Memanfaatkan Ionisasi Logam Transisi Untuk Desinfeksi Air Unggas

Ada banyak tantangan dalam perawatan air unggas saat ini. Standar kualitas air untuk petani belum sepenuhnya ditetapkan dan sebagian besar petani memanfaatkan air permukaan atau air sumur yang tidak diolah. Masalah dengan patogen dan skala yang ditularkan melalui air sering terjadi. Karena kualitas buruk yang sering ditemukan di sumur atau air permukaan, banyak petani mulai memanfaatkan air kota / masyarakat. Biaya tinggi dari tren ini telah sangat mempengaruhi keuntungan petani. Penelitian ini akan berfokus pada larutan desinfeksi air yang hemat biaya yang tidak mempengaruhi kimiawi air atau menghasilkan produk sampingan desinfeksi yang berbahaya. Untuk membenarkan pendekatan ini, metode desinfeksi yang digunakan saat ini dianalisis.

Klorin dan berbagai bentuknya (gas klor, kloramin, klor dioksida, kalsium hipoklorit, natrium hipoklorit, dll.) Telah digunakan sebagai disinfektan dalam penyediaan air umum selama sekitar satu abad. Pada unggas, ada fokus yang berkembang pada tingkat potensi reduksi oksidasi (ORP) tanpa mempertimbangkan pH air. Para petani sebenarnya terlalu banyak mengklorinasi air mereka untuk mencapai tingkat ORP target. Ini penting karena penelitian terbaru menunjukkan bahwa klorin mungkin secara langsung atau tidak langsung menjadi penyebab utama berbagai bentuk kanker.
EPA mengadopsi peraturan trihalometana pada tahun 1979 untuk membatasi tingkat yang diperbolehkan dari produk sampingan desinfeksi karsinogenik (DBP) dalam air minum. Meskipun klorin adalah disinfektan yang baik, klorin juga dapat membentuk sejumlah kecil DBP yang disebut trihalometana (THM). THM adalah bahan kimia yang terbentuk ketika bahan organik (misalnya, pohon dan daun yang membusuk serta limbah pertanian perkotaan) bergabung dengan klorin bebas. Hal ini menyebabkan kekhawatiran besar tentang penggunaan klorin dalam beberapa tahun terakhir dan EPA serta perusahaan air telah mencari cara untuk mengurangi produk sampingan ini.

Kloramin sebenarnya digunakan sebagai penghambat DBP di 30% pasokan air permukaan negara dan diharapkan tumbuh menjadi 65% dalam 10 tahun. Kloramin dibentuk oleh campuran klorin dan amonia dalam air. Kloramin juga dapat mempengaruhi kelezatan air. Klorin dioksida juga dapat digunakan sebagai penghambat DBP. Ketika ditambahkan ke klorin, pengurangan trihalometana total (TTHM) telah diamati. Pada saat yang sama, klorin dioksida dikenal sebagai penghasil klorit yang diidentifikasi sebagai penyebab anemia hemolitik. Saat ini, tingkat kontaminan maksimum untuk total THM adalah 0,1 mg / L di air minum umum.

Klor gasifikasi menjadi lebih umum dalam produksi unggas. Gas klorin (Cl2) dan klor dioksida (ClO2 juga disebut sebagai antium dioksida) dapat dihasilkan di tempat atau dikirim oleh toko khusus. Sejauh ini, ini adalah disinfektan paling berbahaya yang tersedia di pasaran saat ini. Faktanya, gas klor digunakan dalam perang kimia di pasukan kita selama Perang Dunia II. Perhatian terbesar adalah bahwa gas klor akan menghasilkan organoklorin. Organoklorin terbentuk ketika klorin gasifikasi bersentuhan dengan organik. Bahan organik dapat mencakup tanin, alga, bakteri, dan biofilm. Ikatan klorin-karbon sangat kuat yang berarti mereka tidak mudah rusak dan melawan metabolisme. Organoklorin cenderung bersifat bioakumulatif dan disimpan dalam jaringan lemak. Saat kita naik ke rantai makanan, masalahnya menjadi lebih parah. Ketika predator memakan organisme lain, setiap zat yang larut dalam lemak pada mangsa yang tidak dicerna oleh predator akan disimpan dalam lemaknya. Hal ini sebanding dengan keracunan merkuri dalam kenyataan bahwa organoklorin dapat melewati rantai makanan dan telah diamati pada daging dada bebek. Ini berpotensi menjadi tanggung jawab besar bagi industri unggas.

Ozon juga mendapat banyak perhatian baru-baru ini. Ini sangat efektif untuk menonaktifkan semua kelompok organisme (terutama virus dan bakteri) dan dapat menangani volume air yang tinggi. Ozon mungkin merupakan disinfektan terkuat dan paling mampu melawan cryptosporidium. Namun, itu juga memiliki kekurangan. Ozon dapat menghasilkan bromat yang berlebihan (yang merupakan karsinogen potensial) jika air mengandung bromida. Ini juga memiliki khasiat yang berkurang dalam air dingin. Ozon juga tidak memberikan kemampuan desinfeksi sisa yang persisten, mungkin memerlukan investasi modal yang tinggi, dan memiliki biaya pengoperasian dan pemeliharaan yang relatif tinggi.

Desinfeksi ultraviolet (UV) menjadi lebih populer dan ekonomis daripada sebelumnya. Sinar UV adalah sistem desinfeksi titik kontak yang sangat efektif dalam menonaktifkan protozoa (virus tetap paling resisten) dan tidak memerlukan penambahan bahan kimia apa pun, memerlukan waktu kontak yang singkat, dan tidak memiliki DBP yang diketahui. Ia melakukan ini tanpa mengubah kimiawi, rasa, dan kualitas air. Namun, kekeruhan (didefinisikan sebagai penurunan transparansi larutan karena adanya zat tersuspensi dan beberapa zat terlarut, yang menyebabkan cahaya yang datang tersebar, dipantulkan, dan dilemahkan daripada ditransmisikan dalam garis lurus) namun, mempengaruhi kualitas. disinfeksi karena apa yang dikenal sebagai efek bayangan. Juga, seperti dalam kasus ozon, UV tidak memiliki kapasitas desinfeksi sisa.

Pengasaman air menggunakan sodium bisulfamate atau asam sitrat telah menjanjikan dalam mengurangi tingkat bakteri dalam air unggas. Namun, pengasaman bukanlah proses desinfeksi. Dampaknya memberikan lingkungan yang kurang layak huni di mana mikroorganisme dapat tumbuh. Telah diterima secara luas bahwa pengasaman air menyebabkan peningkatan konversi pakan. Sebuah penelitian terbaru melaporkan hal yang sebaliknya. Juga, penelitian tentang pengurangan patogen telah menunjukkan bahwa ayam yang diberi pakan yang diasamkan mengembangkan retardasi pertumbuhan relatif yang meningkat selama dua minggu pertama sebelum stabil. Hal ini kemudian masuk akal bahwa ketika ayam broiler diberi air yang diasamkan dikombinasikan dengan pakan yang diasamkan, hal itu dapat mempengaruhi konversi pakan dan mungkin menyebabkan kondisi asidosis.

Ionisasi logam transisi (TMI) telah digunakan selama bertahun-tahun sebagai alternatif klorin untuk desinfeksi dalam banyak aplikasi. Ionisasi tembaga-perak telah terbukti sangat efektif melawan beberapa organisme yang paling resisten, seperti Legionella, dalam sistem air panas dan telah membuktikan kemampuan disinfeksi sisa yang tahan lama. Ion tembaga dalam bentuk garam tembaga telah digunakan selama bertahun-tahun dalam pakan ternak untuk membunuh dan menghambat pertumbuhan Salmonella, E. coli, dan Campylobacter. Penelitian pada permukaan tembaga di fasilitas pemrosesan telah menunjukkan kemampuannya untuk mengendalikan Salmonella enterica dan Campylobacter jejuni.

Meskipun bahaya yang terkait dengan klorin diketahui, ini masih merupakan metode desinfeksi yang paling umum. Ada cukup bukti bahwa TMI dapat menawarkan kemampuan disinfeksi yang lebih unggul daripada metode yang saat ini digunakan tanpa mengubah bahan kimia air atau menghasilkan produk sampingan disinfeksi yang berbahaya. Lebih lanjut diyakini bahwa metode desinfeksi yang diusulkan akan memberikan elemen jejak nutrisi yang diperlukan untuk ayam pedaging yang dapat membantu membangun kekebalan terhadap patogen umum unggas. USEPA menghabiskan banyak uang untuk meneliti alternatif desinfeksi yang tidak menghasilkan DPB. Fokus industri tidak perlu pada pengurangan DBP seperti TTHM, tetapi pada penghapusan semuanya.

Ionisasi tembaga-perak menjadi lebih diterima secara luas sebagai metode desinfeksi, terutama di sistem air panas rumah sakit. Efek biosidal tembaga dan perak berasal dari kombinasi mekanisme. Ion logam bermuatan positif menempel pada membran sel bakteri bermuatan negatif dan menyebabkan lisis sel dan kematian. Ion tembaga mengganggu struktur enzim sel sehingga memungkinkan ion perak menembus ke dalam di mana mereka dengan cepat membunuh sistem pendukung kehidupan sel. Ini karena ion perak dan tembaga yang bermuatan positif memiliki afinitas terhadap elektron dan ketika dimasukkan ke bagian dalam sel bakteri, ion tersebut mengganggu transpor elektron dalam sistem respirasi seluler. Ion logam akan mengikat sulfhidril, gugus amino dan karboksil dari asam amino, dengan demikian mengubah sifat protein yang mereka susun. Ini membuat enzim dan protein lain menjadi tidak efektif, membahayakan proses biokimia yang mereka kendalikan. Protein permukaan sel yang diperlukan untuk pengangkutan material melintasi membran sel juga dinonaktifkan saat didenaturasi.

Ketika tembaga berikatan dengan gugus fosfat yang merupakan bagian dari tulang punggung struktural molekul DNA, hasilnya adalah terurainya heliks ganda dan akibatnya kerusakan molekul. Konsentrasi tembaga 0,2 hingga 0,4 mg / liter dan konsentrasi perak 0,02 hingga 0,04 mg / liter direkomendasikan untuk tingkat desinfeksi yang memadai menurut studi in vitro dan lapangan.

Ionisasi seng digunakan dalam pengolahan air belum diteliti tetapi seng sering ditambahkan ke pakan dan antibiotik. Efek peningkatan pertumbuhan yang signifikan diamati pada ayam pedaging yang menerima seng-bacitracin. Hal ini mungkin disebabkan oleh penurunan yang signifikan dalam jumlah bakteri coliform (C. perfringens dan Lactobacillus salivarius) di ileum burung yang diberi makan seng-bacitracin. Perlu juga dicatat bahwa seng-bacitracin tidak berpengaruh pada jumlah enterobakteri di ileum. Seng, seperti tembaga, memiliki efek antimikroba yang sangat baik.

Tidak seperti klorin, ionisasi logam transisi tidak menghasilkan produk samping organik terhalogenasi yang berbahaya seperti trihalometana, kloramin, dan kloroform. Juga, ion-ion ini stabil, membuatnya lebih mudah untuk mempertahankan desinfeksi sisa yang efektif. Selanjutnya ion-ion tersebut akan tetap aktif hingga diserap oleh mikroorganisme. Namun, menggunakan garam logam terlarut sebagai sumber ion ini dan memantau konsentrasinya untuk mempertahankan efek yang konsisten adalah hal yang tidak praktis. Akibatnya, kebanyakan sistem ionisasi modern menggunakan generator ion elektrolitik untuk mengontrol konsentrasi logam terlarut. Penghasil ion elektrolitik adalah pendekatan yang paling hemat biaya dan merupakan pendekatan yang akan digunakan dalam penelitian ini.

Kemanjuran desinfeksi TMI bergantung pada beberapa variabel. Konsentrasi ion logam dalam air harus cukup dan ditentukan oleh aliran air, volume air dalam sistem, konduktivitas air, dan konsentrasi mikroorganisme saat ini. Ini mirip dengan klorin dalam kenyataan bahwa tingkat desinfeksi aktif menurun setelah kontak dengan mikroorganisme.

Ionisasi tembaga-perak sangat efektif melawan Legionella, yang dikenal resisten terhadap sebagian besar disinfektan dan bahkan akan mendisinfeksi film biologis yang dihasilkan oleh bakteri ini. Ion tembaga tetap berada di dalam film bio, menyebabkan efek residu. Ketika ion tembaga dan perak ditambahkan ke air secara konstan, konsentrasi bakteri Legionella tetap rendah. Ionisasi tembaga-perak juga memiliki tingkat penonaktifan yang lebih lambat dibandingkan dengan ozon atau UV. Manfaat lain dari ionisasi tembaga-perak adalah bahwa ion tetap berada di dalam air untuk jangka waktu yang lama menyebabkan desinfeksi jangka panjang dan perlindungan dari kontaminasi ulang (Baik ozon maupun UV tidak memiliki kemampuan ini). Ion tembaga dan perak tetap berada di dalam air sampai mengendap dan diserap oleh bakteri atau alga, atau dihilangkan dari air dengan penyaringan.

Jika Anda ingin melindungi keluarga Anda dari serangan virus berbahaya seperti COVID-19 yang berterbangan di udara dan benda-benda yang sering di sentuh segera hubungi jasa disinfektan bandung yang handal dan profesional.

 

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *