不同消毒劑對雞舍細(xì)菌氣溶膠多樣性的影響

為了更好地了解不同消毒劑對肉雞雞舍內(nèi)微生物種類和數(shù)量的影響，使用了臭氧、有效氯、季銨鹽、戊二醛和混合消毒劑等5種不同類型的消毒劑。采用高通量測序和空氣采樣相結(jié)合的方法對肉雞房舍微生物群落進(jìn)行分析。結(jié)果表明:與未使用消毒劑的雞舍相比，使用不同消毒劑后空雞舍空氣中需氧菌濃度顯著或極顯著降低(P < 0.05或P < 0.01)，消毒后空氣中可吸入需氧菌顆粒數(shù)顯著降低。5種消毒劑中，混合消毒劑對總菌群的消毒效果很好(P < 0.05)。高通量測序共獲得508143條高質(zhì)量序列，鑒定出1995個操作分類單元。共鑒定42門312屬。使用不同消毒劑后，肉雞房內(nèi)空氣微生物群落結(jié)構(gòu)存在差異。在使用混合消毒劑處理的房屋中，含有條件致病菌(如志賀桿菌、芽孢桿菌和假單胞菌)的微生物群落的豐度很低，與未使用消毒劑的房屋相比顯著減少。alpha多樣性指數(shù)顯示，混合消毒劑處理的室內(nèi)微生物群落多樣性較低。與其他四種消毒劑相比，混合消毒劑處理過的房屋空氣樣品中僅檢出少量細(xì)菌;具體地說，只發(fā)現(xiàn)了四個門(變形菌門、擬桿菌門、放線菌門和厚壁菌門)?；旌舷緞?個菌門均有良好的消毒效果;然而，它并沒有完全消除它們。在屬水平上，混合消毒劑處理的房屋中未檢出芽孢桿菌、沙塵單胞菌和Shinella，而其他消毒劑處理的房屋中均檢出。高通量測序結(jié)果表明，多種消毒劑組合使用具有良好的消毒效果，可用于肉雞雞舍空氣的消毒。這些結(jié)果將有助于指導(dǎo)制定合理的肉雞雞舍消毒方案。

未經(jīng)處理和用消毒劑處理過的空氣中細(xì)菌總數(shù)(n = 9)。

A:不消毒;B:臭氧;C:有效氯;D:季銨鹽;艾凡:戊二醛;F:混合消毒劑。

介紹

近年來，隨著畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化程度的不斷提高，圈養(yǎng)動物的密度有所增加。此外，動物傳染病的傳播正在加速，出現(xiàn)了各種動物流行病(Wu et al.， 2012;Mellata, 2013;Mughini-Gras等人，2014;Threlfall等人，2014;巴博薩等人，2017;Poulsen等人，2017;斯特隆伯格等人，2017;Vinayananda等人，2017)。因此，畜禽舍的消毒已成為預(yù)防和控制疾病的重要措施。肉雞舍常用的化學(xué)消毒劑包括有效氯、臭氧、季銨鹽和戊二醛(Meroz和Samberg, 1995;Saklou等人，2016;Chidambaranathan和Balasubramanium, 2017)。用于肉雞舍大規(guī)模消毒的不同消毒劑通過不同的機制起作用，因此，它們的消毒效果也不同(Suwa et al.， 2013;Chidambaranathan and Balasubramanium, 2017;Maertens等人，2017)。目前，含氯化合物(二氯異氰尿酸鈉、次氯酸鈉、漂白粉、二氧化氯等)被廣泛用作畜禽生產(chǎn)中的消毒劑(Van Klingeren, 1995年;Boxall et al.， 2003)。有效氯能在低濃度下有效殺死結(jié)核分枝桿菌、腸桿菌、腸球菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌黑變孢子(Boxall et al.， 2003;Hakuno等人，2010;Suwa et al.， 2013)。許多研究表明含氯化合物可以通過改變微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)來殺死微生物(Venkobachar et al.， 1977;Virto等人，2005年;Liu et al.， 2006;Berg et al.， 2010)。臭氧是一種三原子氣體分子，作為一種強氧化劑，已在醫(yī)學(xué)上使用了150多年(Elvis和Ekta, 2011)。

臭氧具有有效的抗菌功能(Ozturk et al.， 2017)和抗氧化防御功能(Delgadoroche et al.， 2017)，因此具有廣泛的醫(yī)療應(yīng)用。革蘭氏陰性細(xì)菌比革蘭氏陽性細(xì)菌對臭氧更敏感，而細(xì)菌比測試的酵母菌菌株更敏感(Moore等，2000年)。Jacobs和Heidelberger(1915)首次合成了具有殺菌能力的季銨鹽化合物。季銨鹽的殺菌機制包括改變細(xì)胞滲透性，導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)容物外滲。季銨鹽是一種陽離子表面活性劑。鑒于陽離子的殺菌作用是基于親脂性的，而且革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁比革蘭氏陰性菌含有更多的脂質(zhì)，因此革蘭氏陽性菌更容易被季銨滅活。戊二醛可直接作用于細(xì)菌蛋白質(zhì)和酶，從而影響細(xì)菌代謝，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。戊二醛還可以阻止二鹽酸鹽從細(xì)菌孢子的外層釋放，以防止產(chǎn)孢。因此，戊二醛在肉雞舍內(nèi)更頻繁地用于消毒(Battersby等人，2017;卡斯特羅等人，2017)。戊二醛具有廣泛的殺菌譜，對細(xì)菌和病毒具有高效的殺傷能力。戊二醛還對梭狀芽胞桿菌產(chǎn)生的孢子有很強的作用，可引起壞死性腸炎，因此在流行病期間通常用于消毒細(xì)菌孢子(Miner等人，1993年;魯塔拉等人，1993;Brantner等人，2014)。

在高強度的耕種過程中，牲畜和家禽可通過糞便和呼吸道排出細(xì)菌和病毒，包括機會性病原體，并在空氣中產(chǎn)生生物氣溶膠，這可能危害人類和環(huán)境(Hojovec和Fiser, 1968;Bessarabov等人，1972;Petkov和Tsutsumanski, 1975;佩特科夫和Ba?kov, 1984;佩特科夫等人，1987;Just et al.， 2011a,b)。雞被轉(zhuǎn)移或淘汰后，空置的肉雞房會留下不同程度的污染?？辗肯臼谴笮宛B(yǎng)雞場控制疾病的重要步驟。消毒可以減少或殺死室內(nèi)潛在的致病微生物，防止致病微生物在批次之間傳播。

不同的消毒程序效果不同，選擇合適的消毒劑以及消毒程序和方法，可以有效控制雞舍傳染病的發(fā)生。這些方法主要包括清洗、浸泡、熏蒸、噴灑和紫外線照射。霧化消毒劑已經(jīng)應(yīng)用了半個多世紀(jì)。氣溶膠可以節(jié)約材料，形成消毒氣溶膠-消毒蒸汽氣體系統(tǒng)(Wichelhaus et al.， 2006;卡瓦略等人，2015;Saklou等人，2016)。超聲霧化技術(shù)的應(yīng)用，可以將液體霧化成氣溶膠狀態(tài)，獲得均勻分散的2 ~ 4 μm液滴。霧化后的液滴起到“種子粒子”的作用，在氣溶膠中形成聚集核，可以有效地與周圍的細(xì)顆粒碰撞，提高聚集效率。消毒液霧化后，在空氣中釋放大量水蒸氣，增加室內(nèi)相對濕度，提高消毒液對菌壁的穿透能力，增強消毒效果，減少消毒時間(Mu?oz et al.， 2017)。

理想的消毒劑應(yīng)具有良好的殺滅病原微生物的能力;性質(zhì)穩(wěn)定，不易受水質(zhì)、有機物等理化因素影響;有效控制養(yǎng)雞場的環(huán)境衛(wèi)生。因此，對空屋消毒后殘留的微生物進(jìn)行檢測是評價消毒效果的重要手段。可用于微生物氣溶膠檢測的方法很多，如微生物培養(yǎng)計數(shù)、直接顯微檢測、生物傳感器技術(shù)、基因芯片技術(shù)等。這些方法是傳統(tǒng)的，不能準(zhǔn)確地檢測出不容易培養(yǎng)或空氣中含量低的微生物。高通量DNA測序方法可以通過16S rRNA序列分析來表征微生物系統(tǒng)。(Korajkic et al.， 2015;賈等，2016)。

這種技術(shù)的優(yōu)點是能夠檢測出用培養(yǎng)方法難以獲得的微生物;因此，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域(O 'Brien et al.， 2014;Tian等，2017)。高通量測序技術(shù)可用于評價消毒對空屋微生物分布和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。本研究采用五種常用消毒劑對雞舍進(jìn)行消毒。通過16s rRNA的高通量測序分析了處理后微生物群的組成，并與未處理房屋中的微生物群進(jìn)行了比較。研究了不同消毒劑對雞舍空房時微生物數(shù)量和多樣性的影響。本研究可為疾病預(yù)防中消毒劑的正確應(yīng)用及制定消毒程序提供參考。