Nanotlenek cynku to wielofunkcyjny, nowy materiał nieorganiczny o unikalnych właściwościach, których nie może dorównać konwencjonalny tlenek cynku. Wykazuje on właściwości zależne od rozmiaru, takie jak efekty powierzchniowe, efekty objętościowe i efekty wielkości kwantowej.

Główne zalety dodawaniaNano-tlenek cynkukarmić:

1. Wysoka bioaktywność: Ze względu na niewielkie rozmiary, nanocząsteczki ZnO mogą przenikać przez szczeliny w tkankach i najmniejsze naczynia włosowate, rozprowadzając się szeroko po organizmie. To maksymalizuje biodostępność składników paszy, czyniąc ją bardziej aktywną biologicznie niż inne źródła cynku.
2. Wysoka absorpcja: Niezwykle drobny rozmiar cząsteczek zwiększa liczbę atomów powierzchniowych, znacząco zwiększając odsłoniętą powierzchnię i poprawiając absorpcję. Na przykład badania na myszach De-sai wykazały, że cząsteczki o średnicy 100 nm miały od 10 do 250 razy wyższą absorpcję niż cząsteczki o większej średnicy.
3. Silne właściwości antyoksydacyjne: Nano-ZnOWykazuje wysoką reaktywność chemiczną, co pozwala mu utleniać substancje organiczne, w tym składniki bakteryjne, zabijając w ten sposób większość bakterii i wirusów. Pod wpływem światła generuje elektrony w paśmie przewodnictwa i dziury walencyjne, które reagują z zaadsorbowaną H₂O lub OH⁻, tworząc silnie utleniające rodniki hydroksylowe, niszczące komórki. Testy wykazały, że przy stężeniu 1% nano-ZnO osiągnął 98,86% i 99,93% skuteczności bakteriobójczej wobec…Gronkowiec złocistyIPałeczka okrężnicyodpowiednio w ciągu 5 minut.
4. Wysoki poziom bezpieczeństwa: Nie wywołuje oporności u zwierząt i może adsorbować mykotoksyny powstające podczas psucia się paszy, zapobiegając stanom patologicznym, gdy zwierzęta spożywają spleśniałą paszę.
5. Wzmocniona regulacja odporności: znacząco stymuluje funkcje odporności komórkowej, humoralnej i nieswoistej, zwiększając odporność zwierząt na choroby.
6. Zmniejszone zanieczyszczenie środowiska i pozostałości pestycydów: Duża powierzchnia pozwala na skuteczną adsorpcję amoniaku, dwutlenku siarki, metanu, pestycydów fosforoorganicznych i zanieczyszczeń organicznych w ściekach. Może również wykorzystywać światło ultrafioletowe do fotokatalitycznego rozkładu, oczyszczając powietrze i ścieki w gospodarstwach rolnych poprzez rozkład zapachów.

Rola nano-ZnO w poprawie zdrowia zwierząt i wydajności wzrostu:

• Wspomaga i reguluje metabolizm: wzmacnia aktywność enzymów zależnych od cynku, wydzielanie hormonów (np. insuliny, hormonów płciowych) oraz syntezę białek palców cynkowych, poprawiając syntezę białek i efektywność wykorzystania azotu, jednocześnie zmniejszając wydalanie azotu.
• Poprawia wydajność produkcji: U prosiąt dodanie 300 mg/kg nano-ZnO znacząco zwiększyło dzienny przyrost masy ciała (P < 0,05) o 12% w porównaniu do konwencjonalnego ZnO (3000 mg/kg) i zmniejszyło współczynnik wykorzystania paszy o 12,68%.
• Zmniejsza występowanie biegunki:Dodatek nano-ZnO do paszy dla prosiąt skutecznie zmniejsza częstotliwość występowania biegunki, zapobiegając pozostałościom antybiotyków w produktach pochodzenia zwierzęcego.

Potencjalne korzyści dla środowiska:

• Zmniejszona emisja cynku: Ze względu na wyższą efektywność wykorzystania wymagane są niższe dawki, co znacznie zmniejsza zanieczyszczenie metalami ciężkimi.
• Oczyszczanie środowiska w gospodarstwie rolnym: Adsorbuje szkodliwe gazy (np. amoniak) i fotodegraduje zanieczyszczenia organiczne w ściekach, chroniąc otaczające środowisko.

Aktualne zastosowania w produkcji pasz dla zwierząt:

• Różnorodne metody stosowania: Można dodawać bezpośrednio do paszy, mieszać z adsorbentami jako premiksy lub łączyć z innymi dodatkami. Minimalna skuteczna dawka to 10 mg Zn/kg paszy. U prosiąt dawki wahają się od 10 do 300 mg Zn/kg paszy.
• Częściowe zastąpienie tradycyjnych źródeł cynku: Nano-ZnO może zastąpić duże dawki cynku w paszy, łagodząc biegunkę u prosiąt i poprawiając wydajność wzrostu w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami cynku (np. siarczanem cynku, zwykłym ZnO).
• 

Przyszłe perspektywy w produkcji pasz dla zwierząt:

• Stabilność i korzyści ekonomiczne: Doskonała płynność i dyspergowalność ułatwiają równomierne mieszanie z paszą. Niższe wymagane dawki obniżają koszty paszy (np. 10 razy mniej niż konwencjonalny ZnO).
• Konserwacja i detoksykacja: Silna adsorpcja wolnych rodników i cząsteczek zapachowych wydłuża okres przydatności paszy i poprawia jej smakowitość. Właściwości antyoksydacyjne wspomagają detoksykację.
• Efekt synergistyczny na składniki odżywcze: zmniejsza antagonizm z innymi minerałami i poprawia wchłanianie azotu poprzez regulację hormonalną i białkową poprzez palec cynkowy.
• Poprawa bezpieczeństwa: Niższe poziomy wydalania minimalizują zanieczyszczenie środowiska i gromadzenie się pozostałości, co przekłada się na bezpieczniejszą i bardziej ekologiczną produkcję zwierzęcą.

Technologia ta daje ogromne nadzieje na zrównoważoną i wydajną produkcję zwierzęcą.