Застосування перекису водню в аквакультурі риб

Перекис водню зазвичай використовується як дезінфікуючий засіб для очищення ран у людей, пише Рой П.Е. Янонг, доцент та ветеринарний лікар, Інститут харчових та сільськогосподарських наук Університету Флориди.

Вступ

Перекис водню також використовується в аквакультурі як занурювальний (ванни) засіб проти багатьох різних хвороботворних організмів, включаючи зовнішніх паразитів, бактерій та грибів, на різних видах та стадіях життя риб. Нещодавно Американська адміністрація з контролю за продуктами та ліками (FDA) схвалила продукт аквакультури на основі перекису водню, що викликало більший інтерес до його використання.

Що таке перекис водню?

Перекис водню - хімічна сполука H2O2. Перекис водню є високореакційним, сильним окислювачем та відбілюючим (відбілюючим) агентом, який класифікується як їдкий при концентраціях вище 20 відсотків.

Через ці властивості перекис водню має численні немедичні та медичні цілі. При додаванні у воду перекис водню з часом розпадається на кисень і воду, і утворення цих побічних продуктів є однією з причин того, що перекис водню вважається відносно безпечною для навколишнього середовища. Високореактивна природа перекису водню, яка в деяких аспектах схожа на реакційну здатність перманганату калію, робить його ідеальним для використання в аквакультурі проти численних зовнішніх організмів, що викликають хвороби риб, але з подібними занепокоєннями щодо токсичності. Затверджений FDA продукт, 35 відсотків PEROX-AID® (Eka Chemicals, Марієтта, штат Джорджія), доступний з концентрацією 35 відсотків ваги/ваги (наприклад, 35 відсотків діючої речовини). Продукти, що продаються без рецепта, що використовуються для здоров’я людини, зазвичай продаються з 3-відсотковою активністю.

Наскільки стабільна перекис водню у воді?

Ряд різних елементів, ферментів та сполук, а також світло, тепло і високий рН прискорюють деградацію перекису водню. Важливо розуміти стабільність перекису водню у воді, оскільки токсичність може виникнути внаслідок неправильного використання та надмірного впливу.

68 ° F), початкові концентрації пероксиду водню 10 та 100 мг/л у воді культури ємності не можна було виміряти через 2-3 дні у присутності аерації та/або органічних речовин. У статичних водних умовах без аерації або органічних речовин концентрація зменшилася вдвічі до 6-го дня і не виявилася до 10-го дня (Tort et al. 2003).

Ще одне дослідження перевіряло стабільність перекису водню під час випробувань на резервуарах з декоративною рибою та в земляних ставках без риби (Russo et al. 2007). Під час випробувань на танках групи з 17-25 риб розміщувались в окремих статичних системах, що складалися зі скляного акваріума, що містив 32 літри (

8,5 галонів) води та аерації. Початкові концентрації перекису водню становили від 1,2 до 26,9 мг/л. Концентрацію перекису водню перевіряли через 1 годину та 24 години після додавання початкової дози. Через 1 годину концентрації не суттєво відрізнялися від початкових концентрацій у всіх резервуарах. Однак через 24 години концентрації у всіх резервуарах зменшились до 0,4-0,8 мг/л (Russo et al. 2007).

У цьому ж дослідженні два земляні ставки з початковою концентрацією перекису водню відповідно 6,46 та 13,60 мг/л мали концентрації 1–2 мг/л через 24 години (Russo et al. 2007).

Пероксид водню, здається, відносно швидко руйнується в присутності органічного матеріалу та аерації; однак чутливість видів та початкові концентрації також визначатимуть його токсичність для риб.

Чи є перекис водню законним для використання в аквакультурі?

У 2007 році FDA затвердила 35 відсотків PEROX-AID® (Eka Chemicals, Марієтта, штат Джорджія) для контролю смертності в (1) яйцях плавників, вирощених у прісноводних водоймах від сапролегнія (звичайна водна цвіль), лососеві гриби, спричинені бактеріальною хворобою зябрів (Flavobacterium braniophilum), та (3) прохолодноводні плавники та соми, що вирощуються у прісноводних водоймах через хворобу зовнішнього стовпчика (Flavobacterium columnare). Жодні інші форми перекису водню, в тому числі ті, що продаються для людського використання, не схвалені для використання з рибою.

Які кількості доступні?

В даний час 35-відсотковий PEROX-AID ® (35 відсотків) доступний у 55-галонних барабанах. Очікується, що найближчим часом з’являться п’ятигалонні контейнери.

Які затверджені норми дозування для 35 відсотків використання PEROX-AID ®?

Виробники повинні перевірити будь-яку обробку з використанням пероксиду водню на безпеку та ефективність. Тест на невеликій кількості риби перед обробкою всієї партії.

Короткий зміст затверджених FDA норм дозування перекису водню міститься в таблиці 1.

Види риб та життєвий етап

Організм цільової хвороби

Усі яйця прісноводних холодних та прохолодних плавців

Один раз на день або в інші дні до вилуплення

Усі яйця прісноводних тепловодних плавців

Один раз на день або в інші дні до вилуплення

Бактеріальна хвороба зябер (Flavobacterium braniophilum)

100 мг/л у безперервному потоці або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Бактеріальна хвороба зябер (Flavobacterium braniophilum)

50–100 мг/л у постійній або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Прісноводні прохолодні водорості плавників і дорослі

Стовпчик (Flavobacterium columnare)

50–75 мг/л у безперервному потоці або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Прісноводні мальки прохолодних водойм

Стовпчик (Flavobacterium columnare)

50 мг/л у безперервному потоці або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Канал сомиків і дорослих

Стовпчик (Flavobacterium columnare)

50–75 мг/л у безперервному потоці або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Канал мальки сома

Стовпчик (Flavobacterium columnare)

50 мг/л у безперервному потоці або статичній ванні

Раз на день по три процедури

Як розрахувати об’єм перекису водню, який слід додати до моєї системи?

Використовуйте наступну формулу, щоб розрахувати, скільки 35 відсотків PEROX-AID® слід додати до системи для лікування. ПРИМІТКА: Ця формула не буде працювати для продуктів з перекисом водню, які не становлять 35 відсотків активної речовини. Крім того, використання незатверджених продуктів є незаконним. Попрацюйте з водним ветеринаром або іншим спеціалістом із охорони здоров’я риб, щоб переконатися, що ви правильно використовуєте 35% PEROX-AID.

Наступну формулу можна використовувати для визначення об'єму (у мілілітрах [= мл] 35 відсотків PEROX-AID®, необхідного для даної концентрації обробки та обсягу системи).

ПРИМІТКА. На 35% відсотка PEROX-AID® на л припадає 396 100 мг перекису водню.

ПРИМІТКА: У 1 л є 1000 мл. Літри перетворюються в мілілітри, щоб полегшити вимірювання 35 відсотків рідини PEROX-AID® для обробки.

Наприклад, якщо вам потрібно використовувати обробну концентрацію 500 мг/л і обробляти 150 літрів води в закритій системі, то:

Статичні або закриті системи - це найпоширеніші системи аквакультури, що використовуються у Флориді. Якщо ви лікуєте тип доріжки або будь-який інший тип системи, зверніться до водного ветеринара або іншого спеціаліста з охорони здоров’я риб, щоб визначити правильний протокол дозування.

Чи можна використовувати перекис водню на інших видах теплої води плавців, призначених для споживання людиною, та для інших ознак, не зазначених на етикетці?

Ветеринарний лікар може призначити 35 відсотків PEROX-AID® для додаткового використання, якщо дотримуються всі положення Розділу 21 Кодексу Федеральних правил, частина 530 (21 CFR 530) (http://www.fda.gov/cvm/Images/530 .pdf). Коротше кажучи, клієнт повинен співпрацювати з ветеринаром у контексті дійсних стосунків ветеринар-клієнт-пацієнт (див. Опис нижче), і не повинно бути залишків, які становлять ризик для здоров'я населення. Дослідження з використанням харчових видів риб набагато частіше зустрічаються в літературі, і, найімовірніше, будуть потрібні біотести для визначення найкращої дози та часу лікування для конкретних проблем із захворюваннями. Короткий зміст незатверджених доз та показань, що використовуються дослідниками у видах харчових риб, наведено в Таблиці 2. Що стосується схвалених видів використання та видів, дотримуйтесь інструкцій на етикетці та зверніться до відповідних контролюючих органів щодо скиду очищеної води.

Дійсні відносини ветеринар-клієнт-пацієнт - це такі, при яких:

Ветеринар взяв на себе відповідальність за прийняття медичних суджень щодо стану здоров'я тварини (тварин) та необхідності лікування, а клієнт (власник тварини чи тварин або інший доглядач) погодився виконувати вказівки ветеринар;
Ветеринар має достатні знання про тварину (тварини), щоб встановити щонайменше загальний або попередній діагноз медичного стану тварини (тварин); і
Практикуючий ветеринарний лікар легко доступний для подальшого спостереження у разі побічних реакцій або невдалого режиму терапії. Такі відносини можуть існувати лише тоді, коли ветеринар нещодавно бачив і особисто знайомий з утриманням та доглядом за тваринами на підставі огляду тварини та/або шляхом медичного обґрунтування та своєчасного відвідування приміщень, де тварина (тварини) утримується.

Організм цільової хвороби

Чи можна використовувати перекис водню у декоративних видів плавців та за іншими показаннями?

Ветеринарний лікар може призначити 35 відсотків PEROX-AID® для використання на додатковій етикетці за умови, що всі положення Розділу 21 Кодексу Федеральних правил, частина 530 (21 CFR 530) (http://www.fda.gov/cvm/Images/530 .pdf). Виробники повинні тісно співпрацювати з ветеринаром, коли розглядають можливість використання будь-яких препаратів.

У прісноводній декоративній аквакультурі практики тваринництва часто логістично віддають перевагу використанню менших доз наркотиків протягом більш тривалого періоду часу. В одному дослідженні (Russo et al. 2007) результати показали, що використання 3,1 мг/л перекису водню протягом однієї години може бути ефективним для контролю зовнішніх бактерій, а використання 6,5 мг/л або більше протягом однієї години може бути ефективним для боротьба із зовнішніми джгутиками, включаючи паразита Ichthyobodo sp., у мечохвостів (Xiphophorus hellerii). Trichodina sp. та Gyrodactylus sp, однак, схоже, не контролювались за цим режимом. Що стосується схвалених видів використання та видів, дотримуйтесь інструкцій на етикетці та зверніться до відповідних контролюючих органів щодо скиду очищеної води.

Чи є якісь цільові проблеми безпеки тварин із використанням перекису водню?

Як і будь-який інший препарат або хімічна речовина для аквакультури, неправильне використання може потенційно призвести до неефективності лікування. Передозування, токсичність від передозування та толерантність або стійкість до патогенів (хвороботворний організм може стати толерантним або стійким до лікування) - деякі з потенційних проблем, які можуть зробити лікування неефективним. Деякі види риб виявились дуже чутливими (див. Чи чутливі будь-які види до перекису водню? Нижче). Для видів, не перелічених на 35-відсотковому маркуванні PEROX-AID®, протестуйте невелику частину риби, перш ніж лікувати всю хвору популяцію. Видові відмінності, різниця у віці та розмірах риб, а також різниця у параметрах якості води та інших факторах можуть змінити ефективність перекису водню та токсичність риб.

Повідомлялося про зниження швидкості росту у риб, які отримували високі дози перекису водню (Speare et al. 1999). Крім того, зафіксовано пошкодження зябер у деяких видів, коли пероксид водню вводили у високих або летальних концентраціях. Наприклад, при 22 ° C спостерігалося 50 відсотків смертності через 3 години у сомових каналів, що зазнавали впливу 238 мг/л, і голубиних, що зазнали впливу 460 мг/л (Rach et al. 1997; Speare et al. 1999). Рах та ін. (1997) також відзначають, що на ранніх стадіях життя райдужна форель, тобто мішечок та мальки, що плавають, були набагато толерантнішими до високих концентрацій перекису водню (більше 1132 мг/л), ніж більші, старші риби. Це може бути пов’язано з різницею у функції зябер та їх анатомії серед риб різного віку та розміру.

Менселл та ін. (2005) спостерігали суттєві зміни кількох показників крові (лактату, осмоляльності та рН) у королівських риб після обробки пероксидом водню, але загалом після лікування було менше змін, ніж спостерігалося під час пікової інфекції моногенним паразитом, який лікувався.

Чи відомо, що будь-які види чутливі до перекису водню?

Відомо, що кілька видів риб чутливі до перекису водню, і використання хімічної речовини може бути токсичним для цих видів. 35 відсотків PEROX-AID® не рекомендується застосовувати на північній щуці або веслярі, і їх слід застосовувати з обережністю на суслику, оскільки було виявлено, що ці риби чутливі до препарату (35 відсотків маркування PEROX-AID®).

Допуски різних концентрацій перекису водню для п’яти видів декоративних риб, що представляють п’ять різних сімейств, перевіряли через 1 годину та 24 години (Russo et al. 2007). Синій гурамі (Trichogaster trichopterus) не переносив жодної з досліджених концентрацій протягом 1 години (11,4–15,9 мг/л) або протягом 24 годин (3,3–6,0 мг/л). Подібним чином, сом підсосний (Hypostomus plecostomus) не переносив навіть відносно низьких доз через 1 годину (6,6–21,9 мг/л); протягом 24 годин не проводили тестів на сома з підсосом. Перекис водню при таких концентраціях може бути непридатною для використання у цих двох видах; однак необхідне додаткове випробування в різних умовах якості води або в різних типах систем.

Навпаки, протягом 1 години експозиції тетради серпа (Hyphessobryconis eques) переносили 17,0 мг/л; тигрові колючки (Puntius tetrazona), 10,0 мг/л; і мечоносці, 20,2 мг/л. Протягом 24-годинного періоду експозиції серпа тетри переносили 5,6 мг/л; тигрові колючки, 5,0 мг/л; та мечоносці, 5,4 мг/л (Russo et al. 2007).

Як правило, перекис водню не слід використовувати для лікування у поєднанні з іншими хімічними речовинами.

Чи є проблеми із безпекою людини із використанням перекису водню?

Як і у випадку з іншими сильними окислювачами, слід дотримуватися здорового глузду та відповідних запобіжних заходів, як описано на етикетці та паспорті безпеки матеріалів (MSDS), включаючи використання засобів індивідуального захисту. Подразнення та хімічні опіки та пов'язані з ними пошкодження можуть бути наслідком контакту з очима або шкірою, вдихання або прийому всередину. Завжди уважно читайте етикетку та паспорт безпеки (див. Наступний веб-сайт, де містяться посилання на інформацію про продукт, включаючи паспорт безпеки: http://www.wchemical.com/35-PEROX-AID-hydrogen-peroxide-P45.aspx).

Резюме

Перекис водню (35 відсотків PEROX-AID ®) - препарат для аквакультури, який нещодавно був затверджений FDA для контролю смертності у: 1) яйцях плавників, вирощених у прісноводних водоймах із-за сапролегнія (звичайна водна цвіль), 2) у прісноводних лососеві внаслідок бактеріальної хвороби зябер (Flavobacterium braniophilum) та 3) прохолодноводні плавники та прісноводні соми через хворобу зовнішнього стовпчика (Flavobacterium columnare).