畜禽舍常用新型消毒产品及研究进展

麦金辉 张琳玉 王江萍 李 鑫 谢小红*

(1 湖南农业大学动物医学院，湖南长沙 410128；2 长沙绿叶生物科技有限公司，湖南长沙 410128）

我国是一个农业大国，畜禽养殖行业包括养猪业、养牛业、养羊业和家禽养殖业等，随着现代农业的发展，我国的养殖模式与规模通常分为集约化与规模化养殖、家庭农场养殖以及合作社养殖等，近年来，我国的养殖行业生物安全面临较为严峻的挑战，特别是动物疫情的发生与传播。动物传染病具有发病快、传染率强、致死率高等特点，如牛结核病、口蹄疫、羊布鲁氏菌病、家禽马立克病、禽传染性喉气管病、猪流行性腹泻、非洲猪瘟等，给我国的养殖行业造成了一定的经济损失。尤其是近年来养猪业遭受了非洲猪瘟的肆虐，引起了猪价的大幅波动，严重威胁人民的生活水平与身体健康。

在动物疫病防控中，除了疫苗与药物防控，对于畜禽舍的消毒灭菌是必不可少的环节，特别是在日常生产中，疫情发生后应及时扑杀畜禽、放空栏舍，并在复产复养前对畜禽舍进行彻底的消杀，以便更好地进行生产工作，避免疫情的再发生。因此，在对消毒产品的选择及使用方面，需进行严格筛选和比较，本文通过对不同种类的畜禽舍消毒产品进行分类比较，以供针对不同类型、不同情况的畜禽舍消毒灭菌进行选择。

1 强碱类消毒剂

强碱类消毒剂包括氢氧化钠、生石灰等。氢氧化钠消毒剂俗称烧碱，为片状或颗粒状，具有强腐蚀性，易受有机物的影响。其可以使病原体的蛋白质变性与核酸水解，破坏细菌的新陈代谢，进而杀灭病原。氢氧化钠是目前能灭活非洲猪瘟病毒的最强化合物，一般用2%氢氧化钠溶液对畜禽舍进行冲洗或者喷洒可杀灭多种病毒，但氢氧化钠容易对畜禽栏舍金属制品或运输车辆等造成腐蚀，且容易对皮肤等造成灼伤[1]，使用时务必谨慎小心。Kalmar 等[2]研究表明，氢氧化钠能有效灭活如人类免疫缺陷病毒、PRV 和ASFV 等脂质包膜病毒。生石灰价格低廉，具有一定吸潮作用，将其溶于水后显碱性，畜禽舍常将其配制成1.0%～10.0%的溶液进行环境消毒[3]，生石灰还具有吸湿性，也可以将其直接以干粉的形式进行铺洒使用，可有效降低环境湿度，通常对圈舍过道，养殖场外围，车辆通行道路等进行铺洒或动物无害化处理时使用，能够有效杀灭病原微生物[4]。

2 强氧化物类消毒剂

强氧化类消毒剂具有较强的氧化性质，能够使有机物氧化变性，如使病原微生物的蛋白质、酶、核酸等结构变化或变性失活，从而杀灭病原微生物[5]。强氧化类消毒剂包括过氧乙酸、过氧化氢、高锰酸钾和臭氧等[6]，具有广谱杀菌的特点，使用后无残留无污染，但化学性质稳定性较差，对金属有腐蚀性，易分解。过氧乙酸无色，具有强烈刺激性气味，易挥发，形成蒸汽后遇明火易发生燃烧或爆炸，具有一定的危险性，不宜长期储存[7]。其可用于畜禽栏舍、饲料槽、非金属器具及手部等消毒，0.1%～0.5%过氧乙酸的水溶液可用于喷洒、浸泡和涂擦，另外可用于熏蒸和水的消毒[8]。但过氧乙酸腐蚀性较强，对于畜禽具有一定的刺激性，是非洲猪瘟病毒的高效消毒剂[9]。过氧化氢水溶液俗称双氧水，最终分解产物为氧气和水，对环境无污染，在临床上也是较为常见的消毒剂，浓度在3%以下的过氧化氢可用于环境消毒，6%以上浓度可用于灭菌，对病原微生物具有较强的杀灭作用[10]。临床上一般用3%的溶液进行创口的清洗。同时过氧化氢具有强氧化性，浓度过高会造成皮肤和组织的严重灼伤，如果长期接触可能会引起肺脏、肝脏、肾脏等脏器的损伤[11]。高锰酸钾同样是一种强氧化剂，呈黑紫色，具有金属光泽，能够有效杀灭细菌、真菌和病毒，在酸性条件下能够明显提高杀菌作用。0.01%～0.02%的高锰酸钾溶液可用于饮用水的消毒，0.05%的高锰酸钾可用于饮水器、食槽等器具的浸泡消毒，另外高锰酸钾溶液可用于黏膜的冲洗及伤口的冲洗[12]。臭氧是具有鱼腥味的气体，可以通过紫外线灯照射空气中的氧气生成臭氧，但臭氧极其不稳定，极易分解，半衰期为15～30 min，可用于密闭空间内的熏蒸消毒，畜禽舍、舍内物品及水的消毒，可去除异味等，对微生物具有较强的杀灭作用。

3 卤素类消毒剂

常用的卤素类消毒剂包括含氯消毒剂和含溴消毒剂，卤素类消毒剂具有杀菌效果好、范围广、成本低廉等特点，能使病原微生物中的蛋白质变性、氧化微生物的活性基团，破坏其新陈代谢，从而使微生物死亡[13]。市面上常见的卤素类消毒剂包括漂白粉、二氧化氯、氯气、二氯异氰尿酸钠、二溴海因、溴氯海因等。

含氯消毒剂消毒能力强、用量少，对细菌、真菌、病毒及寄生虫等都有杀灭作用。漂白粉是较为常见的含氯消毒剂，主要成分是次氯酸钙，为灰白色粉末或颗粒状，易吸潮分解，有明显的氯臭，常用于栏舍地面、粪池及污水的消毒使用，作用浓度为2～5 g/L，同时可用于饮水消毒，使用浓度为3～20 mg/L，但其稳定性较差，易受光、热的影响而分解。

目前较为常用的含氯消毒剂为二氧化氯，其杀菌能力是氯气的3～5 倍，世界卫生组织将其列为A1 级高效安全消毒剂，二氧化氯的有效含氯量为263%，作用机理是释放新生态氧和次氯酸根离子，具有强氧化性，二氧化氯无致癌、致畸、致突变效应，消毒时也不产生有毒物质，对人畜无刺激，常应用于畜禽活体、饲料消毒保鲜、畜禽设备、栏舍空气的消毒及除臭等，使用浓度为20～100 mg/L[14]。由于其安全高效，同时正逐步代替氯气被自来水厂用于饮用水消毒，常用浓度为0.1～2.0 mg/L。二氧化氯极易溶于水，不易发生水解作用，能够与水中的含醛基、双键等有机物和还原态铁、锰、硫化物等无机物发生强氧化反应[15]，此外二氧化氯也被广泛用于医用消毒领域，其对临床上常见感染菌具有极好的杀灭效果。浓度为50 mg/L 时，作用1 min，即可100%杀灭表皮葡萄球菌、乙型溶血性链球菌、粪肠球菌、鲍曼不动杆菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、产气肠杆菌和阴沟肠杆菌等[8]，相同浓度作用3 min，可100%杀灭金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和铜绿假单胞菌；浓度为150 mg/L 时，作用1 min，可100%杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢[16]，Morino 等[17]研究证实了二氧化氯在一定湿度下，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌、包膜病毒和非包膜病毒都有很好的杀灭作用。

4 醛类消毒剂

醛类消毒剂对病原微生物的杀灭机制主要是烷基化作用，醛类消毒剂中的醛基分子可以与病原微生物中的蛋白质和核酸中的氨基、巯基、羟基、羧基等进行反应，破坏其生物分子的活性，进而表现出强有力的杀菌作用[18]。

甲醛是最早使用的醛类消毒剂，其消毒时使用的浓度为35%～40%的水溶液（又称福尔马林），无色透明液体，易挥发，常用于畜禽舍、密闭栏舍等的熏蒸消毒[19]。福尔马林与高锰酸钾和水按2∶1∶1 混合使用可快速产生大量的热量，使甲醛以气体的形式挥发，扩散于空气中，空气最适湿度为60%～90%时，甲醛可使病原微生物的蛋白质变性凝固和溶解脂类，达到消毒效果，其消毒作用时间一般为24 h，具有消毒效果好，成本低廉等优点，但具有强烈的刺激性气味，长期接触可导致明显的毒性副作用，并且会诱发癌症，对机体产生损伤，具有一定的危险性。

国际食品安全及公共卫生组织认为，戊二醛是常用单一成分消毒剂中消毒能力最强的一类，成为化学消毒剂发展史上的第三个里程碑[9]。戊二醛是带有刺激性气味的油状液体，具有一定的毒性，相比于甲醛，其刺激性、致癌性、对金属的腐蚀性较小，受有机物的影响较小。可杀灭细菌繁殖体、细菌芽孢、非洲猪瘟病毒等病原微生物，其杀菌效果是甲醛的10 倍，是醛类消毒剂中杀菌效果最好，且对非洲猪瘟病毒最有效的消毒剂。在pH 值为4.0～9.0 之间，随着pH 值的上升，杀菌作用效果不断增强[20]，当pH 值大于9.0 时，戊二醛发生聚合，杀菌作用迅速消失。目前市面上有碱性戊二醛和酸性强化戊二醛2 种消毒剂，主要用于器物的浸泡消毒，碱性戊二醛对芽孢杀灭作用较强[19]，但其只能储存2 周，不便于长时间的存放与运输，酸性强化戊二醛聚合作用较慢，稳定性较强，可室温存放18 个月。

5 新型纳米材料消毒剂

纳米抗菌材料是一类具备抑菌性能的新型材料，是在纳米技术出现后，将抗菌剂通过一定的方法和技术制备成纳米级抗菌剂，再与抗菌载体通过一定的方法和技术制备而成的具有抗菌功能的材料。纳米材料结构单元的尺度在1～100 nm 之间，属于微观系统，与宏观系统物质相比，显示出特异的性质，具有表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等。这些特性也就决定了纳米材料在各领域的广泛应用，例如在药物递送、医疗器械、环境治理和电磁材料等方面。纳米科技从20世纪发展至今，从最初的单一材料到如今由各种单一材料组合而成的多维的具有纳米结构的体系，这些复合材料也具备了更优异的性能。

研制和利用抗菌材料来抑制和杀灭有害细菌是提高畜禽健康养殖水平的一个重要方面。传统的抗菌材料，如抗生素、季铵盐等不仅会导致微生物的抗性，还会造成严重的环境污染。纳米材料具有超强的抗菌性能，作用效果持久，不易诱发细菌耐药性，有望成为一种新型畜禽舍抗菌材料。在众多金属及其氧化物纳米粒子中，银纳米颗粒抗微生物效果最好，研究也最为广泛。纳米银作为一种新型高效无机抗菌剂兼具了催化和抗菌双重性能[21-25]，可以杀灭大多数致病微生物，包括细菌、真菌和病毒[26,27]。纳米银的抗菌机理主要有以下3 个方面：首先是与病原体表面膜蛋白相互作用，破坏病原体的被膜结构，使病原体裂解死亡；其次是进入病原体内部与呼吸链上的蛋白（巯基、氨基等）结合，破坏呼吸链，阻断病原体新陈代谢；另外，进入细胞内部的纳米银与病原体DNA 相互作用，破坏DNA 结构并抑制其复制过程，影响病原体增殖过程[28-31]。纳米银独特的杀菌机制，使得纳米银在很低的浓度下就可以迅速杀灭病原体，使其失去繁殖能力从而无法产生下一代。因此，到目前为止，还没有任何微生物对纳米银有很好的抵抗力[32]。

纳米银作为一种新型的广谱抗菌剂，目前已在生物医药、纺织材料、建筑材料以及生活用品等多个领域得到了广泛的应用[33]。近些年来，不少研究者将纳米银材料用于水产养殖病害防治中。魏亚楠等[34]制备的纳米银/聚乙烯醇复合物对鳗弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、哈维氏弧菌、灿烂弧菌及点状气单胞菌等6 种典型的水产病原菌均有显著的抑菌效果。刘小莉等[35]研究证明纳米银对普罗威登斯菌XLX5、变形杆菌BY-2、摩根氏菌JY-1、副溶血性弧菌VP1 等4 种水产腐败菌的生长均表现出显著的抑制作用。封琦等[36]以水产病原菌迟缓爱德华氏菌和嗜水气单胞菌为研究对象，发现纳米银材料对水产病原菌具有明显抗菌效果。这些研究预示着纳米银材料可以作为一种新型抗菌剂，逐步替代抗生素或化学消毒成分，随着制造成本的降低，同时应用于水产及畜禽养殖行业。

6 小结

畜禽舍的消毒是贯彻预防为主的基本措施，特别是非洲猪瘟病毒等在近年来对我国养猪行业的威胁，当前并无安全、有效的疫苗和药物用于防控该病，提高猪场生物安全防控级别是抵御非洲猪瘟最有效的手段。当前，畜禽舍的消毒等生物安全防控工作成为养殖行业普遍关注的焦点，并演变成了日常规范工作之一，正确选择和使用高效、安全及有效的消毒产品是疫病有效防控的基本保障，同时动保行业为了迎合市场不同需求，开发新型高效安全的消毒产品也是发展所需。