بایوسایدها و انواع آن

مقدمه

بایوسایدها (Biocides) ترکیبات شیمیایی یا مواد طبیعی هستند که برای کشتن، مهار یا جلوگیری از رشد موجودات زنده مانند باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها، حشرات و سایر ارگانیسم ها استفاده می شوند. این مواد در صنایع مختلف، از جمله کشاورزی، بهداشت عمومی، صنعت داروسازی، پالایشگاه ها و محیط زیست، کاربرد دارند. از بایوسایدها برای کنترل آلودگی های میکروبی، بهبود شرایط بهداشتی و جلوگیری از خسارت های ناشی از رشد آفات و میکروارگانیسم ها استفاده می شود. یکی از مسائل مهم در استفاده از بایوسایدها، مدت زمان اثرگذاری آنها و عواملی است که می تواند بر این مدت زمان تأثیرگذار باشد.

این مقاله به بررسی جامع بایوسایدها، انواع آن ها، مکانیسم های اثرگذاری، عوامل مؤثر بر مدت زمان اثرگذاری، کاربردها و چالش های موجود در استفاده از بایوسایدها پرداخته است.

تعریف بایوساید

بایوسایدها به ترکیباتی اطلاق می شوند که با هدف کنترل یا از بین بردن موجودات زنده از جمله باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها، جلبک ها، حشرات و سایر موجودات زنده میکروسکوپی به کار می روند. این ترکیبات ممکن است به صورت شیمیایی یا طبیعی باشند و معمولاً در صنایع مختلف برای پیشگیری از آلودگی ها، مهار بیماری ها یا محافظت از مواد و محصولات استفاده می شوند.

انواع مختلف بایوسایدها

بایوسایدها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که مهم ترین آن ها عبارتند از:

1. بایوساید ضد باکتری
2. بایوساید ضد قارچ
3. بایوساید ضد ویروس
4. بایوساید ضد آفت

ضد باکتری ها (Antibacterials):

این ترکیبات برای مبارزه با باکتری ها و جلوگیری از رشد آن ها در محیط های مختلف استفاده می شوند. ضد باکتری ها می توانند در ضدعفونی کننده ها، مواد ضدعفونی کننده دست و سطوح، مواد غذایی و داروها به کار روند.

ضد قارچ ها (Antifungals):

این مواد برای از بین بردن یا مهار رشد قارچ ها به ویژه در کشاورزی، صنایع دارویی و صنایع بهداشتی استفاده می شوند. ضد قارچ ها در مهار بیماری های گیاهی و همچنین در پیشگیری از عفونت های قارچی در انسان ها و حیوانات کاربرد دارند.

ضد ویروس ها (Antivirals):

این ترکیبات به منظور کشتن یا مهار رشد ویروس ها استفاده می شوند. از ضد ویروس ها برای ضدعفونی کردن سطوح آلوده به ویروس ها و همچنین در درمان برخی بیماری ها استفاده می شود.

ضد آفت ها (Pesticides):

این دسته از بایوسایدها برای از بین بردن یا مهار آفات گیاهی و حیوانی در کشاورزی و باغبانی استفاده می شود. انواع مختلفی از ضد آفت ها شامل حشره کش ها، علف کش ها و جوندگان کش ها وجود دارند.

مکانیسم های اثرگذاری بایوسایدها

بایوسایدها معمولاً با تغییراتی در ساختار سلولی یا فرآیندهای بیوشیمیایی ارگانیسم ها، آن ها را از بین می برند یا رشد آن ها را متوقف می کنند. مهم ترین مکانیسم های اثرگذاری بایوسایدها عبارتند از:

تخریب غشای سلولی: بسیاری از بایوسایدها با آسیب رساندن به غشای سلولی موجودات زنده، باعث خروج محتویات سلولی و در نهایت مرگ سلول می شوند.

مهار سنتز پروتئین یاDNA: برخی بایوسایدها به ویژه ضد باکتری ها با مهار فرآیندهای سنتزی مانند سنتز پروتئین وDNAدر سلول های هدف عمل می کنند.

مهار متابولیسم انرژی: برخی دیگر از بایوسایدها با اختلال در فرآیندهای متابولیسم انرژی سلول ها، مانند فرآیندهای تنفسی، باعث مرگ ارگانیسم ها می شوند.

عوامل مؤثر بر مدت زمان اثرگذاری بایوسایدها

مدت زمانی که یک بایوساید نیاز دارد تا تأثیر خود را بر ارگانیسم هدف اعمال کند، به طور قابل توجهی به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل شامل موارد زیر هستند:

1. نوع ارگانیسم
2. غلظت بایوساید
3. زمان تماس
4. شرایط محیطی
5. حضور مواد آلی و غیرآلی

نوع ارگانیسم هدف

هر ارگانیسم نسبت به بایوسایدها حساسیت متفاوتی دارد. به طور مثال، باکتری ها ممکن است نسبت به قارچ ها یا ویروس ها سریع تر به بایوسایدها واکنش نشان دهند. همچنین، برخی ارگانیسم ها ممکن است مقاوم به بایوسایدها باشند.

غلظت بایوساید

غلظت بالاتر بایوسایدها معمولاً باعث کاهش مدت زمان اثرگذاری می شود. در عین حال، غلظت زیاد ممکن است موجب سمی شدن محیط یا آسیب به موجودات زنده مفید شود.

زمان تماس

مدت زمانی که بایوساید با سطح یا ارگانیسم های هدف در تماس است، تأثیر زیادی بر اثرگذاری آن دارد. در صورتی که زمان تماس کوتاه باشد، احتمالاً تأثیر بایوساید کمتر خواهد بود.

شرایط محیطی

شرایط محیطی مانند دما،pHو رطوبت می توانند تأثیر زیادی بر مدت زمان لازم برای اثرگذاری بایوسایدها داشته باشند. به طور مثال، در دماهای پایین تر، اثرگذاری بایوسایدها کاهش می یابد.

حضور مواد آلی و غیرآلی

وجود مواد آلی و غیرآلی در محیط می تواند بر عملکرد بایوسایدها تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، مواد آلی مانند خاک، چربی یا پروتئین ها ممکن است به بایوساید متصل شده و کارایی آن را کاهش دهند.

کاربرد بایوسایدها در صنایع مختلف

بایوسایدها در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارند که به شرح زیر است:

1. صنایع کشاورزی
2. صنعت بهداشت
3. صنعت داروسازی
4. صنایع پالایشگاهی

بایوسایدها در صنعت کشاورزی

بایوسایدها در کشاورزی برای کنترل آفات و بیماری های گیاهی و همچنین در بهبود سلامت گیاهان به کار می روند. این ترکیبات می توانند به طور مؤثری رشد آفات و قارچ ها را متوقف کنند.

بایوسایدها در صنعت بهداشت

در این صنعت، بایوسایدها به ویژه در ضدعفونی کننده ها و پاک کننده های سطوح برای کنترل آلودگی های میکروبی و جلوگیری از انتقال بیماری ها استفاده می شوند.

بایوسایدها در صنعت داروسازی

در صنعت داروسازی، بایوسایدها برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها در داروها، واکسن ها و سایر محصولات استفاده می شوند. این ترکیبات در حفظ کیفیت محصولات دارویی نقش مهمی دارند.

بایوسایدها در صنایع پالایشگاهی

در این صنایع، بایوسایدها برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها در سیستم های آب و فاضلاب و همچنین در پالایش نفت و گاز استفاده می شوند.

چالش ها و مشکلات استفاده از بایوسایدها

ایجاد مقاومت

یکی از مشکلات عمده در استفاده از بایوسایدها، ایجاد مقاومت در برابر آن ها توسط میکروارگانیسم ها است. این مقاومت می تواند به طور قابل توجهی مدت زمان اثرگذاری بایوسایدها را افزایش دهد.

آلودگی محیطی

بایوسایدها ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند. برخی از این ترکیبات ممکن است وارد منابع آب، خاک یا هوا شوند و بر اکوسیستم تأثیر منفی بگذارند.

سمیت برای انسان ها و حیوانات

بعضی از بایوسایدها ممکن است برای انسان ها یا حیوانات سمی باشند. بنابراین، استفاده از این ترکیبات نیازمند دقت و رعایت دستورالعمل های ایمنی است.

نتیجه گیری

بایوسایدها ترکیبات مؤثری هستند که در صنایع مختلف برای کنترل آلودگی ها، پیشگیری از بیماری ها و محافظت از محصولات استفاده می شوند. اما مدت زمان اثرگذاری این ترکیبات تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد و نیاز به تحقیقات بیشتر در جهت بهینه سازی استفاده از بایوسایدها در شرایط مختلف دارد. همچنین، چالش هایی مانند مقاومت میکروبی، آلودگی محیطی و مشکلات بهداشتی باید در استفاده از این ترکیبات مدنظر قرار گیرد.

در ادامه برخی از محلول های بایوساید و بایودیسپرسنت تولیدی شرکت آبریزان معرفی میگردند:

1. محلول بایوساید ویژه دستگاه های R.O
2. محلول بایوساید پایه ازوتیازولین
3. محلول بایوساید پایه گلوترآلدهاید
4. محلول بایوساید پایه نمک های آمونیوم
5. انواع بایوساید های اکسیدکننده
6. بایوسایدهای غیر اکسیدکننده پایه ترکیبی ویژه آب های آلوده با جلبک بسیار زیاد
7. بایودیسپرسنت های ویژه متلاشی نمودن کلنی های میکروبی

همچنین بایوساید های ویژه واحد نمک زدایی، تولیدی شرکت آبریزان معرفی میگردند:

1. محلول های بایوساید پایه ایزوتیازولین
2. محلول های بایوساید پایه گلوترآلدهاید
3. بایوسایدهای پایه نمک های آمونیوم
4. بایوسایدهای تخصصی با پایه های ترکیبی

انجام آزمایش جهت بررسی عملکرد سه بایوساید تولیدی شرکت آبریزان

در طی آزمایشی که در سایت شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی در منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر اجرا شد و بررسی و مقایسه میزان کنترل موثر رشد میکروارگانیسم ها و جلبک ها در محیط آب DM برج خنک کننده با استفاده از عملکرد سه محلول آنتی بایوفولینگ (بایوساید 0096 و بایوساید 0085 و بایوساید 0083 تولیدی شرکت آبریزان) انجام شد و بایوساید 0096 در کنترل رشد و حذف جلبکها و حذف تقریبا صد درصدی باکتری های هوازی منجر شد که کارایی و اثر آن را در میزان کنترل رشد این میکروارگانیسم ها به خوبی نشان داد و همچنین میزان سمیت پایین و زیست سازگاری برای بایوساید 0083 و کاهش 99.9 درصدی باکتری های احیا کننده سولفات برای بایوساید 0085 را مشاهده کردیم.