Использование УФ-дезинфекции вместо антибиотиков в птицеводстве

Инфекционные заболевания представляют серьёзную проблему в птицеводстве. Фермеры часто вынуждены использовать антибиотики, что может приводить к развитию у патогенов устойчивости (резистентности) к этим препаратам. Эти устойчивые возбудители затем попадают в пищу через продукты животного происхождения. Частое применение антибиотиков создает потенциальные риски для здоровья животных и людей.

Исследователи из Института прикладных исследований Фраунгофера IOSB-AST вместе с партнерами разрабатывают компактное устройство, которое сочетает несколько процессов: УФ-дезинфекцию, фотокатализ и фильтрацию частиц. Цель — устойчивое сокращение использования антибиотиков при одновременном улучшении качества воздуха в птичниках для повышения благополучия животных.

На крупных фермах воздух часто загрязнён аммиаком и летучими органическими соединениями (ЛОС) из экскрементов животных, что также представляет опасность для здоровья.

Дезинфекция и удаление вредных газов

Устройство использует UVC-светодиоды для постоянной дезинфекции воздуха. «Определённые длины волн УФ-излучения обладают мощным микробицидным действием, инактивируя патогены за счёт повреждения их ДНК», — объясняет учёный Томас Вестерхофф. По сравнению с обычными ртутными лампами, светодиоды устойчивы к вибрациям, излучают более эффективные для инактивации вирусов, бактерий и грибков длины волн, не требуют времени на прогрев и не содержат ртути.

Для снижения химического загрязнения воздуха аммиаком и ЛОС используются UVA-светодиоды. Они воздействуют на фотокаталитически активные поверхности внутри устройства. «В результате фотокатализа, использующего влагу воздуха, образуются высокореактивные гидроксильные радикалы, которые окисляют и разлагают органические вещества», — говорит учёный.

В проекте изучается, как длина волны источника излучения в сочетании с разными фотокатализаторами влияет на эффективность фотокатализа. Также исследуются методы нанесения фотокаталитических слоёв и выбор наиболее эффективного катализатора для разложения химических соединений в воздухе птичника. Важную роль играет новая система фильтрации, призванная уменьшить накопление частиц пыли на фотокаталитическом покрытии.

Инновация для птицеводства

Цель проекта — создание полноценного мобильного аппарата. «Снижение использования антибиотиков уменьшает вероятность развития дальнейшей резистентности. Это также сокращает количество антибиотиков, с которыми контактирует птицеводческая продукция и которые загрязняют сточные воды ферм», — поясняет исследователь.

Устройство можно гибко интегрировать в существующие системы птицеводства. Оно подходит для закрытых помещений и может также использоваться в свиноводстве. Кроме того, оно может быть полезно в борьбе с вирусными заболеваниями, такими как птичий грипп.