紫外線家畜管理論文
時間:2022-07-17 05:03:00
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紫外線具有較高的能量,照射機(jī)體后可產(chǎn)生一系列的光化學(xué)反應(yīng)和光電效應(yīng),不同的波長其生物學(xué)作用的強(qiáng)弱不同,一般將紫外線分為三段,即:A段,波長320—400nm,其生物學(xué)作用較弱,主要起色素沉著作用;B段,波長275—320nm,生物學(xué)作用很強(qiáng),主要是抗構(gòu)樓病和紅斑作用;C段,波長200一275nm,來自太陽輻射的這段紫外線不能到達(dá)地面,以人工裝外線燈進(jìn)行試驗,此段具有最大的殺傷力,對機(jī)體細(xì)胞也有強(qiáng)烈的刺激和破壞作用。紫外線的各種基本作用闡述如下:
1、紅斑作用在紫外線的照射下,被照射部位皮膚會出現(xiàn)潮紅,這種皮膚對紫外線照射和特異反應(yīng)稱紅斑作用。在紫外線照射一定時間后,由于皮膚的反射作用,毛細(xì)血管擴(kuò)張,這時出現(xiàn)的紅斑稱為原發(fā)性紅斑。而當(dāng)照射時,因皮膚表皮細(xì)胞被紫外線所破壞,釋放出組織胺與類組織胺,這兩者達(dá)到一定濃度,又能刺激神經(jīng)末梢,通過反射使皮膚毛細(xì)血管擴(kuò)張、通透性加強(qiáng),導(dǎo)致皮膚發(fā)紅和水腫,這時發(fā)生的紅斑稱為繼發(fā)性紅斑。這一過程較慢,一般發(fā)生在照射后6—8h,甚至24h。紫外線的紅斑反應(yīng)有兩個最敏感的波長區(qū),即254nm和297nm,但兩者所致紅斑在性質(zhì)上有許多不同之處。如在紅斑深度、界限、溫度、潛伏期、消失時間、色澤和血管反應(yīng)方面均有不同,前者的表現(xiàn)分別為紅斑深、界限明顯、溫度高、潛伏期長、消失慢、色澤為深紅色、血管擴(kuò)張;而后者表現(xiàn)為紅斑深度淺、界限不明顯、溫度低、潛伏期短、消失俠、色澤為紫紅有紋、血管痙攣。引起紅斑作用的紫外線劑量以紅斑學(xué)位計。不同紫外線的紅斑劑量不同,現(xiàn)統(tǒng)一用功率入1w的297nm波長的紫外線燈的紅斑輻射強(qiáng)度作為一個紅斑劑量。由于產(chǎn)生紅斑作用的這—波段紫外線也具有抗佝僂病作用,兩者生物學(xué)作用的最佳效果光譜相近,故可用紅斑劑量宋代表紫外線的生物劑量G它不僅在紫外線治療上常以皮膚的紅斑反應(yīng)強(qiáng)弱,作為紫外線治療的劑量標(biāo)準(zhǔn),而且又具有重要的衛(wèi)生學(xué)意義。一般用紅斑劑量來表示機(jī)體每天所必需的紫外線照射劑量。
2.殺菌作用細(xì)菌或病毒的蛋白質(zhì)、酶和核酸能強(qiáng)烈吸收相應(yīng)波長的紫外線,使蛋白質(zhì)發(fā)生變性離解,曲活性降低或消失,在核酸中形成胸腺嘧啶二聚體,DNA結(jié)構(gòu)和功能受到破壞.從而導(dǎo)致細(xì)菌和病毒的死亡。紫外線的殺菌作用與波長有關(guān)。280一302nm的紫外線主要引起蛋白質(zhì)的離解;253—260nm的紫外線主要引起變性,而核酸對該波段的紫外線吸收量最為強(qiáng)烈。對260nm的紫外線的吸收強(qiáng)度比蛋白質(zhì)高30倍。波長295nm的紫外線殺菌效果要比395nm紫外線的殺菌效果大l510倍.故波長越短,殺菌效果越好。因此,一般認(rèn)為:波長在300nm以下的紫外線有明顯的殺菌作用,而殺菌作用最強(qiáng)的波段為253—260nm。紫外線的殺菌作用可用
于空氣、物體表面的消毒及表面感染的治療。
紫外線的殺菌作用還與紫外線的輻射強(qiáng)度、細(xì)菌對紫外線照射的抵抗力等有關(guān)。
不同類型的細(xì)菌對紫外線的抵抗力不同,如結(jié)核桿菌對紫外線的抵抗力比葡萄球菌強(qiáng)2—3倍;金色葡萄球菌、綠膿桿菌對波長265nm的紫外線員敏感,而大腸桿菌則對234nm的紫外線最敏感.在空氣中,白色葡萄球菌對紫外線最敏感,黃色八疊球菌耐受力最強(qiáng).紫外線必須達(dá)到一定的輻射強(qiáng)度才具有有效的殺菌作用,研究顯示,大約3W/m2的強(qiáng)度才可抑制細(xì)菌的生長。
紫外線不僅能殺死細(xì)菌,還能破壞某些細(xì)菌的毒素(如白喉和破傷風(fēng)毒素)。真菌對紫外線則具有較強(qiáng)的耐受力。另據(jù)報道,因紫外線的能量能夠破壞球蟲的A鏈,因而,紫外線可用于生產(chǎn)中對兔球蟲卵囊的消毒。
在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,常用紫外線光源對畜舍進(jìn)行滅菌。目前在雞、鴨、豬等畜禽舍使用的低壓汞燈,輻射出254nm紫外線,具有較好的滅菌效果.據(jù)生產(chǎn)實踐證明,用20w的低壓汞燈懸于畜舍2.5m的高空,每20m2懸掛1盞,即lW/m2,每日照射3次,每次50min左右,這樣可降低家畜的染病率和死亡率,生產(chǎn)力明顯提高。
短波紫外線(c段)對人眼損害很大,但對動物的眼睛影響并不大。因此,在布置低壓汞燈滅菌時,可以直接向下方照射,而對剛出生的家畜,因其被毛稀疏,不能過多照射;奶牛、奶羊的乳部因皮藏在照射時應(yīng)注意劑量。另外,紫外線也可用于飼料、飼養(yǎng)工具的殺菌。
3.抗佝僂病作用佝僂病是由于缺乏維生親D而發(fā)生的鈣、磷代謝紊亂疾病。維生素D的主要作用是促進(jìn)腸道對鈣、磷的吸收,并與體內(nèi)調(diào)節(jié)鈣、磷的其他因子協(xié)調(diào)作用,使鈣、磷在體內(nèi)保持正常水平,促進(jìn)骨基質(zhì)鈣化。畜體在維生素D缺乏時,腸道對鈣、磷的吸收減少,血中鈣、磷濃度下降,為維持血內(nèi)鈣、磷含量的穩(wěn)定,鈣、磷從骨中分解出來進(jìn)入血液。因此,骨組織含鈣的減少,成骨作用受到影響,成年家畜特別是妊娠及哺乳期母畜.則引起骨質(zhì)軟化癥。
由于波長270一320nm的紫外線,將麥角固醇和7—脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素口的能力最強(qiáng),而這部分紫外線在太陽高度角小于35度時,一般不能到達(dá)地面,所以緯度較大的地區(qū),在冬季一般都缺乏這部分紫外線。因此,在高緯度地區(qū),冬季可對放牧家畜進(jìn)行人工紫外線照射或通過飼料補(bǔ)加維生素D.在現(xiàn)代化的封閉式畜臺中,由于家畜使用補(bǔ)充維生意D3的全價日糧,盡管常年見不到陽光,也不易發(fā)生維生素D缺乏癥。
需要強(qiáng)調(diào)的是,為防止佝僂病和軟骨癥的發(fā)生,在對家畜進(jìn)行紫外線照射時,必須選用波長283—295nm的紫外線,不可用一般的紫外線燈代替。
4.色素沉著作用紫外線可使皮膚中的黑色素原通過氧化菌的作用,轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?,使皮膚發(fā)生色素沉著。黑色素對光線的吸收能力,較機(jī)體其他部位的組織大數(shù)倍,特別是對短波輻射的吸收量更大。色素沉著是機(jī)體對光線刺激的一種防御反應(yīng)。由于色素在皮膚的沉著,增強(qiáng)了皮膚局部的保護(hù)功能,使皮膚不會過熱。校色素吸收的光能則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽偈购挂悍置冢蚨鰪?qiáng)了局部的散熱作用;同時能防止太陽的短波輻射穿透組織,使深部組織不受損害。據(jù)觀察,白豬和黑豬同時在夏季陽光照射下放牧(氣溫高于28度:),結(jié)果白豬全部發(fā)生皮膚損傷,黑豬發(fā)生皮膚損傷的只有1/16。紫外線產(chǎn)生色素沉著作用的波長為320一400nm。但在紅外線和可見光作用下也能發(fā)生。最強(qiáng)最持久的色素沉著發(fā)生在紫外線、紅外線和可見光幾種光譜同時作用之時。
5.提高機(jī)體的免疫力和抗病力動物長期缺乏紫外線的照射,可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降,對各種病原體的抵抗力減弱,易引起各種感染和傳染病。因此,為保證機(jī)體正常的免疫功能,接受適量的紫外線是必不可少的。在紫外線的作用下,機(jī)體的組織細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,抗原性發(fā)生變化,激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。同時紫外線照射可提高免疫細(xì)胞的吞噬活性,增加補(bǔ)體和凝集寒,增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫功能。補(bǔ)體是畜禽新鮮血清中的一組球蛋白,它能協(xié)同抗體系滅
病毒或溶解細(xì)菌.促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬和消化病原體。凝集素也是一種能和細(xì)菌的表面抗原發(fā)生反應(yīng)并使之凝集的抗體.其增加也是機(jī)體防御免疫功能加強(qiáng)的表現(xiàn)之一。紫外線照射增強(qiáng)機(jī)體免疫力的效果,還決定于照射劑量、照射時間以及機(jī)體的機(jī)能狀態(tài)。在畜牧生產(chǎn)中,為增強(qiáng)畜禽體質(zhì),提高其對環(huán)境變化的適應(yīng)能力和對某些疾病的抵抗力,可采用小劑量紫外線進(jìn)行多次照射。
6.增強(qiáng)氣體代謝作用紫外線照射能興奮呼吸中樞,使呼吸變慢變深,促進(jìn)氧的吸收和一氧化碳、水汽的排出。同時能增加血液、紅細(xì)胞和血紅素的含量,提高血液攜帶氧和二氧化碳的能力,加速組織代謝過程。在紫外線局部照射時,還有改善局部血液循環(huán)、讓痛、炎和促進(jìn)傷口愈合的作用。
7.光敏性皮炎當(dāng)動物體內(nèi)含有某些異常物質(zhì)時,如采食養(yǎng)麥和三葉草等植物,或機(jī)體本身產(chǎn)生異常代謝物,或感染病灶吸收的病毒等,在紫外線作用下,這些光敏物質(zhì)對機(jī)體發(fā)少明顯的作用.能引起皮膚過敏、皮膚炎癥或壞死現(xiàn)象,這就是光敏性皮炎或“光敏反應(yīng)”。其機(jī)制有人認(rèn)為是由于紫外線使機(jī)體對光敏物質(zhì)的感受性增加所致;有人則認(rèn)為是光敏物質(zhì)在光化學(xué)反應(yīng)(因光引起機(jī)體被照射部位的化學(xué)反應(yīng))中起接觸劑的作用,導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生一些本來不致發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。光敏性皮炎專發(fā)于白色皮膚,特別是在動物無毛或少毛的部位,畜牧生產(chǎn)中多見于豬和羊。
8.光照性眼炎與癌紫外線過度照射動物眼睛時,可引起結(jié)膜和角膜發(fā)炎,稱為光照性眼炎。其臨床表現(xiàn)為角膜損傷、眼紅、灼痛、流淚、怕光,經(jīng)數(shù)天后消失。最易引起光照性眼炎的波長為295—360nm。長期接觸小劑量的紫外線,可發(fā)生慢性結(jié)膜炎.此外,紫外線尚有致癌作用。
紫外線照射對動物有利、有弊,在畜牧生產(chǎn)中盡可能地利用其有利的一面,避免過度照射造成有害的影響。近年來,由于人類的社會活動,使臭氧層受到破壞,而臭氧層能夠吸收所有的C段紫外線和90%的B段紫外線,所以加劇了紫外線對地球上的動、植物和人類的危害。
參考文獻(xiàn):
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