这篇文章的诸多试验性结果值得我们关注,不是市场上所有的消毒剂都适合你的猪场,想做好生物安全工作仅仅依靠高浓度消毒剂是十分危险的。
以下文章来源于猪场生物安全及猪病预防管理 ,作者皓石
文章标题:生物安全的化学反应
简介:
消毒剂的有效性依微生物本身的特性以及化学和物理环境的不同而有很大的差异。病原体和微生物数量、暴露时间、温度、pH值、水的硬度和有机物数量、生物膜和消毒剂浓度都会对消毒剂的性能产生影响。消毒前有效的清除减少了有机物数量,从而增加了消毒剂的安全边际,缩短了有效暴露时间。本文的目的是检验影响消毒剂有效性的因素,从而为每种影响因子条件下选择何种消毒剂做指导。
微生物抗性:
并不是所有的病原体抗性都是一样的,有些病原体比其他病原体更难被杀死,因为它们的结构起到了阻止细胞吸收消毒剂的作用。如图1所示,病原体抵抗力层次结构图。
细菌与真菌形成芽孢,而分枝杆菌有蜡质细胞壁。革兰氏阴性菌具有一层防止消毒剂进入的外膜。
消毒剂可以杀灭有囊膜病毒但对无囊膜病毒可能无效。如果对无囊膜病毒有效,消毒剂需要更长的作用或更高的浓度。一般而言,消毒剂浓度越高,杀灭时间越短。但并不是所有的消毒剂都有类似的作用。
例如,将季铵盐的浓度减少一半需要两倍的作用时间才能有效杀灭病原体,而将苯酚的浓度减少一半则需要增加64倍的作用时间。
图1:病原体抵抗力层次结构图
注释:Prions:朊病毒;Bacterial Spores:细菌芽孢;Mycobacteria:分歧杆菌;Viruses without Enveiopes:无囊膜病毒;Fungi:真菌;Gram Negative Bacteria:革兰氏阴性细菌;Gram Positive Bacteria:革兰氏阳性细菌;Viruses with Lipid Enveiopes:带有脂膜的病毒。
所有消毒剂在杀死同一病原体的速度或对同一病原体的杀灭效果方面不一样。明尼苏达大学进行了一项研究,测试了八种市售消毒剂、漂白粉和3%氢氧化钠对PCV2的杀灭效果。只有4种测试产品使PCV2病毒滴度减少了5log10(作用时间为10分钟到12小时)。
图2:8种消毒剂对PCV有效性研究(明尼苏达大学)
物理和化学因素:
温度和pH值可以对消毒剂效果产生影响。pH值增加会提高戊二醛和季铵盐的抗菌活性,但会降低苯酚、次氯酸盐和碘的抗菌活性。氧化剂的作用机理是基于自由基离子反应。细胞的氧化是一个连续反应的过程,它产生新的自由基和离子,与温度无关。自由基离子会分解细菌膜内的蛋白质。低温不会干扰这种反应,因此,低温时效果不受影响。
因此,氧化化合物可以在温暖或寒冷的天气条件下使用,而不会显示出对消毒剂的反应速度或效力的影响。
有机物会以两种方式对消毒剂消毒效果产生干扰。首先,有机物作为一个屏障;其次,有机物消耗消毒剂,导致一种复合物的形成,影响消毒剂效果。
显而易见,干燥的细菌比悬浮液中的细菌更难杀灭,戊二醛对干燥细菌的有效浓度是同一菌株在悬浮液中所需浓度的50倍,氯和碘受有机污染的影响最大。
生物膜紧附着在微生物群落表面,不易去除。而生物膜内的细菌对消毒剂的抵抗力是悬浮液中细菌的1000倍。很明显,清洁对于减少表面细菌的数量起到至关重要的作用。
水的硬度对微生物杀灭速度有影响,因为镁和钙等二价阳离子与消毒剂相互作用,会形成不溶性沉淀。
图3:温度的有效性研究
注释:戊二醛在pH为7.5时对大肠杆菌抗菌活性的影响。
表1:低温条件下戊二醛有效性
戊二醛在pH值为9、温度大于72华氏度(22℃)时,杀菌效果较好(大肠杆菌可减少4log),但在pH值为7、温度低于39华氏度(4℃)时,杀菌效果较差(大肠杆菌减少2.8log),需要延长作用时间2小时或更长。
最后的结论:
我们只有了解现场微生物主要的类型,了解所使用消毒剂与环境之间的化学和物理作用,才可以防止疾病在农场之间或农场内部传播,从而提高生物安全的有效性。