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 kemijska dezinfekcija. Danas ćemo predstaviti UV i ozon kao dvije metode sterilizacije i dezinfekcije. Ovaj članak prvenstveno analizira te metode iz perspektive mehanizama i karakteristika sterilizacije.

UV sterilizacija

Načelo UV sterilizacije uključuje apsorpciju energije UV svjetla mikrobnim nukleinskim kiselinama, uključujući ribonukleinsku kiselinu (RNA) i deoksiribonukleinsku kiselinu (DNA). 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 replikacija mikroba i uzrokuje smrtonosna oštećenja. UV svjetlost se kategorizira u UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) i vakuum UV (100~200nm). Među njima, UVA i UVB mogu doprijeti do površine Zemlje kroz ozonski omotač i oblačni pokrivač. UVC, poznata kao UV-C tehnologija dezinfekcije, pokazuje najjači učinak sterilizacije.

Učinkovitost UV sterilizacije ovisi o dozi UV zračenja koju primaju mikroorganizmi, kao i čimbenicima kao što su UV izlazna energija, vrsta lampe, intenzitet svjetla i trajanje upotrebe. Doza UV zračenja odnosi se na količinu specifične valne duljine UV zračenja koja je potrebna za postizanje određene stope inaktivacije bakterija. Veće doze rezultiraju većom učinkovitošću dezinfekcije. UV sterilizacija je prednost zbog svoje jake baktericidne snage, brzog djelovanja, nedostatka kemijskih dodataka, odsutnosti toksičnih nusproizvoda i jednostavnosti rada. UV sterilizatori obično koriste nehrđajući čelik kao glavni materijal, s kvarcnim cijevima visoke čistoće i kvarcnim UV lampama visokih performansi, čime se osigurava dug život i pouzdan rad. Uvezene svjetiljke mogu imati životni vijek do 9000 sati.

Dezinfekcija ozonom

Ozon je snažan oksidans, a proces njegove sterilizacije uključuje biokemijske oksidacijske reakcije. Sterilizacija ozonom djeluje kroz tri oblika: (1) oksidacija i razgradnja enzima unutar bakterija koje koriste glukozu, čime se deaktiviraju bakterije; (2) izravna interakcija s bakterijama i virusima, ometanje metabolizma mikroba i izazivanje smrti; i (3) ulazak u stanice kroz stanične membrane, djelovanje na lipoproteine ​​vanjske membrane i unutarnje lipopolisaharide, dovodeći do otapanja i smrti bakterija. Sterilizacija ozonom je širokog spektra i litička, učinkovito eliminira bakterije, spore, viruse, gljivice, a može čak uništiti i botulinum toksin. Osim toga, ozon se brzo raspada na kisik ili pojedinačne atome kisika zbog svoje slabe stabilnosti. Pojedinačni atomi kisika mogu se rekombinirati u molekule kisika, povećavajući oksigenaciju vode u akvakulturi bez ostavljanja toksičnih ostataka. Stoga se ozon smatra idealnim dezinficijensom koji ne zagađuje okoliš.

Iako ozon ima učinkovitu sposobnost sterilizacije, pretjerana uporaba može naškoditi životinjama akvakulture. Studije Schroedera i sur. 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 uporaba može stvoriti vrlo toksične oksidanse. Silva i sur. također naglasiti da, iako ozon poboljšava stabilnost kvalitete vode i suzbijanje bolesti u akvakulturi, njegovi genotoksični učinci mogu oštetiti integritet stanica u vodenim organizmima, što dovodi do zdravstvenih problema i smanjenog prinosa. Stoga je u akvakulturi ključno koristiti ozon na pravodoban, odmjeren, siguran i reguliran način, provodeći stroge mjere za sprječavanje prekomjerne upotrebe i ublažavanje izlijevanja ozona kako bi se izbjeglo onečišćenje zraka.