Nano-Zinkoxid ist ein multifunktionales, neuartiges anorganisches Material mit einzigartigen Eigenschaften, die herkömmliches Zinkoxid nicht erreichen kann. Es weist größenabhängige Merkmale wie Oberflächeneffekte, Volumeneffekte und Quantengrößeneffekte auf.

Hauptvorteile der HinzufügungNano-Zinkoxidzu füttern:

1. Hohe Bioaktivität: Aufgrund ihrer geringen Größe können Nano-ZnO-Partikel in Gewebespalten und kleinste Kapillaren eindringen und sich im Körper weit verteilen. Dies maximiert die Bioverfügbarkeit von Futterbestandteilen und macht sie biologisch aktiver als andere Zinkquellen.
2. Hohe Absorptionsrate: Die extrem feine Partikelgröße erhöht die Anzahl der Oberflächenatome, wodurch die exponierte Oberfläche deutlich vergrößert und die Absorption verbessert wird. Studien an De-sai-Mäusen zeigten beispielsweise, dass 100-nm-Partikel 10- bis 250-mal höhere Absorptionsraten aufwiesen als größere Partikel.
3. Starke antioxidative Eigenschaften: Nano-ZnOEs weist eine hohe chemische Reaktivität auf, die es ihm ermöglicht, organische Substanzen, einschließlich bakterieller Bestandteile, zu oxidieren und dadurch die meisten Bakterien und Viren abzutöten. Unter Lichteinwirkung erzeugt es Elektronen im Leitungsband und Löcher im Valenzband, die mit adsorbiertem H₂O oder OH⁻ reagieren und hochreaktive Hydroxylradikale bilden, welche Zellen zerstören. Tests zeigten, dass Nano-ZnO bei einer Konzentration von 1 % bakterizide Raten von 98,86 % bzw. 99,93 % gegen verschiedene Bakterienarten erreichte.Staphylococcus aureusUndE. coliinnerhalb von jeweils 5 Minuten.
4. Hohe Sicherheit: Es induziert keine Resistenzen bei Tieren und kann Mykotoxine, die beim Verderben von Futtermitteln entstehen, adsorbieren, wodurch pathologische Zustände verhindert werden, wenn Tiere verschimmeltes Futter fressen.
5. Verbesserte Immunregulation: Es stimuliert signifikant zelluläre, humorale und unspezifische Immunfunktionen und verbessert so die Krankheitsresistenz bei Tieren.
6. Reduzierte Umweltbelastung und Pestizidrückstände: Dank seiner großen Oberfläche ermöglicht es die effektive Adsorption von Ammoniak, Schwefeldioxid, Methan, Organophosphor-Pestiziden und organischen Schadstoffen im Abwasser. Es kann zudem UV-Licht für den photokatalytischen Abbau nutzen und so durch die Zersetzung von Gerüchen Luft und Abwasser in landwirtschaftlichen Betrieben reinigen.

Die Rolle von Nano-ZnO bei der Verbesserung der Tiergesundheit und der Wachstumsleistung:

• Fördert und reguliert den Stoffwechsel: Steigert die Aktivität zinkabhängiger Enzyme, die Hormonsekretion (z. B. Insulin, Sexualhormone) und die Synthese von Zinkfingerproteinen, verbessert die Proteinsynthese und die Stickstoffverwertungseffizienz bei gleichzeitiger Reduzierung der Stickstoffausscheidung.
• Verbessert die Produktionsleistung: Bei Ferkeln führte die Zugabe von 300 mg/kg Nano-ZnO zu einer signifikanten Steigerung der täglichen Gewichtszunahme (P < 0,05) um 12 % im Vergleich zu herkömmlichem ZnO (3000 mg/kg) und zu einer Reduzierung der Futterverwertungsrate um 12,68 %.
• Verringert das Auftreten von Durchfall:Die Zugabe von Nano-ZnO zum Ferkelfutter verringert effektiv das Auftreten von Durchfall und vermeidet Antibiotikarückstände in tierischen Produkten.

Mögliche Umweltvorteile:

• Reduzierte Zinkemissionen: Dank höherer Nutzungseffizienz sind geringere Dosierungen erforderlich, wodurch die Schwermetallbelastung deutlich verringert wird.
• Reinigung der landwirtschaftlichen Umwelt: Adsorbiert schädliche Gase (z. B. Ammoniak) und baut organische Schadstoffe im Abwasser photochemisch ab, wodurch die umliegende Umwelt geschützt wird.

Aktuelle Anwendungen in der Tierfutterproduktion:

• Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten: Zink kann direkt dem Futter beigemischt, als Vormischung mit Adsorptionsmitteln vermengt oder mit anderen Zusatzstoffen kombiniert werden. Die minimale wirksame Dosis beträgt 10 mg Zink/kg Futter. Bei Ferkeln liegt die Dosierung zwischen 10 und 300 mg Zink/kg Futter.
• Teilweiser Ersatz traditioneller Zinkquellen: Nano-ZnO kann hochdosiertes Zink im Futter ersetzen und so Durchfallerkrankungen bei Ferkeln lindern und gleichzeitig die Wachstumsleistung im Vergleich zu herkömmlichen Zinkquellen (z. B. Zinksulfat, gewöhnliches ZnO) verbessern.
• 

Zukunftsperspektiven in der Tierfutterproduktion:

• Stabilitäts- und Kostenvorteile: Hervorragende Fließfähigkeit und Dispergierbarkeit ermöglichen eine gleichmäßige Vermischung im Feed. Geringere Dosierungsanforderungen reduzieren die Feedkosten (z. B. 10-mal geringer als bei herkömmlichem ZnO).
• Konservierung & Entgiftung: Die starke Adsorption freier Radikale und geruchsintensiver Moleküle verlängert die Haltbarkeit des Futters und verbessert dessen Schmackhaftigkeit. Seine antioxidativen Eigenschaften fördern die Entgiftung.
• Synergistische Effekte auf Nährstoffe: Verringert den Antagonismus mit anderen Mineralien und verbessert die Stickstoffaufnahme durch hormonelle und Zinkfingerprotein-Regulation.
• Verbesserte Sicherheit: Geringere Ausscheidungsmengen minimieren die Umweltbelastung und die Ansammlung von Rückständen und tragen so zu einer sichereren und umweltfreundlicheren Tierproduktion bei.

Diese Technologie birgt großes Potenzial für eine nachhaltige und effiziente Tierproduktion.