Efectul diferiților dezinfectanți asupra diversității aerosolilor bacterieni în crescătoriile de păsări

Linlin Jiang , Meng Li  , Jinxiu Tang  , Xiaoyu Zhao , Jianlong Zhang  , Hongwei Zhu , Xin Yu  , Youzhi Li , Tao Feng  și Xingxiao Zhang 
• Ludong University School of Life Sciences, Yantai, China
• Laboratorul cheie al provinciei Shandong pentru monitorizarea calității și evaluarea riscurilor pentru produsele de origine animală, Ji'nan, China

Pentru a înțelege mai bine efectul diferiților dezinfectanți asupra tipurilor și cantităților de microorganisme dintr-o crescatorie de pasari de carne, au fost utilizate cinci tipuri diferite de dezinfectanți, inclusiv ozon, clor, sare de amoniu cuaternar, glutaraldehidă și dezinfectant mixt. Culturile microbiene din fermele de pui de carne au fost analizate prin secvențiere de mare capacitate combinată cu prelevarea de probe de aer. Rezultatele au arătat că concentrațiile de bacterii aerobe aeropurtate în adăposturile goale de pui după aplicarea diferiților dezinfectanți au fost semnificativ reduse în comparație cu o ferma netratată cu dezinfectant ( P < 0,05 sau P< 0,01), iar numărul de particule inhalabile de bacterii aerobe din aer a scăzut brusc după dezinfecție. Dintre cei cinci dezinfectanți, dezinfectantul mixt a avut cea mai bună eficacitate de dezinfecție asupra comunităților microbiene totale ( P < 0,05). Un total de 508.143 de secvențe de înaltă calitate au fost obținute prin secvențierea de mare debit, care a identificat 1995 de unități taxonomice operaționale. În total, au fost identificate 42 phyla și 312 genuri. Structurile comunităților microbiene din aer din adăposturile de pui de carne după aplicarea diferiților dezinfectanți au fost diferite. În casa tratată cu dezinfectant mixt, comunitățile microbiene care conțin agenți patogeni oportuniști, precum Escherichia-Shigella , Bacillus și Pseudomonas, a avut cea mai mică abundență, cu o scădere semnificativă față de casa netratată cu dezinfectant. Indicele de diversitate alfa a arătat o diversitate scăzută a comunităților microbiene din casa tratată cu dezinfectant mixt. Spre deosebire de ceilalți patru dezinfectanți, doar o cantitate mică de bacterii a fost detectată în proba de aer din casa tratată cu dezinfectant mixt; în mod specific, au fost găsite doar patru phyla ( Proteobacteria , Bacteroidetes , Actinobacteria și Firmicutes ). Dezinfectantul mixt a produs un efect pozitiv asupra dezinfectării pentru patru fili; cu toate acestea, nu le-a eliminat complet. La nivel de gen, Bacillus , Arenimonas și Shinella nu au putut fi depistate în ferma tratată cu dezinfectant mixt, dar au fost depistate în fermele tratate cu alți dezinfectanți. Rezultatele secvențierii cu randament ridicat au arătat că combinația de mai mulți dezinfectanți a prezentat o eficacitate bună de dezinfecție și că această tehnică ar putea dezinfecta aerul din fermele de pui. Aceste rezultate vor ajuta la ghidarea dezvoltării unui program rezonabil pentru dezinfecția fermelor de pasari.

Introducere
În ultimii ani, odată cu intensificarea cresterii animalelor și a acvaculturii, numarul animalelor adăpostite a crescut. În plus, răspândirea bolilor infecțioase la animale se accelerează și au apărut diverse epidemii animale ( Wu et al., 2012 ; Mellata, 2013 ; Mughini-Gras et al., 2014 ; Threlfall et al., 2014 ; Barbosa și colab. , 2017 ; Poulsen și colab., 2017 ; Stromberg și colab., 2017 ; Vinayananda și colab., 2017).

Astfel, dezinfectarea adăposturilor de animale și păsări a devenit o măsură importantă pentru prevenirea și controlul bolilor. Dezinfectanții chimici utilizați în mod obișnuit pentru adăposturile de pasari includ clorul , ozonul, sarea de amoniu cuaternară și glutaraldehida ( Meroz și Samberg, 1995 ; Saklou și colab., 2016 ; Chidambaranathan și Balasubramanium, 2017 ). Diferiții dezinfectanți utilizați pentru dezinfecția pe scară largă a pasarilor de carne funcționează prin mecanisme diferite și, prin urmare, eficiența lor de dezinfecție diferă de asemenea ( Suwa și colab., 2013 ; Chidambaranathan și Balasubramanium, 2017 ; Maertens și colab., 2017).). În prezent, compușii care conțin clor (diclorizocianurat de sodiu, hipoclorit de sodiu, pulbere de albire, dioxid de clor etc.) sunt utilizați pe scară largă ca dezinfectanți în producția de animale și păsări de curte ( Van Klingeren, 1995 ; Boxall și colab., 2003 ). Clorul disponibil poate ucide eficient Mycobacterium tuberculosis , Enterobacter , Enterococcus , Staphylococcus aureus și Bacillus subtilis var. spori de Niger la o concentrație scăzută ( Boxall și colab., 2003 ; Hakuno și colab., 2010 ; Suwa și colab., 2013). Multe studii au demonstrat că compușii care conțin clor pot ucide microorganismele modificându-le structura membranei celulare ( Venkobachar și colab., 1977 ; Virto și colab., 2005 ; Liu și colab., 2006 ; Berg și colab., 2010 ). Ozonul este o moleculă gazoasă triatomică care acționează ca un oxidant puternic și a fost folosită în medicină de mai bine de 150 de ani ( Elvis și Ekta, 2011 ). Ozonul are aplicații medicale largi datorită funcției sale antimicrobiene eficiente ( Ozturk et al., 2017 ) și apărării antioxidante ( Delgadoroche și colab., 2017).). Bacteriile Gram-negative sunt mai sensibile la ozon decât sunt bacteriile Gram-pozitive, iar bacteriile sunt mai sensibile decât o tulpină de drojdie testată ( Moore et al., 2000 ). Jacobs și Heidelberger (1915) a sintetizat pentru prima dată un compus cuaternar de sare de amoniu cu capacitate bactericidă. Mecanismul bactericid al sărurilor de amoniu cuaternar implică modificarea permeabilității celulare, rezultând extravazarea conținutului bacterian. Sarea de amoniu cuaternară este un surfactant cationic. Având în vedere că cationii prezintă efecte bactericide bazate pe lipofilitate și că peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive conține mai multe lipide decât cel al bacteriilor Gram-negative, bacteriile Gram-pozitive sunt mai ușor inactivate de amoniul cuaternar. Glutaraldehida poate acționa direct asupra proteinelor și enzimelor bacteriene și, astfel, poate afecta metabolismul bacterian și poate provoca moartea bacteriilor. Glutaraldehida poate preveni, de asemenea, eliberarea diclorhidratului din stratul exterior al sporilor bacterieni pentru a preveni sporularea. Prin urmare,Battersby et al., 2017 ; Castro și colab., 2017 ). Glutaraldehida prezintă un spectru larg de bacterii, cu o capacitate foarte eficientă de distrugere a bacteriilor și a virusului. Glutaraldehida prezintă, de asemenea, un efect puternic asupra sporilor generați de Clostridium , care poate provoca enterită necrotică și, prin urmare, este utilizată în mod obișnuit pentru dezinfectarea sporilor bacterieni în timpul epidemiei ( Miner și colab., 1993 ; Rutala și colab., 1993 ; Brantner și colab. .,2014 ).

În timpul perioadelor intense de agricultura, animalele și păsările de curte pot excreta bacterii și viruși, inclusiv agenți patogeni , prin fecale și tractul respirator și pot genera bioaerosoli în aer, care pot dăuna oamenilor și mediului ( Hojovec și Fiser, 1968 ; Bessarabov și colab., 1972 ; Petkov și Tsutsumanski, 1975 ; Petkov și Baĭkov, 1984 ; Petkov și colab., 1987 ; Just și colab., 2011a , b). După ce puii sunt transferați sau eliminați, adapostul de pui gol este lăsat sa fie contaminat în diferite grade. Dezinfectarea adaposturile goale este un pas important în controlul bolilor în fermele de pui la scară largă. Dezinfecția poate reduce sau ucide potențialele microorganisme patogene din adapost și poate preveni transmiterea microorganismelor patogene între loturi. Diferite proceduri de dezinfectare au rezultate diferite, astfel încât alegerea dezinfectanților adecvați, precum și a procedurilor și metodelor de dezinfectare poate controla eficient apariția bolilor infecțioase în adăposturile de păsări. Aceste metode implică în principal curățarea, înmuierea, fumigația, pulverizarea și iradierea UV. De mai bine de o jumătate de secol se aplică dezinfectanți cu aerosol. Aerosolul poate conserva materialele și poate forma un sistem dezinfectant aerosoli-dezinfectant cu vapori (Wichelhaus şi colab., 2006 ; Carvalho et al., 2015 ; Saklou și colab., 2016 ). Prin aplicarea tehnologiei de atomizare cu ultrasunete, lichidele pot fi atomizate într-o stare de aerosoli pentru a obține picături uniform dispersate de 2-4 μm. Picăturile atomizate joacă rolul de „particule de semințe” și formează un nucleu de agregare în aerosol care se poate ciocni eficient cu particulele fine din jur pentru a îmbunătăți eficiența agregării. După ce dezinfectantul este atomizat, o cantitate mare de vapori de apă este emisă în aer pentru a crește umiditatea relativă interioară, pentru a îmbunătăți capacitatea de penetrare a dezinfectantului pe peretele bacterian, pentru a îmbunătăți efectul de dezinfectare și pentru a reduce timpul de dezinfecție ( Muñoz și colab. ., 2017 ).

Dezinfectantul ideal ar trebui să aibă o capacitate bună de a ucide microorganismele patogene; să fie stabil în natură, astfel încât să nu fie ușor afectat de factori fizici și chimici, cum ar fi calitatea apei și materia organică; și controlați eficient igienizarea mediului a unei ferme de pui. Prin urmare, testarea microorganismelor rămase după dezinfecția caselor goale este un mijloc important de evaluare a eficacității dezinfectării. Numeroase metode pot fi utilizate pentru detectarea aerosolilor microbieni, cum ar fi numărarea culturilor microbiene, detectarea microscopică directă, tehnologia biosenzorilor și tehnologia cipului genetic. Aceste metode sunt tradiționale și nu pot detecta cu exactitate microorganismele care nu sunt ușor de cultivat sau care sunt prezente la niveluri scăzute în aer. Metodele de secvențiere a ADN-ului cu randament ridicat pot fi utilizate pentru a caracteriza sistemele microbiene prin analiza secvenței ARNr 16S. (Korajkic și colab., 2015 ; Jia și colab., 2016 ). Avantajul acestei tehnologii este capacitatea sa de a detecta microorganisme greu de obținut prin metode de cultură; prin urmare, această tehnologie a fost utilizată pe scară largă în multe domenii ( O'Brien et al., 2014 ; Tian et al., 2017). Tehnologia de secvențiere de mare performanță poate fi utilizată pentru a evalua efectul dezinfectării asupra distribuției microorganismelor și asupra structurii comunităților microbiene din casele goale. În acest studiu, cinci dezinfectanți utilizați în mod obișnuit au fost folosiți pentru a dezinfecta adăposturile de păsări. Compoziția microbiotei prezentă post-tratament a fost analizată prin secvențierea cu randament mare a ARNr 16s și comparată cu microbiota dintr-un adapost netratat. Au fost investigate efectele diferiților dezinfectanți asupra numărului și diversității microorganismelor din adaposturile de pasari de carne atunci când sunt goale. Acest studiu oferă o referință pentru aplicarea corectă a dezinfectanților în prevenirea bolilor și dezvoltarea procedurilor de dezinfectare.

Materiale și metode

Colectie de mostre
Experimentele au fost efectuate în Yantai, provincia Shandong, China, în iarna anului 2016. Nu existau rezidenți sau alte ferme situate la 10 km de ferma noastră experimentală. Puii de carne au fost crescuți pe o plasă, iar adaposturile de pui au avut 100 m lungime, 14 m lățime și 3,2 m înălțime. Capacitatea fiecarui adapost  a fost de aproximativ 20.000. Temperatura din interiorul adapostului era de 28°C, iar umiditatea de 65–70%. Adaposturile erau complet echipate cu ventilatoare și perdele umede, ventilație mecanică longitudinală și conducte automate de alimentare și apă. Puii de carne au avut acces liber la hrană și apă. În acest studiu a fost utilizat sistemul de dezinfecție cu atomizare cu ultrasunete (Shunxiang Farming Equipment Co., Ltd., China), iar spray-ul dezinfectant a fost preparat la o anumită concentrație folosind apă de puț adânc.3 din adapostul de pui. Pentru experiment au fost selectati cinci pui de carne, care au fost tratati cu cinci tipuri de dezinfectanți: ozon (100 g/h, 1 h), clor disponibil (1:1500, spray), sare de amoniu cuaternar (1:2000, spray), glutaraldehidă (1:1000, spray) și dezinfectant mixt (inclusiv aldehide, sare de amoniu cuaternar și alcool, 1:1500, spray). S-au colectat aerosoli bacterieni din adaposturile de pui de carne. Probele colectate după curățarea adaposturilor de pui și clătirea gunoiului de grajd de pui au fost utilizate pentru datele eșantioanelor de adaposturi netratate, în timp ce probele colectate la 72 de ore după dezinfectarea adaposturilor de pui au fost folosite ca date ale probei tratate.

Detectarea și analiza bacteriilor cultivabile în aer
Nouă locuri de prelevare au fost stabilite într-o adăpostire cu trei coloane de eșantionare de-a lungul direcției longitudinale a casei de pui. Cele două coloane de prelevare din stânga și din dreapta au fost la 1 m distanță de cei doi pereți longitudinali ai casei de pui și la 6 m de coloana de prelevare din mijloc. Trei locuri de prelevare au fost distribuite uniform în fiecare coloană de eșantionare și situate la 32 m distanță unul de celălalt (Figura 1 ). Toate înălțimile de prelevare au fost de 0,5 m. Eșantionarea a fost efectuată folosind un colector de microbi de aer Andersen-6 (SKC, Philadelphia, PA, Statele Unite) ( Andersen, 1958)). Pentru a evalua exact daunele aerosolului bacterian pentru puiul care se apropie în viitorul apropiat în casa tratată, a fost utilizat un prelevator Andersen-6. Prelevatorul a simulat caracteristicile anatomice și aerodinamice ale tractului respirator al animalului și a fost proiectat urmând principiul impactului inerțial. Pe principiul eșantionului, se poate evalua cât de mare este nivelul particulele bacteriene pe care puiul le-a inhalat și în ce parte a corpului a avut loc sedimentarea. Prelevatorul a fost împărțit în șase etape cu 400 de găuri pe etapă. Diametrul orificiilor a fost redus treptat de sus spre jos, astfel: etapa 1, >7,1 μm; stadiul 2, 4,7 până la 7,1 μm; etapa 3, 3,3 până la 4,7 μm; etapa 4, 2,1 până la 3,3 μm; etapa 5, 1,1 până la 2,1 μm; și etapa 6, 0,65 până la 1,1 μm. Cu un debit de aer de 28,3 L⋅min−1 , debitul a crescut treptat, astfel încât particulele din aer au fost colectate în recipientele Petri de prelevare în diferite etape în funcție de dimensiunea particulelor. Fluxul de aer prin prelevatorul Andersen a fost monitorizat folosind un debitmetru masic (TopTrak 826; Sierra Instruments, Monterey, CA, Statele Unite). Probele de aer au fost colectate de la pasarile netratate și cele tratate cu cinci tipuri de dezinfectant în următoarele condiții: timp de prelevare de 2 min, mediu de prelevare de 5% mediu de agar de soia cu sânge de oaie defibrinat (achiziționat de la Qingdao Hope Bio-technology Co., Ltd., China), 37°C și 24 h. Numărul de colonii în aer a fost calculat pe baza următoarei ecuații:

Prelevarea de probe și analiza aerosolului bacterian total din aer

Aerosolul bacterian total din aer a fost colectat folosind un biosampler (SKC, Statele Unite). Locurile de prelevare au fost la 0,5 m deasupra solului și 50 mL de soluție de prelevare (soluție salină tampon fosfat, PBS) au fost plasate în sticla de prelevare. Debitul de aer a fost de 12,8 L⋅min -1 , iar timpul de prelevare a fost de 90 min. Ultracentrifugarea a fost efectuată la 70.000 rpm⋅min -1timp de 2 h. ARN-ul bacterian total a fost extras folosind kitul EasyPure Viral DNA/ARN (Beijing TransGen Biotech Co., Ltd., China). Kitul de transcripție inversă EasyScript One-Step gRNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (Beijing TransGen Biotech Co., Ltd., China) a fost utilizat pentru sinteza cADN-ului prin transcripție inversă, iar probele obținute au fost stocate la -20°C. Amplificările PCR au fost efectuate cu primer set 515F / 907R (515F: GTGCCAGCMGCCGCGGTAA, 907R: CCGTCAATTCCTTTGAGTTT), care țintește regiunea hipervariabilă V4-V5 a genei bacteriene ARNr 16S ( Chen și colab . , 2016 , 2017 ; . Guo et al, 2018 ). Reacțiile PCR au fost efectuate într-un volum de 30 μL care conține 12 μL apă sterilă, 1,0 μL șablon ADN, 1,0 μL din fiecare primer și 15 μL 2 × Phusion ®Master Mix PCR de înaltă fidelitate cu tampon GC (New England Biolabs, Ipswich, MA, Statele Unite). Protocolul PCR a fost efectuat în următoarele condiții: denaturare inițială la 95°C timp de 3 minute; 30 de cicluri de denaturare la 94°C timp de 30 s, recoacere primer la 50°C timp de 1 minut și extensie la 72°C timp de 1 minut; și o prelungire finală de 10 min la 72°C. Ampliconii replicați au fost reuniți pentru purificare cu un kit de extracție cu gel Qiagen (Qiagen, Germania). În cele din urmă, secvențierea și construcția bibliotecilor de clone ale genei ARNr 16S au fost efectuate la Novogene (Beijing, China) folosind platforma Illumina HiSeq 2500 și au fost create citiri de 250 bp. Au fost prelevate trei replici biologice, respectiv, la trei locuri de prelevare a fiecarui adapost de pui (atât netratat, cât și tratat cu un dezinfectant).

Procesarea și analiza secvenței
Citirile împerecheate au fost tăiate din codul de bare și primer folosind scripturi Python auto-scrise și asamblate de FLASH ( Magoč și Salzberg, 2011 ). Filtrarea de calitate a datelor a fost efectuată utilizând pipeline-ul software Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME) ( Caporaso și colab., 2010 ). Secvențele îmbinate de calitate scăzută (valoarea medie a calității <20) au fost eliminate din analiza în aval. Secvențele himerice au fost îndepărtate folosind UCHIME ( Edgar și colab., 2011 ). Citirile care sunt singleton după filtrarea de calitate și tăierea globală sunt, prin urmare, eliminate și citirile cu abundență de două sau mai multe sunt utilizate ca intrare pentru clustering OTU. Unitățile taxonomice operaționale (OTU) au fost determinate cu 97% similaritate de software-ul UPARSE ( Edgar, 2013). Pentru adnotarea genei ARNr 16S, baza de date GreenGene1 a fost utilizat pe baza clasificatorului RDP2 algoritm pentru adnotarea informațiilor taxonomice. Abundența relativă (%) a taxonilor individuali din cadrul fiecărei comunități a fost estimată prin compararea numărului de secvențe atribuite unui anumit taxon cu numărul total de secvențe obținute pentru acea probă. Diversitatea alfa a fost aplicată pentru a analiza complexitatea diversității speciilor pentru un eșantion prin șase indici, inclusiv Specii observate, Chao1, Shannon, Simpson, ACE, Goodcoverage. Toți acești indici din probele noastre au fost calculați cu QIIME 1.7.0 ( Kuczynski și colab., 2011 ). Toate secvențele brute au fost depuse în GenBank sub numărul de acces PRJNA464160.

Analize statistice
Analiza statistică și reprezentarea grafică a datelor experimentale au fost efectuate cu Excel (Microsoft, Statele Unite), SPSS 22.0 (IBM, Statele Unite) și software-ul GraphPad Prism 5 (GraphPad Software, Statele Unite). Semnificația datelor experimentale a fost procesată utilizând analiza unidirecțională a varianței ( Majtán și Majtánová, 1999 ). O diferență cu P < 0,05 a fost considerată semnificativă, iar o diferență cu P < 0,01 a fost considerată extrem de semnificativă.

Rezultate și analize

Conținutul și distribuția dimensiunii particulelor bacteriilor aerobe în adaposturile de pui de carne tratate și netratate cu dezinfectant

Concentrațiile de aerosoli din adăposturile de pui care au fost netratate și tratate cu dezinfectanți sunt prezentate în Figura 2 . Adaposturile tratate aveau încărcături bacteriene mai mici decât adaposturile netratate. După tratarea cu diferiți dezinfectanți, cele mai mari și cele mai scăzute concentrații de aerosoli bacterieni au fost găsite în broilerul tratat cu clor disponibil și dezinfectant mixt la 7,67 × 10 2 cfu/m 3 și , respectiv, 0,22 × 10 2 ufc/m 3 . Evident, eficacitatea dezinfectantului mixt asupra bacteriilor de cultură a fost superioară celei a celorlalți patru dezinfectanți ( P < 0,05).

Discuţie

În acest studiu, tehnologia de secvențiere cu randament ridicat 16S rRNA combinată cu eșantionarea de aerosoli microbieni Andersen-6 ( Andersen, 1958 ; Dalphin și colab., 1991 ; Gołofit-Szymczak și Górny, 2010 ; Wu et al., 2017;) a fost folosită pentru investigarea aprofundată a efectului diferiților dezinfectanți asupra concentrației de aerosoli bacterieni; în plus, au fost evaluate indirect eficiența dezinfectanților și riscul de deteriorare a aerosolilor microbieni pentru oameni și animale. Numărul de colonii din cultura bacteriană în aer a fost comparat după dezinfecție. Rezultatele arată că concentrația de aerosol bacterian a fost cea mai scăzută după dezinfecția cu dezinfectant mixt. Prin urmare, spray-ul de aerosoli dezinfectant mixt a avut cea mai bună eficacitate. Celelalte produse, clasate în ordinea eficacității pentru bacterii, conțineau glutaraldehidă, sare de amoniu cuaternar, ozon și clor . Fate și colab. (1985)a folosit patru dezinfectanți comerciali într-un adăpost de păsări pentru a evalua eficacitatea dezinfectării bacteriilor. Cercetarea lui Fate et al. (1985)a arătat că cel mai eficient dezinfectant pentru reducerea numărului de colonii de bacterii a fost un produs care conținea glutaraldehidă, în comparație cu produsele care conțin acid cresilic, iodofori și o combinație de compus cuaternar de amoniu și formaldehidă. Rezultatele noastre sugerează, de asemenea, că glutaraldehida are o eficacitate bună în dezinfecția bacteriilor. Dezinfectantul mixt conținea nu numai aldehide, ci și sare de amoniu cuaternară și alcool. Acest studiu a constatat că efectul dezinfectantului mixt a fost superior celui al unui singur dezinfectant. Aceste rezultate indică faptul că dezinfectantul mixt are un efect semnificativ asupra bacteriilor din aer, demonstrând o semnificație evidentă pentru standardizarea utilizării dezinfectanților.

În prezent, tehnicile de mare debit 16S rRNA sunt utilizate în cea mai mare parte pentru analiza comunităților microbiene din intestinul uman și au fost rareori aplicate pentru analiza structurii comunităților microbiene a aerosolului microbian din crescătorii de animale și păsări. Analiza structurii comunităților microbiene din adăposturile goale după tratamentul cu cinci tipuri de dezinfectanți a arătat că dezinfectanții ar putea reduce în mod eficient diversitatea microbiologică și distribuția microorganismelor în adăposturile de pui. La nivelul genurilor și speciilor, numărul de OTU detectate a fost redus. Efectul combinației de dezinfectante multiple a fost cel mai evident, urmat de glutaraldehidă, iar efectul clorului disponibil a fost cel mai rău.Russell, 1990 ; Frais şi colab., 2001 ; Rossifedele et al., 2011 ; Frazer și colab., 2013 ). Astfel, efectul de dezinfecție a fost instabil. Dezinfectantul mixt a fost o combinație de aldehidă, alcool și sare de amoniu cuaternar. Dezinfectantul mixt a prezentat un spectru larg antibacterian, o capacitate bactericidă puternică și un efect de dezinfecție îmbunătățit.

Un dezinfectant eficient poate dezinfecta broilerul și mediul înconjurător și poate proteja împotriva tuturor virușilor (înveliți și neînveliți), bacteriilor, sporilor bacterieni și ciupercilor. Tehnologia de mare capacitate este cea mai directă metodă de evaluare a efectului bactericid al dezinfectanților în studiile asupra structurii  bacteriene din aerul adaposturilor de pui de carne tratate. Clostridium și Bacillus sunt principalele genuri bacteriene producătoare de spori. Având în vedere că sporii bacterieni au un perete gros, majoritatea dezinfectanților sunt ineficienți. Borick ( Borick și colab., 1964 ) și Starke ( Stark și colab., 1975 ) au descoperit că glutaraldehida este capabilă să ucidă sporii de Bacil și Clostridiumspp. in termen de 3 ore. Rezultatele acestui studiu au arătat că dintre cele cinci tipuri de dezinfectanți, glutaraldehida și dezinfectantul mixt ar putea elimina eficient Clostridium și nu au fost detectate bacterii din acest gen (Tabelul suplimentar S2 ). Sarea de amoniu cuaternară a avut cel mai rău efect bactericid asupra bacteriilor formatoare de spori, cu o concentrație detectată în aer de 0,16%. Bacilul nu a fost detectat în aerul casei de pui tratate cu dezinfectant mixt. Glutaraldehida a prezentat a doua cea mai mică concentrație, la 0,045%, în timp ce puii de carne dezinfectati cu sare de amoniu cuaternar a prezentat cea mai mare concentrație, la 5,11%. Motivul pentru care dezinfectantul mixt a fost mai eficient decât glutaraldehida poate fi în ceilalți compuși.Pepper și Chandler (1963) au arătat că glutaraldehida într-o soluție de alcool este superioară ca agent sporicid atât formaldehidei, cât și glioxalului. Deoarece dezinfectantul amestecat conținea aldehide și alcool, acesta poate avea un efect de sterilizare mai bun. Rezultatele noastre au arătat că combinația de dezinfectanți multipli a avut cel mai bun efect bactericid asupra bacteriilor care formează spori, urmată de glutaraldehidă, în timp ce sarea de amoniu cuaternară a avut cel mai slab efect de dezinfecție asupra bacteriilor care formează spori.
Există mulți agenți patogeni oportuniști în aerosolul bacterian. Alegerea dezinfectanților potriviti poate bloca eficient răspândirea bacteriilor patogene . Ochrobactrum , Escherichia-Shigella și Bacillus sunt trei agenți patogeni obișnuiți. După tratarea adaposturilor de pui cu diferiți dezinfectanți, Ochrobactrum și Bacillus nu au fost detectate în probele din adpostul tratat cu dezinfectant mixt (Tabelul suplimentar S2 ). În al doilea rând, nivelurile acestor trei bacterii după dezinfecția cu glutaraldehidă au scăzut semnificativ în comparație cu cele după tratamentul cu ceilalți dezinfectanți. Ochrobactrum șiEscherichia-Shigella sunt ambele bacterii patogene Gram-negative, în timp ce Bacillus este o bacterie Gram-pozitivă. Aceste rezultate au arătat că dezinfectantul mixt a avut un efect de dezinfecție mai bun asupra agenților patogeni condiționati, fie că sunt bacterii Gram-negative sau Gram-pozitive.

Rezistența bacteriilor la dezinfectanți a fost, de asemenea, un punct central al cercetării în ultimii ani. Cea mai timpurie bacterie rezistentă descoperită este agentul patogen condiționat Pseudomonas , care prezintă rezistență la o varietate de dezinfectanți, inclusiv sare de amoniu cuaternară, acetat de clorhexidină, iod și fenol ( Gilbert și Brown, 1978 ; Craven și colab., 1981 ; Brozel și Cloete, 11993, ). ). Rezultatele acestui studiu au arătat că combinația de dezinfectanți a avut cel mai bun efect de dezinfecție pentru Pseudomonas, urmată de glutaraldehidă. Efectul sării de amoniu cuaternar a fost cel mai rău. Studiile anterioare au demonstrat că rezistența bacteriană va crește treptat odată cu utilizarea unui dezinfectant. Cu toate acestea, după trecerea la alți dezinfectanți, această rezistență va dispărea. Acest studiu a demonstrat, de asemenea, că combinația de mai mulți dezinfectanți ar putea depăși rezistența bacteriilor la un singur dezinfectant în timpul dezinfectării casei. În adapostul  tratat cu dezinfectant mixt Planctomycetes , Acidobacteria și Gemmatimonadetes au fost complet eliminate, în timp ce ceilalți dezinfectanți nu au eliminat complet aceste bacterii. La nivel de gen, adapostul  tratat cu dezinfectant mixt a prezentat eliminarea complete a Bacilului, Arenimonas , Shinella .

Deși ingredientele dezinfectantului mixt au fost dezinfectanți utilizați în mod obișnuit, concentrațiile lor și metodele utilizate în procesul de dezinfecție ar trebui explorate în funcție de condițiile fermei pentru a realiza dezinfecția, reducând în același timp rezistența la medicamente. În plus, analizam proba de ADN de bacterii din aer, în timp ce analiza secvenței nu face diferența între bacteriile vii și cele moarte. Ca rezultat, în timpul implementării secvențierii, unele OTU-uri pot apărea în adaposturi tratate cu dezinfectant. Aceste OTU nu au apărut în adaposturi netratate. Aceste bacterii cu abundență scăzută pot face diferența în ceea ce privește acuratețea analizei datelor. Prin urmare, este foarte important să se caute o nouă abordare pentru a evalua cu exactitate modificările structurii consorțiilor microbiene.

Pentru mai multe detalii accesati articolul original AICI