นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติหลากหลายและมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ซิงค์ออกไซด์ทั่วไปไม่สามารถเทียบได้ นาโนซิงค์ออกไซด์แสดงคุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับขนาด เช่น ผลกระทบต่อพื้นผิว ผลกระทบต่อปริมาตร และผลกระทบต่อขนาดควอนตัม

ข้อดีหลักของการเพิ่มนาโนซิงค์ออกไซด์การให้อาหาร:

1. มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง: ด้วยขนาดที่เล็ก อนุภาคนาโน ZnO จึงสามารถแทรกซึมผ่านช่องว่างของเนื้อเยื่อและเส้นเลือดฝอยที่เล็กที่สุด กระจายตัวได้ทั่วร่างกาย ช่วยเพิ่มความสามารถในการดูดซึมของวัตถุดิบอาหารสัตว์ให้สูงสุด ทำให้สังกะสีมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงกว่าแหล่งสังกะสีอื่นๆ
2. อัตราการดูดซึมสูง: ขนาดอนุภาคที่เล็กมากช่วยเพิ่มจำนวนอะตอมบนพื้นผิว ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสอย่างมีนัยสำคัญและปรับปรุงการดูดซึม ตัวอย่างเช่น การศึกษาในหนู De-sai แสดงให้เห็นว่าอนุภาคขนาด 100 นาโนเมตรมีอัตราการดูดซับสูงกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ถึง 10–250 เท่า
3. คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง: นาโน-ซิงค์ออกไซด์มีปฏิกิริยาเคมีสูง ทำให้สามารถออกซิไดซ์สารอินทรีย์ รวมถึงส่วนประกอบของแบคทีเรีย จึงสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัสได้เกือบทุกชนิด ภายใต้แสง มันจะสร้างอิเล็กตรอนในแถบการนำไฟฟ้าและโฮลในแถบวาเลนซ์ ซึ่งทำปฏิกิริยากับ H₂O หรือ OH⁻ ที่ถูกดูดซับ เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีอนุมูลอิสระสูงซึ่งทำลายเซลล์ การทดสอบแสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้น 1% นาโน-ZnO มีอัตราการฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ 98.86% และ 99.93%สแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสและอี.โคไลภายใน 5 นาที ตามลำดับ
4. ความปลอดภัยสูง: ไม่ก่อให้เกิดการดื้อยาในสัตว์และสามารถดูดซับไมโคทอกซินที่เกิดขึ้นระหว่างการเน่าเสียของอาหาร ป้องกันสภาวะทางพยาธิวิทยาเมื่อสัตว์กินอาหารที่มีเชื้อรา
5. การควบคุมภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้น: ช่วยกระตุ้นการทำงานของภูมิคุ้มกันในระดับเซลล์ ฮิวมอรัล และแบบไม่จำเพาะได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้ความต้านทานโรคในสัตว์ดีขึ้น
6. ลดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและสารตกค้างจากยาฆ่าแมลง: พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ช่วยให้สามารถดูดซับแอมโมเนีย ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีเทน ยาฆ่าแมลงออร์กาโนฟอสฟอรัส และสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใช้แสงยูวีในการย่อยสลายด้วยแสงโฟโตแคทาไลติก ช่วยฟอกอากาศและน้ำเสียในฟาร์มด้วยการย่อยสลายกลิ่น

บทบาทของนาโน-ZnO ในการปรับปรุงสุขภาพสัตว์และประสิทธิภาพการเจริญเติบโต:

• ส่งเสริมและควบคุมการเผาผลาญ: เพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ที่ขึ้นอยู่กับสังกะสี การหลั่งฮอร์โมน (เช่น อินซูลิน ฮอร์โมนเพศ) และการสังเคราะห์โปรตีนซิงค์ฟิงเกอร์ ช่วยปรับปรุงการสังเคราะห์โปรตีนและประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจนในขณะที่ลดการขับไนโตรเจนออก
• ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต: ในลูกสุกร การเพิ่มนาโน ZnO 300 มก./กก. ช่วยเพิ่มน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในแต่ละวันได้อย่างมีนัยสำคัญ (P < 0.05) ถึง 12% เมื่อเปรียบเทียบกับ ZnO ทั่วไป (3,000 มก./กก.) และลดอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นอาหารลง 12.68%
• ลดการเกิดอาการท้องเสีย:การเสริมด้วยนาโน ZnO ในอาหารลูกหมูช่วยลดการเกิดอาการท้องเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในผลิตภัณฑ์จากสัตว์

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจได้รับ:

• การปล่อยสังกะสีที่ลดลง: เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้ที่สูงขึ้น จำเป็นต้องใช้ปริมาณที่น้อยลง ทำให้มลพิษจากโลหะหนักลดลงอย่างมาก
• การทำให้สภาพแวดล้อมของฟาร์มบริสุทธิ์: ดูดซับก๊าซที่เป็นอันตราย (เช่น แอมโมเนีย) และย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียด้วยแสง ช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยรอบ

การประยุกต์ใช้ในปัจจุบันในการผลิตอาหารสัตว์:

• วิธีการใช้ที่หลากหลาย: สามารถเติมลงในอาหารได้โดยตรง ผสมกับสารดูดซับเป็นส่วนผสมเบื้องต้น หรือใช้ร่วมกับสารเติมแต่งอื่นๆ ปริมาณการใช้ที่ได้ผลขั้นต่ำคือ 10 มิลลิกรัมของสังกะสีต่ออาหาร 1 กิโลกรัม สำหรับลูกสุกร ปริมาณการใช้อยู่ระหว่าง 10–300 มิลลิกรัมของสังกะสีต่ออาหาร 1 กิโลกรัม
• การทดแทนแหล่งสังกะสีแบบดั้งเดิมบางส่วน: นาโน-ZnO สามารถทดแทนสังกะสีปริมาณสูงในอาหาร ช่วยบรรเทาอาการท้องเสียของลูกสุกร พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งสังกะสีแบบดั้งเดิม (เช่น ซิงค์ซัลเฟต ZnO ทั่วไป)
• 

แนวโน้มในอนาคตของการผลิตอาหารสัตว์:

• ข้อได้เปรียบด้านความเสถียรและต้นทุน: การไหลและการกระจายตัวที่ดีเยี่ยม ช่วยให้การผสมในอาหารสัตว์เป็นไปอย่างสม่ำเสมอ ปริมาณการใช้ที่น้อยลงช่วยลดต้นทุนอาหารสัตว์ (เช่น ถูกกว่า ZnO ทั่วไปถึง 10 เท่า)
• การเก็บรักษาและการล้างพิษ: การดูดซับอนุมูลอิสระและโมเลกุลที่มีกลิ่นแรงช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสัตว์และเพิ่มรสชาติ คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการล้างพิษ
• ผลเสริมฤทธิ์กันต่อสารอาหาร: ลดการต่อต้านกับแร่ธาตุอื่นและปรับปรุงการดูดซึมไนโตรเจนผ่านการควบคุมฮอร์โมนและโปรตีนซิงค์ฟิงเกอร์
• ความปลอดภัยที่ดีขึ้น: ระดับการขับถ่ายที่ลดลงช่วยลดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมและการสะสมของสารตกค้าง ส่งผลให้การผลิตสัตว์ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

เทคโนโลยีนี้ถือเป็นความหวังอันยิ่งใหญ่สำหรับการผลิตปศุสัตว์ที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพ