Учёные предложили технологию стерилизации морской воды плазмой скользящего дугового разряда для марикультуры

Технология плазмы атмосферного давления продемонстрировала огромный потенциал для инактивации микроорганизмов благодаря своим уникальным преимуществам: отсутствие химических остатков, экологичность, высокая эффективность обработки, низкое энергопотребление и простота использования.

Исследователи из Сучжоуского института биомедицинской инженерии и технологий (SIBET) Китайской академии наук предложили стратегию стерилизации воды для марикультуры с использованием плазмы скользящего дугового разряда (GADP).

Они самостоятельно разработали воздушное устройство GADP, способное работать в морской воде с разной концентрацией Vibrio parahaemolyticus (VP).

VP — наиболее распространённый патоген в интенсивной марикультуре во всём мире, представляющий значительную угрозу как для аквакультуры, так и для безопасности общественного здоровья. В настоящее время антибиотики являются основным средством профилактики и контроля инфекций VP в марикультуре. Однако обширное и чрезмерное использование антибиотиков неизбежно приводит к таким проблемам, как остатки антибиотиков в морепродуктах и резистентность бактерий.

Диагностика с помощью оптической эмиссионной спектроскопии (OES) показывает, что GADP богата активными частицами, такими как гидроксильные радикалы, атомы кислорода в возбуждённом состоянии, синглетный кислород и оксид азота.

В новом исследовании учёные SIBET провели изучение зависимости «доза-эффект» для инактивации VP в искусственной морской воде разного объёма с помощью GADP. Результаты показали, что обработка GADP достигла полной инактивации VP в объёме 5000 мл в течение 20 минут.

Результаты исследования под названием «Эффективность плазмы скользящего дугового разряда в стерилизации искусственной морской воды, загрязнённой Vibrio parahaemolyticus» были опубликованы в Journal of Hazardous Materials.

Кроме того, данные измерений pH, солёности, температуры и содержания нитратов до и после обработки указывают на то, что GADP не оказывает значительного влияния на ключевые параметры качества воды искусственной морской воды.

Исследователи изучили потенциальные механизмы стерилизации GADP в искусственной морской воде, исследуя гидроксильные радикалы, перекись водорода, окислительно-восстановительный потенциал, внутриклеточные активные формы кислорода и проницаемость клеточной мембраны.

Эта работа предлагает жизнеспособное решение для борьбы с инфекцией, вызываемой галофильным патогеном Vibrio parahaemolyticus, и демонстрирует потенциал GADP в стерилизации морской воды.