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標(biāo)題: 納米氧化鋅在斷奶子豬飼料中的應(yīng)用 [打印本頁(yè)]

作者: bjshw 時(shí)間: 2008-10-23 21:31
標(biāo)題: 納米氧化鋅在斷奶子豬飼料中的應(yīng)用
納米科技是20世紀(jì)80年代末、90年代初發(fā)展起來(lái)的前沿、交叉性新興學(xué)科，納米科技給物理、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的研究帶來(lái)了新的機(jī)遇，被公認(rèn)為21世紀(jì)最具有前瞻性的科研領(lǐng)域。目前，納米科技已應(yīng)用于電子、材料、醫(yī)藥、信息、生物等學(xué)科領(lǐng)域，鈉米氧化鋅是其中最具代表性的一種功能性產(chǎn)品。首先向市場(chǎng)提供納米氧化鋅產(chǎn)品的企業(yè)是德國(guó)拜耳公司，而目前的主要供貨廠家卻來(lái)自日本和美國(guó)，其中日本處于領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)納米氧化鋅的研究起步較晚，但近年來(lái)由于工業(yè)和技術(shù)的進(jìn)步，以及國(guó)內(nèi)專(zhuān)家的高度重視，“863”計(jì)劃和“攀登”計(jì)劃等的列入，促使納米氧化鋅得到較快發(fā)展。
　　納米技術(shù)及納米氧化鋅的特點(diǎn)
　　納米技術(shù)是指在量度1nm～100nm范圍內(nèi)研究原子、分子的結(jié)構(gòu)及相互作用的技術(shù)，物質(zhì)被用“納米”技術(shù)“細(xì)化”之后，即失去原有的特性，直接以原子、分子及物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出新的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性。納米氧化鋅是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無(wú)機(jī)產(chǎn)品。其粒徑介于1nm～100nm，又稱(chēng)超微細(xì)氧化鋅，產(chǎn)品活性高，有屏蔽紅外線、紫外線和殺菌的功能。納米氧化鋅粉末在陽(yáng)光下，尤其在紫外線的照射下能自行分解出自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子，同時(shí)留下帶正電的空穴(h+)。這種空穴可以激活空氣中的氧變?yōu)榛钚匝?，有極強(qiáng)的化學(xué)活性，能與多種有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)(包括細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物)，從而把大多數(shù)病菌和病毒殺死。有關(guān)的定量試驗(yàn)表明：在5rain內(nèi)納米氧化鋅的濃度為1％時(shí)，金黃色葡萄球菌的殺菌率為98．86％，大腸桿菌的殺菌率為99．93％。
　　在飼料中的應(yīng)用效果
　　抗菌抑菌作用鋅是動(dòng)物的必需元素，是體內(nèi)40多種金屬酶的組成成分，200多種酶的激活因子，參與核酸和蛋白質(zhì)合成、能量代謝、氧化還原、細(xì)胞免疫和體液免疫過(guò)程。另外，有報(bào)道指出：鋅具有促進(jìn)舌黏膜味蕾細(xì)胞迅速再生、增強(qiáng)食欲的作用。早期斷奶子豬日糧中添加鋅能減少子豬下痢，提高日增重，改善飼料報(bào)酬。由于抗生素的使用越來(lái)越受到限制，鋅鹽雖然吸收利用率低，但由于其有很好的抗菌抑菌作用，因此在生產(chǎn)中造成鋅的濫用。據(jù)了解，由于高鋅對(duì)防止斷奶子豬腹瀉發(fā)揮著很大的作用，當(dāng)前飼料廠家在斷奶子豬日糧中大多使用高鋅以防子豬下痢腹瀉，其添加量已超過(guò)動(dòng)物正常需要量20多倍，甚至更高。這必然打破原有各種元素的平衡，加大其他微量元素的用量，因此一般廠家把銅鐵添加量均提高到每千克160毫克～250毫克。飼料中礦物質(zhì)過(guò)多，必將導(dǎo)致維生素的穩(wěn)定性降低以及其他營(yíng)養(yǎng)素效價(jià)降低等一系列問(wèn)題，這無(wú)疑既增加了飼料配方設(shè)計(jì)的難度，影響了飼料質(zhì)量，又增加了飼料成本。目前，大多數(shù)研究報(bào)道認(rèn)為，僅氧化鋅來(lái)源的高鋅具有防腹瀉和促生長(zhǎng)作用，但同時(shí)報(bào)道各種鋅源中氧化鋅的生物利用率最低，斷奶子豬約為5％～10％，其中大部分從糞中排出，未被利用，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。據(jù)日本有關(guān)專(zhuān)家推測(cè)，如果所有豬糞中鋅都留在土壤中，鋅含量將在17年內(nèi)超標(biāo)(每千克120毫克)，被污染的土地將不再具有可耕性。
　　改善生產(chǎn)性能納米氧化鋅作為一種納米材料，具有高效的生物學(xué)活性、吸收率高、抗氧化能力強(qiáng)、安全穩(wěn)定等特性，是目前最理想的鋅源。在飼料中用納米氧化鋅替代高鋅，既可以解決動(dòng)物體對(duì)鋅的需求量，也減少了對(duì)環(huán)境的污染。目前，關(guān)于納米氧化鋅的動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)已顯示了納米氧化鋅在飼料中應(yīng)用的可行性。
　　研究者根據(jù)研究不同鋅源對(duì)斷奶子豬生長(zhǎng)性能和消化酶的影響結(jié)果表明：與對(duì)照組(每千克100毫克ZnO)相比，高氧化鋅(每千克3000毫克)組日增重提高了l1．92％(P<0．05)，納米氧化鋅(每千克300毫克)組日增重提高了l1．3l％(P<0．05)，蛋氨酸鋅(每千克100毫克)組差異不顯著，但有提高的趨勢(shì)。高氧化鋅組、納米氧化鋅組和蛋氨酸鋅組采食量分別比對(duì)照組提高了4．44％(P<0．05)、3．86％和2．86％。高氧化鋅組、納米氧化鋅組料重比分別比對(duì)照組下降了5．8％(P<0．05)、6．47％(P<0．05)，蛋氨酸鋅組料重比與對(duì)照組顯差異不(P>0.05)。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)照組相比表明，日糧中添加納米氧化鋅使胰臟中的淀粉酶活性提高0.57％(P<0.05)；高氧化鋅組、蛋氨酸鋅組和納米氧化鋅組分別使十二指腸中絨毛高度增加了37.6％(P<0.05)、41.75％(P<0.05)和41.23％(P<0.05)；高氧化鋅和納米氧化鋅分別使黏膜層厚度增加了48.39％(P<0.01)和26.46％(P<0.05)。腸絨毛寬度組間差異不顯著。經(jīng)研究者多次研究報(bào)道，不同鋅源對(duì)斷奶子豬免疫和抗氧化作用的影響試驗(yàn)表明：血清中免疫球蛋白IgM含量高劑量氧化鋅組(每千克3000毫克)和納米氧化鋅組(每千克300毫克)分別提高2.97％(P<0.05)和5.67％(P<0.01)；肝臟組織中金屬硫蛋白含量高劑量氧化鋅組和納米氧化鋅組分別比對(duì)照組提高2.81％和2.35％。試驗(yàn)還表明：對(duì)28日齡斷奶子豬在相同日糧基礎(chǔ)上分別添加每千克150毫克和3000毫克的普通氧化鋅與添加每千克150毫克和300毫克納米氧化鋅比較，每千克300毫克納米氧化鋅組比每千克150毫克普通氧化鋅組日增重提高18.88％，顯著差異(P<0.05)；料肉比下降17.7％：腹瀉率下降173％。每千克300毫克納米氧化鋅組和每千克3000毫克普通氧化鋅組之間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。每千克3000毫克普通氧化鋅組比每千克150毫克普通氧化鋅組日增重提高14.16％。顯著差異(P<0.05)；料肉比下降16.57％：腹瀉率下降10.8％?？梢?jiàn)，以每千克300毫克納米氧化鋅替代高劑量普通氧化鋅是可行的。
　　作用機(jī)理
　　吸收模式由于納米微粒具有表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，氧化鋅納米化后(粒徑40nm～80nm)。粒徑減小，表面鋅原子數(shù)量迅速增加。從而可大大增大暴露在介質(zhì)中的表面積，提高乳子豬的消化吸收利用率。大量的研究表明，粒徑小于5nm的微?？赏ㄟ^(guò)肺，粒徑小于300nm的可直接進(jìn)入血液循環(huán)。小于100nm的能直接進(jìn)入骨髓，氧化鋅納米微粒更能通過(guò)胃腸道黏膜，它可以不通過(guò)離子交換，直接滲透吸收，因此吸收速度和生物利用率大大提高。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，粒徑為100nm的粒子比大粒子的物質(zhì)吸收率高10倍～50倍。
　　殺菌作用原理納米氧化鋅具有極強(qiáng)的化學(xué)活性，能與多種有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)(包括細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物)，從而把大部分細(xì)菌、病毒殺死。它的主要作用機(jī)理一般認(rèn)為有兩種：一種是納米氧化鋅在水和空氣中，能分解出帶負(fù)電的電子，同時(shí)留下了帶正電的空穴，帶正電子的空穴可以激發(fā)產(chǎn)生活性氧，病原微生物與發(fā)生氧化反應(yīng)而致死：一種是金屬離子溶出抗菌機(jī)理，即納米氧化鋅由于粒徑極小，可穿透細(xì)胞膜，游離出來(lái)的鋅離子接觸細(xì)菌體時(shí)，會(huì)同菌體內(nèi)蛋白酶結(jié)合使其失去活性而將細(xì)菌殺死。青島大學(xué)通過(guò)試驗(yàn)后認(rèn)為納米氧化鋅的抗菌機(jī)理應(yīng)該是兩種機(jī)理共同作用的結(jié)果。定量試驗(yàn)表明：在5min內(nèi)納米ZnO的濃度為1％時(shí)，對(duì)金黃色葡萄球菌的殺菌率為98.86％，對(duì)大腸桿菌的殺菌率為99.93％。在乳子豬飼料中使用納米氧化鋅既可補(bǔ)充微量元素。又可起到替代抗生素等藥物的作用。不致產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留。同時(shí)，納米氧化鋅還可強(qiáng)烈吸附胃腸道中霉菌毒素和腸道病原菌產(chǎn)生的毒素，使乳子豬免受毒害，控制腸道疾病的發(fā)生。
　　對(duì)乳子豬腸道發(fā)育的作用原理子豬斷奶后，所采食的飼料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，腸絨毛和腸上皮細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷。納米氧化鋅可通過(guò)影響胰島素、鋅指蛋白等生物活性物質(zhì)的合成和水平，加強(qiáng)核酸與蛋白質(zhì)代謝；另一方面，通過(guò)鋅指蛋白促進(jìn)腸絨毛和腸上皮細(xì)胞增生、分裂加快，快速修復(fù)因子豬斷奶應(yīng)激造成的腸道黏膜和絨毛損傷，有效治療因斷奶應(yīng)激造成的胃腸道潰瘍，同時(shí)抑制有害菌生長(zhǎng)，維護(hù)腸道菌群平衡。因其有較強(qiáng)的收斂作用，可減少腸蠕動(dòng)，有利于腸道受損面的修復(fù)，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，還可減少子豬腹瀉的發(fā)生率。
　　對(duì)子豬采食量的作用原理由于納米氧化鋅小尺寸效應(yīng)，獨(dú)特的快速透皮吸收功能，以及鋅離子對(duì)味蕾細(xì)胞組織的親和作用，鋅離子很快和唾液蛋白結(jié)合，合成味覺(jué)素(含2個(gè)鋅離子)，子豬通過(guò)味覺(jué)素作介質(zhì)影響味覺(jué)，進(jìn)而影響子豬食欲和采食量。味覺(jué)素對(duì)口腔黏膜上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及代謝也有重要影響。納米氧化鋅對(duì)子豬口腔潰瘍的恢復(fù)有很好的幫助作用。同時(shí)它可以通過(guò)提高含鋅消化酶的活性來(lái)提高飼料的消化率，加快胃的排空速度，進(jìn)而提高子豬采食量。
　　與銅鐵的相互作用原理高劑量的氧化鋅對(duì)銅鐵的吸收有負(fù)面影響。每千克600毫克納米氧化鋅和每千克200毫克銅對(duì)促進(jìn)子豬生長(zhǎng)有加合效應(yīng)，使用含每千克600毫克納米氧化鋅的日糧，鐵的添加量從每千克160毫克降到每千克130毫克，子豬生長(zhǎng)速度和外觀體況均無(wú)影響，添加量更小的復(fù)合納米鋅、銅、鐵、錳正在研發(fā)和試驗(yàn)階段。
　　結(jié)語(yǔ)
　　鑒于納米氧化鋅具有很高的生物活性和吸收率。很強(qiáng)的氧化性和殺菌去毒能力，可以有效地減少腹瀉，降低料肉比，并且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是目前代替高鋅最理想的飼料添加劑。隨著納米技術(shù)的研究和發(fā)展，加工制造工藝日益先進(jìn)以及大批量生產(chǎn)，其制造成本也將日益降低，因此在飼料中的應(yīng)用成本也將逐漸降低。微量元素納米化處理是微量元素營(yíng)養(yǎng)方面的一次革命，它不僅促生長(zhǎng)效果好、添加量小、節(jié)約飼料成本，更重要的是減少了環(huán)境污染，為人類(lèi)的健康造福。因此，納米氧化鋅在飼料行業(yè)的應(yīng)用前景非常廣闊。

作者: xxch 時(shí)間: 2008-10-23 22:12
納米氧化鋅的價(jià)格怎么樣??？如果用得話，一噸飼料增加多少錢(qián)成本??？

作者: hongshengy888 時(shí)間: 2010-4-3 14:59
來(lái)學(xué)習(xí)的。

作者: 020712002 時(shí)間: 2010-4-3 22:25
納米與普通的離子有多大區(qū)別？

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