Nano-sinkkioksidi on monitoiminen uusi epäorgaaninen materiaali, jolla on ainutlaatuisia ominaisuuksia, joita perinteinen sinkkioksidi ei pysty tarjoamaan. Sillä on koosta riippuvia ominaisuuksia, kuten pintavaikutuksia, tilavuusvaikutuksia ja kvanttikokovaikutuksia.

Lisäämisen tärkeimmät edutNano-sinkkioksidiruokkia:

1. Korkea bioaktiivisuus: Pienen kokonsa ansiosta nano-ZnO-hiukkaset voivat tunkeutua kudosrakoihin ja pienimpiin hiussuoniin ja levitä laajasti kehoon. Tämä maksimoi rehun ainesosien biologisen hyötyosuuden, mikä tekee siitä biologisesti aktiivisemman kuin muut sinkin lähteet.
2. Korkea absorptionopeus: Erittäin hieno hiukkaskoko lisää pinta-atomien määrää, mikä parantaa merkittävästi altistunutta pinta-alaa ja absorptiota. Esimerkiksi De-sai-hiirillä tehdyt tutkimukset osoittivat, että 100 nm:n hiukkasilla oli 10–250 kertaa suurempi absorptionopeus kuin suuremmilla hiukkasilla.
3. Vahvat antioksidanttiset ominaisuudet: Nano-ZnOsillä on korkea kemiallinen reaktiivisuus, minkä ansiosta se pystyy hapettamaan orgaanisia aineita, mukaan lukien bakteerikomponentteja, ja tappamaan siten useimmat bakteerit ja virukset. Valon vaikutuksesta se tuottaa johtavuusvyöhykkeen elektroneja ja valenssivyöhykkeen aukkoja, jotka reagoivat adsorboitunut H₂O:n tai OH⁻:n kanssa ja tuottavat erittäin oksidatiivisia hydroksyyliradikaaleja, jotka tuhoavat soluja. Testit osoittivat, että 1 %:n pitoisuudella nano-ZnO saavutti 98,86 %:n ja 99,93 %:n bakterisidisen tehon...Staphylococcus aureusjaE. coli5 minuutin kuluessa.
4. Korkea turvallisuus: Se ei aiheuta resistenssiä eläimillä ja voi adsorboida rehun pilaantumisen aikana syntyviä mykotoksiineja estäen patologisia tiloja, kun eläimet syövät homeista rehua.
5. Tehostettu immuunijärjestelmän säätely: Se stimuloi merkittävästi solu-, humoraalisia ja epäspesifisiä immuunitoimintoja parantaen eläinten tautien vastustuskykyä.
6. Vähentynyt ympäristön saastuminen ja torjunta-ainejäämät: Sen suuri pinta-ala mahdollistaa ammoniakin, rikkidioksidin, metaanin, organofosforipitoisten torjunta-aineiden ja orgaanisten epäpuhtauksien tehokkaan adsorboitumisen jäteveteen. Se voi myös hyödyntää UV-valoa fotokatalyyttiseen hajoamiseen, puhdistaen maatilojen ilmaa ja jätevettä hajottamalla hajuja.

Nano-ZnO:n rooli eläinten terveyden ja kasvun parantamisessa:

• Edistää ja säätelee aineenvaihduntaa: Tehostaa sinkistä riippuvaa entsyymiaktiivisuutta, hormonien eritystä (esim. insuliini, sukupuolihormonit) ja sinkkisormiproteiinisynteesiä, parantaen proteiinisynteesiä ja typen hyväksikäyttötehokkuutta samalla vähentäen typen erittymistä.
• Parantaa tuotantosuorituskykyä: Porsailla 300 mg/kg nano-ZnO:n lisääminen lisäsi merkittävästi päivittäistä painonnousua (P < 0,05) 12 % verrattuna tavanomaiseen ZnO:hon (3000 mg/kg) ja pienensi rehun konversiolukua 12,68 %.
• Vähentää ripulin esiintyvyyttä:Nano-ZnO-lisäys porsaiden rehussa vähentää tehokkaasti ripulin esiintyvyyttä ja estää antibioottijäämien esiintymisen eläintuotteissa.

Mahdolliset ympäristöhyödyt:

• Vähentyneet sinkkipäästöt: Korkeamman hyötysuhteen vuoksi tarvitaan pienempiä annostuksia, mikä vähentää merkittävästi raskasmetallien aiheuttamaa saastumista.
• Maatilaympäristön puhdistus: Adsorboi haitallisia kaasuja (esim. ammoniakkia) ja hajottaa valolla jätevedessä olevia orgaanisia epäpuhtauksia, suojellen ympäröivää ympäristöä.

Nykyiset sovellukset eläinten rehuntuotannossa:

• Monipuoliset käyttötavat: Voidaan lisätä suoraan rehuun, sekoittaa adsorbenttien kanssa esiseoksina tai yhdistää muihin lisäaineisiin. Pienin tehokas annos on 10 mg Zn/kg rehua. Porsailla annokset vaihtelevat 10–300 mg Zn/kg rehua.
• Perinteisten sinkkilähteiden osittainen korvaaminen: Nano-ZnO voi korvata rehun suuria sinkkiannoksia, lievittää porsaiden ripulia ja parantaa samalla kasvua verrattuna perinteisiin sinkkilähteisiin (esim. sinkkisulfaatti, tavallinen ZnO).
• 

Eläinrehun tuotannon tulevaisuudennäkymät:

• Stabiilisuus- ja kustannusedut: Erinomainen juoksevuus ja dispergoituvuus helpottavat tasaista sekoittumista rehuun. Pienemmät tarvittavat annostukset alentavat rehukustannuksia (esim. 10 kertaa vähemmän kuin perinteisessä ZnO:ssa).
• Säilytys ja vieroitus: Vapaiden radikaalien ja hajumolekyylien voimakas adsorptio pidentää rehun säilyvyyttä ja parantaa maittavuutta. Sen antioksidanttiset ominaisuudet tehostavat vieroitushoitoa.
• Synergistiset vaikutukset ravinteihin: Vähentää antagonismia muiden mineraalien kanssa ja parantaa typen imeytymistä hormonaalisen ja sinkkisormiproteiinisäätelyn kautta.
• Parempi turvallisuus: Alhaisemmat eritteet minimoivat ympäristön saastumisen ja jäämien kertymisen, mikä tukee turvallisempaa ja ympäristöystävällisempää eläintuotantoa.

Tämä teknologia on erittäin lupaava kestävän ja tehokkaan karjankasvatuksen kannalta.