Az akvakultúra-vizek fertőtlenítési technikái

Az akvakultúra-vizek fertőtlenítési technikái

Az akvakultúra-vizek fertőtlenítési technikái általában több módszert foglalnak magukban, például ultraibolya (UV) sterilizálást, ózonos fertőtlenítést és kémiai fertőtlenítést. Ma bemutatjuk az UV-sugárzást és az ózont, mint a sterilizálás és a fertőtlenítés két módszerét. Jelen cikk elsősorban ezeket a módszereket elemzi a sterilizálási mechanizmusok és jellemzők szemszögéből.

UV sterilizálás

Az UV-sterilizálás elve magában foglalja az UV-fény energia elnyelését a mikrobiális nukleinsavak, köztük a ribonukleinsav (RNS) és a dezoxiribonukleinsav (DNS) által. Ez az abszorpció megváltoztatja biológiai aktivitásukat, ami a nukleinsavkötések és -láncok megszakadásához, a nukleinsavakon belüli keresztkötésekhez, valamint fototermékek képződéséhez vezet, ezáltal megakadályozza a mikrobiális replikációt és halálos károsodást okoz. Az UV-fényt az UVA (315-400 nm), az UVB (280-315 nm), az UVC (200-280 nm) és a vákuum-UV (100-200 nm) kategóriába sorolják. Ezek közül az UVA és UVB az ózonrétegen és a felhőtakarón keresztül képes elérni a Föld felszínét. Az UV-C fertőtlenítési technológiaként ismert UVC a legerősebb sterilizáló hatást fejti ki.

Az UV-sterilizálás hatékonysága a mikroorganizmusok által kapott UV-sugárzás dózisától, valamint olyan tényezőktől függ, mint az UV-kimeneti energia, a lámpa típusa, a fényintenzitás és a használat időtartama. Az UV-besugárzási dózis a fajlagos hullámhosszú UV-sugárzás mennyiségére vonatkozik, amely egy bizonyos baktériuminaktivációs sebesség eléréséhez szükséges. A nagyobb dózisok nagyobb fertőtlenítési hatékonyságot eredményeznek. Az UV-sterilizálás előnyös az erős baktericid ereje, a gyors hatás, a kémiai adalékanyagok hiánya, a mérgező melléktermékek hiánya és a könnyű kezelhetőség miatt. Az UV sterilizátorok általában rozsdamentes acélt használnak fő anyagként, nagy tisztaságú kvarccsövekkel és nagy teljesítményű kvarc UV-lámpákkal, amelyek hosszú élettartamot és megbízható teljesítményt biztosítanak. Az importált lámpák élettartama akár 9000 óra is lehet.

Ózonos fertőtlenítés

Az ózon erős oxidálószer, és sterilizálási folyamata biokémiai oxidációs reakciókat foglal magában. Az ózonos sterilizálás három formában működik: (1) oxidálja és lebontja a glükózt hasznosító baktériumokban lévő enzimeket, ezáltal deaktiválja a baktériumokat; (2) közvetlen kölcsönhatásba lép a baktériumokkal és vírusokkal, megzavarja a mikrobiális anyagcserét és halált okoz; és (3) a sejtmembránokon keresztül bejutnak a sejtekbe, a külső membrán lipoproteinekre és belső lipopoliszacharidokra hatnak, ami baktériumok feloldódásához és halálához vezet. Az ózonos sterilizálás széles spektrumú és lítikus hatású, hatékonyan eltávolítja a baktériumokat, spórákat, vírusokat, gombákat, és még a botulinum toxint is elpusztíthatja. Ezenkívül az ózon gyenge stabilitása miatt gyorsan oxigénre vagy egyetlen oxigénatomra bomlik. Az egyes oxigénatomok újrakombinálódhatnak oxigénmolekulákká, fokozva az akvakultúra-víz oxigénellátását anélkül, hogy mérgező maradványokat hagynának maguk után. Így az ózon ideális, nem szennyező fertőtlenítőszernek számít.

Míg az ózon hatékony sterilizációs képességekkel rendelkezik, a túlzott használat károsíthatja a víziállatokat. Schroeder et al. bizonyítja, hogy az ózon megfelelő használat esetén hatékonyan tudja eltávolítani a nitrát- és sárga szennyeződéseket, és hableválasztással együtt alkalmazva csökkentheti a baktériumok szaporodását. A túlzott használat azonban rendkívül mérgező oxidálószereket termelhet. Silva et al. azt is kiemelik, hogy bár az ózon javítja a vízminőség stabilitását és a betegségek visszaszorítását az akvakultúrában, genotoxikus hatásai károsíthatják a vízi szervezetek sejtintegritását, ami egészségügyi problémákhoz és csökkent hozamhoz vezethet. Ezért az akvakultúrában kulcsfontosságú, hogy az ózont időben, mért, biztonságos és szabályozott módon használják fel, szigorú intézkedéseket hajtva végre a túlzott használat megelőzése és az ózon kiömlésének csökkentése érdekében a levegőszennyezés elkerülése érdekében.