منطقة نظافة خالية وناصعة لإنتاج الأغذية في نهاية نوبة العمل، تتوارى أسطحها من الفولاذ المقاوم للصدأ في الظل.

ما هي مطهرات الأمونيوم الرباعية؟

آخر تحديث:

مركبات الأمونيوم الرباعية (quats) مطهرات من المواد الخافضة للتوتر السطحي موجبة الشحنة، مثل كلوريد البنزالكونيوم (ADBAC) وDDAC، تقتل الجراثيم بالإخلال ببنية الأغشية الخلوية والأغلفة الفيروسية. وعلى الأسطح النظيفة تكافح كثيرًا من البكتيريا والفيروسات المغلفة، لكنها ضعيفة التأثير في الأبواغ والمتفطرات والفيروسات غير المغلفة، كما أن الروث وبقايا الصابون والماء العسر تُعطِّلها.

ممر فارغ في حظيرة بأرضية خرسانية مغسولة حديثًا ومبتلة بين بوابات حظائر فولاذية في ضوء نهار هادئ.

ما هي مركبات الأمونيوم الرباعية؟

مركبات الأمونيوم الرباعية، التي تُختصر غالبًا إلى quats أو QACs، فئة من المواد الكيميائية المصنَّعة تُستخدم لمكافحة البكتيريا والفيروسات وغيرها من الجراثيم على الأسطح1. وهي من الناحية الكيميائية مواد خافضة للتوتر السطحي كاتيونية، أي موجبة الشحنة2. وفي الولايات المتحدة تُصنَّف مبيدات آفات مضادة للميكروبات: إذ يحتوي أكثر من 2,000 منتج مبيدات مسجّل على مركبات الأمونيوم الرباعية، وقد سُجّل أول مبيد آفات مضاد للميكروبات من هذه المركبات عام 19471.

تصنّف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) مركبات الأمونيوم الرباعية في أربع فئات بحسب بنيتها1. ومن هذه الفئات مجموعة كلوريد ألكيل ثنائي ميثيل بنزيل الأمونيوم (ADBAC) التي تضم 24 مادة كيميائية متشابهة، وتُسمّى أحيانًا كلوريد البنزالكونيوم، ومجموعة كلوريد ثنائي ديسيل ثنائي ميثيل الأمونيوم (DDAC) التي تضم خمس مواد1. وتحتوي المطهرات أحيانًا على أكثر من مركب أمونيوم رباعي واحد1. والأجيال اللاحقة من المنتجات أشد فتكًا بالجراثيم عمومًا، وأقل إنتاجًا للرغوة، وأكثر تحمّلًا للحمل العضوي والصابون2.

أجيال مطهرات الأمونيوم الرباعية وأمثلة على موادها الفعالة
الجيلأمثلة على المواد الفعالة
الأولكلوريد البنزالكونيوم؛ ADBAC (كلوريد ألكيل ثنائي ميثيل بنزيل الأمونيوم)2
الثانيADEBAC (كلوريد ألكيل ثنائي ميثيل إيثيل بنزيل الأمونيوم)2
الثالثADBAC مع ADEBAC2
الرابعDDAC (كلوريدات ثنائي ألكيل ثنائي ميثيل الأمونيوم، مثل أشكال ثنائي الديسيل أو ثنائي الأوكتيل أو الدوديسيل)2
الخامسDDAC مع ADBAC2

كيف تقتل مركبات الأمونيوم الرباعية الجراثيم؟

تمزّق مركبات الأمونيوم الرباعية أغشية البكتيريا والأغلفة الخارجية للفيروسات المغلفة، وتمزيق الغشاء يقتل الخلية1. وعلى المستوى الجزيئي ترتبط ارتباطًا لا رجعة فيه بالفوسفوليبيدات سالبة الشحنة في الأغشية البكتيرية وتسبب تمسّخ بروتينات الغشاء، مما يُفقد الغشاء قدرته على التحكم فيما يمر عبره2.

يستغرق ذلك وقتًا. وتتوقف المدة على نوع المركب وتركيزه، وبعض مركبات الأمونيوم الرباعية يجب أن تبقى ملامسة للجرثومة لدقائق1. ويحدد الملصق زمن التلامس، وهو المدة التي يجب أن يبقى فيها السطح مبتلًا بشكل مرئي كي يؤدي المنتج مفعوله1. وتترك بعض المنتجات الأسطح مثبطة لنمو البكتيريا لفترة قصيرة بعد الاستخدام2. وتعمل مركبات الأمونيوم الرباعية على أفضل وجه في الوسط المتعادل إلى القلوي، وتبلغ أعلى فعالية لها عند pH من 9 إلى 10، وتفقد نشاطها عند pH أقل من 3.52.

ما الذي تقتله مطهرات الأمونيوم الرباعية، وما الذي لا تقضي عليه؟

طيف تأثير مركبات الأمونيوم الرباعية أضيق من طيف المطهرات المؤكسدة. وتعرّف EPA المطهر بأنه منتج يقضي على الفطريات والبكتيريا المُعدية على الأسطح أو يعطّلها تعطيلًا لا رجعة فيه، ولكن ليس بالضرورة أبواغها4، والكائنات التي يكافحها منتج معيّن من هذه المركبات هي تلك المدرجة على ملصقه1.

النشاط المعتاد لمطهرات الأمونيوم الرباعية بحسب مجموعة الكائنات
مجموعة الكائناتالنشاط المعتاد لمركبات الأمونيوم الرباعيةملاحظات
البكتيريا موجبة الجرام (مثل Staphylococcus aureus)جيد2الكائن الاختباري القياسي موجب الجرام لادعاءات المطهرات لدى EPA هو S. aureus2
البكتيريا سالبة الجرام (مثل Pseudomonas وSalmonella)أقل؛ وهي عمومًا أقل حساسية من البكتيريا موجبة الجرام2,3يصعّب غشاؤها الخارجي وصول مركب الأمونيوم الرباعي إلى الغشاء الخلوي3
الفيروسات المغلفةتُصنَّف مبيدةً للفيروسات3تمزّق مركبات الأمونيوم الرباعية الغلاف الخارجي للفيروسات1
الفيروسات غير المغلفة (مثل فيروس نورو)ضعيف3ليست مبيدة للفيروسات غير المغلفة بوجه عام2
الفطرياتتُصنَّف مبيدةً للفطريات3، وإن كانت فعاليتها قد تكون محدودة2راجعوا الملصق لمعرفة الفطريات المذكورة بالاسم1
المتفطراتضعيف؛ فهي مقاومة بطبيعتها3بنية جدار خلوي معقدة3
الأبواغ البكتيريةغير فعالة2مقاومة طبيعية ناتجة عن بنى معقدة3

لماذا تفشل مركبات الأمونيوم الرباعية في الحظائر وأقنان الدجاج وأحواض تطهير الأقدام؟

الأوساخ هي السبب الرئيسي. فمركبات الأمونيوم الرباعية تتعطل بسهولة بفعل المواد العضوية والصابون والمنظفات الأنيونية، والماء العسر يقلل نشاطها لأن أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم تكوّن معقدات مع المطهر2. كما يمكن للروث والفرشة والعلف أن تُخفي الكائنات الدقيقة وأن تتفاعل مع المطهر بدلًا من الميكروبات2.

أظهرت دراسة لأحواض تطهير الأحذية استخدمت أحذية ملوثة بروث الخنازير مدى أهمية ذلك. فعندما كانت الأحذية تحمل روث الخنازير لم يُحدث نوع المطهر أي فرق؛ وأضاف الحوض الملوث تلوثًا إلى الأحذية؛ أما الأحذية التي فُركت حتى أُزيل عنها الروث ثم نُقعت لمدة 5 دقائق في حوض مركب أمونيوم رباعي فقد استوفت معيار التطهير5.

ويمكن أن تصبح المحاليل قيد الاستخدام هي الأخرى مصدرًا للبكتيريا. إذ تفيد مراجعة نُشرت عام 2023 بأن المطهرات التي يكون فيها مركب الأمونيوم الرباعي المادة الفعالة الوحيدة أكثر عرضة من غيرها للتلوث بالبكتيريا سالبة الجرام، وبأن بكتيريا Serratia marcescens المعزولة من أحواض تطهير أقدام ملوثة في عدة مزارع ألبان نجت في تركيز استخدام حديث التحضير من كلوريد البنزالكونيوم3. وتشير المراجعة نفسها إلى أن الأقمشة القطنية وأقمشة الألياف الدقيقة تمتص مركبات الأمونيوم الرباعية من الدلاء، مما يخفض تركيز العمل3.

كيف تستخدمون مطهرًا من مركبات الأمونيوم الرباعية في مزرعة أو في مأوى الكلاب؟

التنظيف المسبق ليس أمرًا اختياريًا مع مركبات الأمونيوم الرباعية. وتحدد إرشادات التنظيف والتطهير الصادرة عن مركز جامعي لصحة الحيوان الترتيب التالي2:

  • أزيلوا الروث والفرشة والعلف والمخلفات الظاهرة بالكشط أو التنظيف بالفرشاة أو الكنس2.
  • اغسلوا بالصابون أو المنظف والماء، ثم اشطفوا جيدًا، لأن بقايا الصابون قد تعطّل بعض المطهرات2.
  • اتركوا الأسطح حتى تجف كي لا يخفف الماء المتبقي المحلول2.
  • حضّروا محلولًا جديدًا يوميًا أو وفق ما يحدده الملصق، وبالتركيز المذكور على الملصق؛ فالتركيز الأعلى ليس الأفضل دائمًا2. اتبعوا دائمًا تعليمات ملصق المنتج.
  • أبقوا الأسطح مبتلة طوال زمن التلامس الكامل المحدد على الملصق، ثم اشطفوا الأدوات جيدًا قبل عودة الحيوانات، ولا سيما معدات العلف والماء2.
  • نظّفوا الدلاء القابلة لإعادة الاستخدام وجففوها قبل إضافة مطهر جديد، وتحققوا من تركيز الاستخدام بعد التخفيف3.
  • في أحواض تطهير الأقدام، افركوا الروث عن الأحذية أولًا وحافظوا على نظافة الحوض نفسه5.

هل تشكّل مركبات الأمونيوم الرباعية خطرًا على الإنسان والحيوان والبيئة؟

التركيز هو ما يحدد درجة الخطورة. فسمّية مركبات الأمونيوم الرباعية منخفضة عبر الجلد، لكنها قد تكون شديدة التهييج أو أكّالة للجلد والعينين بحسب التركيز، وسمّيتها متوسطة عند استنشاقها أو ابتلاعها1. ووجدت عدة دراسات أن الربو أكثر شيوعًا لدى العمال الذين استخدموا منتجات تنظيف تحتوي على مركبات الأمونيوم الرباعية1. ويضيف دليل لصحة الحيوان أن هذه المركبات شديدة السمية عند ابتلاعها، لذا ينبغي شطف المناطق والأدوات المطهَّرة بعد انقضاء زمن التلامس وقبل استخدام الحيوانات لها2.

ترتبط مركبات الأمونيوم الرباعية ارتباطًا وثيقًا بالتربة والرواسب، مما يحد من انتقالها إلى المياه الجوفية1. وهي سامة للحيوانات المائية، ولا سيما الأسماك، لذا ينبغي تجنب جريانها إلى البرك والجداول والمصارف2؛ ويُصنَّف ADBAC شديد السمية للأسماك واللافقاريات المائية1.

المقاومة مصدر قلق حقيقي لكنه محدود النطاق. إذ تُظهر الدراسات المخبرية أن البكتيريا يمكن أن تكتسب قدرة على تحمّل مركبات الأمونيوم الرباعية، وتربط عدة دراسات بين تحمّل كلوريد البنزالكونيوم ومقاومة المضادات الحيوية3. وخلصت مراجعة نُشرت عام 2023 إلى عدم وجود أدلة واقعية كافية على أن الاستخدام المتكرر لهذه المركبات قد أدى إلى انتشار واسع لمقاومة المضادات الحيوية، وإلى أن تركيزات الاستخدام تفوق في الغالب بكثير المستويات التي تتحملها البكتيريا في المختبر3. وتدعو المراجعة إلى إيلاء مزيد من الاهتمام للاستخدام الصحيح لمنع تلوث مطهرات الأمونيوم الرباعية3.

أهم الخلاصات

  • مركبات الأمونيوم الرباعية مطهرات من المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية؛ وكلوريد البنزالكونيوم (ADBAC) وDDAC هما نوعاها الرئيسيان.
  • تقتل الجراثيم بالإخلال ببنية الأغشية الخلوية والأغلفة الفيروسية، ويستلزم ذلك زمن التلامس الكامل المحدد على الملصق.
  • لا تقضي على الأبواغ البكتيرية والمتفطرات والفيروسات غير المغلفة مثل فيروس نورو.
  • يعطّلها الروث وبقايا الصابون والماء العسر، لذا نظّفوا واشطفوا وجففوا قبل الاستخدام.
  • وهي سامة للأسماك ومهيّجة بالتركيزات العالية؛ اشطفوا قبل عودة الحيوانات وامنعوا وصول مياه الجريان إلى المسطحات المائية.

المراجع

  1. Quaternary Ammonium Compounds (ADBAC and DDAC) Fact SheetNational Pesticide Information Center, Oregon State University Extension Services · 2023 · University extension publication
  2. Disinfection 101: Key Principles of Cleaning and Disinfection for Animal SettingsCenter for Food Security and Public Health, Iowa State University College of Veterinary Medicine · 2023 · University extension publication
  3. Quaternary ammonium disinfectants and antiseptics: tolerance, resistance and potential impact on antibiotic resistanceAntimicrobial Resistance and Infection Control 12:32 (BMC, Springer Nature) · 2023 · Review article · DOI 10.1186/s13756-023-01241-z
  4. What are Antimicrobial Pesticides?US Environmental Protection Agency · 2026 · Government guidance
  5. Evaluating the efficacy of boot baths in biosecurity protocolsSwine Health and Production 8(4):169-173 (American Association of Swine Veterinarians) · 2000 · Peer-reviewed study
  6. Safety and Effectiveness of Consumer Antiseptic Rubs; Topical Antimicrobial Drug Products for Over-the-Counter Human Use (Final rule)US Food and Drug Administration, Federal Register 84 FR 14847 · 2019 · Regulatory document

الأسئلة الشائعة

هل كلوريد البنزالكونيوم مركب أمونيوم رباعي؟

نعم. كلوريد البنزالكونيوم اسم آخر لمجموعة ADBAC من مركبات الأمونيوم الرباعية، التي تعاملها EPA بوصفها فئة واحدة تضم 24 مادة كيميائية متشابهة1. وهو من أكثر المواد الفعالة استخدامًا بين مركبات الأمونيوم الرباعية2.

أين يُستخدم كلوريد البنزالكونيوم أيضًا؟

تدخل مركبات الأمونيوم الرباعية أيضًا في منتجات طبية ومستحضرات تجميل تخضع لرقابة FDA، منها اللوشن والمطهرات الجلدية الموضعية وبخاخات الأنف1. وقد أرجأت FDA قرارها النهائي بشأن كلوريد البنزالكونيوم في معقمات اليدين الاستهلاكية التي تُباع دون وصفة طبية لإتاحة تقديم بيانات جديدة6. منتجات التطهير مبيدات آفات ولا ينبغي استخدامها على البشر إطلاقًا1.

هل يمكن خلط مركب أمونيوم رباعي مع مطهرات أخرى أو مع الصابون؟

يؤدي الخلط عادةً إلى تقليل الأداء. فمركبات الأمونيوم الرباعية تُعطِّل المطهرات القائمة على اليود، كما تُعطِّل أنواع كثيرة من الصابون والمنظفات الأنيونية مركبات الأمونيوم الرباعية2. اشطفوا المنظف قبل استخدام مركب الأمونيوم الرباعي، واتبعوا تعليمات ملصق المنتج.

هل منتج مركبات الأمونيوم الرباعية معقِّم أم مطهر؟

يتوقف ذلك على الملصق. تميّز EPA بين المعقِّمات، التي تقلل الكائنات الدقيقة إلى مستويات تحددها قوانين الصحة العامة، والمطهرات، التي تقضي على الفطريات والبكتيريا المُعدية أو تعطّلها تعطيلًا لا رجعة فيه، ولكن ليس بالضرورة الأبواغ4. وتُباع مركبات الأمونيوم الرباعية بالصفتين، لذا تحققوا من الادعاء الذي يذكره الملصق ومن زمن التلامس المحدد فيه1.