Tehnike dezinfekcije vode iz akvakulture

Tehnike dezinfekcije vode iz akvakulture

Tehnike dezinfekcije vode iz akvakulture obično uključuju nekoliko metoda kao što su ultraljubičasta (UV) sterilizacija, dezinfekcija ozonom i hemijska dezinfekcija. Danas ćemo predstaviti UV i ozon kao dvije metode za sterilizaciju i dezinfekciju. Ovaj članak prvenstveno analizira ove metode iz perspektive mehanizama i karakteristika sterilizacije.

UV sterilizacija

Princip UV sterilizacije uključuje apsorpciju energije UV svjetlosti od strane mikrobnih nukleinskih kiselina, uključujući ribonukleinsku kiselinu (RNA) i deoksiribonukleinsku kiselinu (DNK). Ova apsorpcija mijenja njihovu biološku aktivnost, što dovodi do kidanja veza i lanaca nukleinskih kiselina, umrežavanja unutar nukleinskih kiselina i stvaranja fotoproizvoda, čime se sprječava mikrobna replikacija i uzrokuje smrtonosna oštećenja. UV svjetlo je kategorizirano na UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) i vakuum UV (100~200nm). Među njima, UVA i UVB su sposobni da dođu do površine Zemlje kroz ozonski omotač i oblak. UVC, poznat kao UV-C tehnologija dezinfekcije, pokazuje najjači efekat sterilizacije.

Efikasnost UV sterilizacije zavisi od doze UV ​​zračenja koju primaju mikroorganizmi, kao i faktora kao što su UV izlazna energija, tip lampe, intenzitet svetlosti i trajanje upotrebe. Doza UV zračenja odnosi se na količinu specifične talasne dužine UV zraka koja je potrebna za postizanje određene stope inaktivacije bakterija. Veće doze rezultiraju većom efikasnošću dezinfekcije. UV sterilizacija je prednost zbog svoje jake baktericidne moći, brzog djelovanja, nedostatka kemijskih aditiva, odsustva toksičnih nusproizvoda i lakoće rada. UV sterilizatori obično koriste nehrđajući čelik kao glavni materijal, s kvarcnim cijevima visoke čistoće i kvarcnim UV lampama visokih performansi, osiguravajući dug vijek trajanja i pouzdane performanse. Uvezene lampe mogu imati vijek trajanja do 9000 sati.

Dezinfekcija ozonom

Ozon je snažan oksidans, a njegov proces sterilizacije uključuje biohemijske reakcije oksidacije. Sterilizacija ozonom djeluje kroz tri oblika: (1) oksidirajući i razlažući enzimi unutar bakterija koje koriste glukozu, čime se deaktiviraju bakterije; (2) direktnu interakciju s bakterijama i virusima, remeteći mikrobiološki metabolizam i uzrokujući smrt; i (3) ulazak u ćelije kroz ćelijske membrane, djelujući na lipoproteine ​​vanjske membrane i unutrašnje lipopolisaharide, što dovodi do rastvaranja i smrti bakterija. Sterilizacija ozonom je širokog spektra i litička, efikasno eliminiše bakterije, spore, viruse, gljivice, a može čak i uništiti botulinum toksin. Osim toga, ozon se brzo razlaže na kisik ili pojedinačne atome kisika zbog svoje slabe stabilnosti. Pojedinačni atomi kisika mogu se rekombinirati i formirati molekule kisika, poboljšavajući oksigenaciju vode u akvakulturi bez ostavljanja bilo kakvih toksičnih ostataka. Stoga se ozon smatra idealnim dezinficijensom koji ne zagađuje okoliš.

Iako ozon ima efikasne sposobnosti sterilizacije, prekomjerna upotreba može naštetiti životinjama akvakulture. Studije Schroeder et al. pokazuju da ozon, kada se koristi na odgovarajući način, može učinkovito ukloniti nitrate i žute nečistoće, a kada se koristi s odvajanjem pjene, može smanjiti proliferaciju bakterija. Međutim, prekomjerna upotreba može stvoriti visoko toksične oksidanse. Silva et al. također naglašavaju da, iako ozon poboljšava stabilnost kvaliteta vode i suzbijanje bolesti u akvakulturi, njegovi genotoksični efekti mogu oštetiti integritet stanica u vodenim organizmima, što dovodi do zdravstvenih problema i smanjenog prinosa. Stoga je u akvakulturi ključno koristiti ozon na vrijeme, odmjeren, siguran i reguliran način, provodeći stroge mjere za sprječavanje prekomjerne upotrebe i ublažavanje prosipanja ozona kako bi se izbjeglo zagađenje zraka.