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陈家锃:非洲猪瘟防控中消毒剂应用的七大误区

来源:陈家锃 抗非大家谈 2021-06-06 12:04:14| 查看:

 

笔者在养猪一线走访中发现,猪场在非洲猪瘟防控中存在诸多消毒问题,比如要么过度或者无效,究其原因是对消毒作用机理的认知不足

笔者撰写此文,旨在希望大家尽快走出或避免进入消毒误区,同时为猪场制定科学消毒程序提供一些参考

 

 

一、了解消毒机理,明确消毒剂抑杀效果的影响因素和适用范围

 

消毒主要分为物理和化学两种方式。物理消毒指用热蒸汽、紫外线、过滤和超声波等物理方式对病原微生物进行杀灭;化学消毒指通过消毒剂与病原体发生化学反应从而杀灭病原微生物。

无论是物理还是化学消毒,其消毒效果都受多重因素影响,任何消毒条件的缺失都有可能进入消毒误区。化学消毒最为常用和普遍,本篇文章重点论述化学消毒存在的误区。

化学消毒,消毒剂与病原体需发生化学反应,其反应过程必然受环境温度、配比浓度、作用时间和溶剂性质等条件影响,这些条件决定了消毒剂的适用范围。

1、从消毒剂作用机理讲,有七大因素会影响消毒效果

1)消毒剂的浓度:消毒剂对于适用的病原微生物都有最小杀灭浓度,多种消毒剂是浓度越大杀灭效果越好,但并不是所有的消毒剂都是这样,有些浓度高了消毒效果反而下降。比如戊二醛或过硫酸氢钾复合物粉类消毒剂浓度越高消毒效果越好,而福尔马林和乙醇则不然,甲醛含量为20%时的福尔马林固定效果最好,乙醇浓度在75%时杀菌效果最好,因为此类消毒剂过高的浓度可导致其缓冲液不能达到最佳的作用条件,反而出现降低作用效果的情况,所以此类消毒剂浓度并不是浓度越高消毒效果越好。

消毒剂的作用机理,决定了每种消毒剂对于适用病原体都存在最适的杀灭浓度,不适的浓度会影响消毒效果。

2消毒作用时间:无论那种消毒剂,在有效杀灭浓度时都有最短杀灭时间,消毒作用时间必须等于或大于最短杀灭时间时,才能达到杀灭病原微生物的目的。比如杀灭非洲猪瘟病毒,哈兽研测得的数据是20ppm的臭氧水最短杀灭时间是10min1:800的复合过硫酸氢钾溶液最短杀灭时间是30min1:200的复方戊二醛苯扎溴铵溶液最短杀灭时间是30min等等。

除了强酸和强碱之外,大多数消毒剂所需的消毒时间是较长的,如酚类、醇类、醛类等都需要30分钟以上的消毒时间,氧化类、含氯类也需要一定的消毒时间。

消毒剂的作用机理,决定了每种消毒剂对于适用病原体,在其杀灭浓度范围都有最短杀灭时间,作用时间低于最短杀灭时间是无法杀灭病原体的,会严重影响杀灭效果。

3消毒环境温度:每种消毒剂同样存在最适消毒温度,低于和高于最适温度都会影响消毒效果。比如戊二醛,环境温度低于20℃时消毒效果逐渐下降,这类消毒剂温度高会提升消毒效果;比如臭氧,环境温度高于42℃时臭氧会加速分解,氯制剂同样受环境温度影响,温度越高用于杀灭病原体的氯挥发越快,杀毒效果也随之降低,这类消毒剂温度升高会降低消毒效果。

消毒剂的作用机理,决定了每种消毒剂的最适作用温度,消毒环境温度低于或高于最适温度时会影响消毒效果。

4消毒溶剂的性质 消毒最常用的溶剂就是水,而各地稀释用水的pH存在一定差异,稀释用水pH变化会影响消毒剂的电离度或打破络合平衡。

pH偏高的碱性水会打破碘酸平衡,提升氯制剂、复合过硫酸氢钾、有机酸等酸性的消毒液的pH,导致消毒效果下降;

pH偏低的酸性水,对于烧碱、戊二醛(戊二醛最适pH 7.5-8.5)类需要碱性环境起消毒作用的消毒剂,酸性水会降低此类消毒剂杀灭效果。

我们需要了解每种消毒剂对溶剂最适pH,特别是最适溶剂pH范围比较窄的消毒剂,需要对溶剂进行预处理,进行pH测试并调配至最适pH。比如稀释过硫酸氢钾复合物粉时,需对碱性的消毒稀释用水过滤碱性颗粒物;当稀释用水呈酸性时,稀释泡沫清洗剂或戊二醛时可适当加入碳酸氢钠调节稀释用水的pH值,以达到最佳杀灭条件。而碱性稀释用水对戊二醛消毒效果影响不大。

5)有机物的干扰:氧化类、氯制剂、醛制剂都会受到有机物(油脂、蛋白等)的干扰,包括我们常用的过硫酸氢钾复合粉也会受到干扰。因为有机物会作为底物与此类消毒剂发生反应,从而会使消毒剂效果降低,严重者甚至失效。

6)硬水的影响:硬水中含有可溶性固体或过高的钙、镁离子等,这些物质可与部分消毒剂的有效成分发生络合或螯合反应,从而降低了消毒剂的杀灭效果。比如当有机酸遇到来自喀斯特地貌的硬水时,可以生成沉淀并降低杀灭效果。

7)拮抗作用:多种消毒剂之间存在拮抗作用,他们联用或混合时会降低杀灭效果,最常见的就是碱性和酸性消毒剂之间的拮抗现象。比如在日常消毒操作中,由于冲洗不彻底导致相邻环节中存在拮抗作用两种消毒剂发生相互干扰,降低了本环节的消毒效果。因此我们要重视存在拮抗作用两个环节之间的冲洗和沥水操作,以求避免或降低消毒剂之间的拮抗现象出现。

1 化学类消毒剂的作用机制

消毒剂按消毒谱又可分为低效、中效和高效消毒剂。高效消毒剂是指可杀灭一切病原体的消毒剂;中效消毒剂是指能杀灭分枝杆菌、真菌、病毒和细菌繁殖体等微生物的消毒剂;低效消毒剂是指只能杀灭细菌繁殖体和亲脂病毒的消毒剂。其优劣势见表2

由于细菌和病毒主要成分是蛋白和脂质等有机成分,对于有机质敏感的氧化剂类、卤素类、氯制剂、醛制剂类等消毒剂而言都能起杀灭病毒和细菌的作用,因此上述消毒剂均属于高效消毒剂。季铵盐的消毒机理是改变细胞膜的通透性,继而发生溶胞作用,引起细胞溶解或坏死。因此对细菌更有效,对病毒相对较差,属于低效消毒剂。

在设计消毒程序时,不仅要考虑灭活病毒,也要杀灭细菌,就需要不同功能的消毒剂联合使用。

知晓消毒剂作用机理才能对消毒程序进行科学设计,避免造成消毒误区出现。

2 不同消毒剂的优劣势分析

 

二、非洲猪瘟防控中消毒剂应用的七大误区

 

1、误区一:杀灭细菌作为消毒评价指标

从表1可以了解到,季铵盐类的作用机理是改变细菌外膜的通透性,使细菌失水而死亡。因此季铵盐、表面活性剂类消毒剂对细菌更高效,但这种作用机制对囊膜病毒的效果较差。由于细菌和病毒是两类不同的微生物,其杀灭机制也是不同的。在评估消毒剂时以细菌作为底物评价消毒剂的优劣,并不适用于病毒。比如过硫酸氢钾复合粉杀灭细菌的效力低,当其对比测试的消毒剂中存在季铵盐类等低效消毒剂成分时,往往会导致消毒剂评价结果失真。

2、误区二:使用不可降解核酸的消毒剂,却以PCR检测作为效果评价标准

过氧化物(如过氧乙酸)、含氯消毒剂(如次氯酸、二氧化氯)可与核酸发生氧化还原反应,降解核酸;火碱、碱性的泡沫清洗剂也可以与病毒核酸发生中和作用从而降解核酸。戊二醛、酚制剂等消毒剂只能固定病原体的蛋白,但却无法降解核酸,反而使用戊二醛后有可能使核酸降解更慢(因为空气中含有降解核酸的DNA酶,酶也是蛋白质,醛制剂可以使这些核酸酶失活,从而影响自然环境下核酸降解)。

注:在降解核酸方面,次氯酸的效果优于过硫酸氢钾复合粉,过硫酸氢钾复合物粉的效果优于火碱。降解核酸需要时间,上述制剂可以短时间将核酸裂解为小段(此时病毒已经失活),降解成不能被荧光定量PCR检测到的小片段(<100 bp)需要几个小时的时间,一般建议消毒12小时后再进行采样检测。

3、误区三:未经充分清洗或无法洗净情况下混用酸性和碱性消毒剂

在常见的洗消程序中,室内消毒前会用火碱浸润,然后再用过硫酸氢钾复合物粉消毒。虽然操作过程有冲洗环节,但实际上渗入墙壁缝隙中的碱水很难被冲洗干净,当再用酸性的过硫酸氢钾复合粉消毒时,消毒剂难免在一定程度被碱中和,而没有发挥应有的消毒作用。这种现象屡见不鲜,解决办法就是充分冲洗并做pH类残留监测,尽量避免或减少酸碱混用等拮抗情况出现。

4、误区四:不去污、不沥水

除了有机酸和碱(碱会受到血清影响,但不受油污影响)外,绝大多数消毒剂都会受到油污的干扰。油脂包裹后的病毒除了能显著延长病毒的存活时间外,也会让氧化类消毒剂先与油脂发生氧化还原反应,从而在作用时间内不能杀灭病毒。

不沥水,除了有可能会导致洗消程序中相邻环节消毒剂拮抗问题的出现,也会使消毒剂浓度降低,从而降低杀灭效果。沥水不足,影响最大的是烘干环节(导致烘干时水分蒸发,由于水的热熔比高,降低了烘干房的升温速度,从而缩短了达到杀灭温度的作用时间,导致烘干消毒效果降低或失败)。

5、误区五:水质差影响消毒效果

碱性水质会影响酸性消毒剂作用外,水中溶解性固体总量(TDS也会消耗酸性消毒剂的有效成分。比较常见的是,盐碱地的地下水碱性较高或含卤素较高时,会影响过硫酸氢钾复合物粉的效果。戊二醛最适作用pH7.5-8.5,用自来水(往往偏酸性)配置戊二醛消毒剂需要测定并调节(加入碳酸氢钠)pH

除了水质之外,比较常见的还有作用时间不足,如车体上喷洒戊二醛,在晴天时很快即挥发,达不到30分钟的有效作用时间。

6、误区六:不考虑消毒剂的时效性

过氧乙酸需要现用现配,火碱也需现用现配,稀释后长时间存放的火碱会与空气中的二氧化碳生成碳酸氢钠,从而失去杀菌能力。

此外过硫酸氢钾复合物粉,也不是稀释后马上就能使用的。遇水后过硫酸氢钾复合物粉会发生链式循环反应,室温下需要至少10分钟后,才能发挥其消毒作用。

7、误区七:不关注消毒剂的有效浓度及其残留

无论用漂白粉处理水源还是用含氯类消毒剂处理蔬菜,都需要使水中的有效氯含量少于1 ppm后,才能饮用或食用,否则会引起猪只和人员的消化道问题,建议猪场购买余氯计,测定每种程序的消毒剂残留的安全周期。

臭氧消毒需要达到20 ppm后才有效,建议猪场购买臭氧浓度仪测定熏蒸间的最低点臭氧浓度(往往最高处是臭氧浓度最低点)。由于臭氧密度大,加装风扇和加湿器有利于臭氧进行物品的表面消毒。

 

三、消毒建议

 

1碱性消毒剂(火碱、生石灰和泡沫清洗剂)适用于室外消毒,不适用于猪舍内部消毒
碱类物质用于室外消毒有几大优点:(1)广谱,不仅对病毒和细菌都有效,对芽孢和寄生虫卵也有效;(2)杀毒迅速,几分钟内可杀灭非洲猪瘟病毒;(3)受温度影响较小。
火碱不适用于室内消毒的原因是:(1)强腐蚀性,对电子元器件也有很大的腐蚀;(2)可能造成酸碱混用;(3)清洗不干净时,对猪可能会产生严重灼伤。
2、复方戊二醛可用于猪舍内空舍消毒,但不适用室外消毒
复方戊二醛结合了季铵盐和戊二醛的优势,季铵盐的正电子会聚集到病原体表面,改变病原体的通透性,从而使戊二醛更快地固定病原体内膜中的蛋白,效果更佳。
复方戊二醛室内消毒的优势在于:(1)室内温度条件相对可控,利于发挥消毒作用;(2)对细菌和病毒均有效;(3腐蚀性小,有利于保护舍内设备尤其是电子元器件;(4)性价比高。
3、过硫酸氢钾复合物粉+有机酸可用于紧急情况下的带猪消毒
过硫酸氢钾复合物粉+有机酸对于猪的影响相对较小,并且二者都是酸性物质,无拮抗作用,受有机物干扰小,可用于带猪消毒和舍内除尘。
此外,过硫酸氢钾复合物粉和机酸同样适用于对蔬菜和猪场水线的消毒。
4、物品可用臭氧熏蒸或放置处理
对于进场物资用臭氧熏蒸是可靠的消毒方式,臭氧具有强氧化作用,在湿度>60%时,臭氧浓度达到20ppm时并维持1个小时,对空间内的物品具有广泛、并可靠的消杀效果,可用于物资的表面消毒和个人物品的全方位消毒。

物品在室温下放置5天,病毒可自然失活(数据源自2015年文献Survival of African Swine Fever Virus in Excretions from Pigs Experimentally Infected with the Georgia 2007/1 Isolate》,翻译内容见表3)。对于不便于彻底消毒的物品如饲料可建设恒温的储存室,经放置后物资的风险也可大大降低。

3 非洲猪瘟病毒的存活时间

 

四、小 结

 

通过查阅非洲猪瘟相关文献,非洲猪瘟病毒并没有我们想象的那么可怕,比如说在21℃时粪便和尿液中的病毒,不经过任何消毒措施病毒可以在5.1天内完全失活。因此,在掌握非洲猪瘟病原学特性的基础上,我们不但需要熟知消毒剂的作用机理,也需要关注环境温度、配比浓度、作用时间、稀释用水等作用条件对消毒剂消毒效果的影响,如此才能做好生物安全、防控好非洲猪瘟。

 

 

 专家点评 

 

在养猪一线生产中,多数猪场经常将生物安全和消毒混为一谈,认为生物安全就是消毒,消毒就是在做生物安全,究其原因还是防控认知出了问题!

当我们的防控认知出现问题时,防控方法出现错误就在所难免,结果失败自然是水到渠成、瓜熟蒂落的事情。防控失败,认知没有提升时,复盘失败原因不是生物安全不够系统、不够科学,而是消毒药用少或用轻了,此时他们的解决方案就是大幅度提高消毒频率和增加消毒剂量,以此升级加码自己所谓的“生物安全”,导致各种变态般的过度消毒频频出现。消毒剂的不当使用,不仅是对生物安全的误解,更是消毒认知不足的体现。

消毒认知偏差,不仅带来了防控失败,而且为环境污染埋下了隐患。

非洲猪瘟防控,我们不但需要提高认知,明确消毒与生物安全的辩证关系,更要熟知消毒剂正确使用方法,唯有如此才有可能获得防控成功。

虽然消毒只是生物安全系统防控的一个点,但是在生物安全防控中承担着画龙点睛的作用,其操作是否科学和规范,直接影响着防控结果走向。

在非洲猪瘟防控中,由于病毒看不见、摸不着,多数猪场消毒又缺乏操作标准和验证方法,导致消毒剂使用存在过度或无效等种种误操作情况,严重影响了猪场的非洲猪瘟防控。

本篇文章以消毒剂作用机理为基础,从消毒剂作用环境温度、杀灭浓度、作用时间、溶剂性质、拮抗作用等七方面,针对生物安全中消毒剂使用存在的误区,详细论述了消毒剂的正确使用方法,为猪场科学和规范使用消毒剂提供了借鉴和参考。

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