핵심 문제

항생제로 치료받은 젖소는 치료 후 일정 기간 동안 항생제 잔류물로 오염된 우유를 생산합니다. 약물 내성 박테리아에 대한 우려가 커지면서 수로와 유제품 모두에서 사람과 동물이 제약 잔류물에 부당하게 노출되는 것을 최소화하는 것이 필수적입니다.

생명 유지에 있어서 아연의 역할

아연(Zn)은 철 다음으로 인체에서 두 번째로 풍부한 미량 금속이며 모든 효소 계열에서 발견되는 유일한 금속입니다. 인간, 동물 및 식물에게 필수적인 미네랄입니다. 태아기와 태아기 발달에 모두 중요합니다. 대부분의 아연은 뇌, 근육, 뼈, 신장 및 간에서 발견되며 눈과 전립선 부위에 가장 높은 농도가 있으며 후자의 경우 전립선 기능에 중요한 역할을 합니다.

Zn 결핍은 전 세계적으로 약 20억 명에게 영향을 미치며 이 결핍은 성장 지연, 성적 성숙 지연 및 발기 부전, 감염 취약성 및 설사와 같은 수많은 질병과 관련이 있으며, 이는 매년 전 세계적으로 약 800,000명의 어린이의 사망에 기여합니다.

 Zn은 육류, 생선, 조개류, 가금류, 계란, 유제품과 같은 동물성 제품에서 얻을 수 있습니다. 또한 식물에서도 얻을 수 있으며, Zn 함량은 자라는 토양의 특성에 따라 달라집니다. Zn은 동물의 체내에 저장될 수 없으므로 생리적 요구를 충족시키기 위해 사료에 정기적으로 이 원소를 섭취해야 합니다.

산화 아연(ZnO)은 가장 흔한 Zn 보충제 중 하나입니다. 안정성이 높고 비용이 낮기 때문에 ZnO는 곡물가루 강화에 권장되는데, 덜 안정적이고 비싼 아연과 비슷한 양의 흡수가 가능하기 때문입니다. 섭취할 것으로 예상되는 식품의 양에 따라 주식의 아연 강화는 밀가루 또는 동물 사료 1kg당 20~50mg이 될 수 있습니다. 식품/동물 사료의 성공적인 강화는 보충제가 포함된 식품에서 비교적 온건해야 합니다. 불행히도 이 수준의 화학적 불활성은 종종 불용성과 비교적 낮은 생물학적 이용 가능성과 관련이 있습니다.

동물 건강 및 사료 강화를 위한 양자 등급 ZnO

제3자 과학 연구는 예를 들어 육계에서 성장 성과, 사료 섭취, 사료의 맛/냄새의 가능한 변화, 조직 내 Zn 잔류물, 닭에서 분리된 E. coli O78에 대한 항균 활성 및 유도된 조직병리학적 변화에 대한 비율을 평가하기 위해 기존 ZnO(사료 1kg당 3000mg)와 나노 등급 ZnO(사료 1kg당 < 90mg)의 첨가 효과를 비교하기 위해 수행되었습니다. 이러한 연구는 수의학에서 ZnO-NPs를 광범위하게 사용할 수 있는 기회를 제공합니다.

연구에 따르면, 동물 사료에 나노급 ZnO를 Zn 보충제로 첨가하면 항생제 사용을 피할 수 있습니다. 나노급 형태의 물질은 일반적인 아연 공급원보다 더 미세하고 흡수하기 쉽습니다. 또한 가금류의 성장과 젖소의 우유 생산량 증가와 같은 이점을 제공합니다. 이 등급의 ZnO의 면역 조절 및 항균 효과는 가축의 질병 발생과 사망률을 줄일 것입니다.

많은 국가의 경제적 건강은 농업에 달려 있으며, 나노기술은 미래의 축산 및 사료에 중요한 것으로 입증되고 있습니다. 그러나 보충된 동물에서 높은 수준의 Zn이 배출되면서 환경 오염에 대한 우려가 제기되었습니다. 저용량으로 보충할 수 있는 더 나은 생물학적으로 이용 가능한 Zn 공급원을 활용하여 동물 사료에 첨가된 Zn과 그에 따른 배출 수준을 줄입니다.

표면적이 큰 ZnO 입자의 나노 미네랄화는 기존 ZnO 공급원보다 흡수 가능성이 높아 식품/동물 사료 강화에 필요한 양을 줄일 수 있는 가능성을 제공합니다.

양자 한정 ZnO 물질은 인체 세포에 미치는 부작용이 최소화되고 소장을 통과하여 신체의 다른 부위로 더 많이 분포할 수 있습니다.

연구에서는 ZnO 나노입자에 대한 광범위한 항균 활성을 보여주는 것으로 보고되었으며, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, S. enterica serovar Enteritidis, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Enterococcus faecalis, C. jejuni 등과 같은 병원균의 성장을 억제하는 효과를 보였습니다.

동물성 식품에 통합된 나노급 ZnO는 다음과 같은 측면을 개선하는 것으로 보고되었습니다.

• 성장

• 우유 생산

• 면역/항균제 내성, 항생제 필요성을 낮추고 가금류의 질병 위험을 낮추며, 젖소의 우유 오염을 줄입니다.

양자상 소재(< 20nm 입자 크기 또는 원자적으로 얇은)로 전환하면 현재 아연 복용량의 80% 미만을 사용할 수 있습니다. 따라서 매우 미량의 Zn을 사용하여 수생 환경 오염 가능성을 최소화하면서 현재 성능 목표를 달성 및/또는 대체할 수 있습니다.

평균 복용량:

양자상 물질에 대한 평균 나노 ZnO 투여량은 일반 나노 ZnO보다 훨씬 낮으며, 양자 물질 입자와 특정 표면적에 따라 동물 사료 1kg당 5~10mg** 범위입니다.

표면적이 더 큰 ZnO 양자 물질은 Zn 생체이용률을 개선하고, 향상된 효율성은 이러한 양자상 ZnO가 미세한 투여량으로 동물 건강 개선과 사료 강화의 결합된 영역에서 기존 나노물질보다 훨씬 낮은 투여량으로 투여될 수 있음을 의미합니다.

위에 언급된 이점 외에도, 당사의 양자상 ZnO 물질은 다음과 같은 이점도 제공합니다.

• 우수한 자외선 차단

• 사료 저장 용기의 오염 방지

• 높은 항균 및 항진균 활성

• 안면 습진 예방 및 치료

• 상처 또는 햇볕에 탄 상처의 재상피화(피부 형성 촉진)

• 방수/습기 차단

기본적으로, 낮은 표면적 ZnO는 높은 복용량을 필요로 하고, 생물학적 이용가능성이 낮으며, 동화하기 어렵고 환경 오염 물질로 배출됩니다. 높은 표면적 리간드 없는 ZnO는 필요한 Zn 복용량을 낮추고, 생물학적 이용가능성을 증가시키고, 흡수하기 쉽고, 동물 건강을 개선하고, 항생제 사용 및 오염을 최소화합니다.