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        臭氧水不同作用方式對真菌殺滅效果的比較

        2019-12-19 04:03:56寧家偉馬海利
        山西農(nóng)業(yè)科學 2019年12期
        關(guān)鍵詞:黑曲霉念珠菌懸液

        張 丹,寧家偉,梁 睿,李 穎,馬海利

        (山西農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,山西太谷030801)

        消毒是疫病防治的一項基礎(chǔ)性措施,選取有效的消毒劑是保障規(guī)模化養(yǎng)殖場生物安全的關(guān)鍵[1]。目前,我國大部分畜禽養(yǎng)殖企業(yè)所使用的消毒劑都或多或少存在環(huán)保、安全以及消毒不徹底等問題,因此,有必要尋找一種安全無毒的消毒劑進行替代,而臭氧作為一種高效、經(jīng)濟、廣譜、綠色的消毒物質(zhì),在養(yǎng)殖生產(chǎn)中無疑有著巨大的應用潛力。

        臭氧消毒具有廣譜性和清潔性,對病毒、細菌繁殖體、細菌芽孢、真菌、霉菌孢子等病原微生物均具有殺滅作用[2-3],且臭氧的合成原料是空氣或者氧氣,合成后會快速分解為氧氣,消毒后不會殘留有害物質(zhì)。臭氧消毒還具有高效性,同一時間內(nèi)臭氧對病毒的殺滅效果是氯殺滅效果的幾倍[4],與氯消毒相比,臭氧在很短的接觸時間內(nèi)可取得相同的消毒效果[5]。盡管臭氧在消毒方面的應用被廣泛報道,但我國對臭氧消毒技術(shù)的應用仍處于起步階段,需要對臭氧消毒的可能性和限制因素進行深入研究。

        本研究以白色念珠菌作為真菌繁殖體代表、以黑曲霉孢子作為霉菌孢子代表,研究臭氧水不同作用方式對真菌的殺滅作用,旨在為臭氧水在畜禽養(yǎng)殖過程中的應用提供理論依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 試驗材料

        試驗指標菌為白色念珠菌(Candida albicans)ATCC 10231、黑曲霉菌(Aspergillus niger)ATCC 16404 孢子,由山西農(nóng)業(yè)大學動物食品衛(wèi)生與檢驗檢疫實驗室保存。培養(yǎng)基為普通培養(yǎng)基和沙保羅培養(yǎng)基;中和劑為5 g/L 的硫代硫酸鈉。

        1.2 試驗儀器

        多功能臭氧發(fā)生器(OZU-AP-300,山西中通高技術(shù)有限責任公司)、臭氧分析儀(BMT 964,德國BMT 公司)、凱電醫(yī)用噴霧器(CD500,凱電科技有限公司)

        1.3 試驗方法

        1.3.1 臭氧水的制備 通過OZU-AP-300 型多功能臭氧發(fā)生器制備臭氧氣體和臭氧水,臭氧水初始pH 值在6.7±0.2,通過冰塊調(diào)節(jié)水溫在(10±2)℃。

        1.3.2 臭氧水濃度測定 按照文獻[6]的碘量法對臭氧水濃度進行測量。

        1.3.3 菌懸液、染菌載體的制備 按照文獻[7]的方法,以無菌生理鹽水制備白色念珠菌和黑曲霉菌孢子懸液,以濾紙片制作菌片。使用麥氏比濁管比對菌液濃度,根據(jù)比對結(jié)果,稀釋菌液進行活菌培養(yǎng)計數(shù),計算菌液濃度。

        1.3.4 懸液定量殺菌試驗 使用無菌生理鹽水,將菌液稀釋到1×107~5×107cfu/mL。臭氧水設4 個質(zhì)量濃度(3,5,10,15 mg/L)進行定量殺菌試驗。在檢測臭氧水濃度后,吸取5.0 mL 臭氧水加入盛有0.1 mL 菌液的試管中,混勻,分別在作用3,5,10,15 min 后吸取0.5 mL 混合溶液,加于含4.5 mL 中和劑的試管內(nèi),混勻靜置5 min,終止反應。倍比稀釋后,取1 mL 菌液做傾注培養(yǎng),每管接種2 個培養(yǎng)皿,并置于適宜溫度培養(yǎng),白色念珠菌培養(yǎng)48 h 后計數(shù),黑曲霉孢子培養(yǎng)72 h 后計數(shù),同時設置陽性對照組(4.5 mL 無菌生理鹽水代替臭氧水)。根據(jù)計數(shù)結(jié)果,計算殺滅率,重復3 次。

        1.3.5 載體浸泡定量殺菌試驗 取5 mL 臭氧水加入裝有菌片的試管中,分別作用3,5,10,15 min 取出菌片,置于含5 mL 中和劑的試管內(nèi),漩渦混合儀振蕩20 s,將菌體洗脫。倍比稀釋后,培養(yǎng)計數(shù),計算殺滅率,重復3 次。

        1.3.6 載體噴霧殺菌試驗 根據(jù)載體浸泡定量殺菌試驗結(jié)果,選擇10,15 mg/L 的臭氧水,利用醫(yī)用電動噴霧器(水壓60 kPa,脈沖頻率1 200 次/min)進行載體噴霧殺菌試驗。每種菌所染菌片分開試驗。試驗時,每種載體菌片各取3 片,以等邊三角形排放于無菌玻璃培養(yǎng)皿中。在檢測臭氧水濃度后,將臭氧水裝入噴霧器水箱。在培養(yǎng)皿斜上方1 m 處進行噴霧,以噴霧量不使菌片流液為度。分別在3,5,10,15 min 后取出菌片,置于含有5 mL 中和劑的試管內(nèi),漩渦混合儀振蕩20 s,將菌體洗脫。倍比稀釋后,培養(yǎng)計數(shù),計算殺滅率,重復3 次。同時設空白對照組,用無菌生理鹽水代替臭氧水,按同樣方法進行。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 懸液定量殺菌結(jié)果分析

        從表1,2 可以看出,隨著臭氧水質(zhì)量濃度的增加和時間的增加,殺滅率逐步提高。10 mg/L 臭氧水懸液作用5 min 可以完全殺滅溶液中的白色念珠菌(表1),10 mg/L 臭氧水作用3 min 能夠完全殺滅懸液中的黑曲霉孢子(表2)。

        表1 懸液定量法白色念珠菌殺滅率 %

        表2 懸液定量法黑曲霉孢子殺滅率 %

        2.2 載體浸泡定量殺菌結(jié)果分析

        由表3,4 可知,在載體浸泡定量殺菌試驗中,要達到100%的殺滅率,需要的時間和濃度都要比懸液定量殺菌試驗多。15 mg/L 臭氧水浸泡10 min 能夠完全殺滅載體上的白色念珠菌,10 mg/L 臭氧水浸泡10 min 或15 mg/L 臭氧水浸泡5 min 能夠100%殺滅載體上的黑曲霉孢子(表4)。

        表3 載體浸泡定量法白色念珠菌殺滅率 %

        表4 載體浸泡定量法黑曲霉菌孢子殺滅率 %

        2.3 載體噴霧殺菌結(jié)果分析

        用10 mg/L 或15 mg/L 臭氧水噴霧處理白色念珠菌、黑曲霉孢子菌片3,5,10,15 min,白色念珠菌滅活率均在12%以下(表5),黑曲霉孢子滅活率均在21%以下(表6),殺滅率較低,噴霧法滅菌效果不是很好。

        表5 噴霧定量法白色念珠菌殺滅率 %

        表6 噴霧定量法黑曲霉菌孢子殺滅率 %

        3 結(jié)論與討論

        本研究采用3 種方法評價臭氧水對真菌的殺滅功效,結(jié)果表明,采用懸液定量法和載體浸泡法,10 mg/L 臭氧水作用10 min 能有效殺滅溶液中及載體上的真菌繁殖體和霉菌孢子;比較同濃度臭氧水殺菌效果,殺滅懸液中的真菌時間要短于殺滅載體上的真菌;相同時間內(nèi),達到相同效果所需臭氧水濃度懸液法低于載體浸泡法。臭氧水更易殺滅溶液中的真菌[8],對于載體上附著的真菌則較難完全殺滅,推測可能是載體阻礙了臭氧與真菌的接觸,而使臭氧的消毒效果變差[9]。在實踐中,可對需要浸泡消毒的器具進行預先處理,除去可見污染物,并通過持續(xù)通入臭氧氣體的方式,來提高臭氧水消毒效果。

        相比較而言,臭氧更適用于水體的消毒[10]。在養(yǎng)殖場中,臭氧可用于污水處理。王華然等[11]研究表明,水溫對水中臭氧濃度有非常顯著的影響,隨著水溫的升高,水中臭氧濃度快速降低,且半衰期快速縮短[12],所以,用臭氧水浸泡消毒時,應對水溫進行調(diào)控,以提高臭氧溶解度,增強消毒效果。魏蘭芬等[13]研究固體過氧乙酸殺菌效果,結(jié)果表明,將小牛血清作為有機干擾物,發(fā)現(xiàn)在菌液中含10%小牛血清時,臭氧水對大腸桿菌的殺滅率低于10%,有機物會與微生物競爭臭氧而使臭氧消毒效果下降。養(yǎng)殖場采用臭氧處理污水時,最好先對污水進行一定的絮凝過濾措施,并盡可能保持水溫在一定范圍之內(nèi)以達到最佳消毒效果[14]。

        由臭氧水噴霧殺菌結(jié)果可知,以15 mg/L 的臭氧水進行噴霧消毒,作用15 min,對白色念珠菌、黑曲霉孢子的殺滅率均低于40%[15],沒有達到殺菌效果。說明臭氧水噴霧法的殺菌效果較差,不能對載體上附著的真菌進行有效的殺滅[16]。這可能是由于在臭氧水噴施過程中,霧滴體積較小,比表面積變大,水中溶解的臭氧在下落過程中部分臭氧分解為氧氣,造成有效濃度的下降,達不到殺菌所需濃度[17-18]。因此,要提高臭氧水噴施的防控效率還需研究其噴灑特性。盡管臭氧水噴霧對環(huán)境的消毒效果較差,不適合用于養(yǎng)殖場環(huán)境的消毒,但是臭氧水可作為臭氧供體,在全封閉養(yǎng)殖環(huán)境中進行臭氧水噴霧,可凈化空氣、提供氧氣[19-20],有利于畜禽的健康生長。

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