畜禽舍常用新型消毒產品及研究進展

麥金輝 張琳玉 王江萍 李 鑫 謝小紅*

(1 湖南農業大學動物醫學院，湖南長沙 410128；2 長沙綠葉生物科技有限公司，湖南長沙 410128）

我國是一個農業大國，畜禽養殖行業包括養豬業、養牛業、養羊業和家禽養殖業等，隨著現代農業的發展，我國的養殖模式與規模通常分為集約化與規模化養殖、家庭農場養殖以及合作社養殖等，近年來，我國的養殖行業生物安全面臨較為嚴峻的挑戰，特別是動物疫情的發生與傳播。動物傳染病具有發病快、傳染率強、致死率高等特點，如牛結核病、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，給我國的養殖行業造成了一定的經濟損失。尤其是近年來養豬業遭受了非洲豬瘟的肆虐，引起了豬價的大幅波動，嚴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節，特別是在日常生產中，疫情發生后應及時撲殺畜禽、放空欄舍，并在復產復養前對畜禽舍進行徹底的消殺，以便更好地進行生產工作，避免疫情的再發生。因此，在對消毒產品的選擇及使用方面，需進行嚴格篩選和比較，本文通過對不同種類的畜禽舍消毒產品進行分類比較，以供針對不同類型、不同情況的畜禽舍消毒滅菌進行選擇。

1 強堿類消毒劑

強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，具有強腐蝕性，易受有機物的影響。其可以使病原體的蛋白質變性與核酸水解，破壞細菌的新陳代謝，進而殺滅病原。氫氧化鈉是目前能滅活非洲豬瘟病毒的最強化合物，一般用2%氫氧化鈉溶液對畜禽舍進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輸車輛等造成腐蝕，且容易對皮膚等造成灼傷[1]，使用時務必謹慎小心。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 等脂質包膜病毒。生石灰價格低廉，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%的溶液進行環境消毒[3]，生石灰還具有吸濕性，也可以將其直接以干粉的形式進行鋪灑使用，可有效降低環境濕度，通常對圈舍過道，養殖場外圍，車輛通行道路等進行鋪灑或動物無害化處理時使用，能夠有效殺滅病原微生物[4]。

2 強氧化物類消毒劑

強氧化類消毒劑具有較強的氧化性質，能夠使有機物氧化變性，如使病原微生物的蛋白質、酶、核酸等結構變化或變性失活，從而殺滅病原微生物[5]。強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，使用后無殘留無污染，但化學性質穩定性較差，對金屬有腐蝕性，易分解。過氧乙酸無色，具有強烈刺激性氣味，易揮發，形成蒸汽后遇明火易發生燃燒或爆炸，具有一定的危險性，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，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，最終分解產物為氧氣和水，對環境無污染，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境消毒，6%以上濃度可用于滅菌，對病原微生物具有較強的殺滅作用[10]。臨床上一般用3%的溶液進行創口的清洗。同時過氧化氫具有強氧化性，濃度過高會造成皮膚和組織的嚴重灼傷，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氧化劑，呈黑紫色，具有金屬光澤，能夠有效殺滅細菌、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，但臭氧極其不穩定，極易分解，半衰期為15～30 min，可用于密閉空間內的熏蒸消毒，畜禽舍、舍內物品及水的消毒，可去除異味等，對微生物具有較強的殺滅作用。

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，能使病原微生物中的蛋白質變性、氧化微生物的活性基團，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、用量少，對細菌、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，同時可用于飲水消毒，使用濃度為3～20 mg/L，但其穩定性較差，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%，作用機理是釋放新生態氧和次氯酸根離子，具有強氧化性，二氧化氯無致癌、致畸、致突變效應，消毒時也不產生有毒物質，對人畜無刺激，常應用于畜禽活體、飼料消毒保鮮、畜禽設備、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，不易發生水解作用，能夠與水中的含醛基、雙鍵等有機物和還原態鐵、錳、硫化物等無機物發生強氧化反應[15]，此外二氧化氯也被廣泛用于醫用消毒領域，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，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，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和核酸中的氨基、巰基、羥基、羧基等進行反應，破壞其生物分子的活性，進而表現出強有力的殺菌作用[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，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 混合使用可快速產生大量的熱量，使甲醛以氣體的形式揮發，擴散于空氣中，空氣最適濕度為60%～90%時，甲醛可使病原微生物的蛋白質變性凝固和溶解脂類，達到消毒效果，其消毒作用時間一般為24 h，具有消毒效果好，成本低廉等優點，但具有強烈的刺激性氣味，長期接觸可導致明顯的毒性副作用，并且會誘發癌癥，對機體產生損傷，具有一定的危險性。

國際食品安全及公共衛生組織認為，戊二醛是常用單一成分消毒劑中消毒能力最強的一類，成為化學消毒劑發展史上的第三個里程碑[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，受有機物的影響較小。可殺滅細菌繁殖體、細菌芽孢、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[20]，當pH 值大于9.0 時，戊二醛發生聚合，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[19]，但其只能儲存2 周，不便于長時間的存放與運輸，酸性強化戊二醛聚合作用較慢，穩定性較強，可室溫存放18 個月。

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，是在納米技術出現后，將抗菌劑通過一定的方法和技術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制備而成的具有抗菌功能的材料。納米材料結構單元的尺度在1～100 nm 之間，屬于微觀系統，與宏觀系統物質相比，顯示出特異的性質，具有表面效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應等。這些特性也就決定了納米材料在各領域的廣泛應用，例如在藥物遞送、醫療器械、環境治理和電磁材料等方面。納米科技從20世紀發展至今，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構的體系，這些復合材料也具備了更優異的性能。

研制和利用抗菌材料來抑制和殺滅有害細菌是提高畜禽健康養殖水平的一個重要方面。傳統的抗菌材料，如抗生素、季銨鹽等不僅會導致微生物的抗性，還會造成嚴重的環境污染。納米材料具有超強的抗菌性能，作用效果持久，不易誘發細菌耐藥性，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，銀納米顆粒抗微生物效果最好，研究也最為廣泛。納米銀作為一種新型高效無機抗菌劑兼具了催化和抗菌雙重性能[21-25]，可以殺滅大多數致病微生物，包括細菌、真菌和病毒[26,27]。納米銀的抗菌機理主要有以下3 個方面：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構，使病原體裂解死亡；其次是進入病原體內部與呼吸鏈上的蛋白（巰基、氨基等）結合，破壞呼吸鏈，阻斷病原體新陳代謝；另外，進入細胞內部的納米銀與病原體DNA 相互作用，破壞DNA 結構并抑制其復制過程，影響病原體增殖過程[28-31]。納米銀獨特的殺菌機制，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，目前已在生物醫藥、紡織材料、建筑材料以及生活用品等多個領域得到了廣泛的應用[33]。近些年來，不少研究者將納米銀材料用于水產養殖病害防治中。魏亞楠等[34]制備的納米銀/聚乙烯醇復合物對鰻弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、哈維氏弧菌、燦爛弧菌及點狀氣單胞菌等6 種典型的水產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 種水產腐敗菌的生長均表現出顯著的抑制作用。封琦等[36]以水產病原菌遲緩愛德華氏菌和嗜水氣單胞菌為研究對象，發現納米銀材料對水產病原菌具有明顯抗菌效果。這些研究預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消毒成分，隨著制造成本的降低，同時應用于水產及畜禽養殖行業。

6 小結

畜禽舍的消毒是貫徹預防為主的基本措施，特別是非洲豬瘟病毒等在近年來對我國養豬行業的威脅，當前并無安全、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。當前，畜禽舍的消毒等生物安全防控工作成為養殖行業普遍關注的焦點，并演變成了日常規范工作之一，正確選擇和使用高效、安全及有效的消毒產品是疫病有效防控的基本保障，同時動保行業為了迎合市場不同需求，開發新型高效安全的消毒產品也是發展所需。