非洲豬瘟背景下豬舍內微生物氣溶膠的危害及其防控技術

蔡劍鋒，倪一凡，陳強強，張金枝

（浙江大學動物科學學院，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，給我國生豬產業造成巨大影響[1]。2019年我國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。養豬生產在非洲豬瘟疫情和環保政策的雙重影響下，中小散戶退出、規模化養殖成為主流的趨勢愈發明顯。豬場規模化生產方式下，飼養密度越來越大，微生物氣溶膠作為豬舍內傳染病的主要傳播途徑之一，在高密度的飼養環境下需要引起人們高度重視。建立豬舍內生物安全防控體系、降低微生物氣溶膠的濃度，有利于降低傳染病傳播的風險、提高豬只的免疫力、促進豬只的健康生長，提高生產效率。

1 微生物氣溶膠和內毒素危害豬群健康

氣溶膠是重要的傳染病傳播途徑，細菌、真菌、病毒等微生物與豬舍內懸浮的小顆粒和小液滴結合，形成微生物氣溶膠，懸浮在空氣中，通過呼吸道進入豬體內[2-4]。非洲豬瘟、豬藍耳病、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氣溶膠進行傳播[5]。Corzo等[6]發現，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到樣本陽性概率大大增加。黃凱等[7]對妊娠舍、分娩舍、保育舍3種類型豬舍細菌氣溶膠和真菌氣溶膠進行檢測，發現3種類型豬舍中妊娠舍內細菌氣溶膠濃度最高，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。White等[8]對豬舍空氣中微生物采樣后進行培養，發現1 d內細菌濃度變化在103～109CFU/m3之間，培養后共有28種細菌和真菌被鑒定為致病菌。影響豬舍內微生物氣溶膠的環境因素主要有粉塵濃度、溫濕度、通風量，其中粉塵影響最為關鍵。飼料、豬的體表、糞便和豬只活動是豬舍內粉塵的主要來源，自動喂料系統供料以及豬群采食、頻繁活動時，豬舍內粉塵濃度明顯升高。Wang等[9]發現微生物氣溶膠中微生物活性與粉塵濃度呈現正相關關系（P＜0.05）。

細菌裂解后會釋放內毒素到豬舍的空氣中，內毒素是氣溶膠的重要組成部分。豬只暴露在粉塵濃度較高、內毒素含量較大的環境中，易損傷呼吸系統和免疫系統[10]。Roque等[11]研究發現，與低濃度內毒素環境下的育肥豬相比，暴露在高濃度環境下的育肥豬的中性粒細胞數、淋巴細胞數、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毒素會導致豬免疫異常。Chang等[12]檢測豬舍空氣中總內毒素的濃度在36.8～298 EU/m3之間，可吸入內毒素的濃度在14.1～129 EU/m3之間。Tang等[13]檢測保育舍PM2.5中的內毒素的濃度高達681.80 EU/mg。

2 噴霧消毒技術

噴霧消毒是豬舍內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上必需的消毒環節。消毒劑的種類很多，常見的有碘制劑、有機氯類、醛類和氧化劑類，不同消毒劑的效果不同，持續時間也不同[14]。戊二醛為醛類消毒劑，通過醛基能夠破壞病毒的蛋白質。儲玉雙等[15]比較了4種常用化學消毒劑對豬圓環病毒的殺滅效果，發現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]研究發現戊二醛-癸甲溴銨復合消毒劑對豬偽狂犬病病毒有很好的滅殺作用。此外，戊二醛對豬流感病毒也有良好的殺滅效果[17]。病毒對氯敏感，次氯酸鈉作為常用且被推薦的消毒劑，對殺滅病毒具有良好的效果。Juszkiewicz等[18]研究發現，一定濃度的次氯酸鈉和過硫酸鉀對非洲豬瘟病毒具有殺滅效果。長期使用傳統的化學消毒劑會導致化學殘留和病原微生物的耐藥性增強，新型消毒劑如微酸性電解水，電解產生的活性物質不穩定，使用后會逐步分解，更加安全、環保。赫曉霞[19]通過制備的微酸性電解水，發現對豬藍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、強力消毒靈粉和聚維酮碘3種消毒劑在豬舍內噴霧消毒后對舍內空氣微生物的影響，結果發現微酸性電解水消毒能力最強，殺菌率為59%；強力消毒靈粉次之，殺菌率為49%；聚維酮碘殺菌率為29%。一些規模化豬場不僅在豬舍內安裝自動噴霧系統，而且在每棟豬舍入口處設置超聲波霧化消毒間，養殖人員每次進入一棟豬舍都需要在消毒間內霧化消毒30～60 s并且更換防護服，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

規模化生產方式下，豬舍內每天會產生大量糞便，豬糞是豬舍環境中微生物以及豬舍臭氣的主要來源，糞便和豬舍環境共有的微生物中存在大量的病原微生物[21]。良好的清糞工藝對降低豬舍內的臭氣和病菌具有重要意義。人工清糞主要應用于規模較小的豬場，人工干清糞過程中會釋放臭氣，導致豬舍內有害氣體濃度增加；人工水沖糞能夠降低豬舍氨氣濃度，缺點是需要大量用水并且需要對廢水進行處理[22]。采用水泡糞的方法省時省力，在完成階段生產后進行一次性集中處理，但水泡糞長期堆積會產生水汽和臭氣，增加豬舍有害氣體濃度和濕度，容易滋生病菌，所以對儲糞池設置通風設施非常必要[23]。刮糞板清糞是中大型養殖場常用的清糞方式，但是如果長時間不清糞會導致糞便堆積過多，造成拉索承受能力不足而斷裂。及時清糞可以有效避免這一問題，頻率為2次/d較為合理[24]。

4 通風和空氣過濾系統

通風是豬舍必須采取的措施，方式分為自然通風和機械通風。負壓風機為最常用的機械通風設備，夏季配合濕簾一起使用，可有效降低豬舍內的溫濕度、粉塵含量和有害氣體濃度。同時可以根據不同的溫濕度、氨氣濃度等環境因素，調節風機轉速[25]。非洲豬瘟疫情影響下，進入豬舍的空氣質量越來越受到關注，空氣過濾系統逐漸應用于豬舍中，Alonso等[26]發現，安裝空氣過濾設施的養殖場相比于不安裝的養殖場，豬繁殖與呼吸綜合征的暴發風險下降80%。空氣過濾系統為多層次結構，在豬舍外圍放置初效過濾網，用于防鳥、防蚊、防塵，初效過濾網可設置為兩層或三層，篩孔尺寸590 um的防蚊網可以過濾蚊蟲，尺寸為150 um的防塵網可以過濾大顆粒灰塵。在初效過濾網和濕簾之間可以設置一道或多道過濾墻，過濾墻的核心是過濾器的過濾粒徑，豬藍耳病病毒、豬瘟病毒、偽狂犬病毒等豬常見病毒的病毒直徑＜0.3 um，細菌直徑＞0.5 um，過濾器的過濾粒徑大于病毒直徑，并不能直接過濾病毒，而是對傳播病毒的載體進行過濾[27-28]。過濾吊頂處設置過濾箱，主要用于冬季在較為密閉的環境下的通風過濾。過濾器的有效性與通風量和通風速率有很大關系，夏季高溫條件下，既要滿足通風條件，又需要保證過濾的有效性。

5 空氣凈化器

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

臭氧具有強氧化性，一定濃度的臭氧能有效殺滅真菌、細菌和病毒。蒲施樺等[30]在育肥舍安裝臭氧消毒機并檢測其殺菌效果，結果發現運行臭氧殺菌機作用20 min與40 min后，豬舍內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胞壁, 從而降低舍內微生物的數量，結果發現PM2.5、PM10濃度顯著低于對照組(P＜0.05)，凈化舍內的氣載需氧菌和大腸桿菌數量顯著低于對照舍(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-），通過破壞微生物蛋白質結構中的氫鍵來消除微生物，檢測發現PM2.5去除率為79%、PM10去除率為78%、氣載細菌去除率為22%、氣載真菌去除率為25%。

6 展望

非洲豬瘟疫情影響下，從業人員對豬舍內的生物安全高度重視，傳統的清糞工藝、通風系統和噴霧殺菌技術能夠有效減少豬舍環境內的微生物濃度和粉塵濃度，降低傳染病通過氣溶膠傳播的風險。越來越多的新技術開始在豬舍中應用，影響豬舍環境的因素較多，調控豬舍環境技術較為復雜，需要更多針對豬舍環境因子特別是微生物氣溶膠的研究，以便更好地研發豬舍內的生物安全防控技術和產品。