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认识碘类消毒剂

发表时间:2019/6/4 13:10:25  
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       消毒是预防水产养殖动物疾病的重要手段。只有科学规范的消毒,才能保证动物的健康生长,是花小钱、办大事的聪明之举。
       在进行水体消毒时,应充分考虑消毒剂对环境和养殖动物的影响,采用适当的消毒剂和适当消毒的方法,从而达到净化、稳定水质,促进物质循环,造就水产养殖动物生长良好的生态环境,使水产养殖动物健康生长的目的。
       碘类消毒剂是以碘为主要杀菌成分制成的各种制剂。一般来说可分为:无机碘和有机碘。至今,碘类消毒剂的不同类别、不同功效的产品正广泛应用于水产养殖生产中。碘类消毒剂的不同剂型产品也得到不断深入研究与应用。目前市场中流通的碘类消毒剂品种繁多,商品名更是眼花缭乱,一方面给养殖户识别、区分同类渔药带来了不小的麻烦;另一方面有些养殖户用药时常将其作为万能药,这些都存在一些误区。
       一、碘类消毒剂对微生物的杀灭作用
       碘类消毒剂是一类高效、广谱消毒剂,是通过游离碘元素本身使蛋白质沉淀而起杀菌作用的,对细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌和病毒具有快速杀灭作用。
      1、对细菌繁殖体的灭杀作用
       当无有机物存在时,用常用浓度作用1~2min,可杀灭细菌;用含有效碘50mg/L的碘液作用10min,可杀灭一般的细菌繁殖体;用含有效碘10mg/L的碘液作用30s,可杀灭金黄色葡萄球菌。碘伏对各种细菌繁殖体的杀菌活性取决于游离碘的浓度。一般细菌对碘类消毒剂均不易产生耐药性。
       2、对细菌芽孢的杀灭作用
       通常,含有效碘60mg/L的碘溶液作用30min,或用含有效碘300mg/L的碘溶液作用5min,可杀灭细菌芽孢。2%的碘水溶液或乙醇溶液在PH值4.6条件下,能有效杀灭炭疽杆菌、枯草杆菌、巨大杆菌、肠系膜杆菌和破伤风杆菌芽孢。碘伏对细菌芽孢的杀灭作用较弱,一般所需的有效剂量较高,不同载体的碘伏其实效果差异较大。
       3、对真菌孢子的杀灭作用
       碘对真菌有较强的杀灭和抑制作用,但碘对藻类无作用,不会破坏水体藻类相。碘伏对真菌的作用比较弱,类似于细菌芽孢。
       4、对病毒的杀灭作用
       碘是一种很好的病毒灭活剂,它能灭活脊髓灰质炎病毒、流感病毒、疱疹病毒、牛痘病毒、狂犬病毒和烟草花叶病毒。碘伏对肝炎病毒、艾滋病病毒等也有灭活作用,含有效碘35mg/L的碘溶液作用2min,30mg/L的碘溶液作用10min,可完全灭活艾滋病病毒。
       二、碘类消毒剂作用机制
       碘是一种活动性很强的元素,具有一般消毒剂所没有的良好的渗透性,所以成为一种极好的杀灭微生物药剂。碘类消毒剂中起杀菌作用的主要是游离碘和次碘酸。游离碘能迅速穿透细胞壁,次碘酸具有很强的氧化作用,对不同的病原体它们的杀灭力不尽相同。对细胞和芽孢,游离碘的灭活效果分别高于次碘酸2~3倍和6倍,而对病毒的灭活效果次碘酸要高于碘5倍。初步的研究推测,碘通过多种途径与病原体发生反应。碘通过与羟基、氨基、烃基、巯基结合导致蛋白质变性沉淀使微生物灭活。
       三、影响碘类消毒剂作用的因素
       1、温度
        碘类消毒剂的杀菌效果受温度影响很小,在低温下也同样具有良好的杀菌作用。当温度波动在10-30℃时,杀菌效果无明显变化;温度超过40℃时杀菌作用增强,但随之由于碘蒸气的产生,使游离浓度下降,杀菌作用也减弱。
       2、酸碱度
       碘类消毒剂的杀菌效果受酸碱度的影响较小。PH值降低时,溶液中的游离碘(I2)浓度增加;PH值增高时次碘酸(HOI)浓度增加。这种变化引起的杀菌效果改变要视其病原体而定。当然在碘伏溶液中适宜的PH值有利于游离碘(I2)的释出,一般认为中性和酸性较好。
       3、有机物
      有机物对其的干扰作用也很小。在有机物存在时,碘产生影响消毒效果的副反应很小。
       四、碘类消毒剂的应用
     (一)无机碘(如碘、碘酊)
       1、传统的碘制剂
       1)碘水溶液
       碘水溶液就是碘的水溶液,它见光易失效,应在棕色瓶中储存。碘在水中溶解度很小,其醇溶液能氧化病原体原浆蛋白的活性基因,与蛋白的氨基结合而导致蛋白质变性和抑制菌体的代谢酶系统。可用于杀灭附着在水生动物体表或受精卵上的芽孢和病毒,预防水生动物的各种病毒性疾病。
       2)碘酊
       碘酊俗称碘酒,是碘的酒精溶液。
       碘酊因同时含碘1.80%~2.20%(g/mL),碘化钾1.35%~1.65%(g/mL),形成可溶性的三碘化合物,使碘的溶解度增加数百倍,降低了挥发性。可用于水生动物体表涂搽消毒。因碘对胃肠道粘膜有毒性,易受碱性、还原物质、日光照射等影响而加速分解;碘酊对水生动物刺激性较大,现已较少应用。
        2、碘的化合物
        目前具有应用价值的只有高碘酸钠和高碘酸钾。此类化合物的消毒作用与其它碘类消毒剂作用原理不同,不是碘起主要作用,而是与高氯酸盐的作用。但由于价格昂贵,无法推广到实际应用中去。
       3、碘酸溶液
       碘酸溶液又称复合碘溶液,是由碘、硫酸、磷酸、表面活性剂制成的一种红棕色液体。一般含有活性碘为1.8-2.0%,其杀菌效果明显高于传统碘制剂。
      (二)有机碘(碘伏)
       目前市场流通的碘类消毒剂绝大部分为有机碘,对细菌、病毒、真菌具有良好的灭活效果,因其稳定性好、作用时间快且持久、渗透性强但刺激性小、安全且残留低等优点而受到养殖户的青睐。
      有机碘即为有机络合碘,又名碘伏、络碘或络合碘,是由碘与表面活性剂络合,再辅以增效剂、缓释剂等而成。表面活性剂可起载体、助溶、稳定和协同增效的作用。由于与不同的表面活性剂络合,络合的间对位位置不同,辅助成分不一,生产出了应用于不同领域的碘制剂。
       它们作用机理大致类同:碘直接卤化菌体蛋白质,产生沉淀;而表面活性剂一般对细胞膜有亲和作用,能将载有的碘与细胞膜、细胞质结合,使巯基化合物、肽、蛋白质、酶、脂质等氧化或碘化,从而达到杀菌的目的。
       此类产品按其发展阶段,可分为:第一代、第二代、第三代、第四代、第五代碘伏。每一代的改进都表现在络合的载体上。
       1)第一代
           聚维酮碘(PVP-I)是第一代的代表产品,又名聚乙烯吡咯烷酮碘、碘络酮,它是1956年在开发的,现已成为国际上公认的高效、广谱、无毒的杀菌剂,我国及世界各国药典均收入在内。含有效碘为9.0%~12.0%,碘分子与水溶液中的碘离子、H+生成HI3分子,HI3通过氢键与非离子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮等分子络合。碘载于表面活性剂所形成的胶粒中央,可保持较长时间的杀菌力,是广谱消毒剂,对大部分细菌、真菌和病毒等均有不同程度的杀灭作用,但对真菌孢子与细菌芽孢的作用较弱,主要用于鱼卵、水生动物体表消毒;同时对病毒有不同程度的杀灭作用。
        聚维酮碘的杀菌效果与其所释放出的有效碘浓度呈正相关,一般在较低浓度下,偏酸性环境下,稳定性好,有效碘浓度要高;温度升高时杀菌力亦增强;在水体中有机物会抑制碘的作用。因此在实际使用时应根据使用对象、有机物的含量而适当提高用药量,延长作用时间。
        2)第二代
        聚维酮碘的载体价格昂贵,对消毒物体表面去污能力差,20世纪60年代研制出了第二代具有洗涤功能的碘伏。与聚维酮碘由于相比,成本低廉,并兼有洗涤功能,抗有机物能力强大,有效碘含量一般小于2%,稳定性比聚维维酮碘差。
       A、季铵盐络合碘
       由双烷基季铵盐与碘络合而成,表面活性剂季铵盐能改变细胞膜通透性、破坏菌体酶系统,影响细菌新陈代谢,起到载体与助透作用。主要适用于对虾疾病,如对虾败血症、红腿病、烂鳃病、烂眼病、黑鳃病、肠炎病和幼体菌血症等细菌性疾病,以及白斑综合征病毒病、杆状病毒病等。用法用量为:全池均匀泼洒,预防时浓度为0.2~0.3mg/L;治疗时为0.3mg/L,病情严重连用2d;空池消毒时浓度为0.8 mg/L。而其对病毒的杀灭效果,要根据含碘量的高低而定,研究发现含碘量在0.5%时具有明显的杀病毒作用。
 
       B、双链季铵盐络合碘
       双链季铵盐(双癸甲溴铵)为阳离子表面活性剂,结构上比单链季铵盐(如新洁尔灭)多含一个碳数为8~10的烷基,与碘络合后杀菌效果显著优于单链季铵盐。它对革兰氏阳性菌作用较强,pH值为7时使用效果较佳,但不能杀死芽孢,多用于防治烂鳃病、弧菌病等,还可用于杀灭虾蟹固着类纤毛虫。具体用法为:全池泼洒,预防时浓度为0.04~0.08ml/m3,每10~15天1次;治疗时浓度为0.16~0.24ml/m3,每7天1次。
           3)第三代
       第一代和第二代碘伏的抗有机物能力差,并且其载体不具有消毒杀菌能力,在高温或强光照射下,易造成碘升华,使药物失效。1985年美国科学家研制出以非离子烷基氧化胺为载体的碘伏,载体与碘结合成三碘氧化合物。十二烷胺三碘氧化合物是第三代碘伏的代表产品,是一种广谱、高效的消毒剂,克服了抗有机物能力差的缺点,同时还具有良好的渗透性和洗涤功能,在对不良环境(如有机污染严重的水产养殖水体)消毒时,实际使用效果比常规碘高达几千倍甚至上万倍。
       第三代碘伏与前两代碘伏相比具有以下优点:
       A、稳定性更好,最高有效碘可达5%。
       B、通过释放三碘氧化合物来完成消毒过程,比前两代碘伏游离碘杀菌的效果更好,抗有机物能力更强。
       C、第三代碘伏的载体,同时具有杀菌能力,据报道,低浓度下第三代碘伏1-5分钟内可杀灭细菌、芽孢,杀菌率可达99.99%以上,这表明这类碘伏,杀菌能力倍增,低剂量下可快速杀灭病原体。
       D、抗有机物能力极强,多项实验结果表明,第三代碘伏突破了碘伏抗有机物影响能力弱的缺陷,消毒能力得到了很大提高,是目前杀菌消毒和抗有机物能力最强的碘伏。
       4)第四代
       聚维酮碘,其蛋氨酸又为动物促长与强壮抗病的必需物质。特别适合添加到饲料中,但它的有效碘含量低,价格昂贵,用于环境消毒是一种巨大的资源浪费。随着人们对碘伏的深入研究,相继开发出来了具有营养功能的碘伏,氨基酸碘,其主要代表是蛋氨酸碘。蛋氨酸碘是由蛋氨酸与碘的络合物,淡黄色粉末或黄棕色至红棕色液体,螯合碘含量≥1.0%蛋氨酸含量≥4.3%。它优于
烷基磺酸盐碘也属于第四代碘伏,它是以碘与阴离子表面活性剂等形成的络合物,表面活性好及缓释作用强,但生物降解性差,稳定性差。
       5)第五代
       根据水产养殖的特点,结合第三代碘伏的优点,抗菌最强的双链季铵盐,络合得到了第五代碘伏四烷胺络合碘。因其优化了两种消毒活性组分,因而形成了超强的消毒杀菌性能。它的杀菌性能比单一的三碘氧化合物、双链季铵盐络合碘强,抗有机物能力更加卓越,并且具有独特的杀灭虫卵、藻类的功能。
      目前水产养殖上应用的是季铵盐含量为50%的四烷胺络合碘。它由双链季铵盐(双癸甲溴铵)、碘、单烷基季铵盐和另一表面活性剂复配而成,兼具了氧化性和非氧化性二者的特性,能有效地杀灭带膜病毒和非膜病毒。是最适合水产养殖使用,消毒效果最好的碘伏。适用于鱼、虾、蟹、鳖、鳗、鳝等养殖水体消毒。用法用量为:全池泼洒,预防时浓度为7~11.2mg/m3,每15日1次;治疗时浓度为14~17.5 mg/m3,每日1次,连续2日。幼鱼、幼虾、幼蟹应适当减低用量。

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