O óxido de zinco em nanoescala é um novo material inorgânico multifuncional com propriedades únicas que o óxido de zinco convencional não consegue igualar. Ele exibe características dependentes do tamanho, como efeitos de superfície, efeitos de volume e efeitos de tamanho quântico.

Principais vantagens de adicionarÓxido de zinco em nanoescalaPara alimentar:

1. Alta bioatividade: Devido ao seu pequeno tamanho, as nanopartículas de ZnO conseguem penetrar nas fissuras dos tecidos e nos capilares mais finos, distribuindo-se amplamente pelo organismo. Isso maximiza a biodisponibilidade dos ingredientes da ração, tornando-a mais bioativa do que outras fontes de zinco.
2. Alta taxa de absorção: O tamanho extremamente fino das partículas aumenta o número de átomos na superfície, ampliando significativamente a área de superfície exposta e melhorando a absorção. Por exemplo, estudos em camundongos De-sai mostraram que partículas de 100 nm apresentaram taxas de absorção de 10 a 250 vezes maiores do que partículas maiores.
3. Fortes propriedades antioxidantes: Nano-ZnOApresenta alta reatividade química, permitindo-lhe oxidar substâncias orgânicas, incluindo componentes bacterianos, eliminando assim a maioria das bactérias e vírus. Sob a luz, gera elétrons na banda de condução e lacunas na banda de valência, que reagem com H₂O ou OH⁻ adsorvidos para produzir radicais hidroxila altamente oxidantes que destroem as células. Testes mostraram que, em uma concentração de 1%, o nano-ZnO atingiu taxas bactericidas de 98,86% e 99,93% contra bactérias.Staphylococcus aureuseE. coliem 5 minutos, respectivamente.
4. Alta segurança: Não induz resistência em animais e pode adsorver micotoxinas produzidas durante a deterioração da ração, prevenindo condições patológicas quando os animais consomem ração mofada.
5. Regulação Imunológica Aprimorada: Estimula significativamente as funções imunológicas celulares, humorais e inespecíficas, melhorando a resistência a doenças em animais.
6. Redução da Poluição Ambiental e Resíduos de Pesticidas: Sua grande área superficial permite a adsorção eficaz de amônia, dióxido de enxofre, metano, pesticidas organofosforados e poluentes orgânicos em águas residuais. Também pode utilizar luz UV para degradação fotocatalítica, purificando o ar e as águas residuais em fazendas por meio da decomposição de odores.

Papel do Nano-ZnO na Melhoria da Saúde Animal e do Desempenho de Crescimento:

• Promove e regula o metabolismo: Aumenta a atividade de enzimas dependentes de zinco, a secreção hormonal (por exemplo, insulina, hormônios sexuais) e a síntese de proteínas com dedos de zinco, melhorando a síntese proteica e a eficiência da utilização de nitrogênio, ao mesmo tempo que reduz a excreção de nitrogênio.
• Melhora o desempenho produtivo: Em leitões, a adição de 300 mg/kg de nano-ZnO aumentou significativamente o ganho de peso diário (P < 0,05) em 12% em comparação com o ZnO convencional (3000 mg/kg) e reduziu a taxa de conversão alimentar em 12,68%.
• Reduz a incidência de diarreia:A suplementação com nano-ZnO na ração de leitões diminui eficazmente a ocorrência de diarreia, evitando resíduos de antibióticos em produtos de origem animal.

Potenciais benefícios ambientais:

• Redução das emissões de zinco: Devido à maior eficiência de utilização, são necessárias dosagens menores, diminuindo significativamente a poluição por metais pesados.
• Purificação do ambiente agrícola: Adsorve gases nocivos (ex.: amônia) e fotodegrada poluentes orgânicos em águas residuais, protegendo o meio ambiente circundante.

Aplicações atuais na produção de ração animal:

• Diversos métodos de aplicação: Pode ser adicionado diretamente à ração, misturado com adsorventes como pré-misturas ou combinado com outros aditivos. A dose mínima eficaz é de 10 mg de Zn/kg de ração. Em leitões, as doses variam de 10 a 300 mg de Zn/kg de ração.
• Substituição parcial de fontes tradicionais de zinco: o nano-ZnO pode substituir altas doses de zinco na ração, aliviando a diarreia em leitões e melhorando o desempenho de crescimento em comparação com fontes convencionais de zinco (por exemplo, sulfato de zinco, ZnO comum).
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Perspectivas futuras na produção de ração animal:

• Vantagens em termos de estabilidade e custo: A excelente fluidez e dispersibilidade facilitam a mistura uniforme na ração. Dosagens menores necessárias reduzem os custos da ração (por exemplo, 10 vezes menos do que o ZnO convencional).
• Conservação e desintoxicação: A forte adsorção de radicais livres e moléculas odoríferas prolonga a vida útil da ração e melhora a palatabilidade. Suas propriedades antioxidantes potencializam a desintoxicação.
• Efeitos sinérgicos sobre os nutrientes: Reduz o antagonismo com outros minerais e melhora a absorção de nitrogênio por meio da regulação hormonal e de proteínas com domínio de dedo de zinco.
• Segurança aprimorada: Níveis de excreção mais baixos minimizam a contaminação ambiental e o acúmulo de resíduos, promovendo uma produção animal mais segura e sustentável.

Essa tecnologia apresenta grande potencial para uma produção pecuária sustentável e eficiente.