一種新型豬場消毒設備空間消毒效果的評價

王昌建，張鵬軒，2，馬 沛，何世成，唐小明，胡巧云，彭 志，林 源，王衛國，劉道新

（1.湖南省動物疫病預防控制中心，湖南 長沙 410014；2.湖南農業大學，湖南 長沙 410128；3.湖南中凈生物科技有限公司，湖南 長沙 410600）

我國畜禽養殖正在向集約化、規模化發展，動物疫病群防群控問題變得日益突出。在動物傳染病防控過程中，消毒是消滅病原微生物的一種重要方式，徹底消毒能夠有效切斷傳播途徑，阻斷傳染病的傳播。2018年10月非洲豬瘟傳入我國，迅速在我國范圍內傳播，給養殖行業帶來了災難性的打擊[1-3]。由于尚沒有有效疫苗和藥物防控，非洲豬瘟的防控主要依賴生物安全等級的提高，這也意味著養豬業對消毒技術和消毒效果提出了更高的要求[4]。

目前，市場上有各類消毒設備，大多數傳統消毒設備將消毒劑呈水滴或霧滴形態噴灑出去，消毒后很難具有空間性與持續性。現有一種新型懸浮空間消毒技術，可將消毒劑結合增效劑形成納米噴霧，能夠均勻擴散到消毒空間的每個角落，在空氣中懸浮時間持久，達到物體表面消毒和空間范圍內徹底消毒的目的。因此，本研究主要評價懸浮空間消毒技術在物體表面及空間的消毒效果，驗證其懸浮消毒噴霧持續消毒的可能性，以及該技術在實際生產環境中消毒的效果和實用性。

1 試驗材料

1.1 消毒設備與消毒劑

使用的消毒設備為一種新型懸浮消毒機，使用的消毒劑為復方戊二醛（15%戊二醛、10%烴銨鹽）、癸甲溴銨（50%），均購自幻影三陸零農牧科技有限公司。

1.2 主要試驗器材與試劑

超凈工作臺、高壓滅菌鍋、恒溫培養箱、冰箱、電子天平、生化培養箱、移液器、金黃色葡萄球菌29213菌株、營養瓊脂培養基、生理鹽水、棉拭子。

2 試驗時間、地點與方法

2.1 試驗時間與地點

試驗分為實驗室部分和豬場部分。實驗室部分試驗時間為2019年9—10月，地點是長沙市寧鄉高新區。豬舍部分試驗時間為2019年11—12月，地點是湖南省瀏陽市淳口鎮。

2.2 懸浮空間消毒技術在實驗室消毒效果及持續消毒效果的評價方法

2.2.1 制備指示菌平皿 參照《獸用消毒劑鑒定技術規范》（1992）農（牧藥）字第101號，選用金黃色葡萄球菌29213菌株為消毒試驗指示菌。開封凍干菌種后，進行細菌繁殖體菌懸液的制備與活菌計量，通過菌液梯度稀釋，每個稀釋度做兩個平行，在固體培養基上涂菌，37 ℃培養24 h，選平皿菌落可計數范圍在30～300個，將計數結果換算成每毫升原液的菌量。原液計數后，將菌液稀釋成所需濃度，取100 μL菌液接種到LB固體培養基表面，用滅菌的涂布棒涂布均勻，制備60～80個含有種子菌的平皿作為指示菌平皿。

2.2.2 試驗場地 消毒試驗選擇在兩個獨立的實驗室中進行，實驗室1體積為54.46 cm3（長寬高為：626 cm×290 cm×300 cm），實驗室2體積為57.75 cm3（長寬高為：500 cm×350 cm×330 cm）。試驗組選用兩種消毒劑（復方戊二醛與癸甲溴銨），使用懸浮空間消毒方式分兩個實驗室同時進行消毒；待消毒劑在實驗室徹底散除后，再次選用復方戊二醛使用常規噴灑消毒作為對照組。消毒前將房間密閉，分開放置指示菌平皿于房間內5個不同位點，不同高度。指示菌平皿放置高度下見表1。

表1 實驗室空間放置的指示菌平皿高度

2.2.3 消毒方法 試驗所用消毒劑復方戊二醛與癸甲溴銨以及增效劑依據廠家說明，量取實驗室所需劑量。對照組常規噴灑消毒所用消毒劑依據廠家說明稀釋到相應比例后使用噴霧消毒工具進行噴灑；試驗組所用消毒劑無需稀釋，開機對房間進行消毒。

2.2.4 試驗分組與設計 為比較懸浮空間消毒技術與常規噴灑消毒的消毒效果，試驗組與對照組消毒噴霧后，在固定的時間打開房間，取出和放入對應分組的指示菌平皿。消毒時間段0～0.5 h、0～1 h，代表作用0.5 h、1 h對指示菌平皿的影響。為進一步驗證懸浮空間消毒技術在空間與物體表面的持續消毒效果，在消毒噴霧完成1 h、2 h后，再分別放進新的指示菌平皿消毒1 h，看空間懸浮消毒劑是否能繼續具有消毒作用，消毒時間段為1～2 h、2～3 h。試驗所用指示菌平皿分批分次放入和拿出，具體分組下見表2。

表2 指示菌平皿分組

2.2.5 平皿培養計數 消毒試驗結束后，將所有組的指示菌平皿與對比參照平皿，放置37 ℃恒溫培養箱中培養24 h，培養后對每個平皿進行計數，統計結果。

2.2.6 殺菌率判定

2.3 懸浮空間消毒技術在豬舍中消毒效果的評價方法

2.3.1 制備指示菌平皿 制備方法同2.2.1，制備20～40個含有種子菌的平皿供消毒試驗使用，準備100個空的營養瓊脂平皿培養基供空氣沉降消毒試驗使用。

2.3.2 試驗場地 瀏陽市某豬場進行試驗，試驗豬舍長200 m、寬20 m，舍內設備配套齊全。選擇2個豬舍（圖1），豬舍A體積為98.68 m3（長寬高為2.67 m×4.2 m×8.8 m），豬舍B體積為84.00 m3（2.58 m×3.7 m×8.8 m）。每個豬舍相對密閉隔離，不對豬舍進行前期消毒，將豬分別飼喂在2個豬舍，飼養1個星期后，把試驗動物趕離隔離豬舍進行飼養。消毒前對畜禽圈舍進行沖洗，沖洗干凈后空出場地用于表面消毒和空氣消毒試驗。

圖1 試驗場地平面示意

2.3.3 試驗分組 復方戊二醛組：使用懸浮空間消毒技術在密閉豬舍A內進行表面與空氣消毒試驗。癸甲溴銨組：使用懸浮空間消毒技術在密閉豬舍B內進行表面與空氣消毒試驗。

2.3.4 表面消毒試驗

（1）物體表面環境菌采樣：消毒前與消毒4 h后分別在畜禽圈舍取5個位點采樣，分別為地面2個點、食槽2個點和墻面，取樣時將棉拭子用生理鹽水浸潤后，在面積為5 cm×5 cm的地面或其他物體表面橫直各用力擦拭10次，并不斷轉換拭子擦拭面，把拭子棉花端剪入1 mL采樣液內用力振搖100次（振蕩器30 s），將菌洗脫，洗液以生理鹽水10倍稀釋3個梯度，分別在營養瓊脂涂布均勻后放置于37 ℃恒溫培養箱培養24 h后作活菌計數。

（2）物體表面指示菌試驗：消毒前在畜禽圈舍內選擇不同高度的5個位點放置涂布有指示菌的平皿，5個點分別為欄桿高低2個位點、食槽、地面和窗臺，每個采樣點放置2個平皿，一共放置10個營養瓊脂平皿，消毒0.5 h、4 h后各取出一批平皿，放置于37 ℃恒溫培養箱培養24 h后作活菌計數（表3）。

表3 豬舍表面消毒指示菌平皿位置高度 cm

2.3.5 豬舍空氣細菌消毒試驗 采用平板沉降法采樣，在消毒前后圈舍內離地面1 m的高度的不同位置放置空營養瓊脂平皿，打開平皿（平皿蓋至于皿底，不可仰放，防止污染），每個平皿暴露于空氣中，一共放置5個，同時放一個空的營養瓊脂培養平皿于桌面上不啟蓋，以作對照。15 min后，依次蓋好平皿，記錄每組采樣時間，保證每組采樣時間基本一致。消毒1 h后（不開門窗）采用同樣的采樣方法、位置、次數、間隔時間、采樣時間等，采樣后的平皿置于37 ℃的恒溫培養箱培養24 h后作活菌計數。

2.3.6 殺菌率的計算

（1）表面消毒試驗殺菌率：

（2）空氣細菌消毒試驗殺菌率：空氣細菌總數（cfu/m3）=N×50 000/（A×T）。式中：N為平皿菌落數，A為平皿面積（cm2），T為平皿暴露時間（min）。

3 試驗結果

3.1 實驗室內兩種消毒方式殺滅指示菌結果

3.1.1 金黃色葡萄球菌原液計數結果 通過將目標菌菌液進行10倍的梯度稀釋，選擇合適的稀釋倍數進行涂板、計數，最終確定的菌液中菌落數以及指示菌平皿上的菌落數如表4所示。

表4 金黃色葡萄球菌計數結果

3.1.2 兩種消毒方式的消毒效果比較 通過兩種不同消毒設備、不同消毒劑消毒噴霧后，消毒噴霧作用0.5 h、1 h對指示菌平皿的影響，最終確定這兩種消毒方式的殺菌率。結果顯示，試驗組用復方戊二醛對實驗室消毒，懸浮空間消毒的指示菌平皿在實驗室暴露0.5 h、1 h后，活菌數均為0，對指示菌殺滅率均為100%；試驗組用癸甲溴銨消毒，懸浮空間消毒的指示菌平皿在實驗室暴露0.5 h、1 h后，活菌數均為0，對指示菌殺滅率均為100%。對照組用復方戊二醛對實驗室消毒，噴壺噴灑消毒的指示菌平皿在實驗室暴露0.5 h、1 h后，活菌數均為0，對指示菌殺滅率均為100%。試驗表明，兩種消毒方式在實驗室作用0.5 h或1 h，均對指示菌有明顯的殺菌作用，殺菌率均為100%（表5）。3.1.3 兩種消毒方式消毒后持續消毒效果研究 兩種不同消毒設備、不同消毒劑分別在消毒噴霧后1 h、2 h，在實驗室5個位點再放入新的指示菌平皿，消毒噴霧作用時長為1 h，驗證懸浮的消毒噴霧是否還有消毒作用，以及消毒噴霧持續消毒效率。結果顯示，癸甲溴銨組這兩個時間點放入的指示平皿培養后均沒有菌落生長；復方戊二醛組使用分析懸浮消毒技術后，1 h放入的平皿沒有菌落，2 h放入的平皿有3～8個零星的菌落；常規噴灑復方戊二醛組的平皿上都長出了菌苔，大于300個菌落，見表6。

表5 懸浮空間消毒方式和噴壺噴灑消毒方式消毒結果對比

表6 兩種消毒方式持續消毒結果

試驗結果表明，常規噴灑消毒在對實驗室消毒1 h后，對新的指示菌平皿殺菌效果顯著下降，殺菌率低于98.5%；懸浮空間消毒技術在對實驗室消毒后3 h內，仍具有較強的殺菌作用，對新的指示菌平皿殺菌率達到99.9%以上。

3.2 豬舍物體表面消毒與空氣消毒試驗結果

3.2.1 金黃色葡萄球菌原液計數結果 通過將菌液進行10倍的梯度稀釋，選擇合適的稀釋倍數進行涂板、計數，菌液濃度為1.9×109cfu/mL， 涂布指示菌平皿上的菌量為1.9×104cfu。

3.2.2 豬舍物體表面消毒試驗結果

（1）兩種消毒劑對指示菌平皿的殺菌結果。懸浮空間消毒技術使用兩種不同消毒劑，分別在密閉豬舍消毒噴霧后，消毒噴霧作用0.5 h、4 h對指示菌平皿的影響，最終確定不同消毒劑的殺菌率。結果顯示，用復方戊二醛懸浮空間消毒方式對密閉豬舍消毒，指示菌平皿在密閉豬舍暴露0.5 h，4個指示菌平皿均沒有長出菌落，1個平皿長出61個菌落；指示菌平皿在密閉豬舍暴露4 h后，5個指示菌平皿菌沒有菌落生長。懸浮空間消毒技術用癸甲溴銨消毒，指示菌平皿在密閉豬舍暴露0.5 h、4 h后，10個指示菌平皿都沒有菌落生長，表明平皿上的細菌都被殺滅（表7）。試驗表明，懸浮空間消毒技術用兩種消毒劑在密閉豬舍內作用0.5 h，即對指示菌有明顯的殺菌作用，殺菌率均大于99%；作用4 h后，指示菌殺菌率均達到100%。

表7 豬舍環境消毒后指示菌計數結果

（2）兩種消毒劑對物體表面菌的殺菌結果。用兩種不同消毒劑，分別在密閉豬舍消毒，消毒前后分別在食槽、墻面、地面等地方采樣、培養細菌后計數，計算出取樣面積內的菌量，計算確定不同消毒劑的對密閉豬舍不同位置物體表面菌的殺菌率。結果顯示，用復方戊二醛消毒劑采用懸浮空間消毒的方式對密閉豬舍消毒，對地面上細菌殺滅率均能達到97.6%以上，對墻面上細菌殺滅率均能達到99.6%以上，對食槽上細菌殺滅率能達到100%。消毒對豬舍物體表面菌的殺菌率平均能達到99%以上。

懸浮空間消毒設備用癸甲溴銨消毒劑對密閉豬舍消毒，對地面上細菌殺滅率均能達到98.2%以上，對墻面上細菌殺滅率均能達到95.6%以上，對食槽上細菌殺滅率能達到99.2%以上。消毒對豬舍物體表面菌的殺菌率平均能達到98%以上（表8）。

表8 豬舍消毒后物體表面的指示菌計數結果

試驗表明，懸浮空間消毒技術用兩種消毒劑在密閉豬舍內消毒后，即對豬舍地面、墻面、食槽等表面菌有明顯的殺菌作用，殺菌率均大于98%。

3.2.3 豬舍空氣消毒試驗結果 使用兩種不同消毒劑，分別在密閉豬舍消毒，消毒前后分別在圈舍內離地面1 m高的5個位點放置無菌營養瓊脂平皿、培養細菌后計數，計算確定不同消毒劑對密閉豬舍空氣中細菌的殺菌率。結果顯示，懸浮空間消毒技術采用復方戊二醛消毒劑對密閉豬舍消毒，消毒前空氣中的平均菌數為8.5×103cfu/cm3，消毒后空氣中的平均菌數為1.8×102cfu/cm3。消毒對空氣中細菌的殺菌率能達到97.9%以上。懸浮空間消毒技術采用癸甲溴銨消毒劑對密閉豬舍消毒，消毒前空氣中的平均菌數為5.8×103cfu/cm3，消毒后空氣中的平均菌數為4.6×102cfu/cm3。消毒對空氣中細菌的殺菌率能達到92.1%以上（表9）。

表9 豬舍消毒后舍內空氣菌計數

試驗表明，應用懸浮空間消毒技術經兩種消毒劑在密閉豬舍內消毒后，對豬舍空氣中細菌有明顯的殺菌作用，均能達到90%以上，復方戊二醛對空氣中細菌的殺菌作用略為明顯。

4 討論

隨著我國養殖業的發展，生物安全問題在豬場養殖業中愈發重要，高效高質量的消毒設備更能為豬群健康成長保駕護航。本研究通過實驗室與豬舍消毒試驗，對一種新型的懸浮空間消毒技術的殺菌效能、適用性進行評價研究，結果顯示其在實驗室和豬舍對于物體表面和空間都有很好的消毒效果。

該技術與傳統噴灑或超聲波的消毒方式相比較，創新之處在于增加了增效劑，集成微泵技術將常用的化學消毒劑形成懸浮狀消毒噴霧，消毒噴霧可以充滿消毒的空間，并在空間內長時間懸浮，通過調節消毒劑噴霧的濃度和消毒的有效作用時間，可以達到預期的消毒效果。這種消毒方式將消毒劑最大程度地送到空間每個接觸面，還能實現消毒劑在空間長時間懸浮，實現空間的空氣和物體表面同時消毒，解決了以往噴霧消毒作用時間不能保證、消毒面不確定是否均勻的問題，讓消毒可以做到更專業、更可控、更有效。

在當前非洲豬瘟疫情背景下，豬病形勢嚴峻，勢必需要明確消毒效果保證豬場生物安全體系的有效執行。新型的消毒設備可以通過控制噴射時間定量消毒劑驗證消毒效果，為豬場有效消毒提供了技術支撐和強效的工具。空間消毒的性能較高，可供豬場生產中的空間和物體表面消毒，如豬舍、倉庫、辦公室、藥品房、車輛等地方消毒使用。該設備操作簡單，一鍵啟動，應用于生產一線，大幅提高了工作人員的消毒效率。