PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Czas na nanosrebro w produkcji zwierzecej

Czas na nanosrebro w produkcji zwierzecej potencjał nanotechnologii w produkcji zwierzęcej jest bardzo wysoki. Fot. pixabay

Autor: Bartosz Wojtaszczyk

Dodano: 11-07-2015 08:00

Tagi:

Czy dziedziny z pozoru tak odległe, jak nanotechnologia i rolnictwo, da się połączyć? Okazuje się, że tak, a potencjał nanotechnologii w produkcji zwierzęcej jest bardzo wysoki.



Nanotechnologia jest jedną z najmłodszych dziedzin nauki. Jej korzenie sięgają zaledwie końca lat 50. minionego stulecia. Pierwszym człowiekiem, który otwarcie mówił o możliwościach wynikających z miniaturyzacji, był znany noblista Richard P. Feynman, który w 1959 r. wygłosił referat zatytułowany "There’s Plenty Room at the Bottom". Przedstawił w nim potencjalne możliwości wynikające z zastosowania nanotechnologii. Początkowo trudno było dać wiarę tezom głoszonym przez Feynmana, jednak pod koniec lat 80. i w latach 90., głównie za sprawą rewolucji, jaka miała miejsce w elektronice, okazało się, że wiele z jego twierdzeń było całkowicie trafnych. Dziś nanocząstki wykorzystywane są w wielu dziedzinach życia, takich jak medycyna, elektronika czy przemysł. Stopniowo wzrasta także zastosowanie nanocząstek metali w rolnictwie. Na rynku pojawia się coraz więcej nawozów zawierających składniki odżywcze w formie nanocząstek. Dostępne także są fungicydy oparte na nanomateriałach. Powoli, lecz konsekwentnie nanotechnologia puka również do drzwi produkcji zwierzęcej. Szczególnie duże znaczenie mają w tej dziedzinie nanocząstki srebra, które charakteryzuje silne działanie bakteriobójcze, a także, w mniejszym stopniu, właściwości przeciwgrzybiczne, antywirusowe i przeciwzapalne. W niniejszym tekście przedstawimy charakterystykę i właściwości owych cząstek, krótko też omówimy możliwości ich wykorzystania w produkcji zwierzęcej.

SREBRO Z POTENCJAŁEM

Nanotechnologię definiuje się jako zdolność poznania, wytworzenia i wykorzystania struktur, które ze względu na miniaturowe rozmiary posiadają pewne unikalne właściwości. Ogólna definicja przedstawia nanocząstkę jako jednostkę materii, której wymiary nie przekraczają 100 nm. Ich kształt jest silnie zróżnicowany. Mogą to być rurki o przekroju pięcio-, sześcio- czy ośmiokąta, różnokształtne płatki czy formy przestrzenne. Różne są także metody otrzymywania nanocząstek, można je jednak podzielić na dwie zasadnicze grupy: metody polegające na rozdrobnieniu materii oraz metody, w wyniku których nanocząstki powstają z pojedynczych atomów.

Spośród znanych nam materiałów szczególnie wysoki wydaje się potencjał nanocząstek srebra. Metal ten od tysiącleci wykorzystywany był w leczeniu trudno gojących się ran. Już starożytni Egipcjanie do leczenia owrzodzeń przewodu pokarmowego wykorzystywali wodę, w której moczono najpierw srebrne sztaby. W starożytnym Rzymie częstą praktyką było natomiast przykładanie srebrnych monet na rany - bakteriobójcze właściwości tego metalu przeciwdziałały występowaniu infekcji i przyspieszały gojenie ran. Do dziś azotan srebra wykorzystywany jest w medycynie jako składnik maści leczących trudno gojące się uszkodzenia powłok ciała. Niestety, pamiętać należy, że związki srebra mogą być dla organizmu toksyczne i jego stosowanie wiąże się z pewnym ryzykiem. Sposobem na ograniczenie ryzyka zatrucia związkami srebra jest właśnie jego zastosowanie w formie nanocząstek.

JAK TO DZIAŁA?

Korzyści wynikające z zastosowania nanosrebra wynikają przede wszystkim z jego właściwości bakteriobójczych. Nanosrebro wykazuje działanie toksyczne względem wielu gatunków bakterii gramm ujemnych (Escherichia Coli, Salmonella) czy gramm dodatnich (Clostridium, Listeria, Enterococcus). Ponadto nanosrebro charakteryzuje zdolność niszczenia komórek niektórych grzybów (Aspergillus, Candida), a także wybranych wirusów. Mechanizm biobójczego oddziaływania nanocząstek srebra zachodzi na kilku płaszczyznach. Nanosrebro blokuje proces oddychania komórek bakterii, prowadzi do uszkodzenia struktury białek i DNA, co zaburza metabolizm komórki. Hamuje także syntezę ścian komórkowych bakterii i ogranicza możliwość ich ruchu. Co ciekawe, nanocząstki srebra skuteczne są w walce z niektórymi bakteriami bardzo odpornymi na działanie klasycznych antybiotyków. Przykładem takiej bakterii jest gronkowiec złocisty. Istnieją również pewne przesłanki świadczące o tym, iż nanosrebro może wzmagać działanie klasycznych antybiotyków. Skuteczność antybakteryjnego działania nanosrebra zależna jest od masy cząstek - im mniejsze, tym ich działanie jest silniejsze. Właściwości nanocząstek zależą także od ich kształtu. Uważa się, że najsilniejsze właściwości antybakteryjne posiada nanosrebro w formie trójkątnych płatków.

Korzyści wynikające z zastosowania nanosrebra nie ograniczają się jednak wyłącznie do jego działania antybakteryjnego. Nanocząstkom tego metalu przypisuje się także pewne właściwości przeciwzapalne, a stymulacja produkcji cytokinin wspomaga gojenie ran.

WYKORZYSTANIE W ROLNICTWIE

Ostatnie lata to dynamiczny wzrost zastosowania nanosrebra. Szczególnie szybko rozwija się ich zastosowanie w medycynie. Jednak stopniowo nanocząstki pukają także do drzwi produkcji roślinnej, jak i zwierzęcej. Ich znaczenie w tej dziedzinie życia nie jest wprawdzie tak dynamiczne - wciąż nie w pełni poznane jest zagrożenie toksycznego oddziaływania nanosrebra na organizm zwierząt i ludzi. Problemem jest także ryzyko kumulowania się srebra w glebie w wyniku zastosowania nawozów naturalnych zanieczyszczonych srebrem. Niemniej jednak już teraz pojawiają się możliwości jego zastosowania zarówno w produkcji roślinnej, jak i zwierzęcej. Jeśli chodzi o jego zastosowanie w uprawie roślin, coraz częściej mówi się o wykorzystaniu nanosrebra jako składnika aktywnego środków fungicydowych stosowanych w ochronie roślin ozdobnych, warzyw a nawet zbóż. Dużo większy jednak wydaje się potencjał nanosrebra w produkcji zwierzęcej. Jego właściwości antybakteryjne dają duże pole do popisu w dziedzinie higieny pomieszczeń, warunków mikroklimatycznych panujących w obiektach czy ilości emitowanych odorów. Pojawiają się również pierwsze badania świadczące o pozytywnych efektach doustnego podawania zwierzętom nanosrebra.

Wysokim potencjałem charakteryzują się możliwości zastosowania nanosrebra jako składnika preparatów stosowanych w dezynfekcji pomieszczeń inwentarskich. Już dziś nanocząstki srebra stosuje się w higienizacji powierzchni pomieszczeń, paszociągów i innych instalacji obecnych w budynkach inwentarskich. Może być ono również składnikiem preparatów służących do odkażania ran, np. po kastracji, czy dezynfekcji pępowin u nowo narodzonych prosiąt. Wysoki jest także potencjał nanosrebra w ograniczeniu rozprzestrzeniania się chorób. Może ono bowiem służyć jako środek odkażający odzież roboczą, obuwie czy narzędzia używane przez pracowników ferm.

Odrębną kwestię stanowią możliwości wykorzystania nanocząstek srebra w poprawie warunków mikroklimatycznych panujących w obiektach inwentarskich oraz redukcji emisji odorów do otoczenia. Istnieją wiarygodne wyniki świadczące o korzystnym wpływie zastosowania nanosrebra na zmniejszenie stężenia amoniaku w atmosferze panującej w brojlerni o 80 proc. Nanosrebro może także zostać wykorzystane jako składnik filtrów oczyszczających powietrze w chlewni, a co za tym idzie - skutecznie ograniczających emisję amoniaku do atmosfery. Może to prowadzić do ograniczenia problemów związanych z negatywnym nastawieniem okolicznych mieszkańców do działalności fermy.

Nowe i nie w pełni jeszcze poznane są efekty podawania preparatów nanosrebra zwierzętom doustnie. Rozważania na ten temat są póki co czysto akademickie, Komisja Europejska nie dopuszcza bowiem obecnie podawania zwierzętom tego typu środków. Nieliczne badania prowadzone na ten temat wskazują jednak na spory potencjał, jaki niesie ze sobą zastosowanie nanocząstek. Dotychczas znane są wyniki badań podawania nanocząstek srebra przepiórkom, brojlerom kurzym oraz niepublikowane jeszcze wyniki badań prowadzonych na 3-tygodniowych prosiętach. Badania na przepiórkach przeprowadzone w Katedrze Żywienia i Biotechnologii Zwierząt Wydziału Nauk o Zwierzętach SGGW wykazały skuteczną redukcję populacji bakterii E. coli w przewodzie pokarmowym przepiórek oraz korzystny wpływ na wzrost populacji pożytecznych bakterii kwasu mlekowego. To ostatnie wykazano również w badaniu prowadzonym na brojlerach kurzych, w tym przypadku nie stwierdzono jednak ograniczenia populacji E. coli przez zastosowanie nanosrebra. Ciekawe wyniki dało doświadczenie prowadzone na 3-tygodniowych prosiętach. Analiza mikrobiologiczna kału nie wykazała bowiem żadnego wpływu na wielkość populacji patogennych drobnoustrojów, a badanie morfologiczne nie wykazało istotnych różnic w wartościach najważniejszych parametrów krwi. Mimo to prosięta, które otrzymywały doustnie zawiesinę nanosrebra, w okresie jego podawania wykazały dwukrotnie wyższe przyrosty niż zwierzęta z grupy kontrolnej. Przyczyna tego stanu rzeczy jest nieznana. Przytoczone wyżej przykłady dają nam obraz jak wysoki jest potencjał nanosrebra w produkcji zwierzęcej, i potwierdzają konieczność dalszego badania wpływu nanocząstek srebra zarówno na wyniki produkcyjne zwierząt, jak i ich kondycję zdrowotną.

DRUGA STRONA MEDALU

Z przedstawionego zestawienia możliwości wykorzystania nanosrebra w produkcji zwierzęcej jasno wynika, jak duży jest jego potencjał. Niestety, nie w pełni poznane są zagrożenia, jakie mogą wystąpić w wyniku jego wykorzystania. Mogą one dotyczyć zarówno toksycznego oddziaływania nanosrebra na organizm zwierzęcy czy organizm ludzi będących konsumentami produktów pochodzenia zwierzęcego, jak i ryzyka przedostawania się nanosrebra do gleby wraz z nawozami naturalnymi. Choć nie wykazano, by nanosrebro samo w sobie było toksyczne, przypuszcza się, że w przypadku cząstek o małych rozmiarach możliwe jest odrywanie pojedynczych jonów od powierzchni cząstki. Jony srebra, w odróżnieniu od nanocząstek, cechuje wysoka toksyczność i zdolność kumulacji w tkankach. Przy wysokiej koncentracji dochodzić może do uszkodzenia białek, które skutkują zaburzeniami pracy błon i organelli komórkowych, a także zakłóceniem równowagi oksydoredukcyjnej organizmu.

Obecnie brak jest jednoznacznych przesłanek mogących w pełni potwierdzić lub wykluczyć toksyczne oddziaływanie nanocząstek srebra. W tej kwestii należy jednak zachować pełną ostrożność - nawet tak wysoki potencjał, jaki niesie ze sobą nanosrebro, nie może iść w parze z ryzykiem toksycznego działania na organizm zwierząt, a co gorsza - ludzi będących konsumentami produktów pochodzenia zwierzęcego. Sądzę więc, że nie należy do tematu podchodzić z nadmiernym optymizmem - niezbędne są natomiast dalsze badania, zarówno na temat możliwości nanocząstek, jak i jego potencjalnej szkodliwości.



Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 100.24.209.47
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.