不同消毒方式对动物表皮及肠道致病菌的灭活效果及机制研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqiudyy1988
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动物(包括人类)与微生物相互依存,长期处于一种微生态平衡状态。由于宿主感染病原微生物而导致微生态失衡、继而引发动物出现健康问题的现象备受关注。除了长期在动物表皮寄居的致病菌外,由食源性致病菌感染而引发的疾病亦可威胁动物的生命健康。近年来,臭氧已经被应用于治疗五十多种由于致病菌感染导致的皮肤性疾病,而使用微量臭氧替代常用洗护用品的可行性却很少被研究。同时,紫外和氯对动物(如水生动物)肠道及食源性致病菌的灭活效果及作用机制也鲜有报道。因此,本文针对动物表皮致病菌引发的皮肤健康问题,评估微量臭氧取代常用洗护用品的可行性;针对动物肠道及食源性致病菌引发的常见炎症性肠炎疾病问题,研究紫外和氯两种不同消毒方式的灭活效果和作用机制。主要结论如下:(1)微量臭氧取代常用洗护用品的可行性分析。结果表明,当臭氧水与菌液的比例为10:1时,马拉色菌(Malassezia)、白色念珠菌(Candida albicans,C.albicans)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,S.epidermidis)的灭活率分别为99.63%、83.47%和100%。电镜观察与洗净率分析表明,微量臭氧能够有效清除模拟动物毛发和表皮的皮脂和炭黑污染液;且在臭氧浓度为0.4 mg/L,处理5 min后,沾染炭黑和皮脂污染液的模拟动物表皮的洗净率可分别达到95.89%和95.63%。在微量臭氧分别处理5 min和10 min后,模拟动物毛发的评分值分别为0.40和0.37,进一步表明微量臭氧对模拟动物头发没有明显的损伤。同时,对常用洗护用品中常规污染物的浓度进行定量检测,发现使用微量臭氧替代常用护用品时,COD、TP和TN的总排放量可分别减少1.29×10~6、3.55×10~3和3.63×10~3 mg/(household·year)。因此,微量臭氧替代常用洗护用品可显著减少污染物的排放。(2)紫外和氯消毒对肠道及食源性致病菌的灭活效果和作用机制。结果显示,369 m J/cm~2的紫外辐照剂量对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)、创伤弧菌(Vibrio vulnificus,V.vulnificus)和粪肠杆菌(Enterococcus faecalis,E.faecalis)的灭活率分别为4.44、4.90和7.39 logs。因此,三种致病菌对紫外的敏感性分别为:E.faecalis>V.vulnificus>E.coli。利用Biolog-ECO plate法检测致病菌的代谢活性,发现紫外消毒后,E.coli(UV:AWCD=1.87-2.10;CK:AWCD=1.71-1.99)、V.vulnificus(UV:AWCD=1.54-1.86;CK:AWCD=1.69-2.00)和E.faecalis(UV:AWCD=0.40-0.49;CK:AWCD=0.59-0.72)的代谢活性与对照组相比均无明显差异,表明紫外消毒后致病菌仍保持较高的代谢活性。同时,用氯处理三种致病菌时,发现E.coli(Cl:AWCD=0.32-0.45)、V.vulnificus(Cl:AWCD=0.26-0.27)和E.faecalis(Cl:AWCD=0.22-0.24)的代谢活性与对照组相比均显著下降,表明氯消毒能够有效降低致病菌的代谢活性。此外,对紫外和氯灭活后致病菌胞外蛋白质和总氮的浓度变化进行了对比分析,发现紫外处理对三种致病菌胞外蛋白质的浓度变化无明显影响(P=0.167-0.7),而氯处理后胞外蛋白质和总氮的浓度显著升高(P=0-0.002)。电镜实验的结果进一步表明,紫外处理后,细胞形态收缩,而氯处理则导致细菌的形态严重破裂甚至残缺,从而导致胞内物质渗漏。因此,紫外处理虽然可减少致病菌的可培养数量,但仍保持细胞的完整性,且代谢活性与未处理组相比亦无显著变化;而氯处理不仅可以减少细菌的可培养性,还可以破坏细胞形态结构,甚至可以抑制细菌代谢活性。上述研究表明微量臭氧可替代常用洗护用品减少化学污染,改善生态环境;其次,紫外用于肠道及食源性致病菌消毒时存在严重的微生物安全风险,氯消毒则可减轻由病源微生物引发的安全隐患。
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