Ультрадисперсные формы микроэлементов в рационе жвачных животных: влияние на продуктивность и здоровье
DOI:
https://doi.org/10.28983/asj.y2024i5pp96-104Ключевые слова:
ультрадисперсные частицы, микроэлементы, животноводство, кормовая добавка, биодоступность, токсичностьАннотация
Рассмотрены биологические эффекты ультрадисперсных частиц кобальта, марганца, цинка, селена, серебра и меди в качестве активных ингредиентов кормовых добавок крупного и мелкого рогатого скота. Нанотехнологии обладают потенциальными преимуществами использования ультрадисперсных частиц минералов в питании животных. Одним из основных преимуществ ультрадисперсных частиц является их небольшой размер и высокая удельная поверхность, что обусловливает их низкие дозы введения в рацион. В результате чего предотвращается чрезмерное накопление химических элементов в отходах, что приводит к уменьшению загрязнения окружающей среды. Введение в рацион сельскохозяйственных животных элементов в ультрадисперсной форме оказывает положительное влияние на здоровье (антиоксидантная система и иммунитет), на продуктивные и гематологические показатели домашнего скота. Доказано, что ультрадисперсные частицы некоторых элементов обладают антимикробной активностью в отношении бактерий (включая лекарственно устойчивые штаммы), паразитов и грибов, а также воздействуют на микотоксины. Благодаря ингибирующему действию на патогенные микроорганизмы ультрадисперсные частицы отвечают за улучшение здоровья кишечника животных. Накопление ультрадисперсных частиц в организме может вызывать гибель клеток или их патологические изменения. Поэтому необходимы дальнейшие исследования эффективности, безопасности ультрадисперсных частиц, с целью предотвращения неблагоприятного воздействия на животных, окружающую среду и человека.
Скачивания
Библиографические ссылки
Использование наночастиц микроэлементов в рационах коров / А. И. Козинец [и др.] // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2019. № 22(1). С. 185–192. [The use of nanoparticles of microelements in the diets of cows / A. I. Kozinets et al. Current problems of intensive development of animal husbandry. 2019;22(1):185–192].
Качественные показатели коррекции физиологического статуса молодняка крупного рогатого скота с включением эссенциальных микроэлементов / Г. И. Левахин [и др.] // Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. 2017. P. 165–169. [Qualitative indicators of correction of the physiological status of young cattle with the inclusion of essential microelements / G. I. Levakhin et al. Safety and Quality of Agricultural Raw Materials and Food Products. 2017. P. 165–169].
Новый биологически активный препарат на основе наночастиц селена / А. Г. Храмцов [и др.] // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. 2010. № 4. С. 122–125. [New biologically active drug based on selenium nanoparticles / A. G. Khramtsov et al. // Bulletin of the North Caucasus State Technical University. 2010;(4):122–125].
Степанова И. А. Назарова А. А., Полищук С. Д. Особенности минерального обмена телок голштинской породы при введении в рацион нанопорошка кобальта // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017. Вып. 6. P. 117–122. [Stepanova I. A. Nazarova A. A., Polishchuk S. D. Peculiarities of mineral metabolism of Holstein heifers when cobalt nanopowder is introduced into the diet. Veterinary Science, Zootechnics and Biotechnology. 2017;6:117–122].
Bunglavan S. J., Garg A. K., Das R. S., Sameer S. Use of nanoparticles as feed additives to improve digestion and absorption in livestock. Livestock Res Int. 2014;2(3):36–47.
Byrne L., Murphy R. A. Relative Bioavailability of Trace Minerals in Production Animal Nutrition: A Review. Animals (Basel). 2022;4;12(15):1981. DOI: 10.3390/ani12151981.
Fawzy M., Khairy G. M., Hesham A., Rabaan A. A., El-Shamy A. G., Nagy A. Nanoparticles as a novel and promising antiviral platform in veterinary medicine. ArchVirol. 2021;166(10):2673–2682. DOI: 10.1007/s00705-021-05177-w.
Gatoo M. A., Naseem S., Arfat M.Y., Mahmood Dar A., Qasim K., Zubair S. Physicochemical properties of nanomaterials: implication in associated toxic manifestations. Biomed Res Int. 2014. P. 498420–498428.
Ghoreishi S. M., Najafzadeh H., Mohammadian B., Rahimi E., Afzalzadeh M. R., Varnamkhasti M. K., Darani H. G. Effect of cobalt nano-particles on serum biochemical and histopathological changes in liver and kidney of lambs. Iranian Journal of Veterinary Science and Technology. 2013;5(2):1–8.
Gobbo O., Sjaastad K., Radomski M., Volkov Y., Prina-Mello A. Magnetic nanoparticles in cancer theranostics. Theranostics. 2015;5:1249–1263. DOI: 10.7150/thno.11544.
Gonz?lez-Monta?a J. R., Escalera-Valente F., Alonso A. J., Lomillos J. M., Robles R., Alonso M. E. Relationship between vitamin B12 and cobalt metabolism in domestic ruminant: an update. Animals. 2020;10(10):1855.
Gunasekaran T., Haile T., Nigusse T., Dhanaraju M. D. Nanotechnology: an effective tool for enhancing bioavailability and bioactivity of phytomedicine. Asian Pac J Trop Biomed. 2014;4:S1–S7. DOI: 10.12980/APJTB.4.2014C980.
Han L., Pang K., Fu T., Phillips C. J. C., Gao T. Nano-selenium Supplementation Increases Selenoprotein (Sel) Gene Expression Profiles and Milk Selenium Concentration in Lactating Dairy Cows. Biol Trace Elem Res. 2021; 199(1):113–119. DOI: 10.1007/s12011-020-02139-2.
Hashemi S., Ganjkhanloo M., Rezayazdi K., Zali A., Rafipour R., Amini M. Study of Selenium Nanoparticles Synthesis and Investigation of its Effect Compared with Other Selenium Sources on the Blood Parameters Associated with the Liver Functional Index of Holstein Dairy Cow. Journal of Veterinary Research/Majallah-iTaq?q?t-iD?mpizishk? University. 2020;75(1).
Hosnedlova B., Kepinska M., Skalickova S., Fernandez C., Ruttkay-Nedecky B., Malevu T. D., Sochor J. Baron M., Melcova M., Zidkova J., Kizek R. A Summary of New Findings on the Biological Effects of Selenium in Selected Animal Species-A Critical Review. Int J Mol Sci. 2017;21;18(10):209. DOI: 10.3390/ijms18102209.
Jo Y. K., Seo J. H., Choi B. H., Kim B. J., Shin H. H., Hwang B. H., Cha H. J. Surface-independent antibacterial coating using silver nanoparticle-generating engineered mussel glue. ACS Appl Mater Interfaces. 2014;6:20242–20253. DOI: 10.1021/am505784k.
Kot M., Kali?ska A., Jaworski S., Wierzbicki M., Smulski S., Go??biewski M. In Vitro Studies of Nanoparticles as a Potentially New Antimicrobial Agent for the Prevention and Treatment of Lameness and Digital Dermatitis in Cattle. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(7):6146.
Kushwaha R., Kumar V., Kumar M., Vaswani S., Kumar A., Choudhury S. Nano Copper Supplementation Increases Superoxide Dismutase and Catalase Gene Expression Profiles and Concentration of Antioxidants and Immune Variables in Sahiwal Heifers. Biological Trace Element Research. 2023;201(5):2319–2330.
Mekonnen G. Review on application of nanotechnology in animal health and production. J Nanomed Nanotech. 2021;(12):559.
Michalak I., Dziergowska K., Alagawany M., Farag M. R., El-Shall N. A., Tuli H. S., Emran T. B., Dhama K. The effect of metal-containing nanoparticles on the health, performance and production of livestock animals and poultry. Vet Q. 2022;42(1):68–94. DOI: 10.1080/01652176.2022.2073399.
Min X., Yang Q., Zhou P. Effects of nano-copper oxide on antioxidant function of copper-deficient Kazakh sheep. Biological Trace Element Research. 2022;200(8):3630–3637.
Najafnejad B., liarabi H., Tabatabaei M. M., Alimohamady R. Effects of different forms of Selenium supplementation on production performance and nutrient digestibility in lactating dairy cattle. Proceedings of the Second International Conference on Agriculture and Natural Resources. Kermanshah, Iran; 2013. P. 25–26.
Nazarova A. A., Stepanova I. A., Churilov G. I., Polischuk S. D., Churilova V.V., Churilov D. G. Influence of copper nanopowder on parameters of carbohydrate and lipid metabolism of holstein heifers. International Journal of Nanotechnology. 2019;16(1-3):122–132.
Pandey P., Kumar M., Kumar V., Kushwaha R., Vaswani S., Kumar A., Shukla P. K. The Dietary Supplementation of Copper and Zinc Nanoparticles Improves Health Condition of Young Dairy Calves by Reducing the Incidence of Diarrhoea and Boosting Immune Function and Antioxidant Activity. Biological Trace Element Research. 2022:1–13.
Ren G., Hu D., Cheng E.W., Vargas-Reus M. A., Reip P., Allaker R. P. Characterization of copper oxide nanoparticles for antimicrobial applications. International Journal of Antimicrobial Agents. 2009;33(6):587–590.
Scott A., Vadalasetty K. P., Chwalibog A., Sawosz E. Copper nanoparticles as an alternative feed additive in poultry diet: a review. Nanotechnol Rev. 2018;7(1):69–93.
Shen X., Song C., Wu T. Effects of nano-copper on antioxidant function in copper-deprived Guizhou black goats. Biological Trace Element Research. 2021; 199:2201–2207.
Shete P. B., Ramesh J., Karunakaran R., Raja P., Bandeswaran C. Potentiality of nano minerals to combat ill effect of rice gruel feeding in ruminants. Emer Life Sci Res. 2023;9(1):103–107.
Shete P. B., Ramesh J., Karunakaran R., Raja P., Bandeswaran C. Characterization and In vitro cytotoxicity study of copper and cobalt nano particles synthesized by physical method. Animal Nutrition and Feed Technology. 2023;23(2):319–332.
Shi L., Xun W., Yue W., Zhang C., Ren Y., Liu Q., Wang Q., Shi L. Effect of elemental nano-selenium on feed digestibility, rumen fermentation, and purine derivatives in sheep. Anim Feed Sci Technol. 2011;163(2–4):136–142.
Singh A. K., Lakshmi G. B. V. S., Dhiman T. K., Kaushik A., Solanki P. R. Bio-active free direct optical sensing of aflatoxin B1 and ochratoxin A using a manganese oxide nano-system. Frontiersin Nanotechnology. 2021;2:621681. 10.3389/fnano.2020.621681.
Stepanova I. A., Nazarova A. A., Arisov M. V. Peculiarities of Mineral Metabolism of Holstein Heifers’ Diet Supplemented with Copper Nanopowders. World's Veterinary Journal. 2020;10(4):492–498.
Sufeesh S. G., Ramesh J., Karunakaran R., Vijayarani K., Parthiban M. Safety level of nano copper and nano cobalt in dairy cattle feed. Indian Veterinary Journal. 2019;96(1):46–47.
Suttle N. F. Mineral Nutrition of Livestock. 4th ed.; CABI: Oxfordshire, UK; 2010.
Xun W., Shi L., Yue W., Zhang C., Ren Y., Liu Q. Effect of high-dose nano-selenium and selenium-yeast on feed digestibility, rumen fermentation, and purine derivatives in sheep. Biol Trace Elem Res. 2012;150(1–3):130–136. DOI: 10.1007/s12011-012-9452-3.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Аграрный научный журнал

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.