Nano-cinkov oksid je multifunkcionalni novi neorganski materijal s jedinstvenim svojstvima kojima se konvencionalni cink oksid ne može mjeriti. Pokazuje karakteristike koje zavise od veličine, kao što su površinski efekti, efekti volumena i kvantni efekti veličine.

Glavne prednosti dodavanjaNano-cinkov oksidza hranjenje:

1. Visoka bioaktivnost: Zbog svoje male veličine, nano-ZnO čestice mogu prodrijeti u tkivne pukotine i najmanje kapilare, široko se raspoređujući po tijelu. Ovo maksimizira bioraspoloživost sastojaka hrane, čineći je biološki aktivnijom od drugih izvora cinka.
2. Visoka stopa apsorpcije: Izuzetno fina veličina čestica povećava broj površinskih atoma, značajno povećavajući izloženu površinu i poboljšavajući apsorpciju. Na primjer, studije na De-sai miševima pokazale su da čestice od 100 nm imaju 10-250 puta veću stopu apsorpcije od većih čestica.
3. Snažna antioksidativna svojstva: Nano-ZnOpokazuje visoku hemijsku reaktivnost, što mu omogućava oksidaciju organskih supstanci, uključujući bakterijske komponente, čime ubija većinu bakterija i virusa. Pod utjecajem svjetlosti generira elektrone provodnog pojasa i rupe valentnog pojasa, koji reaguju sa adsorbovanim H₂O ili OH⁻ stvarajući visoko oksidativne hidroksilne radikale koji uništavaju ćelije. Testovi su pokazali da je pri koncentraciji od 1%, nano-ZnO postigao baktericidnu stopu od 98,86% i 99,93% protivZlatni stafilokokiE. coliu roku od 5 minuta, respektivno.
4. Visoka sigurnost: Ne izaziva otpornost kod životinja i može adsorbovati mikotoksine nastale tokom kvarenja hrane, sprečavajući patološka stanja kada životinje konzumiraju pljesnivu hranu.
5. Poboljšana imunološka regulacija: Značajno stimuliše ćelijske, humoralne i nespecifične imunološke funkcije, poboljšavajući otpornost životinja na bolesti.
6. Smanjeno zagađenje okoliša i ostaci pesticida: Njegova velika površina omogućava efikasnu adsorpciju amonijaka, sumpor-dioksida, metana, organofosfornih pesticida i organskih zagađivača u otpadnim vodama. Također može koristiti UV svjetlo za fotokatalitičku razgradnju, pročišćavajući zrak i otpadne vode na farmama razgradnjom mirisa.

Uloga Nano-ZnO u poboljšanju zdravlja i rasta životinja:

• Promoviše i reguliše metabolizam: Poboljšava aktivnost enzima zavisnih od cinka, lučenje hormona (npr. insulina, polnih hormona) i sintezu proteina cinkovog prsta, poboljšavajući sintezu proteina i efikasnost iskorištavanja azota, a istovremeno smanjujući izlučivanje azota.
• Poboljšava proizvodne performanse: Kod prasadi, dodavanje 300 mg/kg nano-ZnO značajno je povećalo dnevni prirast težine (P < 0,05) za 12% u poređenju sa konvencionalnim ZnO (3000 mg/kg) i smanjilo omjer konverzije hrane za 12,68%.
• Smanjuje učestalost dijareje:Dodatak Nano-ZnO u hranu za prasad efikasno smanjuje pojavu dijareje, izbjegavajući ostatke antibiotika u životinjskim proizvodima.

Potencijalne koristi za okoliš:

• Smanjene emisije cinka: Zbog veće efikasnosti iskorištenja, potrebne su niže doze, što značajno smanjuje zagađenje teškim metalima.
• Pročišćavanje poljoprivrednog okruženja: Apsorbira štetne plinove (npr. amonijak) i fotodegradira organske zagađivače u otpadnim vodama, štiteći okolnu okolinu.

Trenutne primjene u proizvodnji stočne hrane:

• Različite metode primjene: Može se direktno dodati u hranu, pomiješati sa adsorbentima kao premiksi ili kombinovati s drugim aditivima. Minimalna efektivna doza je 10 mg Zn/kg hrane. Kod prasadi, doze se kreću od 10-300 mg Zn/kg hrane.
• Djelomična zamjena tradicionalnih izvora cinka: Nano-ZnO može zamijeniti visoke doze cinka u hrani, ublažavajući dijareju kod prasadi i istovremeno poboljšavajući rast u poređenju s konvencionalnim izvorima cinka (npr. cink sulfat, obični ZnO).
• 

Budući izgledi u proizvodnji stočne hrane:

• Prednosti u pogledu stabilnosti i cijene: Odlična protočnost i disperzibilnost olakšavaju ujednačeno miješanje hrane. Manje potrebne doze smanjuju troškove hrane (npr. 10 puta manje od konvencionalnog ZnO).
• Očuvanje i detoksikacija: Snažna adsorpcija slobodnih radikala i molekula neugodnog mirisa produžava rok trajanja hrane i poboljšava ukusnost. Njegova antioksidativna svojstva poboljšavaju detoksikaciju.
• Sinergijski efekti na hranjive tvari: Smanjuje antagonizam s drugim mineralima i poboljšava apsorpciju dušika putem hormonske regulacije i regulacije proteinima cinkovog prsta.
• Poboljšana sigurnost: Niži nivoi izlučivanja minimiziraju kontaminaciju okoliša i nakupljanje ostataka, podržavajući sigurniju i zeleniju proizvodnju životinja.

Ova tehnologija nosi veliki potencijal za održivu i efikasnu stočarsku proizvodnju.