非洲猪瘟病毒在水中的存活性及二氯异氰尿酸钠对病毒灭活效果的评估

《Veterinary Microbiology》：Persistence of African Swine Fever Virus in Water and Evaluation of Sodium Dichloroisocyanurate for Viral Inactivation

非洲猪瘟病毒（ASFV）在水环境中具有显著存活性，经检测其在4℃、15℃和25℃的场水源中持续存活达42天， ultrapure水中的存活时间延长至154天（4℃和15℃），25℃时存活时间随有机负荷增加（0%-20% FBS）从56天增至98天。定量PCR显示病毒基因组载量稳定。消毒实验表明NaDCC≥500 mg/L有效灭活病毒（>4 log10），但100 mg/L或低温时灭活效果显著下降。

　　

钱旭|李小航|李宏|李东帆|艾哈迈德·H·戈奈姆|于学祥|何启盖

华中农业大学兽医学院，中国武汉430070

摘要

非洲猪瘟病毒（ASFV）是一种高致病性病原体，对全球养猪业构成了严重威胁。本研究调查了ASFV在水中的持久性以及二氯异氰尿酸钠（NaDCC）的杀病毒效果。将基因型II的ASFV接种到经过消毒的野外水源水和含有0%-20%胎牛血清（FBS）的超纯水中。样品在4℃、15℃和25℃下储存，并分别监测42天（野外水源水）和154天（超纯水）。在所有测试温度下，ASFV在野外水源水中至少持续存在42天。在超纯水中，感染性病毒在4℃和15℃下在整个154天内均可检测到。在25℃下，病毒被灭活，但高有机负荷起到了保护作用，使病毒存活期从56-70天（0%-5% FBS）延长到84-98天（20% FBS）。定量PCR（qPCR）分析显示病毒基因组载量保持稳定。关于消毒效果，定量悬浮试验表明，初始有效氯浓度≥500 mg/L的NaDCC能够有效灭活病毒（减少超过4个对数单位）。然而，在100 mg/L浓度下，尤其是在4℃下，消毒效果显著降低。这些发现证实了ASFV在寒冷或富含有机物的水环境中的显著稳定性，并强调了为确保有效的水生物安全需要足够的消毒剂浓度。

引言

非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的，是一种破坏性极强的出血性疾病，影响家猪和野猪（Revilla等人，2018年）。ASF具有极高的发病率和死亡率，持续给全球养猪业造成重大经济损失（Wang等人，2019年）。为了对抗这种病原体，人们进行了大量研究，以开发有效的疫苗和抗病毒治疗方法（Urbano等人，2025年；Urbano和Ferreira，2022年）。尽管在设计减毒活疫苗和识别直接作用或靶向宿主的抗病毒药物方面取得了显著进展，但由于安全、效果和监管方面的挑战，这些医疗对策的广泛应用仍然受到限制。因此，严格的生物安全措施仍然是预防和控制ASF的关键。

越来越多的证据表明，受污染的水是ASFV传播的重要媒介（Fasina等人，2020年；Ungur等人，2022年）。2018年罗马尼亚发生了一起严重疫情，一个高生物安全级别的养猪场约有14万头猪受到影响。流行病学调查将疫情与多瑙河中的ASFV污染联系起来。随后在ASF疫情地区的研究也报告称，疫情发生地通常靠近水体，尤其是在多瑙河沿岸（Boklund等人，2018年；Niederwerder等人，2019年）。

环境水源可能因不当处理受感染的动物尸体或传染性液体而受到污染。例如，屠宰过程中未充分消毒的血液可能排入排水系统或河流，而不当掩埋或丢弃的动物尸体的组织液可能渗入地下水或通过雨水径流污染地表水（Fasina等人，2020年；Lichoti等人，2017年）。养猪场的水源多种多样，包括地下水（井水）、河流、湖泊、水库和市政自来水，其中地下水是最常用的水源（Little等人，2021年）。如果这些水源受到污染且未经有效消毒，或者ASFV通过洪水进入农场，疫情就可能轻易发生。此外，在ASF阳性农场中，受感染的猪通过多种途径排出ASFV，包括口鼻分泌物、血液、粪便和尿液（Walczak等人，2023年）。因此，如果农场用水受到污染并用于饮用或冲洗围栏，可能会导致农场内部快速传播病毒。关键的是，ASFV通过饮用水的最低感染剂量非常低（1 TCID50）。鉴于猪每天饮水量大且频繁接触水，这一低感染阈值大大增加了感染风险，进一步凸显了严格水生物安全的必要性（Niederwerder等人，2019年）。

为了降低这些风险，了解ASFV在野外水源中的持久性并确定有效的消毒策略至关重要。先前的研究表明，动物来源的蛋白质的存在可以延长ASFV在环境中的存活时间（Loundras等人，2023年）。为了实验验证这一现象，本研究使用胎牛血清（FBS）模拟不同水平的有机污染。具体来说，使用了高毒力基因型II ASFV菌株HB31A（GenBank登录号ON380540），这是目前欧亚大陆上广泛传播的主要菌株之一（Xu等人，2024年；Zhang等人，2022年），并将其加入到野外水源水和添加了0%-20% FBS的超纯水中。样品在三种温度条件（4℃、15℃和25℃）下孵育，然后进行病毒分离和核酸定量以评估病毒稳定性。

从生物安全的角度来看，消毒剂在实际应用前必须经过严格评估。验证其杀病毒效果是基于经验性能指导标准化使用的先决条件，从而最大限度地降低传播风险（Juszkiewicz等人，2019年）。二氯异氰尿酸钠（NaDCC）在养猪业中广泛用于饮用水、围栏和设备的消毒（Classen和Edmondson，2006a；Ni等人，2023年）。值得注意的是，本研究中采集野外水源水样本的农场常规使用NaDCC进行水处理。因此，本研究评估了NaDCC对ASFV的灭活效果，为优化农场水消毒策略提供了科学依据。

实验部分片段

猪肺泡巨噬细胞（PAMs）的分离

从20-30天大的仔猪的支气管肺泡灌洗液中分离出PAMs，这些仔猪被确认未感染非洲猪瘟病毒（ASFV）、猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪圆环病毒（PCV）、伪狂犬病病毒（PRV）和经典猪瘟病毒（CSFV）。所有动物实验程序均获得了华中农业大学动物护理和使用委员会的批准。仔猪在深度麻醉后通过放血方式安乐死。

ASFV在消毒野外水源水中的稳定性

为了评估ASFV在野外水源水中的持久性，将病毒株加入到从商业养猪场采集的样品中（地表湖水、深湖水和井水），并在4℃、15℃和25℃下进行监测。水样的详细理化特性见表1。病毒分离实验表明，在整个42天的观察期间，所有类型的水中均成功分离出了感染性ASFV（图1 A–C）。

同时

讨论

在这项研究中，我们系统地评估了ASFV在消毒后的野外水源水中的持久性，包括从商业养猪场采集的地表湖水、深湖水和井水。将ASFV加入这些水样后，在整个42天的观察期间，无论是在4℃、15℃还是25℃下，所有样品中均持续检测到感染性病毒。此外，在添加了不同水平有机物（0%-20% FBS）的超纯水中，感染性ASFV仍然存在。

结论

总之，ASFV在水环境中表现出异常的稳定性，尤其是在低温和高有机负荷条件下。虽然NaDCC在初始有效氯浓度≥500 mg/L时能够有效灭活病毒（减少超过99.99%），但在较低浓度和寒冷条件下，其杀病毒效果显著降低。这些发现表明受污染的水是ASFV间接传播的重要媒介。因此，有效的生物安全措施

未引用的参考文献

（中华人民共和国农业部，1992年；中华人民共和国卫生部，2002年）

CRediT作者贡献声明

钱旭：撰写——初稿、可视化、验证、方法学、实验设计、数据分析。李东帆：撰写——审阅与编辑、资源获取、实验设计、数据分析。艾哈迈德·H·戈奈姆：撰写——审阅与编辑、可视化、实验设计。李小航：撰写——审阅与编辑、实验设计、数据分析。李宏：撰写——审阅与编辑、实验设计、数据分析。何启盖：撰写——审阅与编辑、验证、项目监督、资源协调。

利益冲突声明

我们声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

作者衷心感谢华中农业大学的李文涛教授和江云波副教授在实验工作期间的宝贵指导。本工作得到了中国国家重点研发计划[项目编号2021YFD1800101-2, 2025YFD1800602]的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。