นาโนซิงค์ออกไซด์เป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติหลากหลายและเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งซิงค์ออกไซด์แบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบได้ โดยแสดงคุณลักษณะที่ขึ้นอยู่กับขนาด เช่น ผลกระทบจากพื้นผิว ผลกระทบจากปริมาตร และผลกระทบจากขนาดเชิงควอนตัม

ข้อดีหลักของการเพิ่มนาโนซิงค์ออกไซด์เพื่อป้อนอาหาร:

1. มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง: เนื่องจากอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์มีขนาดเล็ก จึงสามารถแทรกซึมผ่านช่องว่างของเนื้อเยื่อและเส้นเลือดฝอยที่เล็กที่สุด กระจายตัวได้อย่างกว้างขวางทั่วร่างกาย ทำให้การดูดซึมสารอาหารในอาหารสัตว์มีประสิทธิภาพสูงสุด ส่งผลให้มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงกว่าแหล่งสังกะสีอื่นๆ
2. อัตราการดูดซึมสูง: ขนาดอนุภาคที่ละเอียดมากจะเพิ่มจำนวนอะตอมบนพื้นผิว ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสและปรับปรุงการดูดซึมได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การศึกษาในหนู De-sai แสดงให้เห็นว่าอนุภาคขนาด 100 นาโนเมตรมีอัตราการดูดซึมสูงกว่าอนุภาคขนาดใหญ่กว่าถึง 10–250 เท่า
3. คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระสูง: นาโน-ZnOนาโนซิงค์ออกไซด์ (ZnO) มีปฏิกิริยาทางเคมีสูง ทำให้สามารถออกซิไดซ์สารอินทรีย์ รวมถึงส่วนประกอบของแบคทีเรีย จึงสามารถฆ่าแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่ได้ ภายใต้แสง นาโนซิงค์ออกไซด์จะสร้างอิเล็กตรอนในแถบนำไฟฟ้าและโฮลในแถบวาเลนซ์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับ H₂O หรือ OH⁻ ที่ถูกดูดซับไว้ เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีฤทธิ์ออกซิเดชันสูง ซึ่งทำลายเซลล์ การทดสอบแสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้น 1% นาโนซิงค์ออกไซด์สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ 98.86% และ 99.93% ตามลำดับเชื้อสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสและอี. โคไลภายใน 5 นาที ตามลำดับ
4. ความปลอดภัยสูง: ผลิตภัณฑ์นี้ไม่ก่อให้เกิดการดื้อยาในสัตว์ และสามารถดูดซับสารพิษจากเชื้อราที่เกิดขึ้นระหว่างการเน่าเสียของอาหารสัตว์ ป้องกันภาวะผิดปกติเมื่อสัตว์กินอาหารที่มีเชื้อรา
5. การควบคุมระบบภูมิคุ้มกันที่ดียิ่งขึ้น: ช่วยกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันทั้งแบบเซลล์ แบบสารน้ำ และแบบไม่จำเพาะอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้สัตว์มีความต้านทานต่อโรคดีขึ้น
6. ลดมลภาวะทางสิ่งแวดล้อมและสารตกค้างจากยาฆ่าแมลง: พื้นผิวขนาดใหญ่ช่วยให้สามารถดูดซับแอมโมเนีย ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีเทน ยาฆ่าแมลงกลุ่มออร์กาโนฟอสฟอรัส และสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใช้แสงยูวีในการย่อยสลายด้วยปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติก ช่วยฟอกอากาศและน้ำเสียในฟาร์มโดยการย่อยสลายกลิ่นไม่พึงประสงค์

บทบาทของนาโนซิงค์ออกไซด์ (Nano-ZnO) ในการปรับปรุงสุขภาพและประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของสัตว์:

• ส่งเสริมและควบคุมกระบวนการเผาผลาญ: เพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ที่ขึ้นอยู่กับสังกะสี การหลั่งฮอร์โมน (เช่น อินซูลิน ฮอร์โมนเพศ) และการสังเคราะห์โปรตีนที่มีโครงสร้างนิ้วสังกะสี ช่วยปรับปรุงการสังเคราะห์โปรตีนและประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจน ในขณะเดียวกันก็ลดการขับถ่ายไนโตรเจน
• ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต: ในลูกสุกร การเติมนาโนซิงค์ออกไซด์ (nano-ZnO) ในปริมาณ 300 มก./กก. ส่งผลให้การเพิ่มน้ำหนักต่อวันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (P < 0.05) ถึง 12% เมื่อเทียบกับซิงค์ออกไซด์แบบดั้งเดิม (3000 มก./กก.) และลดอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นน้ำหนักตัวลง 12.68%
• ลดโอกาสการเกิดอาการท้องเสีย:การเสริมนาโนซิงค์ออกไซด์ (Nano-ZnO) ในอาหารลูกสุกรช่วยลดการเกิดโรคท้องร่วงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยหลีกเลี่ยงสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในผลิตภัณฑ์จากสัตว์

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจได้รับ:

• ลดการปล่อยสังกะสี: เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้งานที่สูงขึ้น จึงใช้ปริมาณสังกะสีน้อยลง ส่งผลให้มลพิษจากโลหะหนักลดลงอย่างมาก
• การบำบัดสภาพแวดล้อมทางการเกษตร: ดูดซับก๊าซที่เป็นอันตราย (เช่น แอมโมเนีย) และย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียด้วยแสง ช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยรอบ

การประยุกต์ใช้ในปัจจุบันในการผลิตอาหารสัตว์:

• วิธีการใช้งานที่หลากหลาย: สามารถเติมลงในอาหารสัตว์โดยตรง ผสมกับสารดูดซับเป็นพรีมิกซ์ หรือผสมกับสารเติมแต่งอื่นๆ ปริมาณที่ได้ผลขั้นต่ำคือ 10 มิลลิกรัมสังกะสีต่อกิโลกรัมอาหาร ในลูกสุกร ปริมาณที่ใช้จะอยู่ระหว่าง 10–300 มิลลิกรัมสังกะสีต่อกิโลกรัมอาหาร
• การทดแทนแหล่งสังกะสีแบบดั้งเดิมบางส่วน: นาโนซิงค์ออกไซด์ (Nano-ZnO) สามารถใช้ทดแทนสังกะสีในปริมาณสูงในอาหารสัตว์ ช่วยบรรเทาอาการท้องเสียในลูกสุกร พร้อมทั้งปรับปรุงประสิทธิภาพการเจริญเติบโต เมื่อเทียบกับแหล่งสังกะสีแบบดั้งเดิม (เช่น ซิงค์ซัลเฟต, ZnO ทั่วไป)
• 

แนวโน้มในอนาคตของการผลิตอาหารสัตว์:

• ข้อดีด้านความเสถียรและต้นทุน: คุณสมบัติการไหลและการกระจายตัวที่ดีเยี่ยมช่วยให้ผสมเข้ากับอาหารสัตว์ได้อย่างสม่ำเสมอ ปริมาณการใช้ที่น้อยลงช่วยลดต้นทุนอาหารสัตว์ (เช่น น้อยกว่า ZnO แบบดั้งเดิมถึง 10 เท่า)
• การถนอมอาหารและการกำจัดสารพิษ: การดูดซับอนุมูลอิสระและโมเลกุลที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารสัตว์และปรับปรุงรสชาติ นอกจากนี้ คุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระยังช่วยเสริมประสิทธิภาพในการกำจัดสารพิษอีกด้วย
• ผลเสริมฤทธิ์กันต่อสารอาหาร: ลดการต่อต้านกับแร่ธาตุอื่นๆ และเพิ่มการดูดซึมไนโตรเจนผ่านการควบคุมของฮอร์โมนและโปรตีนซิงค์ฟิงเกอร์
• ความปลอดภัยที่ดียิ่งขึ้น: ระดับการขับถ่ายที่ต่ำลงช่วยลดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมและการสะสมของสารตกค้าง ซึ่งสนับสนุนการผลิตสัตว์ที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพอย่างมากสำหรับการผลิตปศุสัตว์ที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพ