Дезинфекция инкубационных яиц формальдегидом

Микробиологическое загрязнение инкубационных яиц является основной проблемой производителей птицы, поскольку оно приводит к снижению выводимости и продуктивности цыплят. Микроклимат внутри инкубатора идеально подходит не только для развития эмбриона, но и для размножения разного рода патогенных микроорганизмов.

Очевидно, что в инкубаториях должны соблюдаться высокие стандарты гигиены, чтобы свести к минимуму загрязнение яиц, но дезинфекция яиц также необходима для ограничения численности бактерий. Способы дезинфекции бывают разные – окунание яиц в дезраствор, протирка или распыление. Но для крупного производства наиболее эффективным методом является обработка поверхности яиц парами формальдегида (фумигация).

Дезинфекционная обработка обычно производится перед закладкой яиц в инкубатор. Чтобы снизить издержки и сделать обработку быстрой и массовой, в инкубатории для этих целей оборудуют специальное помещение – дезинфекционную камеру или, как ее еще называют, камеру газации яйца, комнату обработки яиц формальдегидом перед инкубацией. Яйца поступают в дезкамеру через "грязный вход" после сортировки, миражирования и закладывания в инкубационные лотки, которые загружены на инкубационные тележки. А после обработки их выкатывают через другую дверь - "чистый выход", и отправляют прямиком в инкубатор.

Наша компания производит комплекты оборудования и автоматики для создания дезинфекционных помещений в инкубатории «под ключ». Мы выпускаем оборудование двух типов: для жидких дезинфицирующих растворов (формалин, вироцид) и для испарения порошка параформа.

Узнать цену, купить, заказать коммерческое предложение, посмотреть подробные технические характеристики можно в нашем официальном интернет-магазине:

– УУДК-Ф-15.02, оборудование для обработки яиц жидким формалином;

– УУДК-Ф-15.03, оборудование для обеззараживания яиц испарениями порошка параформа.

Давайте рассмотрим особенности такого способа обработки яиц подробнее.

Загрязнение инкубационных яиц

Согласно проводимым микробиологическим исследованиям, в момент откладки яйца курицей количество бактерий на скорлупе может колебаться от 300 до 500 шт. В подходящих условиях это число начинает быстро увеличиваться, и уже через час после откладки яйца на нем может присутствовать от 20 000 до 30 000 бактерий. А если яйца грязные, то количество возрастает до 80 000 бактерий. Типичными загрязнителями являются микрококк, сальмонелла, псевдомонада и эшерихия (кишечная палочка). Также на скорлупе идентифицируются различные типы плесневых грибов.

На многочисленных опытах было продемонстрировано, что, если инкубационные яйца не подвергнуть санитарной обработке перед инкубацией, то чрезмерное бактериальное загрязнение и последующий рост бактерий могут привести к снижению выводимости, плохому качеству цыплят, их росту, продуктивности и увеличению смертности. В некоторых случаях из-за несоблюдения гигиенических стандартов может произойти потеря запасов до 20%.

Фумигация яиц формальдегидом

Формальдегид (H2CO, формалин, формол) является газом при комнатной температуре и легко растворим в воде. Его обычно используют в качестве дезинфицирующего средства, поскольку он дешев, не вызывает коррозии и убивает большинство бактерий и грибков (включая их споры). Биоцидная эффективность формальдегида обусловлена его способностью воздействовать на белки и основания нуклеиновых кислот микроорганизмов. Присоединяясь к первичным амидным и аминогруппам белков, формальдегид образует стабильные метиленовые мостики и, следовательно, межмолекулярные поперечные связи. Кроме того, формальдегид также алкилирует (замещает) атомы азота пуриновых и пиримидиновых оснований в ДНК и РНК.

Впервые о его применении в качестве дезинфицирующего средства сообщалось в 1892 году, но, по-видимому, ПЕРНО (1908) был первым исследователем, продемонстрировавшим использование фумигации яиц и инкубаторов формальдегидом в качестве средства борьбы с болезнями домашней птицы.

Формальдегид можно применять в жидком виде, но он более эффективен при использовании в виде газа. Газ может быть получен несколькими способами. Сначала наиболее распространенным способом, используемым в птицеводстве, было добавление формалина к перманганату калия (KMnO4) в соотношении 2:1 (по массе). В настоящее время эта процедура не применяется, она заменена испарением полимерного параформальдегида при контролируемой температуре.

Факторы, влияющие на эффективность обеззараживания формальдегидом

На воздействие формальдегида на микроорганизмы влияют:

Концентрация формальдегида и продолжительность воздействия;
Влажность (содержание воды в микроорганизмах);
Температура;
Количество органического вещества на поверхности скорлупы.

Концентрация формальдегида и продолжительность окуривания

На количество формальдегида, необходимое для достаточной фумигации влияют такие факторы, как размер камеры для фумигации, продолжительность воздействия и температура. Рекомендации по применению обязан указывать поставщик реагентов, размеры дезкамеры вашего инкубатория вам известны, а рекомендации по объёму растворов можно прочитать в документации к оборудованию для фумигации (газации) или на нашем сайте в описании оборудования.

Опыты с концентрацией (УИЛЬЯМС, 1970) показали, что 565 мг выделяемого формальдегида на м3 убивает 99,8% микроорганизмов на поверхности скорлупы. Более высокие концентрации (1696 мг выделяемого формальдегида на м3 и 2827 мг выделяемого формальдегида на м3) не показали существенной разницы в эффекте.

Воздушное пространство камеры фумигации является основным фактором, который необходимо учитывать при расчете количества формальдегида, необходимого для достижения желаемой концентрации. Другие факторы, такие как степень поглощения воды стенками и скорость, с которой газ выходит из камеры, также влияют на необходимое количество формальдегида. Кроме того, неисправные вентиляционные жалюзи или другие проблемные точки дезкамеры могут снижать концентрацию в камере, и поэтому важно регулярно определять концентрацию формальдегида в конце фумигации, чтобы убедиться, что поддерживался надлежащий уровень.

Также были проведены исследования, изучающие влияние различного времени воздействия реагента на качество дезинфекции. ФУРУТА и САТО (1977) проводили газацию искусственно загрязненных яиц, используя 40 мл формалина и 20 г KMnO4 на м3 (т.е. 533 мг выделившегося формальдегида на м3) при комнатной температуре (25°C) в течение 0.5, 1, 2 и 3 часов. Они обнаружили, что, когда яйца были сильно загрязнены (105 или более организмов), небольшое количество бактерий (100-101) всегда выживало после фумигации, независимо от времени воздействия; полная дезинфекция поверхности скорлупы была невозможна. Напротив, когда яичная скорлупа была менее загрязнена (до 104 организмов), окуривание в течение 30 минут уже обеспечивало полную дезинфекцию.

Несколько исследователей изучали влияние концентрации формальдегида и времени воздействия на выводимость. Результаты получились немного разными. ПРАУДФУТ и СТЮАРТ (1970) исследовали возможные последствия изменения как концентрации фумиганта, так и продолжительности воздействия фумиганта. В более позднем эксперименте ФУРУТА и ВАТАНАБЕ (1978) изменяли только продолжительность воздействия фумиганта, сохраняя постоянную концентрацию. Ни в одном из этих исследований не сообщалось о значительном снижении общей выводимости. Однако в более поздней работе (ELIBOL et al., 2003) была обнаружена взаимосвязь между эмбриональной смертностью, продолжительностью окуривания и концентрацией формальдегида. Авторы сообщили о снижении выводимости на 8% при длительной фумигации формальдегидом и более высокой концентрации.

Влажность

Если формальдегид используется в качестве дезинфицирующего средства в паровой фазе, на его активность влияет относительная влажность (RH), поскольку частицы газа переносятся каплями воды. Таким образом, убойная сила формальдегида для бактерий выше в теплой, влажной атмосфере, чем в прохладных, сухих условиях. Следовательно, поддержание высокой относительной влажности воздуха (75% и более) во время дезинфекции может принести лучший эффект. Кроме того, микроорганизмы становятся более активными и быстрее усваивают фумигант по мере увеличения влажности. В раннем исследовании УИЛСОН (1949) заметил, что бактерицидный эффект формальдегида был максимальным при относительной влажности 68%. Его выводы были также подтверждены более поздними исследованиями. Ученые пришли к выводу, что относительная влажность 60-78% не оказывает вредного влияния на выводимость и может быть безопасно использована для достижения максимального бактерицидного эффекта.

Температура

Высокая температура необходима для обеспечения высокого уровня влажности, поскольку при более высокой температуре газовая фаза способна удерживать пар в более высокой концентрации. Однако применение высокой температуры имеет свои ограничения. В только что снесенном яйце эмбрион содержит 30000-60000 клеток, и его обычно называют эмбрионом стадии X. Чтобы поддерживать состояние покоя эмбриона, яйцеклетку следует держать ниже физиологического нуля. Температура в диапазоне от 20°C до 27°C была определена как физиологический ноль для домашней птицы. Однако, эксперименты ПРАУДФУТА и СТЮАРТА (1970) не показали отрицательного влияния на выводимость, когда температура фумигации колебалась от 23°C до 37°C. В итоге стандартной коммерческой практикой является рекомендация проводить фумигацию яиц при температуре 25°C.

Органическое вещество на поверхности скорлупы

Присутствие на поверхности скорлупы органических веществ, таких как кровь, фекалии, почва, остатки пищи, является одним из наиболее важных факторов, влияющих на эффективность дезинфицирующего средства. Органическое вещество на поверхности яиц снижает эффективность фумиганта, поскольку активные вещества инактивируются загрязняющим веществом. Кроме того, антибактериальная активность может быть снижена из-за химической реакции между фумигантом и органическим веществом. Формальдегид может вступать в реакцию с белками органического вещества, и, таким образом, нейтрализоваться. В итоге для дезинфекции микроорганизмов концентрации формальдегида может не хватить.

Воздействие формальдегида

Во время фумигации формальдегид вступает в контакт не только с поверхностными микроорганизмами, но и с самой яичной скорлупой и, при поглощении, с эмбрионом. Концентрация поглощенного формальдегида (в скорлупе и в белке) была определена УИЛЬЯМСОМ и СИГЕЛОМ (1969) с использованием 565 мг выделившегося формальдегида на м3. Авторы пришли к выводу, что уровень фумиганта, обнаруженный в яйце, был намного ниже токсичного уровня. Однако в дальнейшем было обнаружено, что токсический эффект формальдегида наиболее высок при 60-минутном воздействии. Эксперимент также показал, что этот эффект наиболее выражен в яйцах, полученных от молодых (в возрасте 38-39 недель) кур.

Воздействие формальдегида на яичную мембрану

Мембрану яичной скорлупы ещё называют кутикулой или пленкой. Яичная скорлупа изнутри покрыта органическим слоем – мембраной, содержание белка в которой составляет 90%, а формальдегид алкилирует амидные и амидо-группы белков. Поскольку кутикула является одним из основных физических барьеров оболочки яйца, препятствующих проникновению микроорганизмов, было бы важно знать, повреждает ли фумигация этот слой.

Первые эксперименты по разрушению кутикулы, вызванному фумигацией, не дали полезных ответов. Сначала исследователи использовали в экспериментах муравьиную кислоту, которая сама разрушила мембрану и исказила полученные результаты. Затем были более поздние эксперименты, которые оказались не вполне достоверными по причине неправильных гипотез о роли мембраны во влаго- и газообмене яйца.

Дальнейшее исследование, проведенное КАДИРЧИ (1997), показало, что фумигация инкубационных яиц при температуре 25°C выделением 600 мг газообразного формальдегида на м3 в течение 15, 30 или даже 60 минут существенно не изменяет поглощение воды яйцами. Это же исследование также показало, что электропроводность яичной скорлупы также не пострадала от фумигации формальдегидом при таких воздействиях.

Итоги

Потери из-за микробного загрязнения инкубационных яиц в птицеводстве могут исчисляться миллионами и десятками миллионов рублей. Фумигация газообразным формальдегидом является наиболее эффективным способом дезинфекции инкубационных яиц.

Для дезинфекции от сальмонелл яйца перед инкубацией следует окуривать при комнатной температуре (25°C) и влажности окружающей среды 60-78% в течение не менее 20 минут с минимальной концентрацией 600 мг газообразного формальдегида на м3. Фумигация в этих условиях убивает 99,8% микроорганизмов на поверхности скорлупы и не связана с повышенной смертностью эмбрионов.

Фумигацию не следует проводить в течение первых 9 дней после начала инкубации и за несколько дней до вывода.
Фумигация вылупившихся цыплят запрещена, т.к. это повредит их дыхательную систему, окажет неблагоприятное воздействие на здоровье и производственные показатели.
Формальдегид также опасен для здоровья человека – нахождение оператора в камере газации в процессе обработки яйца категорически запрещено! Автоматика после обработки формальдегидом нейтрализует вредные пары аммиаком и выведет всю эту смесь наружу при помощи принудительной вентиляции, после чего вход в камеру газации будет разрешен.