El óxido de zinc a nanoescala es un nuevo material inorgánico multifuncional con propiedades únicas que el óxido de zinc convencional no puede igualar. Presenta características dependientes del tamaño, como efectos superficiales, efectos volumétricos y efectos cuánticos de tamaño.

Principales ventajas de añadirÓxido de zinc nanométricopara alimentar:

1. Alta bioactividad: Gracias a su pequeño tamaño, las nanopartículas de ZnO pueden penetrar en los espacios intercelulares de los tejidos y en los capilares más pequeños, distribuyéndose ampliamente por el organismo. Esto maximiza la biodisponibilidad de los ingredientes del pienso, lo que las hace más biológicamente activas que otras fuentes de zinc.
2. Alta tasa de absorción: El tamaño extremadamente fino de las partículas aumenta la cantidad de átomos en la superficie, lo que incrementa significativamente el área superficial expuesta y mejora la absorción. Por ejemplo, estudios realizados en ratones De-sai demostraron que las partículas de 100 nm presentaban tasas de absorción entre 10 y 250 veces mayores que las partículas de mayor tamaño.
3. Fuertes propiedades antioxidantes: Nano-ZnOExhibe una alta reactividad química, lo que le permite oxidar sustancias orgánicas, incluidos componentes bacterianos, matando así a la mayoría de las bacterias y virus. Bajo la luz, genera electrones de la banda de conducción y huecos de la banda de valencia, que reaccionan con H₂O o OH⁻ adsorbidos para producir radicales hidroxilo altamente oxidantes que destruyen las células. Las pruebas demostraron que a una concentración del 1%, el nano-ZnO alcanzó tasas bactericidas del 98,86% y del 99,93% contraStaphylococcus aureusyE. colien un plazo de 5 minutos, respectivamente.
4. Alta seguridad: No induce resistencia en los animales y puede adsorber las micotoxinas producidas durante el deterioro del alimento, previniendo afecciones patológicas cuando los animales consumen alimento mohoso.
5. Regulación inmunitaria mejorada: Estimula significativamente las funciones inmunitarias celulares, humorales e inespecíficas, mejorando la resistencia a las enfermedades en los animales.
6. Reducción de la contaminación ambiental y los residuos de pesticidas: Su gran superficie permite la adsorción eficaz de amoníaco, dióxido de azufre, metano, pesticidas organofosforados y contaminantes orgánicos en aguas residuales. Además, puede utilizar luz ultravioleta para la degradación fotocatalítica, purificando el aire y las aguas residuales en explotaciones agrícolas mediante la descomposición de olores.

Función del nano-ZnO en la mejora de la salud y el crecimiento animal:

• Promueve y regula el metabolismo: Mejora la actividad de las enzimas dependientes del zinc, la secreción de hormonas (por ejemplo, insulina, hormonas sexuales) y la síntesis de proteínas con dedos de zinc, lo que mejora la síntesis de proteínas y la eficiencia en la utilización del nitrógeno, al tiempo que reduce la excreción de nitrógeno.
• Mejora el rendimiento productivo: En lechones, la adición de 300 mg/kg de nano-ZnO aumentó significativamente la ganancia de peso diaria (P < 0,05) en un 12 % en comparación con el ZnO convencional (3000 mg/kg) y redujo el índice de conversión alimenticia en un 12,68 %.
• Reduce la incidencia de diarrea:La suplementación con nano-ZnO en el pienso para lechones reduce eficazmente la incidencia de diarrea, evitando así la presencia de residuos de antibióticos en los productos de origen animal.

Beneficios ambientales potenciales:

• Reducción de las emisiones de zinc: Gracias a una mayor eficiencia en su utilización, se requieren dosis más bajas, lo que reduce significativamente la contaminación por metales pesados.
• Purificación del entorno agrícola: Adsorbe gases nocivos (por ejemplo, amoníaco) y fotodegrada los contaminantes orgánicos presentes en las aguas residuales, protegiendo así el medio ambiente circundante.

Aplicaciones actuales en la producción de alimentos para animales:

• Diversos métodos de aplicación: Puede añadirse directamente al pienso, mezclarse con adsorbentes como premezcla o combinarse con otros aditivos. La dosis mínima eficaz es de 10 mg de Zn/kg de pienso. En lechones, las dosis oscilan entre 10 y 300 mg de Zn/kg de pienso.
• Sustitución parcial de las fuentes tradicionales de zinc: El nano-ZnO puede sustituir el zinc en dosis altas en el pienso, aliviando la diarrea en los lechones y mejorando el rendimiento del crecimiento en comparación con las fuentes convencionales de zinc (por ejemplo, sulfato de zinc, ZnO ordinario).
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Perspectivas futuras en la producción de piensos para animales:

• Ventajas en estabilidad y coste: Su excelente fluidez y dispersibilidad facilitan una mezcla uniforme en el pienso. Las dosis más bajas requeridas reducen los costes del pienso (por ejemplo, 10 veces menos que el ZnO convencional).
• Conservación y desintoxicación: Su fuerte capacidad de adsorción de radicales libres y moléculas olorosas prolonga la vida útil del alimento y mejora su palatabilidad. Sus propiedades antioxidantes potencian la desintoxicación.
• Efectos sinérgicos sobre los nutrientes: Reduce el antagonismo con otros minerales y mejora la absorción de nitrógeno mediante la regulación hormonal y de las proteínas con dedos de zinc.
• Mayor seguridad: Los niveles de excreción más bajos minimizan la contaminación ambiental y la acumulación de residuos, lo que contribuye a una producción animal más segura y ecológica.

Esta tecnología ofrece grandes posibilidades para una producción ganadera sostenible y eficiente.