非热等离子体在畜牧业改善基础设施的潜在应用

畜牧业基础设施是指为改善动物的生活条件及其经济通过提高生产力而运转所必需的基本设施和服务。基础设施主要可以分为两大类:硬基础设施和软基础设施。建筑、道路、供水系统等物理基础设施属于硬基础设施。软基础设施包括维持畜牧业经济、健康、文化和社会标准所需的服务。因此,适当管理畜牧业基础设施对于动物福利及其经济而言是必要的。在提高基础设施质量的各种技术中,非热等离子体(NTP)技术是畜牧业不同阶段的有效适用技术。 NTP 主要通过净化空气、水、食物、仪器和动物养殖系统表面中存在的微生物,以多种方式帮助维持动物更好的健康状况。此外,NTP 还用于废水处理、疫苗生产、动物伤口愈合、无味通风以及动物食品或动物产品的包装。这篇综述总结了最近关于 NTP 的研究,这些研究可能与畜牧业的基础设施有关。

关键词: 畜牧、基础设施、非热等离子体、技术、产品、评论

畜牧业是现代农业的一个组成部分,关注为生产肉、奶、蛋、毛皮、皮革和羊毛等商品而饲养的动物。畜牧业中动物的福利具有伦理、科学、政治和审美成分,这些成分是更好的动物管理、福利、处理、护理和高生产力所必需的(1)。基础设施是动物福利的主要贡献者之一,这通常与营养、健康、运输、集合和处理以及其他特殊侵入性做法等管理问题有关(2)。基础设施是指畜牧业的基础设施,分为硬基础设施和软基础设施。硬基础设施包括建筑物、道路和供水系统等系统。软基础设施包括具有成本效益的卫生、社会和文化设施。因此,更好地管理畜牧业基础设施可以通过更高的生产力促进动物的福祉和更高的经济利润。

非热等离子体 (NTP) 已被确定为改善基础设施系统和设施质量的潜在方法,包括建筑物、药物、食品、通风、供水、仪器和其他特殊管理实践(37)。 NTP是低温下呈气态的部分电离物质,能量主要储存在自由电子中(8)。已经引入了不同的设备来产生 NTP,包括介质阻挡放电 (DBD)、大气等离子体射流、电晕以及表面和微波放电,用于不同领域的众多应用。9)。 NTP 环保、无毒且需要低温。 NTP的这些特性不会使畜牧业中的动物和环境处于危险之中(10,11)。因此,NTP 可以被视为一种有效的潜在应用,可以在不干扰动物福利的情况下改善基础设施。

在这篇综述中,我们总结了非热等离子体在畜牧业基础设施领域的已知应用,这些应用涉及动物的福祉和更高的生产力,这是其经济盈利功能所必需的。我们还强调了关于 NTP 在其他领域改善基础设施的应用的研究,并假设其在畜牧业中的应用。然而,仍然需要更系统的研究来弥合知识差距,特别是在 NTP 和畜牧业基础设施方面。

NTP 在生物净化中的作用,为农场动物提供健康的环境

环境中存在各种微生物,如细菌、生物膜、真菌、真菌孢子和原生动物寄生虫及其基因和代谢物,会引起和传播多种疾病,从而增加农场动物的健康风险 (12,13)。因此,畜牧业需要对表面、仪器和水进行生物净化,以保持健康的环境。为此目的引入了几种方法,包括烘箱或高压釜灭菌过程、化学灭菌,如环氧乙烷灭菌、伽马辐射、高静水压技术和微波灭菌。还讨论了这些技术的局限性,例如灭菌后化学品残留的可能性,需要复杂、昂贵和高安全性的设备以及对操作的特殊条件的要求 (14,15)。因此,NTP 已被多个研究小组推荐为一种有效、低毒和低成本的生物净化方法。此外,在 NTP 处理后未检测到对净化表面的破坏性影响 (14,16,17)。此外,NTP 可用于净化热敏表面和仪器,因为它在室温下使用 (18)。

通常,大多数净化技术的目标是细胞膜,因为它会将细胞的内部隔室与环境分开 (14)。 NTP 对生物体的细胞表面具有一般和特定的影响 (14,19-21)。除了细胞膜 (14,22-26),NTP 还靶向 DNA (14,24,26,27) 和蛋白质 (14,26,28) 来破坏生物体(表 I)。

文章来自:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6689345/

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