Técnicas de desinfecção para água de aquicultura

Técnicas de desinfecção para água de aquicultura

As técnicas de desinfecção para água de aquicultura normalmente incluem vários métodos, como esterilização ultravioleta (UV), desinfecção por ozônio e desinfecção química. Hoje, apresentaremos UV e ozônio como dois métodos de esterilização e desinfecção. Este artigo analisa principalmente esses métodos do ponto de vista dos mecanismos e características da esterilização.

Esterilização UV

O princípio da esterilização UV envolve a absorção da energia da luz UV por ácidos nucleicos microbianos, incluindo ácido ribonucleico (RNA) e ácido desoxirribonucleico (DNA). Esta absorção altera a sua atividade biológica, levando à quebra das ligações e cadeias de ácidos nucleicos, à reticulação dentro dos ácidos nucleicos e à formação de fotoprodutos, evitando assim a replicação microbiana e causando danos letais. A luz UV é categorizada em UVA (315 ~ 400 nm), UVB (280 ~ 315 nm), UVC (200 ~ 280 nm) e UV a vácuo (100 ~ 200 nm). Entre estes, os UVA e os UVB são capazes de atingir a superfície da Terra através da camada de ozono e da cobertura de nuvens. UVC, conhecida como tecnologia de desinfecção UV-C, apresenta o efeito de esterilização mais forte.

A eficácia da esterilização UV depende da dose de radiação UV recebida pelos microrganismos, bem como de fatores como energia de saída UV, tipo de lâmpada, intensidade de luz e duração de uso. A dose de irradiação UV refere-se à quantidade de comprimento de onda específico de UV necessária para atingir uma determinada taxa de inativação de bactérias. Doses mais altas resultam em maior eficiência de desinfecção. A esterilização UV é vantajosa devido ao seu forte poder bactericida, ação rápida, ausência de aditivos químicos, ausência de subprodutos tóxicos e facilidade de operação. Os esterilizadores UV normalmente usam aço inoxidável como material principal, com tubos de quartzo de alta pureza e lâmpadas UV de quartzo de alto desempenho, garantindo longa vida útil e desempenho confiável. As lâmpadas importadas podem ter vida útil de até 9.000 horas.

Desinfecção por ozônio

O ozônio é um potente oxidante e seu processo de esterilização envolve reações de oxidação bioquímica. A esterilização por ozônio opera através de três formas: (1) oxidação e decomposição de enzimas dentro de bactérias que utilizam glicose, desativando assim as bactérias; (2) interagindo diretamente com bactérias e vírus, perturbando o metabolismo microbiano e causando a morte; e (3) entrar nas células através das membranas celulares, agindo nas lipoproteínas da membrana externa e nos lipopolissacarídeos internos, levando à dissolução e morte bacteriana. A esterilização com ozônio é de amplo espectro e lítica, eliminando efetivamente bactérias, esporos, vírus, fungos e pode até destruir a toxina botulínica. Além disso, o ozônio se decompõe rapidamente em oxigênio ou em átomos únicos de oxigênio devido à sua fraca estabilidade. Átomos únicos de oxigênio podem se recombinar para formar moléculas de oxigênio, melhorando a oxigenação da água da aquicultura sem deixar resíduos tóxicos. Assim, o ozônio é considerado um desinfetante ideal e não poluente.

Embora o ozono tenha capacidades de esterilização eficazes, o uso excessivo pode prejudicar os animais da aquicultura. Estudos de Schroeder et al. demonstram que o ozônio, quando usado adequadamente, pode remover efetivamente nitratos e impurezas amarelas e, quando usado com separação de espuma, pode reduzir a proliferação bacteriana. No entanto, o uso excessivo pode gerar oxidantes altamente tóxicos. Silva e outros. destacam também que, embora o ozono melhore a estabilidade da qualidade da água e a supressão de doenças na aquicultura, os seus efeitos genotóxicos podem danificar a integridade celular nos organismos aquáticos, levando a problemas de saúde e à redução do rendimento. Portanto, é crucial na aquicultura utilizar o ozono de forma atempada, medida, segura e regulamentada, implementando medidas rigorosas para prevenir o uso excessivo e mitigar o derramamento de ozono para evitar a poluição atmosférica.