ナノ酸化亜鉛は、従来の酸化亜鉛では実現できない独自の特性を持つ多機能な新無機材料です。表面効果、体積効果、量子サイズ効果など、サイズに依存する特性を示します。
追加することの主な利点ナノ酸化亜鉛フィードする:
- 高い生理活性：ナノZnO粒子は粒子径が小さいため、組織の隙間や微細な毛細血管にも浸透し、体内に広く分布します。これにより、飼料成分の生物学的利用能が最大限に高まり、他の亜鉛源よりも高い生理活性を示します。
- 高い吸収率：極めて微細な粒子サイズにより表面原子数が増加し、露出表面積が大幅に増加し、吸収率が向上します。例えば、デサイマウスを用いた研究では、100nmの粒子はより大きな粒子に比べて10～250倍の吸収率を示すことが示されました。
- 強力な抗酸化作用: ナノZnO高い化学反応性を示し、細菌成分を含む有機物を酸化することで、ほとんどの細菌やウイルスを死滅させます。光照射下では伝導帯電子と価電子帯正孔を生成し、吸着したH₂OまたはOH⁻と反応して、細胞を破壊する強力な酸化力を持つヒドロキシルラジカルを生成します。試験では、1%濃度のナノZnOは、それぞれ98.86%と99.93%の殺菌率を達成しました。黄色ブドウ球菌そして大腸菌それぞれ5分以内です。
- 高い安全性：動物に耐性を誘発せず、飼料腐敗時に生成されるマイコトキシンを吸着し、カビの生えた飼料を動物が摂取した場合の病状を防止します。
- 免疫調節の強化: 細胞性、体液性、非特異的な免疫機能を大幅に刺激し、動物の病気抵抗力を向上させます。
- 環境汚染と農薬残留の低減：大きな表面積により、廃水中のアンモニア、二酸化硫黄、メタン、有機リン系農薬、有機汚染物質を効果的に吸着します。また、紫外線を利用した光触媒分解により、農場の空気と廃水を浄化し、臭気を分解します。
動物の健康と成長パフォーマンスの向上におけるナノZnOの役割：
- 代謝を促進および調節します: 亜鉛依存性酵素の活性、ホルモン分泌 (インスリン、性ホルモンなど)、およびジンクフィンガータンパク質合成を強化し、タンパク質合成と窒素利用効率を改善し、窒素排泄を減らします。
- 生産パフォーマンスの向上: 子豚の場合、300 mg/kg のナノ ZnO を添加すると、従来の ZnO (3000 mg/kg) と比較して毎日の体重増加が 12% 大幅に増加し (P < 0.05)、飼料変換率は 12.68% 減少しました。
- 下痢の発生率を軽減します:子豚の飼料にナノ ZnO を補給すると、下痢の発生が効果的に減少し、動物製品中の抗生物質の残留を回避できます。
潜在的な環境的利点:
- 亜鉛排出量の削減: 利用効率が高いため、必要な投与量が少なくなり、重金属汚染が大幅に減少します。
- 農場環境浄化：有害ガス（アンモニアなど）を吸着し、廃水中の有機汚染物質を光分解して周囲の環境を保護します。
動物飼料生産における現在のアプリケーション:
- 多様な施用方法：飼料に直接添加したり、吸着剤とプレミックスとして混合したり、他の添加剤と併用したりすることができます。有効最小投与量は飼料1kgあたり10mgの亜鉛です。子豚の場合、投与量は飼料1kgあたり10～300mgです。
- 従来の亜鉛源の部分的な代替: ナノ ZnO は飼料中の高用量の亜鉛を代替することができ、従来の亜鉛源 (硫酸亜鉛、通常の ZnO など) と比較して子豚の下痢を軽減するとともに成長パフォーマンスを向上させます。
動物飼料生産の将来展望：
- 安定性とコスト面でのメリット：優れた流動性と分散性により、飼料への均一な混合が容易になります。必要な添加量が少ないため、飼料コストを削減できます（例えば、従来のZnOの10分の1以下）。
- 保存と解毒：フリーラジカルと臭気分子を強力に吸着し、飼料の保存期間を延長し、嗜好性を向上させます。抗酸化作用により解毒作用も促進されます。
- 栄養素への相乗効果: 他のミネラルとの拮抗作用を軽減し、ホルモンとジンクフィンガータンパク質の調節により窒素吸収を改善します。
- 安全性の向上: 排泄量が少ないため、環境汚染や残留物の蓄積が最小限に抑えられ、より安全で環境に優しい動物生産をサポートします。
この技術は持続可能かつ効率的な畜産に大きな期待が寄せられています。
投稿日時: 2025年7月10日
