畜禽舍常用新型消毒產(chǎn)品及研究進(jìn)展

麥金輝 張琳玉 王江萍 李 鑫 謝小紅*

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，湖南長沙 410128；2 長沙綠葉生物科技有限公司，湖南長沙 410128）

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，畜禽養(yǎng)殖行業(yè)包括養(yǎng)豬業(yè)、養(yǎng)牛業(yè)、養(yǎng)羊業(yè)和家禽養(yǎng)殖業(yè)等，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我國的養(yǎng)殖模式與規(guī)模通常分為集約化與規(guī)模化養(yǎng)殖、家庭農(nóng)場養(yǎng)殖以及合作社養(yǎng)殖等，近年來，我國的養(yǎng)殖行業(yè)生物安全面臨較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，特別是動物疫情的發(fā)生與傳播。動物傳染病具有發(fā)病快、傳染率強(qiáng)、致死率高等特點(diǎn)，如牛結(jié)核病、口蹄疫、羊布魯氏菌病、家禽馬立克病、禽傳染性喉氣管病、豬流行性腹瀉、非洲豬瘟等，給我國的養(yǎng)殖行業(yè)造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。尤其是近年來養(yǎng)豬業(yè)遭受了非洲豬瘟的肆虐，引起了豬價(jià)的大幅波動，嚴(yán)重威脅人民的生活水平與身體健康。

在動物疫病防控中，除了疫苗與藥物防控，對于畜禽舍的消毒滅菌是必不可少的環(huán)節(jié)，特別是在日常生產(chǎn)中，疫情發(fā)生后應(yīng)及時(shí)撲殺畜禽、放空欄舍，并在復(fù)產(chǎn)復(fù)養(yǎng)前對畜禽舍進(jìn)行徹底的消殺，以便更好地進(jìn)行生產(chǎn)工作，避免疫情的再發(fā)生。因此，在對消毒產(chǎn)品的選擇及使用方面，需進(jìn)行嚴(yán)格篩選和比較，本文通過對不同種類的畜禽舍消毒產(chǎn)品進(jìn)行分類比較，以供針對不同類型、不同情況的畜禽舍消毒滅菌進(jìn)行選擇。

1 強(qiáng)堿類消毒劑

強(qiáng)堿類消毒劑包括氫氧化鈉、生石灰等。氫氧化鈉消毒劑俗稱燒堿，為片狀或顆粒狀，具有強(qiáng)腐蝕性，易受有機(jī)物的影響。其可以使病原體的蛋白質(zhì)變性與核酸水解，破壞細(xì)菌的新陳代謝，進(jìn)而殺滅病原。氫氧化鈉是目前能滅活非洲豬瘟病毒的最強(qiáng)化合物，一般用2%氫氧化鈉溶液對畜禽舍進(jìn)行沖洗或者噴灑可殺滅多種病毒，但氫氧化鈉容易對畜禽欄舍金屬制品或運(yùn)輸車輛等造成腐蝕，且容易對皮膚等造成灼傷[1]，使用時(shí)務(wù)必謹(jǐn)慎小心。Kalmar 等[2]研究表明，氫氧化鈉能有效滅活如人類免疫缺陷病毒、PRV 和ASFV 等脂質(zhì)包膜病毒。生石灰價(jià)格低廉，具有一定吸潮作用，將其溶于水后顯堿性，畜禽舍常將其配制成1.0%～10.0%的溶液進(jìn)行環(huán)境消毒[3]，生石灰還具有吸濕性，也可以將其直接以干粉的形式進(jìn)行鋪灑使用，可有效降低環(huán)境濕度，通常對圈舍過道，養(yǎng)殖場外圍，車輛通行道路等進(jìn)行鋪灑或動物無害化處理時(shí)使用，能夠有效殺滅病原微生物[4]。

2 強(qiáng)氧化物類消毒劑

強(qiáng)氧化類消毒劑具有較強(qiáng)的氧化性質(zhì)，能夠使有機(jī)物氧化變性，如使病原微生物的蛋白質(zhì)、酶、核酸等結(jié)構(gòu)變化或變性失活，從而殺滅病原微生物[5]。強(qiáng)氧化類消毒劑包括過氧乙酸、過氧化氫、高錳酸鉀和臭氧等[6]，具有廣譜殺菌的特點(diǎn)，使用后無殘留無污染，但化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性較差，對金屬有腐蝕性，易分解。過氧乙酸無色，具有強(qiáng)烈刺激性氣味，易揮發(fā)，形成蒸汽后遇明火易發(fā)生燃燒或爆炸，具有一定的危險(xiǎn)性，不宜長期儲存[7]。其可用于畜禽欄舍、飼料槽、非金屬器具及手部等消毒，0.1%～0.5%過氧乙酸的水溶液可用于噴灑、浸泡和涂擦，另外可用于熏蒸和水的消毒[8]。但過氧乙酸腐蝕性較強(qiáng)，對于畜禽具有一定的刺激性，是非洲豬瘟病毒的高效消毒劑[9]。過氧化氫水溶液俗稱雙氧水，最終分解產(chǎn)物為氧氣和水，對環(huán)境無污染，在臨床上也是較為常見的消毒劑，濃度在3%以下的過氧化氫可用于環(huán)境消毒，6%以上濃度可用于滅菌，對病原微生物具有較強(qiáng)的殺滅作用[10]。臨床上一般用3%的溶液進(jìn)行創(chuàng)口的清洗。同時(shí)過氧化氫具有強(qiáng)氧化性，濃度過高會造成皮膚和組織的嚴(yán)重灼傷，如果長期接觸可能會引起肺臟、肝臟、腎臟等臟器的損傷[11]。高錳酸鉀同樣是一種強(qiáng)氧化劑，呈黑紫色，具有金屬光澤，能夠有效殺滅細(xì)菌、真菌和病毒，在酸性條件下能夠明顯提高殺菌作用。0.01%～0.02%的高錳酸鉀溶液可用于飲用水的消毒，0.05%的高錳酸鉀可用于飲水器、食槽等器具的浸泡消毒，另外高錳酸鉀溶液可用于黏膜的沖洗及傷口的沖洗[12]。臭氧是具有魚腥味的氣體，可以通過紫外線燈照射空氣中的氧氣生成臭氧，但臭氧極其不穩(wěn)定，極易分解，半衰期為15～30 min，可用于密閉空間內(nèi)的熏蒸消毒，畜禽舍、舍內(nèi)物品及水的消毒，可去除異味等，對微生物具有較強(qiáng)的殺滅作用。

3 鹵素類消毒劑

常用的鹵素類消毒劑包括含氯消毒劑和含溴消毒劑，鹵素類消毒劑具有殺菌效果好、范圍廣、成本低廉等特點(diǎn)，能使病原微生物中的蛋白質(zhì)變性、氧化微生物的活性基團(tuán)，破壞其新陳代謝，從而使微生物死亡[13]。市面上常見的鹵素類消毒劑包括漂白粉、二氧化氯、氯氣、二氯異氰尿酸鈉、二溴海因、溴氯海因等。

含氯消毒劑消毒能力強(qiáng)、用量少，對細(xì)菌、真菌、病毒及寄生蟲等都有殺滅作用。漂白粉是較為常見的含氯消毒劑，主要成分是次氯酸鈣，為灰白色粉末或顆粒狀，易吸潮分解，有明顯的氯臭，常用于欄舍地面、糞池及污水的消毒使用，作用濃度為2～5 g/L，同時(shí)可用于飲水消毒，使用濃度為3～20 mg/L，但其穩(wěn)定性較差，易受光、熱的影響而分解。

目前較為常用的含氯消毒劑為二氧化氯，其殺菌能力是氯氣的3～5 倍，世界衛(wèi)生組織將其列為A1 級高效安全消毒劑，二氧化氯的有效含氯量為263%，作用機(jī)理是釋放新生態(tài)氧和次氯酸根離子，具有強(qiáng)氧化性，二氧化氯無致癌、致畸、致突變效應(yīng)，消毒時(shí)也不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對人畜無刺激，常應(yīng)用于畜禽活體、飼料消毒保鮮、畜禽設(shè)備、欄舍空氣的消毒及除臭等，使用濃度為20～100 mg/L[14]。由于其安全高效，同時(shí)正逐步代替氯氣被自來水廠用于飲用水消毒，常用濃度為0.1～2.0 mg/L。二氧化氯極易溶于水，不易發(fā)生水解作用，能夠與水中的含醛基、雙鍵等有機(jī)物和還原態(tài)鐵、錳、硫化物等無機(jī)物發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)[15]，此外二氧化氯也被廣泛用于醫(yī)用消毒領(lǐng)域，其對臨床上常見感染菌具有極好的殺滅效果。濃度為50 mg/L 時(shí)，作用1 min，即可100%殺滅表皮葡萄球菌、乙型溶血性鏈球菌、糞腸球菌、鮑曼不動桿菌、大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、產(chǎn)氣腸桿菌和陰溝腸桿菌等[8]，相同濃度作用3 min，可100%殺滅金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和銅綠假單胞菌；濃度為150 mg/L 時(shí)，作用1 min，可100%殺滅枯草桿菌黑色變種芽孢[16]，Morino 等[17]研究證實(shí)了二氧化氯在一定濕度下，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌、包膜病毒和非包膜病毒都有很好的殺滅作用。

4 醛類消毒劑

醛類消毒劑對病原微生物的殺滅機(jī)制主要是烷基化作用，醛類消毒劑中的醛基分子可以與病原微生物中的蛋白質(zhì)和核酸中的氨基、巰基、羥基、羧基等進(jìn)行反應(yīng)，破壞其生物分子的活性，進(jìn)而表現(xiàn)出強(qiáng)有力的殺菌作用[18]。

甲醛是最早使用的醛類消毒劑，其消毒時(shí)使用的濃度為35%～40%的水溶液（又稱福爾馬林），無色透明液體，易揮發(fā)，常用于畜禽舍、密閉欄舍等的熏蒸消毒[19]。福爾馬林與高錳酸鉀和水按2∶1∶1 混合使用可快速產(chǎn)生大量的熱量，使甲醛以氣體的形式揮發(fā)，擴(kuò)散于空氣中，空氣最適濕度為60%～90%時(shí)，甲醛可使病原微生物的蛋白質(zhì)變性凝固和溶解脂類，達(dá)到消毒效果，其消毒作用時(shí)間一般為24 h，具有消毒效果好，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，長期接觸可導(dǎo)致明顯的毒性副作用，并且會誘發(fā)癌癥，對機(jī)體產(chǎn)生損傷，具有一定的危險(xiǎn)性。

國際食品安全及公共衛(wèi)生組織認(rèn)為，戊二醛是常用單一成分消毒劑中消毒能力最強(qiáng)的一類，成為化學(xué)消毒劑發(fā)展史上的第三個(gè)里程碑[9]。戊二醛是帶有刺激性氣味的油狀液體，具有一定的毒性，相比于甲醛，其刺激性、致癌性、對金屬的腐蝕性較小，受有機(jī)物的影響較小?？蓺缂?xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽孢、非洲豬瘟病毒等病原微生物，其殺菌效果是甲醛的10 倍，是醛類消毒劑中殺菌效果最好，且對非洲豬瘟病毒最有效的消毒劑。在pH 值為4.0～9.0 之間，隨著pH 值的上升，殺菌作用效果不斷增強(qiáng)[20]，當(dāng)pH 值大于9.0 時(shí)，戊二醛發(fā)生聚合，殺菌作用迅速消失。目前市面上有堿性戊二醛和酸性強(qiáng)化戊二醛2 種消毒劑，主要用于器物的浸泡消毒，堿性戊二醛對芽孢殺滅作用較強(qiáng)[19]，但其只能儲存2 周，不便于長時(shí)間的存放與運(yùn)輸，酸性強(qiáng)化戊二醛聚合作用較慢，穩(wěn)定性較強(qiáng)，可室溫存放18 個(gè)月。

5 新型納米材料消毒劑

納米抗菌材料是一類具備抑菌性能的新型材料，是在納米技術(shù)出現(xiàn)后，將抗菌劑通過一定的方法和技術(shù)制備成納米級抗菌劑，再與抗菌載體通過一定的方法和技術(shù)制備而成的具有抗菌功能的材料。納米材料結(jié)構(gòu)單元的尺度在1～100 nm 之間，屬于微觀系統(tǒng)，與宏觀系統(tǒng)物質(zhì)相比，顯示出特異的性質(zhì)，具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等。這些特性也就決定了納米材料在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，例如在藥物遞送、醫(yī)療器械、環(huán)境治理和電磁材料等方面。納米科技從20世紀(jì)發(fā)展至今，從最初的單一材料到如今由各種單一材料組合而成的多維的具有納米結(jié)構(gòu)的體系，這些復(fù)合材料也具備了更優(yōu)異的性能。

研制和利用抗菌材料來抑制和殺滅有害細(xì)菌是提高畜禽健康養(yǎng)殖水平的一個(gè)重要方面。傳統(tǒng)的抗菌材料，如抗生素、季銨鹽等不僅會導(dǎo)致微生物的抗性，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。納米材料具有超強(qiáng)的抗菌性能，作用效果持久，不易誘發(fā)細(xì)菌耐藥性，有望成為一種新型畜禽舍抗菌材料。在眾多金屬及其氧化物納米粒子中，銀納米顆?？刮⑸镄Ч詈?，研究也最為廣泛。納米銀作為一種新型高效無機(jī)抗菌劑兼具了催化和抗菌雙重性能[21-25]，可以殺滅大多數(shù)致病微生物，包括細(xì)菌、真菌和病毒[26,27]。納米銀的抗菌機(jī)理主要有以下3 個(gè)方面：首先是與病原體表面膜蛋白相互作用，破壞病原體的被膜結(jié)構(gòu)，使病原體裂解死亡；其次是進(jìn)入病原體內(nèi)部與呼吸鏈上的蛋白（巰基、氨基等）結(jié)合，破壞呼吸鏈，阻斷病原體新陳代謝；另外，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的納米銀與病原體DNA 相互作用，破壞DNA 結(jié)構(gòu)并抑制其復(fù)制過程，影響病原體增殖過程[28-31]。納米銀獨(dú)特的殺菌機(jī)制，使得納米銀在很低的濃度下就可以迅速殺滅病原體，使其失去繁殖能力從而無法產(chǎn)生下一代。因此，到目前為止，還沒有任何微生物對納米銀有很好的抵抗力[32]。

納米銀作為一種新型的廣譜抗菌劑，目前已在生物醫(yī)藥、紡織材料、建筑材料以及生活用品等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[33]。近些年來，不少研究者將納米銀材料用于水產(chǎn)養(yǎng)殖病害防治中。魏亞楠等[34]制備的納米銀/聚乙烯醇復(fù)合物對鰻弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、哈維氏弧菌、燦爛弧菌及點(diǎn)狀氣單胞菌等6 種典型的水產(chǎn)病原菌均有顯著的抑菌效果。劉小莉等[35]研究證明納米銀對普羅威登斯菌XLX5、變形桿菌BY-2、摩根氏菌JY-1、副溶血性弧菌VP1 等4 種水產(chǎn)腐敗菌的生長均表現(xiàn)出顯著的抑制作用。封琦等[36]以水產(chǎn)病原菌遲緩愛德華氏菌和嗜水氣單胞菌為研究對象，發(fā)現(xiàn)納米銀材料對水產(chǎn)病原菌具有明顯抗菌效果。這些研究預(yù)示著納米銀材料可以作為一種新型抗菌劑，逐步替代抗生素或化學(xué)消毒成分，隨著制造成本的降低，同時(shí)應(yīng)用于水產(chǎn)及畜禽養(yǎng)殖行業(yè)。

6 小結(jié)

畜禽舍的消毒是貫徹預(yù)防為主的基本措施，特別是非洲豬瘟病毒等在近年來對我國養(yǎng)豬行業(yè)的威脅，當(dāng)前并無安全、有效的疫苗和藥物用于防控該病，提高豬場生物安全防控級別是抵御非洲豬瘟最有效的手段。當(dāng)前，畜禽舍的消毒等生物安全防控工作成為養(yǎng)殖行業(yè)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，并演變成了日常規(guī)范工作之一，正確選擇和使用高效、安全及有效的消毒產(chǎn)品是疫病有效防控的基本保障，同時(shí)動保行業(yè)為了迎合市場不同需求，開發(fā)新型高效安全的消毒產(chǎn)品也是發(fā)展所需。