Von: Cheng Lee, DVM und Gerwen Lammers, PhD
Unabhängige Forschung durchgeführt von Acura Analytical
Der jüngste Ausbruch der Afrikanischen Schweinepest (ASFv) in Asien hat sich zu einer verheerenden weltweiten Krise entwickelt. Der Präsident der Weltorganisation für Tiergesundheit, Mark Schipp, erklärte, dass rund ein Viertel aller Schweine weltweit voraussichtlich an der Afrikanischen Schweinepest sterben werden. Da derzeit kein Impfstoff verfügbar ist, verbreitet sich diese tödliche Schweinekrankheit mit hohen Sterblichkeitsraten leicht und gelangt oft über Infektionserreger und Fahrzeuge in nicht betroffene Betriebe. Die einzige Lösung, um das Eindringen des Virus in anfällige Betriebe zu verhindern, ist die Anwendung strenger, auf die verschiedenen Schweineproduktionssektoren zugeschnittener Biosicherheitsmaßnahmen, einschließlich gründlicher Reinigungs- und Desinfektionsprotokolle für alle Oberflächen, die mit Tieren und ihren Ausscheidungen in Kontakt kommen. Insbesondere auf den typischen kleinen asiatischen Hinterhoffarmen mit offenem Stallsystem kann es jedoch schwierig sein, ein ausreichendes Maß an Biosicherheit zu erreichen.
Effektive Reinigung und Desinfektion
Desinfizieren ohne zu reinigen ist eine Sisyphusarbeit. Das ASF-Virus (ASFv) überlebt nachweislich bis zu 5 Tage bei Zimmertemperatur im Kot und die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln wird durch organische Verschmutzungen stark reduziert. Für eine optimale Desinfektion wird empfohlen, immer mit der Reinigung zu beginnen und dabei zunächst grobes organisches Material mechanisch zu entfernen. Anschließend wird ein starkes Reinigungsmittel verwendet, um getrocknetes, fettiges und stark anhaftendes organisches Material aufzulösen und zu entfernen. Die Reinigungswirkung zu verbessern, indem man verkrusteten Kot vor der Verwendung eines Reinigungsmittels einweicht und aufweicht. Da es sich bei ASFv um ein behülltes Virus handelt, kann die Lipiddoppelschicht bereits durch Reinigungsmittel, wie sie im Intra Foam Cleaner enthalten sind, zerstört werden. Dies reduziert nicht nur potenziell die Viruslast, sondern schwächt das Virus auch, indem es einem nachfolgenden Desinfektionsmittel besseren Zugang bietet.
Für die Enddesinfektion ist es wichtig, das wirksamste viruzide Produkt auszuwählen. Intra Multi-Des GA ist eine hochkonzentrierte Formulierung der Wirkstoffe Glutaraldehyd (125 g/l) und der quartären Ammoniumverbindungen (QACs) Didecyldimethylammoniumchlorid (DDAC, 100 g/l) und Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (ADBAC, 150 g/l). Glutaraldehyd inaktiviert ASFv nachweislich, indem es virale Membranen durch Proteindenaturierung zerstört, die für den Stoffwechsel erforderlichen Protein-DNA-Interaktionen stört und Veränderungen der Viruskapsid (Proteinhülle) herbeiführt. QACs sind hydrophobe Moleküle, die eine Ablösung umhüllter Viren bewirken und Viren durch Interaktion mit intraviralen Zielen und Bindung an die virale DNA inaktivieren. Dies erklärt, warum sich QAC-Konzentrationen von nur 0,003 % als wirksam gegen das ASF-Virus erwiesen haben.
Optimale Funktionalität durch Sekundäreigenschaften
Es ist wichtig zu wissen, dass diese hervorragenden viruziden Eigenschaften nur dann von Nutzen sind, wenn ein Produkt jedes einzelne Viruspartikel erreichen kann. Daher wird die Formulierung von Intra Multi-Des GA mit unterstützenden Hilfsstoffen optimiert, um die Oberflächenspannung zu verringern, was einen vierfachen Nutzen bringt:
Abbildung 1. Visuelle Darstellung des Unterschieds zwischen einem normalen Tropfen (hellblau) und einem Tropfen Intra Multi-Des GA (dunkelblau) mit optimierter Oberflächenspannung, wodurch eine viel größere Fläche abgedeckt wird und jeder Punkt auf unregelmäßigen Oberflächen erreicht wird. Derselbe Mechanismus findet auf mikroskopischer Ebene statt (rechts). Abbildung 1. Visuelle Darstellung des Unterschieds zwischen einem normalen Tropfen (hellblau) und einem Tropfen Intra Multi-Des GA (dunkelblau) mit optimierter Oberflächenspannung, wodurch eine viel größere Fläche abgedeckt wird und jeder Punkt auf unregelmäßigen Oberflächen erreicht wird. Derselbe Mechanismus findet auf mikroskopischer Ebene statt (rechts).
Abbildung 1. Visuelle Darstellung des Unterschieds zwischen einem normalen Tropfen (hellblau) und einem Tropfen Intra Multi-Des GA (dunkelblau) mit optimierter Oberflächenspannung, wodurch eine viel größere Fläche abgedeckt wird und jeder Punkt auf unregelmäßigen Oberflächen erreicht wird. Derselbe Mechanismus findet auf mikroskopischer Ebene statt (rechts).
Beim Auftragen eines Desinfektionsmittels durch Sprühen oder Vernebeln ist es wichtig, kleine Tröpfchen zu erzeugen, um alle Ecken und Ritzen der zu behandelnden Oberfläche zu erreichen. Je feiner die Tröpfchengröße, desto länger bleibt das Desinfektionsmittel im Raum verteilt, wodurch die Kontaktzeit und die erreichte Oberfläche größer werden. Beim Berühren der Oberfläche muss ein Tröpfchen homogen fließen, um eine maximale Oberfläche pro Tröpfchen zu erreichen, und ungehindert in alle Ritzen laufen, um alle versteckten Stellen zu erreichen (Abbildung 1). Die Bilder in Abbildung 2 zeigen deutlich, dass mit Intra Multi-Des GA im Vergleich zu Glutaraldehyd und einem in Asien beworbenen Kontrollprodukt eine größere Oberfläche und eine tiefere Penetration erreicht wird.
Langfristige Residualwirkung
Abbildung 2. Die Tröpfchendispersion und Penetrationseigenschaften von 1 % Intra Multi-Des GA , 1 % Glutaraldehyd und 1 % des Kontrollprodukts in einem porösen Material. Der rote Pfeil zeigt die große Penetrationsdistanz von Intra Multi-Des GA an.
Desinfektionsmittel können beim Trocknen schnell ihre Wirksamkeit verlieren, wodurch die Kontaktzeit verkürzt wird und eine erneute Kontamination der Oberfläche möglich ist. Dies ist insbesondere in Gebieten mit heißem Klima, wie in Asien, von Bedeutung, da bei 40 °C bis zu zwei Drittel einer versprühten Flüssigkeit innerhalb kurzer Zeit verdunsten können. Die Restaktivität von Intra Multi-Des GA wurde mit einem Kontrollprodukt verglichen, indem ein Stempeltest auf einer Bakterienkulturplatte durchgeführt wurde, die mit Pseudomonas aeruginosa als Modellorganismus geimpft wurde. Eine 0,5%ige Produktlösung wurde bei Raumtemperatur auf Stahloberflächen getrocknet und 2 Sekunden lang auf die Bakterienkulturplatten gestempelt. Nach 24 Stunden Inkubation waren die Kulturplatten vollständig mit Bakterien bedeckt, mit Ausnahme des mit getrocknetem Intra Multi-Des GA gestempelten Bereichs (Abbildung 3). Dieser Effekt hielt mindestens 72 Stunden an. Dies zeigt deutlich, dass Intra Multi-Des GA auch nach Verdunstung das Bakterienwachstum für die Dauer von mindestens 3 Tagen verhindern kann, im Gegensatz zu einem Kontrollprodukt, das in Asien häufig im Handel erhältlich ist und nach dem Trocknen keine Restaktivität zeigte.
Abbildung 3. Mit Pseudomonas aeruginosa bedeckte Bakterienkulturplatten nach dem Stempeltest zeigen deutlich die starke Restaktivität von Intra Multi-Des GA im Laufe der Zeit.
Nachgewiesene Wirksamkeit gegen das ASF-Virus
Gemäß der neuesten europäischen Biozid-Produktverordnung (BPR) darf ein Desinfektionsmittel eine allgemeine viruzide Wirkung beanspruchen, wenn es eine 10.000-fache Reduktion des am schwierigsten abzutötenden Enterischen Zytopathischen Bovinen Orphan Virus (ECBO) erreicht. Dieses Virus wurde von der BPR als Referenzvirus zur Bestimmung der viruziden Wirksamkeit von Bioziden ausgewählt. Grundlage dafür war nicht nur die In-vitro-Zähigkeit der Viren gegenüber Desinfektion, sondern auch die von Noll und Youngner (1959)3 aufgestellten Prinzipien, die Viren anhand ihrer zunehmenden Anfälligkeit gegenüber Desinfektion in Gruppen einteilen. Daraus kann ein Endverbraucher schließen, dass ein Biozid eine volle viruzide Wirkung gegen alle Veterinärviren besitzt, wenn es eine Wirksamkeit gegen das ECBO-Virus zeigt.
Intra Multi-Des GA konnte diese 10.000-fache Reduktion innerhalb von 30 Minuten bei einer Konzentration von nur 0,75 % unter der vorgeschriebenen niedrigen Temperatur von 10 °C und in Gegenwart von Schmutz erreichen. Die Fähigkeit von Intra Multi-Des GA das resistenteste Virus zu inaktivieren, zeigt auch die Fähigkeit dieses Biozids, das schwächere, lipidumhüllte Virus von ASFv zu inaktivieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, Intra Multi-Des GA das Biozid der Wahl zum Schutz Ihres Betriebs vor der Afrikanischen Schweinepest ist.