物氣溶膠的危害及其防控技術(shù)

蔡劍鋒，倪一凡，陳強(qiáng)強(qiáng)，張金枝

（浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058）

非洲豬瘟作為一種急性、熱性、高致死率的傳染病，給我國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)造成巨大影響[1]。2019年我國(guó)生豬存欄量和能繁母豬存欄量相比于疫情初期大幅減少，2020年上半年有所回升。養(yǎng)豬生產(chǎn)在非洲豬瘟疫情和環(huán)保政策的雙重影響下，中小散戶退出、規(guī)?；B(yǎng)殖成為主流的趨勢(shì)愈發(fā)明顯。豬場(chǎng)規(guī)?；a(chǎn)方式下，飼養(yǎng)密度越來(lái)越大，微生物氣溶膠作為豬舍內(nèi)傳染病的主要傳播途徑之一，在高密度的飼養(yǎng)環(huán)境下需要引起人們高度重視。建立豬舍內(nèi)生物安全防控體系、降低微生物氣溶膠的濃度，有利于降低傳染病傳播的風(fēng)險(xiǎn)、提高豬只的免疫力、促進(jìn)豬只的健康生長(zhǎng)，提高生產(chǎn)效率。

1 微生物氣溶膠和內(nèi)毒素危害豬群健康

氣溶膠是重要的傳染病傳播途徑，細(xì)菌、真菌、病毒等微生物與豬舍內(nèi)懸浮的小顆粒和小液滴結(jié)合，形成微生物氣溶膠，懸浮在空氣中，通過(guò)呼吸道進(jìn)入豬體內(nèi)[2-4]。非洲豬瘟、豬藍(lán)耳病、豬鏈球菌病、豬傳染性胸膜肺炎、豬流感等常見傳染性疾病都可以通過(guò)氣溶膠進(jìn)行傳播[5]。Corzo等[6]發(fā)現(xiàn)，流感病毒感染豬的鼻分泌物釋放流感病毒，并且使空氣樣本中檢測(cè)到樣本陽(yáng)性概率大大增加。黃凱等[7]對(duì)妊娠舍、分娩舍、保育舍3種類型豬舍細(xì)菌氣溶膠和真菌氣溶膠進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)3種類型豬舍中妊娠舍內(nèi)細(xì)菌氣溶膠濃度最高，分娩舍次之，保育舍最低；真菌氣溶膠主要分布在粒徑＜3.3μm的范圍內(nèi)。White等[8]對(duì)豬舍空氣中微生物采樣后進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)1 d內(nèi)細(xì)菌濃度變化在103～109CFU/m3之間，培養(yǎng)后共有28種細(xì)菌和真菌被鑒定為致病菌。影響豬舍內(nèi)微生物氣溶膠的環(huán)境因素主要有粉塵濃度、溫濕度、通風(fēng)量，其中粉塵影響最為關(guān)鍵。飼料、豬的體表、糞便和豬只活動(dòng)是豬舍內(nèi)粉塵的主要來(lái)源，自動(dòng)喂料系統(tǒng)供料以及豬群采食、頻繁活動(dòng)時(shí)，豬舍內(nèi)粉塵濃度明顯升高。Wang等[9]發(fā)現(xiàn)微生物氣溶膠中微生物活性與粉塵濃度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。

細(xì)菌裂解后會(huì)釋放內(nèi)毒素到豬舍的空氣中，內(nèi)毒素是氣溶膠的重要組成部分。豬只暴露在粉塵濃度較高、內(nèi)毒素含量較大的環(huán)境中，易損傷呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)[10]。Roque等[11]研究發(fā)現(xiàn)，與低濃度內(nèi)毒素環(huán)境下的育肥豬相比，暴露在高濃度環(huán)境下的育肥豬的中性粒細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞數(shù)、血清免疫球蛋白G（IgG）濃度和血清免疫球蛋白E（IgE）濃度更高，血清免疫球蛋白A（IgA）濃度和腫瘤壞死因子α（TNFα）濃度下降，表明豬舍空氣中高濃度的內(nèi)毒素會(huì)導(dǎo)致豬免疫異常。Chang等[12]檢測(cè)豬舍空氣中總內(nèi)毒素的濃度在36.8～298 EU/m3之間，可吸入內(nèi)毒素的濃度在14.1～129 EU/m3之間。Tang等[13]檢測(cè)保育舍PM2.5中的內(nèi)毒素的濃度高達(dá)681.80 EU/mg。

2 噴霧消毒技術(shù)

噴霧消毒是豬舍內(nèi)最常見的降低微生物氣溶膠濃度的方法，空舍消毒和帶豬消毒是生產(chǎn)上必需的消毒環(huán)節(jié)。消毒劑的種類很多，常見的有碘制劑、有機(jī)氯類、醛類和氧化劑類，不同消毒劑的效果不同，持續(xù)時(shí)間也不同[14]。戊二醛為醛類消毒劑，通過(guò)醛基能夠破壞病毒的蛋白質(zhì)。儲(chǔ)玉雙等[15]比較了4種常用化學(xué)消毒劑對(duì)豬圓環(huán)病毒的殺滅效果，發(fā)現(xiàn)二氯異氰尿酸鈉和戊二醛具有良好的殺毒作用。趙紫印等[16]研究發(fā)現(xiàn)戊二醛-癸甲溴銨復(fù)合消毒劑對(duì)豬偽狂犬病病毒有很好的滅殺作用。此外，戊二醛對(duì)豬流感病毒也有良好的殺滅效果[17]。病毒對(duì)氯敏感，次氯酸鈉作為常用且被推薦的消毒劑，對(duì)殺滅病毒具有良好的效果。Juszkiewicz等[18]研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的次氯酸鈉和過(guò)硫酸鉀對(duì)非洲豬瘟病毒具有殺滅效果。長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)的化學(xué)消毒劑會(huì)導(dǎo)致化學(xué)殘留和病原微生物的耐藥性增強(qiáng)，新型消毒劑如微酸性電解水，電解產(chǎn)生的活性物質(zhì)不穩(wěn)定，使用后會(huì)逐步分解，更加安全、環(huán)保。赫曉霞[19]通過(guò)制備的微酸性電解水，發(fā)現(xiàn)對(duì)豬藍(lán)耳病病毒和偽狂犬病毒均有良好的抑殺效果。此外，她還比較了微酸性電解水、強(qiáng)力消毒靈粉和聚維酮碘3種消毒劑在豬舍內(nèi)噴霧消毒后對(duì)舍內(nèi)空氣微生物的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微酸性電解水消毒能力最強(qiáng)，殺菌率為59%；強(qiáng)力消毒靈粉次之，殺菌率為49%；聚維酮碘殺菌率為29%。一些規(guī)?；i場(chǎng)不僅在豬舍內(nèi)安裝自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，而且在每棟豬舍入口處設(shè)置超聲波霧化消毒間，養(yǎng)殖人員每次進(jìn)入一棟豬舍都需要在消毒間內(nèi)霧化消毒30～60 s并且更換防護(hù)服，帶上手套和口罩，最大限度減少人員從外界可能帶入豬舍的微生物[20]。

3 清糞工藝

規(guī)模化生產(chǎn)方式下，豬舍內(nèi)每天會(huì)產(chǎn)生大量糞便，豬糞是豬舍環(huán)境中微生物以及豬舍臭氣的主要來(lái)源，糞便和豬舍環(huán)境共有的微生物中存在大量的病原微生物[21]。良好的清糞工藝對(duì)降低豬舍內(nèi)的臭氣和病菌具有重要意義。人工清糞主要應(yīng)用于規(guī)模較小的豬場(chǎng)，人工干清糞過(guò)程中會(huì)釋放臭氣，導(dǎo)致豬舍內(nèi)有害氣體濃度增加；人工水沖糞能夠降低豬舍氨氣濃度，缺點(diǎn)是需要大量用水并且需要對(duì)廢水進(jìn)行處理[22]。采用水泡糞的方法省時(shí)省力，在完成階段生產(chǎn)后進(jìn)行一次性集中處理，但水泡糞長(zhǎng)期堆積會(huì)產(chǎn)生水汽和臭氣，增加豬舍有害氣體濃度和濕度，容易滋生病菌，所以對(duì)儲(chǔ)糞池設(shè)置通風(fēng)設(shè)施非常必要[23]。刮糞板清糞是中大型養(yǎng)殖場(chǎng)常用的清糞方式，但是如果長(zhǎng)時(shí)間不清糞會(huì)導(dǎo)致糞便堆積過(guò)多，造成拉索承受能力不足而斷裂。及時(shí)清糞可以有效避免這一問(wèn)題，頻率為2次/d較為合理[24]。

4 通風(fēng)和空氣過(guò)濾系統(tǒng)

通風(fēng)是豬舍必須采取的措施，方式分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。負(fù)壓風(fēng)機(jī)為最常用的機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，夏季配合濕簾一起使用，可有效降低豬舍內(nèi)的溫濕度、粉塵含量和有害氣體濃度。同時(shí)可以根據(jù)不同的溫濕度、氨氣濃度等環(huán)境因素，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速[25]。非洲豬瘟疫情影響下，進(jìn)入豬舍的空氣質(zhì)量越來(lái)越受到關(guān)注，空氣過(guò)濾系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于豬舍中，Alonso等[26]發(fā)現(xiàn)，安裝空氣過(guò)濾設(shè)施的養(yǎng)殖場(chǎng)相比于不安裝的養(yǎng)殖場(chǎng)，豬繁殖與呼吸綜合征的暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)下降80%?？諝膺^(guò)濾系統(tǒng)為多層次結(jié)構(gòu)，在豬舍外圍放置初效過(guò)濾網(wǎng)，用于防鳥、防蚊、防塵，初效過(guò)濾網(wǎng)可設(shè)置為兩層或三層，篩孔尺寸590 um的防蚊網(wǎng)可以過(guò)濾蚊蟲，尺寸為150 um的防塵網(wǎng)可以過(guò)濾大顆?；覊m。在初效過(guò)濾網(wǎng)和濕簾之間可以設(shè)置一道或多道過(guò)濾墻，過(guò)濾墻的核心是過(guò)濾器的過(guò)濾粒徑，豬藍(lán)耳病病毒、豬瘟病毒、偽狂犬病毒等豬常見病毒的病毒直徑＜0.3 um，細(xì)菌直徑＞0.5 um，過(guò)濾器的過(guò)濾粒徑大于病毒直徑，并不能直接過(guò)濾病毒，而是對(duì)傳播病毒的載體進(jìn)行過(guò)濾[27-28]。過(guò)濾吊頂處設(shè)置過(guò)濾箱，主要用于冬季在較為密閉的環(huán)境下的通風(fēng)過(guò)濾。過(guò)濾器的有效性與通風(fēng)量和通風(fēng)速率有很大關(guān)系，夏季高溫條件下，既要滿足通風(fēng)條件，又需要保證過(guò)濾的有效性。

5 空氣凈化器

靜電除塵凈化器產(chǎn)生靜電場(chǎng)，豬舍空氣中的氣體分子電離后使粉塵和細(xì)菌荷電，荷電顆粒在電場(chǎng)力作用下被收塵極板收集，從而減少豬舍內(nèi)的粉塵和細(xì)菌濃度[29]。

臭氧具有強(qiáng)氧化性，一定濃度的臭氧能有效殺滅真菌、細(xì)菌和病毒。蒲施樺等[30]在育肥舍安裝臭氧消毒機(jī)并檢測(cè)其殺菌效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行臭氧殺菌機(jī)作用20 min與40 min后，豬舍內(nèi)氣載微生物去除率分別為44.9%和52.9%。

不同的等離子體凈化器釋放的等離子不同，但都具有殺滅豬舍空氣中的微生物、降低環(huán)境中粉塵濃度的作用。吳媛媛等[31]在分娩舍安裝光等離子凈化器和紫外燈，利用光等離子體釋放的等離子體破壞空氣中有害微生物的細(xì)胞壁, 從而降低舍內(nèi)微生物的數(shù)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PM2.5、PM10濃度顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，凈化舍內(nèi)的氣載需氧菌和大腸桿菌數(shù)量顯著低于對(duì)照舍(P＜ 0.05)。Cho等[32]在 保育 舍使用等離子體空氣凈化器，等離子體凈化器釋放超氧化氫自由基（HOO-），通過(guò)破壞微生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵來(lái)消除微生物，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PM2.5去除率為79%、PM10去除率為78%、氣載細(xì)菌去除率為22%、氣載真菌去除率為25%。

6 展望

非洲豬瘟疫情影響下，從業(yè)人員對(duì)豬舍內(nèi)的生物安全高度重視，傳統(tǒng)的清糞工藝、通風(fēng)系統(tǒng)和噴霧殺菌技術(shù)能夠有效減少豬舍環(huán)境內(nèi)的微生物濃度和粉塵濃度，降低傳染病通過(guò)氣溶膠傳播的風(fēng)險(xiǎn)。越來(lái)越多的新技術(shù)開始在豬舍中應(yīng)用，影響豬舍環(huán)境的因素較多，調(diào)控豬舍環(huán)境技術(shù)較為復(fù)雜，需要更多針對(duì)豬舍環(huán)境因子特別是微生物氣溶膠的研究，以便更好地研發(fā)豬舍內(nèi)的生物安全防控技術(shù)和產(chǎn)品。