Menu
e-shop
Použití nanočástic ke zlepšení efektivity krmiva a zdraví drůbeže má významný potenciál snížit šíření nemocí a rezistenci na antibiotika. V nedávné studii publikované v časopise World's Poultry Science Journal vědci představují využití nanočástic jako alternativy k antibiotikům v drůbežářství.
Rychlá evoluce mikrobiální rezistence vyžaduje značné úsilí o vývoj nových, pokročilých technologií, které mohou nahradit antibiotika. Ve studii vědci rozvedli moderní přístupy k využití nanočástic jako složek do krmných aditiv v drůbežářství. Výzkum ukázal, že nanočástice mají antimikrobiální vlastnosti, které brání růstu různých bakterií, včetně Escherichia coli, methicilin-rezistentního Staphylococcus aureus a Streptococcus mutans. Nanočástice mohou modulovat různé buněčné, biochemické a metabolické procesy, čímž bojují proti rezistenci bakterií na léky. Nanočástice mají vysokou biologickou dostupnost, reaktivitu, povrchovou plochu a kvantovou aktivitu. Tyto vlastnosti umožňují jejich využití podporu růstu hospodářských zvířat, čímž se snižuje environmentální zátěž a produkují bezpečné živočišné produkty. Když se antibiotika používala k regulaci gastrointestinálních patogenů, podpoře růstu a zlepšení konverze krmiva, jejich dlouhodobé užívání vedlo k vývoji kmenů odolných vůči antibiotikům. Proto je nutná potřeba nákladově efektivních a účinných alternativ na podporu udržitelného rozvoje drůbežářského průmyslu.
Nanočástice představují slibné řešení pro překonání rezistence na antibiotika v drůbežářství díky svým antimikrobiálním vlastnostem. Použití nanočástic jako antimikrobiálních doplňků v krmivech pro drůbež může pomoci snížit množství používaných antibiotik, čímž se snižuje rozvoj rezistence na antibiotika. Kromě toho lze nanočástice použít k ošetření pitné vody a vnitřních povrchů, což také pomáhá kontrolovat šíření infekcí.
Aktivita nanočástic je nepřímo úměrná velikosti nanočástic. Čím menší částice, tím větší je povrchová plocha, a tím se zvyšuje počet připojených buněk, což zajišťuje maximální kontakt s bakteriálními organismy. Mezi antibakteriální mechanismy nanočástic patří iontové zachycení a zabití buněk, , zastavení nukleových kyselin, katalytická smrt buněk a narušení buněčných membrán a elektronového transportního řetězce bakteriálních buněk.
Některé výzkumy naznačují, že kovové nanočástice a jejich oxidy mají vysoce účinné antibakteriální vlastnosti, které při minimální inhibiční koncentraci překonávají antibiotika. Studie ukazují, že začlenění nanočástic do krmných dávek pro brojlery může zlepšit morfologii střev zvýšením povrchu a počtu buněk sekrece, zároveň snížit zánět a zvýšit antioxidační aktivitu. Jelikož střevo hraje klíčovou roli ve vstřebávání živin, trávení a metabolismu živin, nanočástice významně ovlivňují růstovou schopnost brojlerů. Otázky týkající se jejich potenciální toxicity a bezpečnosti pro hospodářská zvířata by však měly být řešeny ještě před použitím. před adopcí. Mezi příklady patří zinek, měď, zlato, stříbro, železo a selenové nanočástice.
Nanočástice s enzymatickou katalytickou aktivitou se nazývají nanoenzymy. Jejich působení je napodobeninou přírodních enzymů. Nicméně, protože přírodní enzymy mají nevýhody pro vysoké náklady a zdlouhavý výrobní proces, stejně jako náchylnosti k denaturaci za nepříznivých podmínek prostředí, mohou se nanoenzymy stát potenciální alternativou s potřebnými katalytickými vlastnostmi. Nanoenzymy lze popsat jako novou generaci umělých enzymů, které vykazují katalytické antibakteriální účinky a bojují proti bakteriální rezistenci. Například studie publikovaná v časopise Theranostics uvedla, že podání nanozymů na bázi oxidu železa v dávce 50 mg/kg vedlo ke snížení patologického poškození jater vyvolaného S. enteritidis u brojlerových kuřat.
Použití fytobiotik jako potenciálních alternativ k antibiotikům je tématem výzkumu. Fytobiotická aditiva jsou četné sekundární rostlinné sloučeniny a metabolity, které mají příznivý vliv na výkon hospodářských zvířat. Výroba nanočástic z rostlinných prášků zahrnuje opakované mletí surovin například pomocí mlýna. Hlavním účinkem nanofytobiotik je jejich vysoká biologická dostupnost, která umožňuje snížení dávky použitých surovin při zachování jejich biologického účinku. V nedávné studii výzkumníci použili nanočástice zázvoru a tymiánu u brojlerů a pozorovali pozitivní dopad na růst, zdraví střev a kvalitu masa brojlerových kuřat.
Bioaktivní látky v krmivu drůbeže mohou být inaktivovány vnějšími i vnitřními faktory. Aby se tyto faktory zmírnily, vědci zvažují různé systémy pro nano-dodávání, včetně nanozapouzdření, nanoemulzí, nanovláken a nanohydrogelů. Je známo, že čím menší je nosná částice, tím větší je specifická plocha, reaktivita a biologická dostupnost látky v ní obsažené, což vede ke zvýšené bioaktivní funkčnosti. Esenciální oleje mají například speciální vlastnosti, které mohou nahradit použití antibiotik a promotorů růstu. Nicméně často jsou nestabilní při vystavení faktorům, jako je teplo, vlhkost, světlo a kyslík. Současně jsou rychle metabolizovány, což vede ke krátkému poločasu rozpadu a nízké biologické dostupnosti. V tomto ohledu se používají systémy pro dodávání esenciálních olejů na bázi nanočástic, jako je nanozapouzdření.
Studie ukazují, že nejdůležitějším obdobím vývoje mláďat je perinatální období, které trvá posledních několik dní před vylíhnutím a první dny po vylíhnutí. Během tohoto kritického období probíhá vývoj střev rychle a kuřata procházejí metabolickou a fyziologickou změnou od využívání živin z vajec k exogennímu krmivu. Zásoba živin ze žloutku však nemusí být dostatečná k podpoře pozdního stádia embryonálního vývoje a k zajištění energie pro proces líhnutí. Vývoj technologie in-ovo pro dodávání bioaktivních látek do embryí kuřat během jejich vývoje představuje způsob, jak se přizpůsobit perinatálnímu období, pozdnímu embryonálnímu vývoji a růstu po vylíhnutí. Některé studie dokonce ukázaly, že dodání nanočástic do vajíčku je účinnější než poporodní krmivo pro rostoucí kuřata.
Výzkumníci dospěli k závěru, že využití nanotechnologie nabízí vynikající potenciál pro využití alternativ antibiotik v produkci drůbeže. Dále zdůraznili, že bezpečné a udržitelné užití vyžaduje vývoj nákladově efektivních metod, dostatečný dohled a řízení produkce, marketingu a kontroly rizik, aby měly pozitivní dopad na životní prostředí a zdraví zvířat i lidí.*
Poultry World
