PÕHIKÜSIMUS

Antibiootikumidega ravitud piimakarjad toodavad teatud aja jooksul pärast ravi antibiootikumijääkidega saastunud piima. Kuna ravimresistentsete bakterite levikuga seotud mure suureneb, on oluline vähendada inimeste ja loomade põhjendamatut kokkupuudet ravimijääkidega nii veekogudes kui ka piimatoodetes.

TSINGI ROLL ELUTÄHTSUSE TAGAMISEL

Tsink (Zn) on raua järel teine kõige sagedamini esinev mikrometall inimkehas ja ainus metall, mida leidub kõigis ensüümiklassides. See on inimesele, loomadele ja taimedele hädavajalik mineraal. See on oluline nii sünnieelses kui ka -järgses arengus. Kõige rohkem tsinki leidub ajus, lihastes, luudes, neerudes ja maksas, kusjuures suurimad kontsentratsioonid on silmade ja eesnäärme osades, kus viimases mängib see olulist rolli eesnäärme funktsioonis.  

 Tsingipuudus mõjutab umbes kahte miljardit inimest kogu maailmas ja see puudus on seotud paljude haigustega, nagu näiteks: kasvupeetus, hilinenud suguküpsus ja impotentsus, nakkusele vastuvõtlikkus ja kõhulahtisus, mis põhjustab igal aastal umbes 800 000 lapse surma kogu maailmas. 

Zn-i võib saada loomsetest toodetest, nagu liha, kala, karploomad, kanad, munad ja piimatooted.  Seda on võimalik saada ka taimedest, mille Zn-sisaldus sõltub pinnase iseloomust, milles nad kasvavad. Loomad ei saa Zn-i organismis talletada ja seetõttu on nende füsioloogilise vajaduse rahuldamiseks vajalik selle elemendi regulaarne tarbimine toiduga.

Tsinkoksiid (ZnO) on üks levinumaid Zn-lisandeid. Suurema stabiilsuse ja madalama hinna tõttu soovitatakse ZnO-d teraviljajahu rikastamiseks, kuna see imendub sarnaselt märgatava võimsusega kui vähem stabiilne ja kallim tsingi vorm. Sõltuvalt eeldatavast söödava toidu kogusest võiks põhitoitude tsingiga rikastamine olla 20-50 mg/kg jahu või loomasööda kohta. Toidu/loomatoidu edukas rikastamine sõltub sellest, kas toidulisand on toiduaines, millesse see lisatakse, suhteliselt healoomuline. Kahjuks on selline keemiline inertsus sageli seotud lahustumatuse ja suhteliselt halva biosaadavusega.

KVANT-KLASSI ZnO LOOMADE TERVISEKS JA SÖÖDA RIIGENDAMISEKS

Kolmanda osapoolega on läbi viidud teaduslikke uuringuid, et võrrelda tavalise ZnO (3000 mg/kg sööda kohta) ja nanoklassi ZnO (< 90 mg/kg sööda kohta) lisamise mõju, et hinnata näiteks broilerkanade söödaratsiooni mõju kasvutõhususele, söödakogusele, söödamaitse/õhu võimalikule muutusele, Zn jäägid kudedes, nende mikroobivastane toime kanadest isoleeritud E. coli O78 vastu ja indutseeritud histopatoloogilised muutused. Sellised uuringud annavad võimaluse ZnO-NPde ulatuslikuks kasutamiseks veterinaarmeditsiinis.

Uuringutest nähtub, et antibiootikumide kasutamist saab vältida, lisades loomasööta nanokvaliteediga ZnO-d Zn-lisandina. Nanoklassi materjal on peenem ja kergemini imenduv kui tavalised tsingi allikad. Samuti on see kasulik näiteks kodulindude kasvule ja lehmade piimatootmise suurenemisele. Selle ZnO-klassi immunomoduleeriv ja antimikroobne toime vähendab haiguste esinemist ja suremust kariloomadel. 

Paljude riikide majanduslik tervis sõltub põllumajandusest ning nanotehnoloogia osutub oluliseks tulevase loomakasvatuse ja söötmise seisukohalt. Toidulisandiga toidetud loomade kõrge Zn-eritus on siiski tekitanud muret seoses keskkonnareostusega. Parema biosaadavusega Zn-allikate kasutamine, mida on võimalik lisada väikestes annustes, et vähendada loomasöödale lisatud Zn-i ja sellest tulenevat eritumistaset.

Suure pindalaga ZnO-osakeste nanomineraliseerimine pakub tavapärastest ZnO-allikatest suuremat imendumispotentsiaali ja võimaldab seega vähendada toidu/loomatoidu rikastamiseks vajalikku kogust.

Kvantmetallidega ZnO-materjalidel on minimaalne kahjulik mõju inimrakkudele ja nad suudavad läbida peensoole, et levida edasi teistesse kehaosadesse. 

Uuringud on näidanud, et ZnO nanoosakeste antibakteriaalne toime on üsna laia spektriga, pärssides muu hulgas selliste patogeenide nagu E. coli O157:H7, L. monocytogenes ja S. enterica serovar Enteritidis, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Enterococcus faecalis ja C. jejuni kasvu.

Loomasööda sisse viidud nanogramme ZnO on teatatud, et see parandab järgmisi aspekte:

• Kasv

• Piimatootmine

• Immuunsus / antimikroobne resistentsus, et vähendada antibiootikumide vajadust ja haigestumisriski kodulindudel, samuti piima saastumist lüpsilehmadel.

Üleminek meie kvantfaasimaterjalidele (< 20 nm osakeste suurus või aatomiliselt õhuke) võimaldab teil kasutada vähem kui 80 % teie praegustest tsingi annustest. Seega võimaldame teil saavutada ja/või ületada oma praegused tulemuseesmärgid, vähendades samal ajal veekeskkonna reostuse tõenäosust, kasutades väga väikeseid Zn koguseid.

KESKMINE ANNUS:

Keskmine nano-ZnO annus on kvantfaasiliste materjalide puhul palju väiksem kui tavalise nano-ZnO puhul ja jääb vahemikku 5-10mg/kg loomasööda**, sõltuvalt kvantmaterjali osakestest ja eripinnast. 

Suurema pindalaga ZnO kvantmaterjal pakub paremat Zn-i biosaadavust ja suurem tõhusus tähendab, et sellist kvantfaasilist ZnO-d saab manustada palju väiksemates annustes kui tavalisi nanomaterjale, mis on seotud loomade tervise parandamise ja sööda rikastamise kombineeritud valdkonnaga väga väikeste annustega.

Lisaks eespool nimetatud eelistele pakuvad meie kvantfaasilised ZnO-materjalid ka järgmisi eeliseid:

• Suurepärane UV-varjestus

• Söödavarude ladustamise antifouling

• Kõrge antimikroobne ja seenevastane aktiivsus

• Näoekseemi ennetamine ja ravi

• Vigastuse või päikesepõletuse tagajärjel tekkinud haavade taasepiteliseerimine (soodustab naha moodustumist)

• Vett tõrjuv / niiskustõke

Põhimõtteliselt nõuab väikese pindalaga ZnO suurt annust, on madala biosaadavusega, raskemini assimileeritav ja eritub keskkonnasaastajana. Suure pindalaga ligandivaba ZnO vähendab vajalikku Zn-doosi, suurendab biosaadavust, on kergesti omastatav, parandab loomade tervist, vähendab antibiootikumide kasutamist ja saastamist.