远紫外C（Far UV-C）光在家禽业表面消毒中的创新应用：肉鸡养殖场试验揭示前厅与长筒靴细菌负荷显著降低

《Poultry Science and Management》：Novel use of far UV-C light as a surface disinfectant in the poultry industry: trials on broiler farms show reduced bacterial burden in poultry anterooms and on wellington boots

　　

远紫外C（Far UV-C）辐射（222 nm）已在体外实验中广泛证明可使细菌、病毒和真菌失活。然而，针对该技术在真实表面上测试的研究较少。目前尚无同行评审研究评估远紫外C消毒在实际农业环境中的有效性和可行性。本研究旨在调查英国肉鸡养殖场上安装的远紫外C辐射装置能否降低表面细菌负荷。在两个养殖场中，工作人员离开禽舍后，使用专用消毒箱对一双威灵顿长筒靴进行222 nm远紫外C辐射。在辐射前后分别从靴底侧采集拭子（n = 780），并从未经辐射的对照靴采集拭子。在另一项试验中，将壁挂式远紫外C系统安装于家禽前厅和门厅。分别从经辐射和未经辐射（对照）的前厅地板（划分为4个区域L1-4）、门厅地板（划分为2个区域V1、V2）、墙壁（划分为2个区域VW1、VW2）以及通向禽舍的门把手（VD）采集拭子（n = 615）。两项研究均在禽群饲养周期的前4-5周内每周采集两次表面拭子。长筒靴试验和前厅试验分别重复了3-4个和4-5个禽群饲养周期。拭子在实验室中接种培养，并测定菌落形成单位（colony forming units, cfu）数量。总体而言，与辐射前cfu计数及对照靴上的cfu相比，长筒靴经远紫外C辐射处理后，各处理组间cfu显著降低（p < 0.001）。尽管存在一些技术挑战，但在大多数前厅和门厅采样点，远紫外C辐射区域拭子的cfu显著低于对照区域拭子的cfu。在畜牧环境中，远紫外C辐射有望成为肉鸡养殖场额外的生物安全层，并可能适用于多种畜牧系统。在安装适应性调整、实施可行性和成本效益分析等方面仍需进一步研究和开发。

动物疫病暴发对家禽业及全球农业构成重大威胁，其影响涵盖粮食安全、公共卫生、经济和国际贸易。气候变化、抗菌药物耐药性（antimicrobial resistance, AMR）及全球贸易模式演变，可能加剧地方性、流行性和新发疫病风险，包括外来病原体的传入。除直接影响动物健康和福利外，疾病导致的治疗成本和生产损失也极为可观。当前农场普遍依赖化学消毒剂，但部分杀生物剂可能通过选择压力促进大肠杆菌（Escherichia coli）、沙门菌（Salmonella）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA）等病原菌的耐药性共选择。同时，化学消毒效果易受人为失误影响，例如足浴盆更换不及时、药液浓度不当等。因此，亟需开发不依赖抗生素且受人为因素影响较小的新型消毒工具。远紫外C（Far UV-C）光（波长200–230 nm，常用222 nm）具有比常规254 nm紫外C更浅的穿透深度，动物模型和人体志愿者研究显示其对皮肤和眼睛的损伤风险极低。体外研究已证明远紫外C能灭活多种细菌、病毒和真菌，但针对真实表面及农业环境的现场研究稀缺，尚无同行评审研究评估其在真实农场条件下的有效性。因此，本研究旨在考察英国肉鸡养殖场安装远紫外C装置能否降低表面细菌负荷。

研究人员于2023年1月至2025年2月，在两个商业肉鸡养殖场（Farm A和Farm B）开展试验。两场均饲养Ross 308肉鸡，采用混合性别全进全出生产系统，禽舍面积分别为3160 m²和2254 m²，最高饲养密度为38 kg/m²。研究包含两个平行试验。其一为长筒靴消毒箱（Boot Disinfection Box, BDB）试验，在工作人员离开禽舍后，将一双靴子放入箱内接受222 nm远紫外C照射5分钟，另设一双不照射的对照靴；共采集780份拭子。其二为前厅/门厅安装试验，在Farm A的禽舍前厅和门厅安装壁挂式远紫外C灯具，将前厅地板分为4个区域（L1-4），门厅地板分为2个区域（V1、V2），墙壁分为2个区域（VW1、VW2），并选取门把手（VD）作为采样点；共采集615份拭子。采样频率为禽群饲养周期前4–5周内每周两次，长筒靴试验重复3–4个作物周期，前厅试验重复4–5个作物周期（门厅在第五周期因灯具故障中止）。拭子按ISO 18593:2018采集，实验室采用ISO 4833-1:2013总活菌计数法测定菌落形成单位（colony forming units, cfu）。统计方法包括单因素方差分析（Analysis of Variance, ANOVA）、Tukey HSD多重比较、独立双样本t检验和Mann-Kendall趋势检验。远紫外C灯采用氪氯（Krypton-Chloride, KrCl）准分子灯（222 nm），以被动红外（Passive Infrared, PIR）传感器控制，确保人员和动物不暴露于辐射。

（一）长筒靴试验结果。共780份拭子。ANOVA显示处理间存在极显著差异（F[2]=17.5，p<0.001），远紫外C照射后靴上cfu较照射前及对照靴显著降低，平均细菌载量减少56%。处理效应不受重复、采样部位（靴侧/鞋底）和养殖场（A、B）的影响。左右靴之间无显著差异（F[1]=0.26，p=0.607），但鞋底拭子的cfu显著高于靴侧且变异性更大（F[1]=66.19，p<0.001）。微生物累积趋势分析显示，仅Farm B的一个重复中所有处理呈显著正单调趋势（p<0.01），其余重复未见显著趋势。

（二）前厅与门厅试验结果。共分析615份拭子（对照组303份，紫外组312份）。整体上，远紫外C辐射区域cfu显著低于对照区域。各采样点分别比较显示，除前厅门把手、门厅门把手（VD）及门厅地板V2区域（p<0.1，统计学倾向）外，所有辐射区域（L1-4、V1、VW1、VW2）的cfu均显著低于对照（p<0.05）。5个重复中，第2重复未显示显著差异，其余4个重复均显著。Mann-Kendall趋势检验显示，仅在一个重复中，门厅地板cfu呈显著正趋势（p<0.05）；门厅墙壁在2/3重复中对照区域cfu显著累积（p<0.05），而辐射区域无显著趋势；前厅地板未观察到显著趋势。

讨论部分指出，本研究是首个在真实农业环境中探索远紫外C表面消毒的同行评审研究。BDB和前厅安装均显著降低了细菌污染，与体外实验及少量真实表面研究的结果一致。远紫外C的独特优势在于其安全性，配合PIR传感器可在人员存在时自动关闭，避免了254 nm紫外C的皮肤和眼睛风险。然而，研究也面临若干技术挑战：前厅/门厅灯具在作物4后因灰尘侵入而故障，表明永久性安装需要更坚固的外壳；靴底垫料和粪便可能阻挡紫外线，导致鞋底消毒效果不如靴侧。此外，门把手和V2区域未达显著可能与照射距离过远或洗手盆遮挡有关。值得注意的是，虽然远紫外C显著降低了细菌载量，但平均对数减少约0.5，远未达到严格消毒通常要求的4–6对数减少（即99.99%–99.9999%灭活），因此不能替代化学消毒。但作为附加生物安全层，远紫外C与化学消毒剂联用有望进一步提升肉鸡养殖场的病原体防控效果。未来研究应重点改善装置对农场环境的适应性（如防尘）、优化安装位置以覆盖死角，开展针对沙门菌、弯曲杆菌等特定病原体的现场评估，并进行长期队列研究和成本效益分析。研究结论可翻译为：远紫外C辐射在畜牧环境中可能作为肉鸡养殖场一个额外的生物安全层，并具有推广至多种畜牧系统的潜力；但在安装适应性、实施可行性和成本效益分析等方面仍需进一步研发。