Odborný partner
V současné době mají nanočástice široké uplatnění především ve farmacii, slouží také jako biocidy s potenciálem náhrady antibiotik. Předmětem současného výzkumu je využití ve výživě hospodářských zvířat s potenciálem zlepšení produkce a zvýšení kvality živočišných produktů. Předpokládá se, že při dodávání minerálních látek a stopových prvků v nanoformě bude nižší spotřeba těchto prvků, čímž se zmírní dopad na životní prostředí způsobený vysokými koncentracemi anorganických solí.
Nanočástice stříbra jsou známé pro své antimikrobiální účinky, což je činí užitečnými v medicíně, například při výrobě obvazů a lékařských nástrojů. Kromě toho nacházejí uplatnění v textilním průmyslu pro výrobu antibakteriálních tkanin a v kosmetice. Jejich využití však vyvolává otázky ohledně možných dopadů na životní prostředí a lidské zdraví.
V minulosti se často používalo přidávání zinku do krmiva ve formě oxidu zinečnatého ve vysokých terapeutických dávkách (2000-4000 mg/kg krmiva) k prevenci průjmu u selat po odstavu. Takto vysoké dávky zinku se v trávicím traktu prasat zcela nevstřebávají a jsou vylučovány trusem do vnějšího prostředí.
Zinek se dostává do půd, kde negativně ovlivňuje půdní mikroorganismy a zároveň je jednou z příčin antimikrobiálních rezistencí.
To vedlo Evropskou komisi k přijetí nových opatření týkajících se jeho používání. Povolená maximální koncentrace zinku v krmivu pro prasata je uvedena v prováděcím nařízení Komise (EU) 2016/1095 a aktuálně je stanovena na 150 mg/kg kompletního krmiva.
Tyto změny vedou k nutnosti hledat alternativní řešení. Zajímavým alternativním řešením by mohlo být použití přidávání nanočástic stříbra do krmiva pro prasata. Ve srovnání se zinkem je výhodou možnost použití velmi nízkých dávek stříbra při zachování jeho účinnosti.
Nanočástice oxidu zinečnatého byly pokusně podávány také přežvýkavcům. U telat došlo k vyššímu příjmu sušiny po odstavu, byla zjištěna lepší stravitelnost živin a vyšší koncentrace zinku v krvi oproti telatům, která dostávala běžnou formu zinku. Nanočástice zinku by mohly být využívány pro schopnost degradace aflatoxinů (mykotoxiny produkované plísněmi rodu Aspergillus) v krmivech. Při testování in vitro byla také zjištěna aktivita proti bakteriím izolovaným z mléka od krav s klinickou mastitidou, což by mohlo přinést významný pokrok v terapii infekcí mléčné žlázy bez použití antibiotik.
Stříbrné nanočástice jsou známé a zkoumané zejména pro své antimikrobiální vlastnosti. Je však potřeba říci, že na nanočástice stříbra si některé bakterie umí vytvořit rezistenci.
Výzkumy se vedou také u nanočástic mědi a selenu nebo zlata.
Selen je esenciální stopový prvek s antioxidačními vlastnostmi. Nanočástice selenu se zkoumají pro své potenciální zdravotní přínosy, včetně protirakovinných účinků a podpory imunitního systému. Mohou být také využity ke zlepšení růstu rostlin a zvýšení jejich odolnosti vůči stresovým faktorům.
Nanočástice zlata se využívají v biomedicíně, například při cílené dopravě léčiv a v diagnostice. Nanočástice oxidu titaničitého se běžně používají v kosmetických přípravcích, jako jsou opalovací krémy, díky jejich schopnosti chránit pokožku před UV zářením. Nanočástice mědi mají antimikrobiální vlastnosti a nacházejí uplatnění v nátěrech a povlacích pro snížení šíření infekcí.
Zásadní důvod bránící rozšíření nanočástic je potenciální toxicita pro organismy. Základní mechanismy toxického působení kovových nanočástic zahrnují zvýšení oxidačního stresu v buňkách a vyvolání zánětlivé reakce, přerušení buněčného cyklu nebo poškození mitochondrií, což nakonec vede k buněčné smrti. Nanočástice díky své velikosti snadno procházejí biologickými bariérami (krev, střevo, placenta, mléko, hematoencefalická bariéra) a pronikají až do buněk, kde mohou způsobit výše uvedená poškození, což vede k patologickým změnám pozorovaným především v játrech, ledvinách, slinivce, nadledvinách, tenkém střevě nebo mozku. Dalším podstatným problémem je potenciální kumulace nanočástic a toxinů v živočišných produktech, jako jsou vejce, mléko a maso, jejichž následná konzumace může být nepřímo škodlivá pro lidské zdraví.
Při využívání nanočástic kovů je tedy důležité pečlivě posoudit jejich bezpečnost a dopady na životní prostředí, aby bylo zajištěno, že jejich přínosy převáží nad možnými riziky.
Podrobný review článek přináší časopis Krmivářství 1/2025, kde autorka Ing. Magdaléna Štolcová, Ph.D. shromáždila aktuální informace o výzkumu použití nanočástic ve výživě hospodářských zvířat.
