非电解微酸性次氯酸水在家禽养殖场整体消毒中的应用效果

丁岚峰，照那木拉，刘长军，魏建平

(1.上海万籁环保科技股份有限公司研究中心，上海 201600；2.黑龙江省牡丹江市农业农村局，黑龙江 牡丹江 157013；3.大连成三畜牧业有限公司，辽宁 普兰店 116200)

次氯酸水是一种弱酸性强氧化剂，可与多种生物大分子如蛋白质和核酸等反应，破坏它们的结构，对微生物造成致死性伤害。以此制成的抗微生物消毒剂具有天然、广谱、速效以及作用浓度低等特点[1]。自John[2]发现人体天然免疫中会产生次氯酸以及Thomas[3]证实次氯酸具有使细菌蛋白质变性和灭活酶的作用、并能使肽键断裂和细胞膜巯基被氧化、是机体噬中性白细胞吞噬和杀灭病原微生物的生物活性物质和具有保护机体健康的作用以来，日本食品安全委员会[4]把次氯酸水作为食品添加剂广泛应用，美国FDA[5]也批准次氯酸水在食品中应用。2002年，我国卫生部[6]在颁布的《消毒技术规范》中把电解法生成的次氯酸水以酸性氧化电位水的名称列入餐饮具、瓜果蔬菜和物品表面等消毒应用产品名录。

次氯酸对人和动物有刺激性和损伤性，分子本身不稳定，这些特性成为阻碍次氯酸作为消毒剂应用的瓶颈。因此，解决次氯酸水的低浓度、微酸性、无损伤、稳定性和安全性问题成为人们研究的焦点与重点。目前，根据生成工艺技术的不同，次氯酸水可分为电解微酸性次氯酸水和非电解微酸性次氯酸水两种。非电解微酸性次氯酸水以英文缩略语“CELA水”作为产品简称，源于Clean Economy Life Antisepsis，寓意“洁净、安全、健康的生活”。CELA水是采用喷射流式相界面反应专利工艺生成的非电解微酸性次氯酸水，它的次氯酸分子与六环小分子水组成的水分子团具有纯度高、pH调控精准、溶液杂质低、安全性高和生成装备可远程控制等特点，其各项指标均优于电解法和混合法制备的微酸性次氯酸水[7]。CELA水因其绿色环保、生物安全、无毒副作用、可带畜消毒、使用费用低、运输灵活、适用于规模化家禽养殖场饮水管道生物膜消毒、饮水消毒、环境喷雾消毒、工具清洗消毒以及种蛋清洗消毒，目前受到养禽业的高度关注。

为了使非电解微酸性次氯酸水(CELA水)更好地应用于规模化家禽养殖场的常态化清洁与消毒，笔者总结以往电解法生产的酸性次氯酸水、微酸性次氯酸水和非电解微酸性次氯酸水在家禽养殖场中的应用实例，供规模化家禽养殖场应用时参考与借鉴。

1 微酸性次氯酸水装备及其消毒剂概述

1.1 微酸性次氯酸水消毒原理

依据嗜中性白细胞杀灭病原微生物时释放次氯酸免疫因子的原理，采用一定的工艺技术(电解法或非电解法)生成微酸性次氯酸水。微酸性次氯酸水的消毒原理是：细菌细胞壁和病毒外壳带有负电荷，而次氯酸水(HClO-H2O)是中性小分子水，不带电荷，可以进入细菌（或病毒）内部与细菌(或病毒)蛋白、核酸和酶等发生氧化反应，破坏磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致微生物死亡，从而杀死病原微生物。

1.2 微酸性次氯酸水杀菌速率与装备比较

1.2.1 微酸性次氯酸水杀菌速率比较

早在1948年Fair等[8]证实，微酸性次氯酸水的杀菌能力是次氯酸钠的80～100倍，这是因为不带电荷的次氯酸分子能进入微生物内部而带电荷的次氯酸阴离子不能穿透细胞壁。宁培勇[9]和赖发伟等[10]的试验也获得了同样的结果。陈为民等[11]用2 mg/L微酸性次氯酸水与三氯异氰尿酸、次氯酸钠及二氧化氯进行定量杀菌试验比较，结果微酸性次氯酸水在1 min内的杀菌效果相当于含40 mg/L有效氯的三氯异氰尿酸或次氯酸钠以及含30 mg/L有效氯的二氧化氯。牛会平等[12]将60 mg/L的微酸性次氯酸水稀释35倍，发现其对大肠杆菌的杀灭率达到100%，而16倍稀释的电解次氯酸水的杀灭率仅为59%；同样，45倍稀释的微酸性次氯酸水对金黄色葡萄球菌的杀灭率为100%，而11倍稀释的电解次氯酸水的杀灭率只有60%。Disinpower产品报告[13]指出，15 mg/L电解微酸性次氯酸水与60 mg/L电解酸性次氯酸水的杀菌速率相同。50 mg/L非电解微酸性次氯酸水的杀菌速率与200 mg/L电解酸性次氯酸水的杀菌速率相同。同样是非电解法生成的微酸性次氯酸水，其杀灭病毒的速率也不同，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所[14]就CELA水与混合法非电解微酸性次氯酸水对非洲猪瘟病毒杀灭效果进行浸泡、喷洒和喷雾杀灭试验，结果显示CELA水能更快杀灭病毒，作用时间减少15 min。

1.2.2 微酸性次氯酸水生成装备比较

早在2006年日本成功研发出合成法次氯酸发生器之前，国内外多数企业和研究机构一直致力于利用电解法生成次氯酸水[15-16]，20世纪70年代，利用迈克尔法拉第电解技术由盐水电化学活化法产生次氯酸水；20世纪80年代，利用膜电解技术开发了单流体系，生产无副产物的次氯酸水；而后利用单细胞电解技术使盐水形成次氯酸和氢氧化钠溶液而供选择使用。2008年前后，我国为数不多的企业开始了混合法微酸性次氯酸发生器的研究，在结构和原料供给等方面进行了改进设计研究，使安全性和稳定性有了一定程度的提高。2011年开始，照那木拉与日本专利发明人山本善和[17]合作，潜心钻研水质与装备的适应性、稳定性和安全性，于2017年研发出生态友好型喷射流式相界面反应非电解微酸性次氯酸水(CELA水)装备及其产品。非电解和电解微酸性次氯酸水生成装备从性质、安全性和使用浓度等[18]方面的比较见表1。

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综合比较发现，在各项性能指标上，非电解微酸性次氯酸水(CELA水)＞非电解微酸性次氯酸水(混合工艺)＞电解微酸性次氯酸水＞电解酸性次氯酸水等。

2 微酸性次氯酸水在规模化家禽养殖场的应用

2.1 家禽养殖场环境喷雾与物体消毒

环境喷雾消毒与物体喷淋消毒已经证实：李姚四等[19]用10 mg/L微酸性次氯酸水按30 mL/m2的浓度带鸡喷雾消毒，同时饮用1 mg/L、5 mg/L或10 mg/L的微酸性次氯酸水，未发现试验鸡的采食和行为等出现异常；试验鸡在产蛋高峰期的产蛋率、平均产蛋率和累计产蛋量等均有不同程度的提高，料蛋比和种蛋耗料量等均有所下降，产蛋母鸡卵巢和输卵管中雌激素阳性反应面积系数显著高于对照组母鸡的。姬真真等[20]发现对环境喷雾微酸性次氯酸水能有效降低鸡舍空气中的微粒和微生物浓度，而且50 mg/L的微酸性次氯酸水比30 mg/L的微酸性次氯酸水具有更好的杀菌效果。郑炜超等[21]用微酸性次氯酸水带鸡喷雾消毒效果均优于用含过氧乙酸/双氧水的速洁消毒剂和聚维酮碘的消毒效果，且消毒效果随着有效氯浓度的升高而增强；用喷嘴(直径50 μm)带鸡喷雾消毒，可以提高有效氯的利用率，对空气中的细菌有很高的杀菌率。

魏永祥等[22]用60 mg/L～100 mg/L的微酸性次氯酸水冲洗消毒出雏器的内壁、地面和出雏筐，物体表面的总菌(需氧菌总数)、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌明显减少，而且杀菌效果随有效氯浓度的增加和冲洗消毒时间的延长而提高，优于常规的化学消毒剂的消毒效果，是孵化场出雏器和出雏筐表面消毒的理想消毒剂。郑炜超等[23]用70 mg/L的微酸性次氯酸水喷雾挡风墙，其对氨气的减排效果高于自来水喷雾，分别减排13.2%和8.8%；用70 mg/L和100 mg/L微酸性次氯酸水喷雾的挡风墙均能有效减少微生物气溶胶的排放，效果相同。魏建平等[24]用50 mg/L的CELA水喷雾(1次/h)，按10 s/次～30 s/次操作，能降低鸡舍中二氧化碳和有害微生物的含量，改善鸡舍内的空气质量，控制鸡呼吸道病的发生；南松剑等[25]用80 mg/L的微酸性次氯酸水对鸡舍内空气喷雾消毒，发现其对空气的杀菌效果明显优于其他产品的， 微酸性次氯酸水的杀菌率达80.2%，而其他产品的杀菌率均未达到80.0%；在门卫消毒池中使用时，6 h内池中微生物总数为0，12 h后池中微生物数量急剧增加，需更换电解水；对车辆喷雾消毒1 min，某品牌消毒剂的杀菌率为85%，而微酸性次氯酸水的杀菌率达92%；对肉鸡生产性能的统 计发现，生产全程用微酸性次氯酸水消毒的鸡舍肉鸡的成活率为94.5%，料重比为1.86∶1。藏一天[26]认为轮胎表面喷淋消毒的效果：消毒剂浓度＞消毒时间＞清洗时间；对不同材质的消毒效果是铁质＞药盒＞ 衣物；对药盒和衣物沙门菌消毒效果显著优 于戊二醛和季铵盐类消毒剂。

2.2 家禽养殖场鸡饮水与水线生物膜消毒

对于家禽养殖场饮水与水管中生物膜的消毒，张晓娜[27]用硅胶生物膜模拟消毒证实，酸性、弱酸性和微酸性三种次氯酸水在1 min内对多重耐药铜绿假单胞菌(Multi-Resistant Pseudomonas Aeruginosa，MDR-PA)和耐药金黄色葡萄球菌的杀灭率达到了98.51%，3 min达到了100%，并明显好于苯扎溴铵的杀灭率；扫描电镜观察生物膜发现：5 min出现变形，10 min出现皱褶，20 min开始破裂脱落，生物膜中的病原微生物在20 min内100%杀灭。王阳等[28]给蛋鸡饮用0.3 mg/L微酸性次氯酸水，有效降低了饮水管中的细菌总数，杀菌效果非常显著；作为蛋鸡场饮水系统的杀菌消毒剂，可减少蛋鸡场污水排放量和投入成本。Bügene等[29]给肉鸡饮用低浓度微酸性次氯酸水，能提高饮水的质量，降低鸡的死亡率，不影响生产性能。魏建平等[30]利用5 mg/L非电解微酸性次氯酸水消毒，改善了家禽养殖场水质污染的现状，跟踪家禽养殖场的空气质量，发现氨气含量降低了50%；检测种鸡、肉鸡和SPF鸡的粪便后发现，代表正常肠道菌群的乳酸球菌的含量正常，有害菌如大肠杆菌的数量降低，氨氮含量降低；在水源管道源头安装设备能安全控制水质污染，消毒效果持续3 d。另一肉鸡试验证明[24]，全程饮用5 mg/L～20 mg/L的CELA水对肉鸡肠道无不良影响，出栏重高于对照组肉鸡的，不影响肉鸡的生长发育及消化系统的功能；接种疫苗时只要不与使用CELA水的饮水系统直接接触，不会影响弱毒疫苗的免疫效果。建议饮水免疫当天停止饮用CELA水，对鸡场饮水线终端部的饮水用次氯酸试纸检测余氯为零时，即可进行疫苗免疫。

2.3 家禽养殖场种蛋与商品蛋消毒

关于家禽养殖场种蛋和商品蛋消毒，2016年倪莉[31]间接证实，鸡场中来源于粪便、粉尘和饲料的沙门菌依据血清型可分为肠沙门菌、鸡沙门菌、都柏林沙门菌、卡拉巴尔沙门菌和巴布亚沙门菌，采用60 mg/L～100 mg/L微酸性次氯酸水喷雾或浸泡鸡蛋，可显著减少鸡蛋表面沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的数量，消毒效果好于其他有效氯浓度相同的氯制剂，且鸡蛋浸泡消毒的效果优于喷雾消毒。采用40 mg/L微酸性次氯酸水喷雾布片，2.5 min全部杀灭悬液中的沙门菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，并随着有效氯浓度的加大和接触时间的延长杀菌效果提高。60 mg/L～100 mg/L微酸性次氯酸水与312 mg/L聚维酮碘消毒剂均能消毒鸡舍的地面和墙壁、料槽以及集蛋带，减少大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌和酵母菌的数量，但微酸性次氯酸水的效果更好。

倪莉等[32]在另一篇报道中指出，采用60 mg/L、80 mg/L或100 mg/L电解微酸性次氯酸水与其他消毒剂进行鸡蛋喷雾消毒比较，残留菌落总数均达到了农业农村部无公害鸡蛋菌落总数的标准。100 mg/L的次氯酸水对鸡蛋表面菌落总数和金黄色葡萄球菌的消毒效果显著高于ClO2的；80 mg/L的次氯酸水对沙门菌的消毒效果也显著高于ClO2的；100 mg/L的浓度对地面菌落总数、大肠杆菌、霉菌和酵母的除菌率显著高于其他产品的，对料槽上的菌落总数、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的除菌率高于其他产品的。朱志伟等[33]用12 mg/L微酸性次氯酸消毒液浸泡3 min，鸡蛋表面的鸡白痢沙门菌和大肠杆菌O157∶H7全部杀灭，而且处理废液中无残存细菌，也无二次污染问题，可以代替化学杀菌剂应用于鸡蛋清洗消毒。王阳等[34]采用电解酸性次氯酸水喷雾种蛋消毒，不同位置的种蛋表面细菌总数无显著性差异。推荐孵化场种蛋喷雾消毒采用 100 mg/L的电解法酸性次氯酸水，雾化喷雾12 min，保持密闭状态，15 min后打开风机，排风5 min，效果最佳。

2.4 对禽肠道微生物、益生菌及免疫功能的影响

家禽养殖场用CELA水进行整体的清洁与消毒，能保护家禽肠道中的益生菌群，并能提高家禽的免疫能力。姬真真等[35]通过免疫功能试验证实，肉鸡饮用0.5 mg/L微酸性次氯酸水可降低盲肠腔中的pH，减少肠道大肠杆菌和沙门菌的数量，增加白细胞介素2(Interleukin 2，IL-2)、IL-4及干扰素-γ的质量浓度，可提高肉鸡的法氏囊指数、脾脏指数和胸腺指数，提示肉鸡饮用酸性电解水可以改善肠道微环境，增强免疫功能。王阳等[36]给蛋鸡饮用0.3 mg/L微酸性次氯酸水后与饮用1 mg/L酸化剂的阳性对照组和阴性对照组的蛋鸡比较，蛋鸡的正常粪便率提高了10%，十二指肠、空肠和回肠腔内的pH降低，大肠杆菌数减少，乳酸菌数增加。在杀菌消毒的同时，改变肠道内微环境，提高肠道乳酸菌数量，对蛋鸡的健康有积极影响。乌云达来等[37]证实，微酸性次氯酸水能杀灭甲型H5N1高致病性禽流感病毒，10 mg/L和50 mg/L两种浓度的微酸性次氯酸水作用1 min，均能有效灭活悬液内甲型H5N1高致病性禽流感病毒，灭活对数值＞4.00。

3 非电解微酸性次氯酸水的开发应用

我国是世界养禽大国与禽产品生产大国，实施健康中国战略就要加快实施养禽业及其产品消毒立法进程，赶上美国和英国等发达国家。规模化家禽养殖场必须要时刻重视消毒工作，要实现常态化消毒，防患疫病于未然，避免应急性防疫消毒。为更好地提升家禽养殖场生物安全、产品质量安全和公共卫生防疫安全，共筑人兽共患传染病的铁臂屏障，不断用新的知识理念，强化构建消毒手段与措施。

建议采用50 mg/L的CELA水对家禽舍、人员通道和生活区等实行联网式、定时和定量程控喷雾消毒，一般每天按300 mL/m2的剂量使用，适时调整喷雾频率；对家禽养殖场生产工具等物体采用100 mg/L的浓度喷淋或浸泡消毒。根据美国FDA及日本国有关饮水浓度的标准，建议用5 mg/L的CELA水进行饮水过腹消毒，用20 mg/L的消毒剂清洗消毒商品鸡蛋(兼有保鲜作用)以及用50 mg/L的微酸性次氯酸水喷雾种蛋消毒。

非电解微酸性次氯酸水装备运输方便，实行智能化管控；消毒剂产品生物安全，产品稳定性高，可以带鸡喷雾消毒和饮水过腹消毒，特别是在“减抗替抗”，不需交替轮换使用消毒剂以及禽肉、蛋产品消毒和保鲜等方面尚有许多开发之处。开展规模化家禽养殖场整体消毒以及禽蛋入市清洗消毒，必将会给规模化家禽养殖场带来很高的生态效益、经济效益和社会效益。

参考文献：(37篇，略)