เทคนิคการฆ่าเชื้อโรคในน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

เทคนิคการฆ่าเชื้อโรคในน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

เทคนิคการฆ่าเชื้อสำหรับน้ำเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำโดยทั่วไปมีหลายวิธี เช่น การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) การฆ่าเชื้อด้วยโอโซน และการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี วันนี้เราจะแนะนำ UV และโอโซนเป็นสองวิธีในการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อ บทความนี้จะวิเคราะห์วิธีการเหล่านี้จากมุมมองของกลไกและคุณลักษณะของการฆ่าเชื้อเป็นหลัก

การฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี

หลักการของการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีเกี่ยวข้องกับการดูดซับพลังงานแสงยูวีโดยกรดนิวคลีอิกของจุลินทรีย์ รวมถึงกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) การดูดซึมนี้เปลี่ยนแปลงกิจกรรมทางชีวภาพ ซึ่งนำไปสู่การแตกหักของพันธะและสายโซ่ของกรดนิวคลีอิก การเชื่อมโยงข้ามภายในกรดนิวคลีอิก และการก่อตัวของโฟโตโปรดักส์ ดังนั้นจึงป้องกันการจำลองแบบของจุลินทรีย์และทำให้เกิดความเสียหายถึงชีวิต แสงยูวีแบ่งออกเป็น UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) และ UV สุญญากาศ (100~200nm) ในจำนวนนี้ UVA และ UVB สามารถเข้าถึงพื้นผิวโลกผ่านชั้นโอโซนและเมฆที่ปกคลุม UVC หรือที่รู้จักกันในชื่อเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วย UV-C แสดงผลการฆ่าเชื้อที่แข็งแกร่งที่สุด

ประสิทธิภาพของการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีขึ้นอยู่กับปริมาณรังสียูวีที่ได้รับจากจุลินทรีย์ รวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น พลังงานรังสียูวี ประเภทของหลอดไฟ ความเข้มของแสง และระยะเวลาการใช้งาน ปริมาณรังสี UV หมายถึงปริมาณรังสี UV ที่มีความยาวคลื่นจำเพาะซึ่งต้องใช้เพื่อให้ได้อัตราการยับยั้งแบคทีเรียในระดับหนึ่ง ปริมาณที่สูงขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคสูงขึ้น การฆ่าเชื้อด้วยแสง UV มีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียสูง ออกฤทธิ์ได้รวดเร็ว ไม่มีสารเคมีเจือปน ไม่มีผลพลอยได้จากสารพิษ และใช้งานง่าย โดยทั่วไปแล้ว เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีจะใช้สแตนเลสเป็นวัสดุหลัก พร้อมด้วยหลอดควอทซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและหลอดยูวีควอทซ์ประสิทธิภาพสูง ทำให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ หลอดไฟนำเข้ามีอายุการใช้งานยาวนานถึง 9000 ชั่วโมง

การฆ่าเชื้อด้วยโอโซน

โอโซนเป็นสารออกซิแดนท์ที่มีศักยภาพ และกระบวนการฆ่าเชื้อเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมี การฆ่าเชื้อด้วยโอโซนดำเนินการผ่านสามรูปแบบ: (1) ออกซิไดซ์และสลายเอนไซม์ภายในแบคทีเรียที่ใช้กลูโคส ซึ่งจะทำให้แบคทีเรียหยุดทำงาน; (2) มีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับแบคทีเรียและไวรัส ขัดขวางการเผาผลาญของจุลินทรีย์และทำให้เสียชีวิต และ (3) เข้าสู่เซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่ไลโปโปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกและไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ภายใน นำไปสู่การละลายของแบคทีเรียและความตาย การฆ่าเชื้อด้วยโอโซนเป็นแบบสเปกตรัมกว้างและไลติก กำจัดแบคทีเรีย สปอร์ ไวรัส เชื้อราได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังทำลายสารพิษโบทูลินั่มได้อีกด้วย นอกจากนี้ โอโซนยังสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็นออกซิเจนหรืออะตอมออกซิเจนเดี่ยวเนื่องจากความเสถียรต่ำ อะตอมออกซิเจนเดี่ยวสามารถรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อสร้างโมเลกุลออกซิเจน ช่วยเพิ่มออกซิเจนในน้ำในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ โดยไม่ทิ้งสารพิษตกค้าง ดังนั้นโอโซนจึงถือเป็นยาฆ่าเชื้อในอุดมคติและไม่ก่อมลพิษ

แม้ว่าโอโซนจะมีความสามารถในการฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่การใช้มากเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อสัตว์เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้ การศึกษาโดย Schroeder และคณะ แสดงให้เห็นว่าโอโซนเมื่อใช้อย่างเหมาะสมสามารถกำจัดไนเตรตและสิ่งสกปรกสีเหลืองได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเมื่อใช้กับการแยกโฟม จะช่วยลดการแพร่กระจายของแบคทีเรียได้ อย่างไรก็ตาม การใช้มากเกินไปอาจทำให้เกิดสารออกซิแดนท์ที่เป็นพิษสูงได้ ซิลวาและคณะ ยังเน้นด้วยว่าแม้ว่าโอโซนจะปรับปรุงเสถียรภาพของคุณภาพน้ำและการปราบปรามโรคในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ แต่ผลกระทบทางพันธุกรรมของโอโซนสามารถทำลายความสมบูรณ์ของเซลล์ในสิ่งมีชีวิตในน้ำ นำไปสู่ปัญหาด้านสุขภาพและทำให้ผลผลิตลดลง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่จะใช้โอโซนในเวลาที่เหมาะสม วัดผลได้ ปลอดภัย และมีการควบคุม โดยใช้มาตรการที่เข้มงวดเพื่อป้องกันการใช้มากเกินไป และลดการรั่วไหลของโอโซนเพื่อหลีกเลี่ยงมลพิษทางอากาศ