«——【·前言·】——»
锌、银、铜、金、硒和钙纳米粒子被讨论为潜在的动物饲料添加剂 。使用传统的化学和物理方法以及绿色和可持续的方法在实验室条件下生产纳米粒子-已经描述了生物合成。
人们特别关注纳米粒子的生物学特性，以及它们对动物健康和性能的影响。纳米矿物质补充到动物饲料中作为促进生长、免疫刺激和抗菌剂的作用已被强调。金属纳米颗粒通过维持血液稳态、肠道微生物群落、氧化损伤预防、增强免疫反应等对动物性能、生产力、胴体性状产生积极影响。
含金属纳米颗粒也可以解决动物营养缺乏问题并且可以用肉、奶或蛋等微量元素丰富动物产品。含金属纳米颗粒被提议部分替代无机盐作为饲料添加剂。
«——【·用于动物研究的纳米粒子的生产·】——»
许多矿物质在动物研究中用作 纳米粒子 。 其中包括铝,钙，铜，黄金，镁,镍,硒等。这些纳米粒子可在实验室合成或市售。纳米颗粒可以使用传统的化学和物理方法生产，也可以使用绿色和可持续的方法——植物提取物或微生物生物合成。
1.物理方法
物理方法包括蒸发-冷凝、化学气相沉积、激光烧蚀、电弧放电、球磨-退火、气相合成和物理气相沉淀。这些方法的最大优势是没有溶剂污染和纳米粒子的最大回收率。
使用球磨机湿法抛光法制备铜纳米粒子。这些纳米颗粒被用作断奶仔猪的补充剂。米罗什尼科夫等人通过高温冷凝生产鸡用铜纳米颗粒。注射到鸡蛋中的铜纳米颗粒是通过非爆炸性高压方法制造的。约书亚等人以铜棒为阳极和阴极，采用电化学方法制备了铜纳米粒子。
奥格尼克等使用在物理过程中制备的铜纳米粒子——一种非爆炸性的高电流金属降解方法——作为鸡水的添加剂。
阿米努拉等人使用感应耦合等离子体法制备铜纳米粒子，用作斯瓦纳德哈拉种鸡的补充剂。森勃拉托维奇等人用于鸡饲料的金纳米颗粒也是通过非爆炸性的高电流金属降解方法生产的。
索沃斯等人在他们对 鹌鹑的研究 中应用了通过固液相排放法生产的银纳米粒子。 皮内达等用于肉鸡饲料的银纳米颗粒也是通过非爆炸性高压方法从高纯度金属和软化水中生产的。
马哈茂德等人检查了氧化锌纳米颗粒是否通过行星式球磨机机械研磨商制备,可预防肉鸡多重耐药葡萄球菌引起的足垫皮炎。物理方法最常用于生产铜纳米颗粒，主要用作家禽饲料添加剂。
2、化学方法
化学方法有化学还原法、溶胶凝胶法和惰性气体冷凝法。与物理方法相比，它们允许实现更有效和可控的纳米粒子批量生产。缺点是在合成过程中使用危险化学品可能会产生毒性。
以淀粉为稳定剂化学合成氧化锌纳米粒子，研究其对肉鸡孵化后性能的影响。最近，用作肉鸡饮食补充剂的锌纳米颗粒是使用纳米螯合技术合成的。采用化学共沉淀法与硝酸锌和氢氧化钠制备了用于日粮奶牛的锌纳米颗粒。
以两种方式合成了基于磷酸锌的纳米颗粒喂养断奶仔猪——第一种来自硝酸锌和磷酸二铵，第二种来自硝酸锌和焦磷酸四钠。使用溶胶-凝胶工艺制备了尺寸范围为3–6nm的氧化锌量子点，并研究了它们在体外和体内的抗菌特性。
通过在100°C下用柠檬酸三钠还原银离子，合成用于鸡饲料的银纳米颗粒。阿卜杜勒萨拉姆等从三柠檬酸钠水溶液和硝酸银制备银纳米粒子，并将胶体形式的纳米粒子注射到兔子体内。
3、生物学方法
生物方法目前越来越受欢迎，因为它们比传统方法环保、高效、简单且毒性低。 在这种方法中，植物提取物、藻类提取物或微生物被用作化学和物理过程的简单替代品。这些提取物中的化合物，如多酚类、萜类化合物、糖类、蛋白质等，在生物合成过程中充当还原剂，使矿物质保持还原状态。
生物方法的局限性在于维持培养基和培养条件、纳米粒子恢复的难度以及纳米粒子产生的持续时间。这些合成方法目前不像物理或化学那样流行，但它们在过去几年中越来越受欢迎。
对于碳酸钙纳米粒子的生物合成，作为老年蛋鸡的补充，纳兹等人从漆树叶提取物中制备了氧化铜纳米颗粒，并将其在大鼠和后代的妊娠和哺乳期毒性与化学产生的纳米颗粒进行了比较。
用番石榴叶提取物生物合成用作肉鸡日粮补充剂的锌纳米颗粒。尽管纳米粒子生物合成有许多优点，但用于直接合成的生物体的可变性，以及富含生物活性化合物的天然提取物的生产，作为纳米粒子的还原剂/稳定剂，应予以考虑。
«——【·纳米颗粒作为饲料添加剂对畜禽生产性能和健康的应用·】——»
不同类型的金属氧化物纳米颗粒已经作为潜在的饲料添加剂进行了测试。最常测试的是锌、银和铜纳米颗粒， 而在动物物种中， 纳米颗粒 在家禽饮食中的应用占主导地位。
在测试金属纳米颗粒作为潜在动物饲料添加剂的第一步中，许多研究人员进行了初步的纳米毒理学研究，以确定所检测的纳米颗粒对细胞培养的影响或动物模型，例如小鼠，大鼠，蠕虫，像果蝇这样的昆虫或水蚤上的水生生物，如大型蚤。对这些生物体的研究结果可以外推到其他生物体上。
在动物营养中使用纳米粒子时，有几个方面似乎很重要。用作饲料添加剂的金属/金属氧化物纳米颗粒可以直接补充到饲料或饮用水中。在家禽的情况下，纳米粒子的卵内给药可用作纳米营养的方法，为胚胎提供额外的营养。
据推测，与饲料补充相比，在卵内补充含金属的纳米颗粒可以在胚胎发育过程中更好地利用微量元素。卵内施用的银纳米粒子也可能构成家禽的潜在抗菌促生长补充剂。另一种施用含金属纳米粒子的方法是肠胃外注射——肌肉注射或皮下。
在喂养实验中，纳米粒子对动物的影响通常与有机或更常见的无机元素形式进行比较。比较两种类型的硒纳米粒子的影响-生物或化学合成对暴露于热应激的兔子。对于生物合成的NP，观察到在生长、胴体特征、氧化和炎症参数方面的更好效果。
添加到动物饲料中的金属氧化物纳米颗粒不仅可以提高动物的生产性能和生产力，如肉类、牛奶和鸡蛋的生产，还可以改善动物衍生产品的质量。通常，会观察到肉或蛋等动物产品富含微量元素。
由于其纳米级，纳米颗粒可以增加动物对营养物质的生物利用度。可以增强肠道中营养物质的吸收，并可以在动物的靶组织中发挥增强的生物学效应。与具有较大粒径的普通无机盐相比，纳米颗粒形式的矿物质可以更快地穿过胃壁并进入体细胞。
在硒的情况下，其从肠腔到身体的纳米形式转移明显高于*硒酸亚**钠，而纳米硒的肠道滞留显着低于无机形式。纳米硒在体内的滞留比*硒酸亚**钠更有效。
含金属的纳米颗粒可以解决动物的营养缺乏问题，并可以使动物产品富含微量元素。纳米颗粒形式的矿物质被认为可以减少肠道矿物质的拮抗作用，从而最大限度地减少它们的排泄和环境污染。
补充纳米矿物质还可以减少氧化应激，改善血清氧化状态。抗氧化酶如谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物酶歧化酶、过氧化氢酶和总抗氧化活性的活性增加，而丙二醛的减少是一种常见现象。
肖克拉尼等人表明，蛋内注射纳米硒和纳米锌通过提高抗氧化活性和减少氧化应激。
«——【·特定动物物种营养中的金属纳米粒子·】——»
1、锌纳米粒子
锌在动物饲养中的重要性，其在体内的生物利用度，锌纳米粒子的特性，它们对生物动物性能导致瘤胃发酵、免疫、繁殖、抗菌活性和毒性的影响。
纳米锌还可以增加超氧化物歧化酶的活性，这构成了对抗氧化应激的非常重要的抗氧化防御。
2、家禽
肉鸡日粮中不同锌源对肉鸡生产性能，胴体特性的影响，体液免疫、肉质和肉中锌含量 。对于以70mg/kg饮食的剂量施用，观察到这些参数的改善。
希达亚特等在肉鸡上测试了几种剂量。添加高达90mg/kg的锌纳米颗粒对性能、抗氧化活性和致病性肠道细菌种群的减少具有积极影响。它们对饲料系统中的产毒霉菌。
通过添加纳米锌与添加15mg/kg有机锌的日粮相似，肉鸡的淋巴器官重量增加，体液免疫得到改善。与ZnO相比，补充ZnONPs可提高肉鸡的IgY产量和细胞免疫。受精肉鸡卵内补充纳米形式的锌对胚胎发育没有有害影响，不影响孵化率，可用于改善孵化后性能肉鸡。
将纳米形式的锌补充到火鸡母鸡的饮食中，剂量覆盖需求的10%可维持火鸡肌肉的稳态，如氨基肽酶。
阿巴西等人评估了对10至40日龄的日本鹌鹑补充ZnONPs的剂量反应。在20到30天之间，补充锌的鸡的生长性能显着提高。对于10-20日龄、20-30日龄和30-40日龄的鸟类，日本鹌鹑体重增加的最佳ZnONPs水平分别为90、70和59mg/kg饮食。
*丸睾**和大腿的相对重量随着日粮锌含量的增加而显着增加。在给生长中的日本鹌鹑施用的生物纳米锌剂量中，0.1–0.3g/kg饮食剂量的ZnNPs导致ALT、AST、LDH活性增加、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、丙二醛浓度、免疫球蛋白G和M，以及有益微生物种群的增加。
总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白浓度是受ZnNPs影响的唯一肝脏特征参数。通过添加0.2g/kgZnNPs可观察到体重、增重、采食量和饲料转化率的显着改善。向47至75日龄的日本鹌鹑提供纳米或微粒ZnO，剂量为每公斤49、74、99和124毫克锌/日粮，以研究它们对性能、生育力、孵化率和蛋的影响质量特性。
«——【· 对在动物营养中使用纳米颗粒的担忧 ·】——»
在动物饮食中添加含金属纳米粒子可能是未来一个有前途的选择 。最近对动物的研究令人鼓舞的结果是进一步调查的推动力。但纳米颗粒作为饲料添加剂长期应用的潜在危害及其毒理学数据仍然未知。在将纳米颗粒推荐用于动物营养之前，应在长期测试的动物中评估它们的毒性和安全范围。
纳米粒子的小尺寸可以通过更容易的细胞摄取、在动物体内的易位和保留来影响它们的毒性。例如，体外研究表明，银纳米颗粒会导致牛颗粒细胞凋亡和氧化应激，并改变类固醇激素的合成模式，因此AgNPs可能会降低卵巢细胞的功能和活力。
另一个主要问题是这些纳米颗粒在接受治疗的动物的内脏器官以及动物衍生产品中的积累，这可能对人类有毒。
用金属氧化物纳米粒子喂养动物需要了解它们的作用机制以确保动物安全以及进一步的食品质量保证测试以确认其对人类的安全性。 仍然需要大量研究来支持含金属纳米粒子在动物营养中的应用安全性，避免对牲畜、环境和人类造成任何伤害。
«——【·笔者认为·】——»
通过物理、化学或生物方法生产的含金属纳米颗粒可用作有益的饲料添加剂。在动物饲料中补充纳米形式的铜、银、锌、金、硒、铬或钙等元素，对畜禽生产性能、生产力和健康具有积极影响。
纳米元素还被证明对病毒、细菌、寄生虫和真菌病原体具有抗菌活性，并对霉菌毒素也有作用。它们被提议作为抗生素生长促进剂的替代品。
由于对病原体的抑制，纳米颗粒负责改善肠道健康。纳米粒子的主要优点之一是它们的体积小，因此可以在动物的饮食中给予更小的剂量，而不是大量的无机盐。同时，可以防止这些金属在废物中过度积累，从而减少对环境的破坏。
尽管纳米粒子有许多优点，但在动物身上使用它们也存在一些障碍。纳米级元素的小尺寸与其较高的毒性有关。含金属纳米粒子的积累可诱导细胞死亡或可引起整个生物体的病理变化和损害。
在确定适当、安全的家畜膳食补充剂剂量之前，有必要进行进一步非常仔细和精确的毒性研究。
«——【·参考文献·】——»
【1】阿巴斯、阿布贝克、艾哈迈德：2021年，螺旋藻生物合成的硒纳米粒子的细胞毒性和抗菌效率，《拱形微生物学》。
【2】阿拉加瓦尼，卡坦，阿提亚：2021年，化学纳米硒作为抗菌剂和抗真菌剂在鹌鹑饲料中的应用及其对生长、胴体、抗氧化、免疫和盲肠微生物的影响，《动物》。
【3】阿拉加瓦尼，卡坦，阿提亚：2021年，用于家禽业的天然饲料添加剂。新加坡。