د رفيدة فواز تكتب: تكنولوجيا النانو أكسيد الزنك وتحسين انتاجية الدواجن

باحث بمعمل بحوث الصحة الحيوانية- معمل فرعي أسيوط- مركز البحوث الزراعية – مصر

أصبح من الضروري استخدام التقنيات الحديثة مثل تقنية النانو والتكنولوجيا الحيوية النانوية في العلوم الزراعية والغذائية. وتتمتع هذه التقنية بإمكانيات هائلة لإحداث ثورة في الزراعة والمجالات المرتبطة بها.

لقد تم استخدام أدوية النانو، والمعروفة أيضًا باسم التكنولوجيا الحيوية النانوية، بشكل متزايد في الطب البيطري في العديد من التطبيقات العلاجية. لكن على رغم من المزايا العديدة لتقنية النانو، لا تزال هناك تحديات تتعلق بالسمّية، ومخاوف تتعلق بالسلامة يتعين معالجتها وتتطلب تحولات في السياسات التنظيمية. ويتوقعون أن يؤدي التطور السريع إلى تحول كبير في قطاعات الأغذية والزراعة، مع زيادة سريعة في حصة السوق والاستثمار

وتتلخص فكرة استخدام تكنولوجيا النانو فى إعادة ترتيب الذرات التى تتكون منها المادة الأم، حيث يتم تقسيم المادة وتصغيرها إلى أجزاء أصغر تقدر حجم الجسيمات النانوية فيها بـ «1 – 100» نانومتر، بينما يكون النانومتر واحداً من المليار من المتر، حيث تبدأ الحبيبات النانومترية فى إظهار خصائص فيزيائية و كيميائية  غير متوقعة لم تكن معروفة من قبل وغير موجودة فى خصائص المادة الأم

يختلف إعداد الجسيمات النانوية ويعتمد على الغرض الذي من المفترض أن تكون عليه و استقرار العنصر النشط ، والسمية. بعض طرق تحضير الجسيمات النانوية هي الترابط والمستحلب ، الترسيب ، التجفيف بالرش ، التحام قطرة المستحلب ، التحبيب الأيوني وطريقة الغربله.

وقد اثبتت التجارب ان تكنولوجيا «النانو» تعطى خواص أفضل للمادة، منها لو كانت منفصلة، حيث تجعلها أصغر فى الحجم، وبالتالى معدل امتصاصها سريعاً، بما يحسن وظائف الأعضاء، ويُزيل المواد الضارة التى تؤدى لتكوّن سموم أو تكسير الخلايا، ويمكن أن تؤدى لخلل فى وظائف الكلى أو الكبد لدى الطيور، بما يصب فى النهاية فى جعل الطيور تتناول كميات أقل من الطعام وفى نفس الوقت تُنتج أوزان لحوم أكبر.

تعتبر جزيئات أكسيد الزنك النانوية واحدة من أكثر ثلاث مواد نانوية إنتاجًا بجانب الجزيئات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم وجزيئات ثاني أكسيد السيليكون النانوية، وكثيرا ما تستخدم  جزيئات أكسيد الزنك النانوية للحماية من الشمس حيث أنها تمتص الضوء فوق البنفسجي بشكل فعال.

وقد وقع الاختيار على النانوزنك (النانو اكسيد الزنك) وهو أحد الأكاسيد المعدنية غير العضوية والذي يأخذ شكل مسحوق أبيض غير قابل للذوبان في الماء و التى تستخدم عالمياً في الطب والبيولوجيا والصناعة. حيث يمكن استخدامها بأمان كدواء و كمادة حافظة في التعبئة والتغليف ، وعامل مضاد للميكروبات ينتشر بسهولة في المواد الغذائية ويقتل الميكروبات ويمنع إصابة الإنسان بالمرض.

ويتميز هذا المركب بعده مزايا أهّلته لهذا الاستخدام، يعمل كمحفز في التفاعلات البيوكيمائية، ويرجع ذلك إلى مزيج فريد من الخصائص المثيرة للاهتمام لهذا المركب ومنها أنه قليل السمية، وموصل جيد للكهرباء، بالإضافة إلى انخفاض تكلفتة.

يدخل الزنك في العديد من الانظمة الانزيمية ولة اهمية في تغذية الدواجن و الزنك منتشر في الخلايا الطلائية للكلية و في الخلايا الطلائية لعددكبير من  غدد الجسم و هو اساس في عملية تمثيل ثاني اكسيد الكربون ويدخل في تركيب بعض انزيمات الببتيدات  لذلك له اهمية في هضم البروتين   ويؤدي نقصة الزنك  الى ظهور عدد من  اعراض النقص الغذائي مثل تاخر النمو و قلة الاستفادة من العلف وقصر سمك عظمة الساق وتضخم عظمة الكوع و التهابات جلدية فالقدم و ضعف الريش.

كما أن الزنك يعمل كمضاد بكتيري للبكتيريا الضارة في الأمعاء مثل الكولستيرديا و الايكولي وبالتالي تزيد من نشاط البكتيريا النافعة مثل الليكتوباسلس مما يحدث توازن ميكروفلورا الأمعاءو يساعد على صحة القنااه الهضمية والاستجابة المناعية للطيور فيلعب دورا هاما في المقاومة ضد الأمراض.

كما انه يعمل كمضاد للأكسدة مما يمنع تأكسد خلايا الجسم وبالتالي تعوق الإصابة بكثير من الأمراض .

وقد اظهرت النتائج فاعلية النانو اكسيد الزنك كبديل للمضادات الحيوية فالدواجن ضد العديد من الميكروبات مثل الاستفيلوكوكس اوريس و اي كولاي والكولسترديم برفرنجيز.

وقد ناقشت دراسات اخري آثار المكملات الغذائية تحتوي علي النانو اكسيد الزنك بتركيز 2.5ppm على أداء النمو.

ودراسات اخري ناقشت استخدام النانو اكسيد الزنك بتركيز 80 مليجرام /كليجرام علف  كمضادات للاكسده ورافع للمناعة في دجاج التسمين

واظهرت نتائج بعض الابحاث التاثير الايجابي للنانو اكسيد الزنك علي سلامة الامعاء وتعزيز نمو خلاياها وتخليق البروتين

وبذلك فقد اوضحت العديد من الدراسات ان استخدام جسيمات النانو أعطت حلولاً بديلة اكتسبتها من مساحة سطحها الكبير مقارنةً بحجمها الصغير، وهو ما يمكّنها من التعامل مع التفاعلات الحيوية التي تحدث داخل الخلايا بشكل أفضل.

أن استخدام تكنولوجيا النانو يمكن ان تستخدم لزيادة إنتاجية الطيور من اللحوم، وهو اتجاه مستخدم فى الغرب والعالم منذ فترة، ولكنه جديد فى مصر، ومن المتوقع، بعد إجراء مزيد من الدراسات البحثية عليه، أن يتم تطبيقه والاستفادة منه على نطاق تجارى.