Санітарно-гігієнічне обґрунтування використання екологічно-безпечних комплексних дезінфікуючих засобів

Abstract

У дисертаційній роботі обґрунтовано доцільність використання йодовмісного, екологічно-безпечного препарату «Комбійод» у системі дезінфекції птахівничих приміщень з метою підвищення біобезпеки, профілактики бактеріальних і вірусних інфекцій, а також покращення продуктивності птиці. Особлива увага приділялася комплексній оцінці мікробного навантаження в умовах промислового птахівництва, вивченню антимікробної активності препарату та визначенню його токсикологічної безпечності для лабораторних тварин і продуктивної птиці. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що дисертація є першим комплексним дослідженням санітарно-гігієнічного обґрунтування використання екологічно-безпечного йодовмісного дезінфікуючого засобу «Комбійод» у птахівничих господарствах. У роботі вперше на основі експериментальних досліджень доведено ефективність препарату «Комбійод» щодо збудників бактеріальної, грибкової та вірусної етіології при різних умовах дії, зокрема за наявності білкових домішок. Уперше встановлено профілактичну доцільність застосування цього засобу для санації повітря, води, поверхонь та інкубаційного матеріалу в умовах птахофабрик. Обґрунтовано економічну ефективність використання засобу «Комбійод» порівняно з вітчизняними та імпортними аналогами з урахуванням затрат на дезінфекцію, збереження продуктивності та біобезпеки поголів’я. Дослідження також надало нові дані щодо токсикологічного профілю препарату зокрема, гострої та хронічної токсичності що дозволяє обґрунтовано рекомендувати його застосування у виробничих умовах. Дослідження виконувались на базі Сумського національного аграрного університету, сертифікованого віварію Регіонального центру «ЕКОМЕДХІМ» СумДУ, наукової лабораторії науково-виробничої «Бровафарма» (м. Бровари, Київська обл.), Сумської регіональної державної лабораторії Держпродспоживслужби. Виробничі дослідження проведено в промислових птахогосподарствах різних форм власності Сумської області. Матеріалами дослідження слугували мікробіологічні ізоляти, зразки патологічного матеріалу, а також сировина, змиви з довкілля, органи та тканини птиці. У дослідженнях використовували 300 курчат-бройлерів КОББ-500, 120 курей-несучок Хайсекс Браун, а також 80 білих мишей, 80 білих щурів і 10 кролів. Проведено контроль епізоотичної ситуації щодо бактеріальних захворювань у промислових птахогосподарствах. В результаті мікробіологічного моніторингу повітря, поверхонь, інвентарю, підстилки, води і тушок, встановлено, що переважали: Escherichia coli (37 %), Salmonella spp. (15 %), Enterobacter spp. (12 %), Yersinia spp. (11,6 %), Proteus spp. (8 %), Citrobacter spp. (6 %), Klebsiella spp. (5,4 %), Campylobacter spp. (2,5 %), Pseudomonas aeruginosa (1 %) і Clostridium spp. (0,5 %). Рівень КМАФАнМ на об’єктах обстеження сягав 10^6 КУО/см². Для виявлення патогенів використовувались серійні тест-системи Compact Dry (Total, EC, SL, Listeria, Yersinia), RIDA®STAMP (S. aureus, Staph, Pseudomonas). Ізольовану мікрофлору ідентифіковано та серотиповано. Встановлено асоціації мікроорганізмів і зв’язок між віком птиці та мікробним фоном. Наступним етапом дослідження було проведеня комплексної оцінки антимікробної активності дезінфікуючого засобу «Комбійод» у лабораторних умовах із використанням тест-культур бактеріальних збудників. Метою експериментів було визначення бактерицидної дії препарату на умовно-патогенну мікрофлору, характерну для об’єктів ветеринарного нагляду. Експерементально вивчали бактерицидну активність «Комбійоду» відносно Escherichia coli (штам APEC O78) та Staphylococcus aureus (штам ATCC 25923) у різних розведеннях, з експозицією 10 і 30 хв, за умов з білковим навантаженням та без нього. Встановлено, що фенольний коефіцієнт «Комбійоду» був значно вищим, ніж у контрольного зразка фенолу, і становив до 44,3 при короткочасній експозиції. Додавання білкових домішок (інактивована сироватка ВРХ) дещо знижувало ефективність препарату, про що свідчив білковий індекс на рівні 1,4-2,0. На наступному етапі експерименту досліджено ефективність препарату на твердих поверхнях (бетон, цегла, кахель, нержавіюча сталь), штучно контамінованих культурами E. coli та S. aureus. Обробка розчинами різної концентрації (0,01-0,1 %) упродовж 10-60 хв показала, що повна інактивація мікроорганізмів досягалася при концентрації 0,05 % вже за 30 хв, незалежно від типу поверхні. Особливо ефективною була дія препарату на гладеньких поверхнях, таких як плитка та сталь. Окремим етапом було визначення спектру антимікробної активності «Комбійоду» щодо типових збудників інфекцій тварин і птиці, включно з грампозитивними (Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Bacillus subtilis, Clostridium perfringens) та грамнегативними мікроорганізмами (E. coli, Salmonella spp., Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris). Препарат продемонстрував ефективну дію вже при концентрації 0,2 % після 30-хвилинної експозиції, навіть щодо стійких до хімічного впливу штамів. Максимальна бактерицидна активність фіксувалася при концентрації 1,0 %, особливо щодо спороутворюючих бактерій. В той же час в ході експериментального дослідження встановлено, що дезінфікуючий препарат «Комбійод» володіє вираженою фунгістатичною та фунгіцидною активністю щодо мікроміцетів родів Aspergillus, Penicillium, Fusarium та дріжджоподібних грибів Candida albicans. Вивчення дії препарату здійснювалося методом паперових дисків на тест-культурах протягом 3, 5, 7 та 10 діб інкубації, що дозволило оцінити не лише початкову ефективність, а й тривалість антимікотичної дії. Виявлено, що вже при концентрації 0,05-0,1 % спостерігається початковий інгібуючий ефект у найбільш чутливих культур, зокрема Candida albicans (зона затримки росту понад 8-10 мм). Із підвищенням концентрації до 0,5-1,0 % пригнічення росту грибів посилювалося, а при 2,0-3,0 % «Комбійод» демонстрував повну фунгіцидну дію з зонами інгібування понад 22-26 мм – значення, співставні з ефективністю 1 % формаліну, використаного як контрольний препарат. Особливо чутливими до дії «Комбійоду» були культури Fusarium moniliforme та Candida albicans, для яких уже при концентрації 0,5 % спостерігалося стійке пригнічення росту. Гриби роду Penicillium виявляли середню чутливість, а Aspergillus flavus – найвищу стійкість до препарату, що потребувало застосування концентрацій не менше 1,0-2,0 % для досягнення фунгіцидного ефекту. На сьому та десяту добу дослідження підтверджено збереження тривалого фунгіцидного ефекту «Комбійоду», що свідчить про пролонговану дію препарату. Зона інгібування при цьому не зменшувалася, а навпаки, зберігалася або збільшувалась, особливо в концентраціях біоциду понад 1,0 %, що вказує на стабільну ефективність засобу. Наступним етапом дослідження було вивчення віруліцидної активністі екологічно-безпечного дезінфікуючого засобу «Комбійод» щодо збудників вірусних інфекцій, які мають значне епізоотичне значення у птахівництві. Оцінку ефективності препарату проти РНК-вірусу хвороби Ньюкасла в культурі клітин СПЕВ методом титрування залишкової інфекційності після обробки дезінфікуючими розчинами у концентраціях від 0,1 % до 3,0 % з експозиціями 15, 30 та 60 хвилин. Встановлено, що препарат у концентрації 1,0 % забезпечував 99,1 % інактивації вірусу вже через 15 хв, а в концентраціях 2,0-3,0 % повна віруліцидна дія досягалася вже на цьому ж етапі. Мінімально ефективна концентрація, яка забезпечувала 100 % віруліцидність через 60 хвилин, становила 0,5 %. Також було досліджено віруліцидну активність біоциду щодо ДНК-вмісного вірусу віспи птиці, використовуючи інфіковані курячі ембріони. Критерієм оцінки ефективності була відсутність патоморфологічних змін на хоріон-алантоїсній оболонці. Препарат демонстрував високі показники віруліцидності вже при концентрації 0,5 % (88,4 % через 15 хв, 98,9 % через 30 хв), а при 2,0-3,0 % досягав повної інактивації вірусу навіть за коротких експозицій. Концентрації нижчі за 0,5 % (0,1-0,2 %) забезпечували часткову віруліцидну дію (до 91,7 % через 60 хв), що свідчить про їхню доцільність у профілактичних обробках при низькому вірусному навантаженні. Всі результати були статистично достовірними (p < 0,001) порівняно з контролем. Віруліцидна дія проявляється як щодо РНК-вмісних, так і ДНК-вмісних вірусів, з пролонгованим ефектом при оптимальних концентраціях (≥ 0,5 %). За результатами визначення гострої токсичності встановлено, що пероральне введення препарату в дозах від 4,024 до 5000 мг/кг маси тіла не спричиняло змін у клінічному стані білих мишей та щурів, не призводило до загибелі тварин. Середньосмертельна доза (LD₅₀) препарату не була досягнута, що дає підстави класифікувати його як малотоксичний засіб (IV клас токсичності за ГОСТ 12.1.007-76). При дослідженні хронічної токсичності препарату шляхом щоденного перорального введення щурам протягом 30 днів у дозах 4,024 мг/кг та 2500 мг/кг маси тіла не виявлено жодних змін у поведінці, клінічному статусі чи фізіологічних функціях тварин. Динаміка приросту маси тіла в обох дослідних групах була аналогічною контрольній. На 30-ту добу у щурів, що отримували препарат у дозі 4,024 мг/кг, маса тіла становила 289,01±3,23 г, у групі з дозою 2500 мг/кг – 288,92±2,87 г, що практично не відрізняється від показника 288,89±3,46 г у контрольної групи. Відносні масові коефіцієнти внутрішніх органів (печінка, нирки, селезінка, серце, легені) у дослідних тварин залишались у межах контрольних значень. Наприклад, маса печінки у контрольній групі становила 5,33±0,70% від маси тіла, у дослідних – 5,21±0,11 % і 5,22±0,08 % відповідно. Відмінності були статистично незначущими. Морфологічні показники крові також не мали відхилень: рівень гемоглобіну у всіх групах коливався в межах 115,20-123,18 г/л при референтному діапазоні 108,5-133,0 г/л, кількість еритроцитів – 7,04-7,06 Т/л (норма: 6,50-8,25 Т/л), тромбоцитів – 533,6-540,6×10⁹/л (норма: 520-590×10⁹/л), а лейкоцитів – 8,44-8,50×10⁹/л (норма: 8,6-12,0×10⁹/л). Лейкоцитарна формула залишалась стабільною. При дослідженні шкірно-резорбтивної та місцевої подразнюючої дії препарату «Комбійод» 0,002 % розчин ми здійснювали шляхом занурення хвостів мишей у розчин препарат. У перші хвилини контакту спостерігалося короткочасне скошлачення шерсті, яке зникало протягом 30 хвилин. Візуальні ознаки подразнення шкірного покриву протягом 7 днів не фіксувалися, загибель або інші токсичні прояви були відсутні. Показники загального стану тварин залишалися стабільними, маса тіла до обробки – 21,0±0,12 г, після – 21,1±0,93 г (проти 20,1±0,72 і 21,4±0,82 г у контролі); гемоглобін – 9,1±0,89 г/л у дослідній групі (проти 8,4±0,60 г/л у контролі); лейкоцити – 8,30±0,80×10⁹/л; еритроцити – 8,68±0,46×10¹²/л; працездатність – 28,2±0,95 хв проти 28,7±0,75 хв у контролі; середнє значення сумарного показника поведінки – 4,5±0,31 ум. од. (контроль – 4,4±0,43). У ході дослідження місцевої подразнюючої дії препарату «Комбійод» було встановлено, що аплікація 0,002 % розчину на шкіру кролів не викликала ознак запалення, гіперемії чи ушкодження шкірного покриву. Індекс сумарного подразнення в дослідній групі становив у середньому 0,31 ± 0,02 бала, що свідчить про відсутність клінічно вираженого подразнення та дозволяє за міжнародною класифікацією віднести його як безпечний (5 категорія) токсичності згідно GHS (глобально узгодженої системи класифікації хімікатів). Водночас, при дослідженні впливу на слизову оболонку ока кролів, встановлено, що 3 % розчин препарату викликає місцеву подразнюючу дію – гіперемію, набряк повік та сльозовиділення. Натомість, при застосуванні робочого розчину 0,002 %, жодних ознак запалення або подразнення не виявлено, що дозволяє визнати цей рівень концентрації безпечним для слизових оболонок. Наступним етапом дослідження було визначення впливу стабільного йодного концентрату, що входить до складу препарату «Комбійод», на йодне збагачення продукції птахівництва – м’яса, яєць та печінки курей-несучок. У м’ясі курчат-бройлерів, які отримували питну воду з додаванням стабільного йоду в концентраціях 0,5 мг/л та 5 мг/л, вміст йоду був достовірно вищим, ніж у контрольній групі, що отримувала йод у формі калію йодиду. Так, у самців групи 3 рівень йоду досягав 9,5±0,11 мкг/100 г, що на 46,1 % більше, ніж у контролі (6,5±0,33 мкг/100 г, P<0,01), а у самиць – 10,5±0,16 мкг/100 г, що на 105,9 % вище (P<0,001). Подібна динаміка спостерігалась і при дозі 0,5 мг/л: зростання становило 4,6-27,5 % залежно від статі птиці. При згодовуванні курям-несучкам комбікормів зі стабільним йодним концентратом у дозах 1 та 4 мг/кг спостерігалося суттєве збагачення яєць йодом: при дозі 1 мг/кг – вміст йоду зростав до 7,2±0,08 мкг/100 г (+24 %, P<0,01), а при 4 мг/кг – до 17,2±0,10 мкг/100 г (+196 %, P<0,001) порівняно з контролем (5,8±0,09 мкг/100 г). Крім того, було встановлено, що зростання концентрації йоду в раціоні корелює зі збільшенням його вмісту в печінці курей. У групі, яка отримувала стабільний йод у дозі 4 мг/кг корму, концентрація йоду в печінці досягала 1,0±0,05 мкг/100 г, що на 25 % перевищувало контрольну групу (0,8±0,05 мкг/100 г, P<0,001). Такі результати свідчать що стабільна форма йоду забезпечує кращу біодоступність та збереження елементу в продуктах, що має значний ветеринарно-санітарний ефект та перспективу для корекції йодного дефіциту у харчовому ланцюгу. Дослідження ефективності екологічно-безпечних дезінфікуючих засобів у виробничих умовах птахофабрики та цеху з переробки бройлерів проводили в два етапи. На першому здійснювали оцінку мікробного забруднення поверхонь пташників до та після механічного очищення, а також після дезінфекції. На другому проводили аналіз чистоти поверхонь обладнання та приміщень у цеху з переробки птиці після застосування дезінфікуючих засобів. До механічного очищення рівень загальної кількості мікроорганізмів (ЗКМ) на поверхнях пташників становив: підлога – 4,14×10⁶ КУО, стіни – 1,76×10⁶ КУО, стеля – 1,43×10⁶ КУО. Після очищення водою під тиском кількість ЗКМ зменшилася на 84,0 % у середньому. Вміст коліформних бактерій знизився на 92,3 %, грибної мікрофлори – на 80,7 %. Після дезінфекції препаратами «Бровадез плюс», «Дезсан» та санації системи водопостачання засобом «Комбійод» рівень ЗКМ становив: підлога – 586 КУО/100 см², стіни – 147 КУО/100 см², стеля – 100 КУО/100 см², поїлки – 190 КУО/100 см², вентиляція – 200 КУО/100 см². У коліформних бактерій показники дорівнювали 0 КУО на всіх об'єктах, кількість грибів коливалась від 160 до 200 КУО/100 см². Загальна ефективність дезінфекції склала 99,9 % щодо ЗКМ, коліформ і грибів. У переробному цеху після дезінфекції найбільш контамінованими залишались гачки для кріплення тушок (11 000 КУО ЗКМ; 70 КУО коліформ; 450 КУО грибів), що пов’язано зі складністю їх очищення. В інших зонах рівень мікробного забруднення становив: зона потрошіння – 1 500 КУО ЗКМ, бак охолодження – 10 КУО, конвеєри – 10 КУО, інжектор – 430 КУО. На ножах після дезінфекції мікроорганізми не виявлені. Також підтверджено активність 0,2 % розчину препарату «Комбійод» проти E. coli, S. aureus, B. cereus, A. niger, включаючи ефективну дію на біоплівки та грибкову мікрофлору. За результатами, залишкові концентрації препарату після застосування відсутні, що свідчить про його придатність до використання у харчовій промисловості. На заключному етапі було проведено порівняльну економічну оцінку препарату «Комбійод». Оцінку проводили в порівнянні із трьома йодовмісними дезінфектантами, які мають подібний механізм дії: ВетОдин (VetOdine), Повідон-йод 10 % (Valley Vet Supply, США) та Соук/Восан Повідон-йод (Sawke/Wosan Povidone Iodine, Afrimash, Нігерія). Для оцінки враховували рекомендовану концентрацію робочого розчину, витрати засобу на одиницю площі та середню ринкову вартість у 2025 році. За результатами розрахунків, витрати на дезінфекцію 1000 м² препаратом «Комбійод» становили 931,86 грн, що у 1,6 раза менше, ніж при використанні ВетОдин (1500 грн), у 4,1 раза менше, ніж Соук/Восан Повідон-йод (3850 грн) та у 5,4 раза менше, ніж Повідон-йод 10 % (VetOne, США) (5068 грн). Вартість обробки 1 м² препаратом «Комбійод» становила 0,93 грн, що є найнижчим показником серед досліджених засобів. Економічний коефіцієнт ефективності «Комбійоду» умовно прийнято за 100 %, тоді як у ВетОдин – 160,97 %, Повідон-йод 10 % – 543,86 %, Соук/Восан Повідон-йод – 413,15 %. Отримані результати свідчать, що «Комбійод» має найбільш економічно обґрунтовані показники при збереженні ефективної дії, що підтверджує доцільність його впровадження у практику санітарної обробки птахівничих господарств. У підсумку, результати дослідження засвідчили високу ефективність, безпечність та економічну доцільність застосування препарату «Комбійод» у птахівничій галузі. Отримані дані можуть бути використані для вдосконалення системи біобезпеки, оптимізації профілактичних заходів та впровадження науково обґрунтованих схем дезінфекції у промисловому птахівництві. На основі матеріалів дисертаційного дослідження розроблено науково-методичні рекомендації «Профілактика хвороб птиці за допомогою йодовмісних засобів». Ці матеріали можуть слугувати практичним інструментом для ветеринарних лікарів у господарствах, а також використовуватись як додаткове джерело наукової інформації для самостійної підготовки студентів, проведення лекційних і лабораторно-практичних занять з курсу «Ветеринарна гігієна та санітарія тварин» за спеціальністю 212 – Ветеринарна гігієна, санітарія і експертиза та 211 – Ветеринарна медицина.