非电解微酸性次氯酸水消毒剂在养猪场整体清洁消毒中的应用模式

刘长军 刁春文 丁岚峰

（1黑龙江省牡丹江市农业农村局，黑龙江牡丹江 157013；2江苏神力特生物科技股份有限公司，江苏盱眙 211700；3黑龙江民族职业学院，黑龙江哈尔滨 150066）

非电解微酸性次氯酸水（CELA水）消毒剂属于绿色环保、安全、对人畜无害的新型含氯消毒剂，可广泛杀灭病原微生物[1]，在养猪场可利用CELA水开展水线生物膜、饮水、环境及物体喷雾、喷淋和浸泡等清洁消毒。次氯酸水消毒剂的生成装备经历了盐水电化学电解法、膜电解单流体系法等40年的历程[2,3]，2008年非电解法合成微酸性次氯酸水发生器的问世（横流喷射混合反应工艺），解决了电解法生成的消毒剂产品不稳定的问题。2017年照那木拉与山本善和结合中国实际，采用喷射流式相界面横流喷射链式反应工艺，开发出CELA水消毒剂装备及其消毒剂，适应性、稳定性大为提高，提升了养殖业水线生物膜、环境空气、养殖设备器具以及带畜消毒应用的安全性[4,5]。当前，非洲猪瘟、新型冠状病毒肺炎等疫情时刻提醒养殖从业者应重视养猪场的清洁与消毒工作。要实现养殖环境、易感动物及畜产品消毒的常态化，防患于未然，为提升养猪场的生物安全、畜产品质量安全、公共卫生防疫安全，筑牢人兽共患传染病的铁臂屏障。

1 CELA水装备及消毒剂技术

1.1 CELA水装备及其消毒剂的消毒原理

CELA水发生器依据核化学链式反应原理，采用喷射流式相界面横流喷射链式反应工艺，使暴发式水分子与次氯酸分子瞬间结合，形成稳定的次氯酸水分子团，通过IOT智能系统和pH值调控系统，生成CELA水[5]。其消毒原理延用Fukuzaki的研究：细胞膜表面带有负电荷，次氯酸根（ClO-，也带负电荷）不能轻易进入细胞内部，而次氯酸（HClO）是中性小分子，可以穿透细胞膜，进入细胞内部，并与其内部的DNA和线粒体发生反应，使其死亡而达到杀菌的作用。这在一定程度上解释了同等有效氯的情况下，为什么次氯酸的杀菌能力比次氯酸钠（NaClO）好的问题。同时，次氯酸在杀菌、杀病毒过程中，不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，而且因次氯酸分子小，不带电荷，还可渗透入细菌（病毒）内与菌（病毒）体蛋白、核酸和酶等发生氧化反应，破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致其死亡，从而杀死病原微生物[1,6,7]。

1.2 CELA水装备及其消毒剂的特点

CELA水发生器及其消毒剂的核心是喷射流式相界面横流喷射链式反应专利技术、pH调控技术及计算机控制系统，目的是能生成稳定的次氯酸小分子水，其装备及消毒剂具有以下特点：①即时生产：采用流体控制技术，可现场即时生产CELA水，相当于把CELA水消毒剂生产搬到养猪场即时消毒。②一机多用：可带猪饮水消毒、器具消毒和环境喷雾消毒一体化，可开发CELA水的除臭功能，用于粪污除臭、去氨、环保、清洁环境等。③浓度可调：采用计算机IOT远程监控、消毒剂浓度可调，自动设置喷淋、喷雾的时间和次数。④产能可调：装备（成套设备）产能0.75～10.00 t/h，扬程40 m，可根据养猪场的实际情况设计控制产能。⑤技术标准先进：pH值6.20±0.05～6.80±0.05，有效成分≤200 mg/L，供电220 V、50 HZ，最大功率4 500 W，自来水或井水进水压力要求：0.1～0.3 Mpa，进水流量≥1 500 L/h；主机重300 kg。使用环境：室内，温度≥5℃。⑥CELA水消毒剂杀菌灭病毒谱广泛，可迅速杀灭细菌、病毒，控制人兽共患病，对非洲猪瘟、高致病性禽流感、冠状病毒、口蹄疫、大肠杆菌、沙门氏菌、霉菌等均有效。

2 养猪场CELA水装备消毒应用模式

2.1 CELA水供给模式

利用CELA水装备及其CELA水消毒剂技术的特性，对养猪场进出车辆、洗消中心、人行通道及大门、生活区、猪舍及生产工具等，实行水线生物膜及饮水、环境空间喷雾、物体喷淋或浸泡等整体消毒模式。推荐水线生物膜或饮水消毒≤5 mg/L、环境喷雾消毒≤50 mg/L，器具喷淋消毒≤100 mg/L以及周边烈性传染病流行时采用100～200 mg/L等（图1、图2）。

2.2 CELA水装备及消毒剂养猪场服务模式

对规模化养猪场采取有偿科技服务的方式，避免轮换消毒药物的麻烦，CELA水杀菌、灭病毒的整体消毒费用不高于现有防控非洲猪瘟病毒的消毒费用，免费提供成套CELA水发生器、储罐供给装置及喷雾、喷淋管道系统，实行技术服务交钥匙工程。通过IOT智能系统对装备运行远程管理监控，为养猪场培训CELA水机组管控人员，并按农业农村部防控非洲猪瘟疫情的有关规定，实施《CELA水消毒剂养猪场非洲猪瘟整体清洁与消毒技术要点》技术培训服务。

3 养猪场微酸性次氯酸水消毒应用

3.1 微酸性次氯酸水的消毒能力

牛会平等[8,9]采用微酸性次氯酸水在同浓度下，经35～45倍稀释后杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的能力达100%，高于11～16倍稀释的含氯消毒剂（杀菌能力60%），并且杀菌时间提高2倍，是次氯酸盐、二氧化氯的70～90倍。赖发伟等[10]证实，微酸性次氯酸水的杀菌剂效力是同等摩尔比次氯酸盐的80～100倍。CELA水与电解、非电解微酸性次氯酸水消毒剂以及传统氯系消毒剂相比，安全可靠、杀菌效力优于二氧化氯、季铵盐类、戊二醛类、次氯酸钠等[11,12]，如表1。

顾峥嵘等[1]报道，用0.1～2.8 mg/L微酸性次氯酸水（MBC浓度值）对多数微生物在2 min内即可杀灭，如：对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素肠球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、白色念珠菌、绿脓杆菌、产气肠杆菌、流感嗜血杆菌、棒状杆菌、化脓链球菌、细菌芽孢和炭疽杆菌以及SARS病毒、乙肝病毒、流感病毒、诺如病毒、诺沃克类病毒、埃博拉病毒、冠状病毒、O-157病毒等有很强的杀灭作用与功效[1,8,9,13]。郝晓霞[14]也证实，微酸性酸性次氯酸水（30～90 mg/L），对猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）和伪狂犬病病毒（PRV）具有较强的杀灭特性，不会对病毒宿主细胞Marc-145和BHK-21产生危害。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所采用CELA水与混合法非电解微酸性次氯酸水对1006copies/mL浓度的ASFV进行浸泡、喷洒、喷雾杀灭的试验，结果发现CELA水杀灭非洲猪瘟病毒的时间迅速，可提高速率约15 min，如表2。

表1 CELA水消毒剂与含氯消毒剂比较表

表2 CELA水与横流喷射混合反应的非电解微酸性次氯酸水对ASFV消毒比较表 （min）

3.2 微酸性次氯酸水猪场环境、人员、物体消毒

一般采用50 mg/L浓度CELA水喷雾消毒养猪场环境、生活区及人员，50 mg/L浓度喷雾消毒门卫进出车辆、100 mg/L浓度喷洒冲洗或浸泡生产工具等物体。刘文等[16]用90 mg/L微酸性次氯酸水喷雾消毒猪舍，有效减少了空气中金黄色葡萄球菌的数量，消毒后舍内空气中微生物含量在3 d内能维持在较低的水平。丁玉春等[17]采用酸性、碱性及微酸性次氯酸电解水对规模猪场入口通道（车辆：200～300 mg/L电解水；人员：10～30 mg/L电解水）、空圈舍（200 mg/L电解水）及带猪圈舍（80～120 mg/L电解水）进行消毒比较，结果微酸性次氯酸电解水的杀菌高效广谱、无污染无残留。石志芳等[18]采用不同浓度梯度的微酸性次氯酸水对猪舍、人员通道、消毒间和运输车辆进行喷雾消毒，并与0.2%消毒灵和0.2%聚维酮碘进行比较，结果发现采用100 mg/L次氯酸水（相当于50 mg/L的CELA水）喷雾，有效地抑制了猪舍空气、车厢空气及其表面微生物的生长，灭菌率分别为89.5%、87.5%和90.5%，显著高于0.2%消毒灵和0.2%聚维酮碘溶液；并发现用80 mg/L次氯酸水（相当于40 mg/L的CELA水）对人员通道、消毒间空气及人体衣服表面进行5 min的喷雾消毒效果最佳，灭菌率分别为94.2%和84.7%，与高浓度的次氯酸水组间无显著差异。喷雾消毒中无人员不良反应，对猪场金属设备设施无腐蚀作用。关文怡等[19]分别用0 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、250 mg/L电解次氯酸水喷雾消毒带猪圈舍后，对仔猪血液中白细胞数、红细胞数、血红蛋白浓度和血小板数以及血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白、丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶无影响。使用250 mg/L最高浓度的电解次氯酸水连续喷雾30 min，对仔猪的生长和健康状况无影响。

3.3 微酸性次氯酸水猪场水线生物膜及饮水消毒

根据美国FDA、日本劳动厚生省及国内试验数据，推荐采用CELA水5 mg/L浓度饮水、水线生物膜消毒10 mg/L浓度为宜。2017年谢丹[20]研究证实，采用10～30 mg/L酸性电解水，在仔猪饮用8.6℃凉水与30℃温水细菌总数及总大肠杆菌群均超过饮水标准的情况下，加入酸性电解水后细菌总数显著降低，总大肠杆菌群降为0，达到了饮用水标准。饮用酸性电解水具有降低料肉比（F/G）的趋势，明显降低了断奶仔猪腹泻率，比饮用30℃温水仔猪的腹泻率降低了62.22%。同时，饮用酸性电解水对断奶仔猪直肠微生物丰度及多样性没有显著影响，盲肠与直肠菌落组成有相似性的趋势，可降低断奶仔猪治疗次数、提高健康水平；对肠道微生物菌群有所改变，拟杆菌门和厚壁菌门占比例最高，达到75%；拟杆菌门相对丰度（66.08%）高于对照组（53.36%）；肠道放线菌门与互养菌门相对丰度随着有效氯浓度的增加而明显增加。其中，与肠道健康相关的劳特氏菌属、梭菌属、罗斯氏菌属、琥珀酸弧菌属、毛螺菌属、普氏菌属、链球菌属、栖粪杆菌属等显著升高。

综上所述，在非洲猪瘟疫情和新型冠状病毒肺炎疫情的影响下，养猪场要做好常态化生物安全消毒，重点对传染源、传播途径和易感动物3方面因素进行科学防疫设计与管控，全面保障安全生产和人畜健康。近年来，非电解微酸性次氯酸水（CELA水）装备技术及其消毒剂对非洲猪瘟病毒、高致病禽流感病毒、新型冠状病毒等消毒研究与应用取得了长足的进步，相对于电解法的强酸性电解水、微酸性电解水等在装备技术方面具有运输方便、管控智能化、消毒范围广、无毒无残留等生物安全的优势，可直接用于养猪场消毒、疫病防控。采用CELA水装备及其消毒剂可以使养猪场开展全方位消毒，实现了“即时生产消毒剂，饮水、喷雾、喷洒消毒一体化”、减少了更替消毒药物，促进了养猪场产业升级和现代化整体消毒模式的应用，可以给我国畜牧业带来较大的生态效益、经济效益和社会效益。