田永清,廖夏露,鄭明學,康慧鑫,段步婷
(1.晉中市太谷區(qū)畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心,山西晉中 030800;2.山西農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院,山西晉中 030801)
消毒劑可用于殺滅環(huán)境和傳播媒介上的病毒和細菌等病原微生物,以阻斷病原的傳播流行。合理使用消毒劑消毒是養(yǎng)殖場生物安全控制的一項非常重要的措施[1]。消毒劑種類以及殺菌效果好壞,會直接影響畜禽養(yǎng)殖環(huán)境的生物安全,從而影響動物和人的健康與安全。某些畜禽養(yǎng)殖業(yè)消毒不規(guī)范,導致很多病原微生物對單一化學成分的消毒劑產(chǎn)生了較強的抵抗力[2]。而各類消毒劑合理復配后,其殺菌作用遠大于單一種類消毒劑。過氧乙酸戊二醛復方消毒劑(簡稱復方消毒劑)是一種低成本、高效、抗干擾的復方消毒劑,具有殺菌范圍廣和有效使用濃度低等優(yōu)點[3]。
畜禽舍中的氨氣主要來源于兩方面:一是從動物胃腸道排出;二是堆積的排泄物和舍內(nèi)的墊料等有機物質(zhì),經(jīng)過微生物分解而產(chǎn)生[4]。畜禽舍內(nèi)氨氣的大量存在會對動物健康造成傷害。研究[5]發(fā)現(xiàn):當雞舍內(nèi)氨氣質(zhì)量濃度達到15.18 mg/m3時,雞群食欲會明顯下降,其生產(chǎn)性能及對抗各種疾病的抵抗力也會降低或減弱;當氨氣質(zhì)量濃度達到37.95 mg/m3時,雞只死亡率會明顯增加。已有研究[6-7]表明,雞舍內(nèi)氨氣平均質(zhì)量濃度為18.58~36.07 mg/m3。黃曉露等[8]發(fā)現(xiàn),封閉式仔豬高床保育舍內(nèi)的氨氣質(zhì)量濃度為30.36~32.63 mg/m3;詹凱等[9]研究發(fā)現(xiàn),豬舍內(nèi)氨氣質(zhì)量濃度可達24.77 mg/m3??傊笄萆醿?nèi)氨氣質(zhì)量濃度一般不超過40 mg/m3。我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準[10]規(guī)定的畜舍環(huán)境中日均氨氣質(zhì)量濃度為:雛雞舍不超過10 mg/m3,成年雞舍不超過15 mg/m3,豬舍不超過25 mg/m3,牛舍不超過20 mg/m3。因此,必須及時清除養(yǎng)殖場舍中的氨氣,使其降至合理的范圍內(nèi)。降低畜舍內(nèi)氨氣濃度的方法,除了減少氨氣排放外,還可以通過化學方法,如噴灑過氧乙酸,其機理在于兩者能夠結(jié)合形成醋酸銨,同時還能達到消毒的效果[11]。
復方消毒劑的主要有效成分是過氧乙酸,其噴霧消毒的氨氣降低效果以及對消毒效果的影響尚不清楚。本試驗旨在通過測定不同復方消毒劑劑量、不同噴霧作用時間的氨氣濃度以及不同氨氣濃度下的殺菌率,確定最低有效濃度的復方消毒劑對氨氣的中和效果,以及高濃度氨氣對其殺菌效果的影響,以期為該消毒劑的推廣使用提供依據(jù)。
1.1.1 試劑與菌株 復方消毒劑(批號202001),來自山西農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院獸醫(yī)病理實驗室;甘氨酸(批號916S066)、卵磷脂(批號601l024),Solarbio 公司產(chǎn)品;吐溫80(批號301C053),天津市化學試劑三廠產(chǎn)品;硫代硫酸鈉(批號800628-2),天津市天力化學試劑有限公司產(chǎn)品;普通營養(yǎng)瓊脂(批號00008-20190910)、普通肉湯瓊脂培養(yǎng)基(批號00007-20170627),青島海博生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;氨水(批號201909),天津市登豐化學品有限公司產(chǎn)品;白色葡萄球菌8032,山西農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院獸醫(yī)病理實驗室保存。
1.1.2 儀器及設(shè)備 氣霧柜,山西農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院獸醫(yī)病理實驗室自制;全自動高壓滅菌鍋(型號HVE-50),日本三洋集團產(chǎn)品;微量加樣器(型號eppendorf),Thermo Electron 公司產(chǎn)品;超凈工作臺(型號SW-CJ-1F),北京昌平長城空氣凈化工程公司生產(chǎn);隔水恒溫箱(型號ZXGP-A2050),上海智城分析儀器制造有限公司產(chǎn)品;液體撞擊式微生物氣溶膠采樣器(型號JWL-6),金壇市華邦電子儀器有限公司產(chǎn)品;電子天平(型號AR124CN),奧豪斯公司生產(chǎn);電動氣溶膠噴霧器(型號K-3),上海羅迪公司生產(chǎn);氨氣測定儀(型號SGA-600-NH3),深圳市深國安電子科技有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 標準硬水配制 稱取氯化鈣(CaCl2)0.060 8 g和氯化鎂(MgCl2·6H2O)0.027 8 g,然后加去離子水至200 mL,完全溶解后121 ℃壓力蒸氣滅菌20 min 以備使用。
1.2.2 復方消毒劑配制 取4 mL 復方消毒劑用滅菌標準硬水做2 倍系列倍比稀釋,直至稀釋倍數(shù)為512 倍。
1.2.3 采樣液配制 稱取0.50 g 甘氨酸、0.10 g卵磷脂、0.50 g 吐溫80、0.25 g 硫代硫酸鈉、1.80 g普通肉湯瓊脂定容至100 mL,于121 ℃高壓滅菌20 min 以備用。
1.3.1 氨氣中和試驗 依據(jù)消毒技術(shù)規(guī)范[12]中的空氣消毒試驗操作程序,調(diào)節(jié)對照組和試驗組氣霧柜的溫度為20~25 ℃,相對濕度為50%~70%。將0.5 cm 口徑噴槍壓力設(shè)定為0.5 kPa,噴霧流量為5 mL/min,向氣霧柜內(nèi)噴霧1 mL 25.0%的氨水,使氣霧柜內(nèi)氨氣質(zhì)量濃度為40.98 mg/m3。待傳感器的氨氣質(zhì)量濃度顯示值穩(wěn)定后(30 min),將不同劑量(7.5、15.0、30.0 mL)512 倍稀釋的復方消毒劑或滅菌去離子水噴霧于氣霧柜內(nèi),記錄5、10、20、30 min 時的氨氣質(zhì)量濃度,并計算氨氣中和率,重復3 次。氨氣中和率的計算方法:氨氣中和率=(消毒前氨氣質(zhì)量濃度-消毒后氨氣質(zhì)量濃度)/消毒前氨氣質(zhì)量濃度×100%。
1.3.2 消毒效果影響試驗 按照1.3.1 中的方法調(diào)節(jié)氣霧柜,向氣霧柜內(nèi)噴霧不同劑量(1.0、1.3、1.6 mL)25.0%的氨水,待氣霧柜內(nèi)傳感器的氨氣質(zhì)量濃度顯示值穩(wěn)定后(30 min),將5×106cfu/mL白色葡萄球菌懸液5 mL 均勻噴霧于氣霧柜中,邊噴霧染菌邊開啟風扇攪拌(使氣溶膠均勻分散),噴菌結(jié)束后再攪拌5 min;靜置5 min 后,對氣霧柜使用添加中和劑的液體撞擊式采樣器進行消毒前采樣,采樣液10 mL,采樣流量7 mL/min,采樣8 min。消毒前采樣后,將15 mL/m3的512 倍稀釋的復方消毒劑噴霧于氣霧柜內(nèi),同時另一氣霧柜以等劑量滅菌去離子水作為對照,密閉作用至規(guī)定時間(10、20 和30 min)采樣,同時記錄這3 個時間點的氨氣質(zhì)量濃度。采樣結(jié)束后,以5 mL 未使用的采樣液沖洗采樣瓶,沖洗液與已收集的10 mL采樣液混合均勻后,吸取1 mL 接種于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,37 ℃培養(yǎng)18 h(各時間段樣本均接種兩個平皿)。每個劑量都重復3 次。3 次的殺菌率均≥99.9%時,可判為消毒合格[12]。殺菌率的計算方法如下:

式中:Nt為各時間段空氣中細菌自然消亡率;
V0與Vt分別為對照組試驗前和試驗中各時間段空氣含菌量;Kt為不同時間消毒處理對空氣中細菌的殺滅率;
按液體撞擊式空氣采樣法[12]計算:空氣含菌量(cfu/m3)=[平板上平均菌數(shù)(cfu/mL)×稀釋倍數(shù)×采樣液量(mL)×1 000]/采樣流量(L/min)×采樣時間(min)。
3 次重復試驗結(jié)果(表1)顯示:512 倍稀釋的復方消毒劑或滅菌去離子水噴霧劑量≥15 mL/m3,作用5 min 時,氨氣質(zhì)量濃度開始下降;隨著噴霧劑量的增加和作用時間的延長,氨氣中和率逐漸增大。當512 倍稀釋的復方消毒劑噴霧劑量達到60 mL/m3,作用30 min 時,氨氣中和率可達54.0%。
消毒效果試驗結(jié)果(表2)顯示:隨作用時間延長,氣霧柜內(nèi)氨氣質(zhì)量濃度逐漸降低;隨著氨氣質(zhì)量濃度的增加,復方消毒劑的消毒效果出現(xiàn)下降,而作用時間延長又使消毒效果增加。在氨氣質(zhì)量濃度達到40.98 mg/m3,作用30 min 時,復方消毒劑對白色葡萄球菌氣溶膠的殺滅率>99.9%,消毒效果合格;在氨氣質(zhì)量濃度>40.98 mg/m3、作用30 min 時,消毒劑未達到合格消毒效果。

表1 不同劑量和不同作用時間的氨氣中和試驗結(jié)果統(tǒng)計
多項研究顯示,有多種消毒劑可降低畜舍內(nèi)氨氣含量,效果也較好。崔東安[13]等將藍光消毒劑(主要成分為二氧化氯)1:1 000 稀釋噴霧消毒,分別作用4、8 h 后,氨氣質(zhì)量濃度可由30.36 mg/m3降至5.31 mg/m3,中和率為82.5%。孫天竹等[14]在不同條件下檢測木醋液(主要成分為乙酸)對禽舍的除臭效果(臭氣成分以氨氣為主),發(fā)現(xiàn)用60%的木醋液作用于雞舍污泥16 h 以上,氨氣中和率可達60%,除臭效果最佳。黃炎坤[15]等研究表明:噴灑0.5%過氧乙酸溶液作用3 h 后,可將12.86 mg/m3氨氣中和至4.62 mg/m3,中和率為64.1%;噴灑0.5%過氧乙酸溶液作用6 h 后,細菌總數(shù)會出現(xiàn)明顯降低,殺菌率為46.6%。
本研究顯示,512 倍稀釋的復方消毒劑噴霧量為15 mL/m3,在氨氣質(zhì)量濃度≤40.98 mg/m3,作用30 min 時,對白色葡萄球菌的殺滅率可達100%,可將氨氣質(zhì)量濃度從40.98 mg/m3降至27.60 mg/m3,除氨效果明顯,消毒合格。但當氨氣質(zhì)量濃度達到48.57 mg/m3以上,作用30 min 時,消毒則不合格,表明512 倍稀釋的復方消毒劑進行空氣消毒時,若想達到理想的消毒效果,氨氣的質(zhì)量濃度須小于40.98 mg/m3。
本研究表明:在氨氣質(zhì)量濃度40.98 mg/m3,作用30 min 后,512 倍稀釋的復方消毒劑,噴霧劑量60 mL/m3可實現(xiàn)理想的中和氨氣效果,15 mL/m3可實現(xiàn)理想的消毒效果。

表2 氨氣對消毒劑消毒效果的影響試驗結(jié)果