0
Передача по воздуху возбудителей инфекции продолжает оставаться одной из серьёзных проблем для свиноводства. Примеры патогенных микроорганизмов, передаваемых по воздуху, включают вирусы гриппа, микоплазму гиопневмонии, вирус РРСС, вирус болезни Ауески, вирусы, ответственные за везикулярные заболевания, сальмонеллу и вирус эпидемической диареи свиней. К сожалению, существуют ограничения в возможностях снизить распространение в воздухе патогенных микроорганизмов.
После того как носитель инфекции выделяет вирусы и бактерии, которые начинают переноситься по воздуху, они прикрепляются в воздухе к частицам различного происхождения и размера. Пыль, особенно пыль, происходящая от сельскохозяйственных объектов с животными, включает в себя загрязняющие частицы (органического и неорганического происхождения), которые, после того как их вдохнули, могут иметь негативное влияние на физиологическое состояние животных, здоровье и благополучие животных и фермеров. Пыль вызывает раздражение дыхательных путей, повышенную восприимчивость к респираторным заболеваниям, и она играет важную роль в качестве средства передачи вирусов и бактерий, которые могут вызывать заболевания в поголовье.
Самой прямой стратегией снижения в воздухе концентрации патогенных микроорганизмов является уменьшение пыли. Есть много стратегий, которые способны уменьшить количество пыли на животноводческих объектах. Они включают в себя различные стратегии, связанные с кормлением (т.е. методы кормления жидким кормом, гранулированным кормом и применение определённых кормовых добавок), использование воды или масла для увлажнения поверхностей, системы вентиляции в стойлах и распределения воздуха и системы электростатической ионизации частиц.
Использование ионизации в качестве средства для устранения частиц из воздуха не является новым в отношении сельскохозяйственных животных. Эффект от использования этой технологии был ранее продемонстрирован в научно-исследовательских проектах в отношении домашней птицы, а также в отношении свиней. Это считается одним из самых эффективных технологий для удаления частиц из воздуха по сравнению с более традиционными технологиями, такими как распыление воды или масла, изменения в интенсивности вентиляции или в распределении воздуха. В настоящее время существует коммерчески доступная система ионизации частиц, известная как технология EPI (англ. аббревиат.: электростатическая ионизация частиц). Эта технология состоит из длинной ионизирующей пластины с острыми точечными электродами с подключением к источнику тока высокого напряжения (-30 кВ), в результате чего генерируется и выводится в воздух большое количество высвобожденных отрицательно заряженных ионов. Взаимодействие этих ионов с взвешенными в воздухе частицами приводит к получению частицами отрицательного заряда (ионизации). Этот процесс вызывает у частиц прилипание к близлежащим поверхностям (например, к стенам и потолку), и они могут быть удалены из воздуха (рисунок 1).
Рисунок 1. Изображение системы EPI на ферме. Источник: www.epiair.com
Экспериментальные результаты на различных коммерческих фермах определили экономический аспект этой технологии. Результаты этих испытаний показали, что реализация этой технологии ионизации увеличила среднесуточный привес на 12,2% и снизила смертность на 1,2% у свиней на свиноводческих объектах полного производственного цикла в компаниях с масштабным производством в течение 12 - месячного периода.
Впоследствии Монтсеррат Торреморелл и Кармен Алонсо из университета Миннесоты провели группу исследований с целью анализа эффективности системы против частиц, содержащихся в воздухе, особенно против вирусов РРСС, гриппа и ЭДС, присутствующих в аэрозолях и порождённых заражёнными животными.
С целью изучения возможности системы EPI в отношении удаления этих микроорганизмов из воздуха и влияния на их жизнеспособность при воздействии на них этими ионами, были проанализированы различные условия на ферме. Были использованы различные пробоотборники воздуха и молекулярные методы, такие как количественная ПЦР и методы выделения вирусов, чтобы продемонстрировать наличие живых вирусов. Результаты проб воздуха в этих исследованиях показали, что система EPI была эффективна при удалении частиц из воздуха. Тем не менее, эта эффективность зависит от размера частиц. Эффективность удаления составляла 76%, если размер частиц варьировался от 0,5 - 1,0 мкм, и 80% если размер частиц составлял 1,0 - 3,0 мкм.
Результаты, связанные с наличием вирусов, полученные с помощью специального вихревого воздухозаборника, показали, что система имела разную эффективность в удалении различных патогенов из воздуха (Графическое изображение 1). Вирус РРСС удалялся из воздуха в бóльших количествах, затем следовал грипп и вирус ЭДС. Результаты изоляции вирусов в пробах воздуха показали наличие живых вирусов, после того как аэрозоли подвергались воздействию ионов.
Графическое изображение 1. Эффективность удаления вирусов (%) после обработки аэрозоля, полученного от свиней, остро инфицированных вирусом гриппа А, вирусом РРСС, вирусом ЭДС
Понимание возможностей этих технологий очистки воздуха перемещает нас на шаг ближе к эффективному уменьшению отрицательных последствий распространения патогенов по воздуху и к улучшению здоровья животных на фермах и людей, которые занимаются ими.
Рисунок 2. Система EPI на свиноводческом объекте и вихревой воздухозаборник (устройство, используемое в полевых проектах для сбора проб воздуха в жидкой среде). Фото из личного архива доктора Джила Паттерсона