论纳米技术在畜牧兽医中的应用
2018-01-18李志鹏
李志鹏
(山东省诸城市畜牧兽医管理局 262200)
纳米材料能产生多方面的效应,在饲料、疫苗、兽药等生产中有不同程度的应用,其能有效提高这些产品的质量,降低生产成本,从而促进我国畜牧兽医产业的发展,间接推动相关产业的发展。
1 纳米技术简介
纳米技术是一种高新科学技术,最初出现在20世纪80年代末,无论在材料学领域、制造业领域,还是农业、畜牧业、医学行业等领域均有广泛应用。纳米是一个长度度量单位,与4倍原子大小比较接近,小于单个细菌长度。在纳米级的尺度上,对原子或者分子进行操控组合,并对原子或者分子的结构进行塑造,使加工出的纳米材料具有更好的特性,这就是纳米技术。纳米技术在生命科学领域、材料学领域等的应用是最为广泛的。在纳米技术的发展过程中,纳米材料是物质基础。纳米材料具备多种效应,一是量子尺寸效应,二是表面效应,三是宏观量子隧道效应。所以,利用纳米材料制作而成的各类应用性宏观载体,既具有很强的吸附能力和吸收能力,又具有很强的缓释和控释能力。在饲料、疫苗、兽药等畜牧兽医产品生产过程中均可以采用纳米材料,以提升产品质量。
2 纳米技术在畜牧兽医中的应用
2.1 在饲料生产中的应用
在动物养殖中,饲料是必不可少的资源,纳米技术在饲料生产中的应用能提高饲料中营养物质的利用率,还能研发出更多新饲料。纳米微粒本身具有小尺寸效应,还具有表面效应,在减小粒径的情况下,表面原子数量会在短时间内增加,从而使暴露在介质中的表面积增大。利用纳米技术将饲料原料转化为颗粒料,这样以来,原本不容易被动物吸收的营养成分能更好的吸收,饲料原料的生物利用率得到更大程度的提升。所以,利用纳米技术生产饲料能解决传统饲料中的不足。比如,与一般ZnO相比,纳米ZnO的吸收率更高,剂量也更小,还具有很强的渗透性。在动物吸收饲料中的营养物质时,其体液环境可能与药物发生一些不良的反应,导致动物对营养物质的吸收不稳定。而将纳米ZnO添加到动物饲料中可有效解决这些问题。这是因为含特定M细胞的淋巴集结会受到胞转作用的影响,而肠腔中的粒子处于M细胞的腹侧面,通过胞转作用,能使淋巴集结将M细胞吸收掉,这样会增大营养物质的生物利用度,促进动物更好更快的生长。
2.2 在兽药生产中的应用
抗寄生虫、抗菌类药物在畜牧兽医中的应用十分广泛,药物使用存在许多不合理之处,使得大肠杆菌、沙门氏菌等常见的病菌容易对抗生素产生耐药性。如果动物服用的抗生素比较多,可能会导致抗生素残留在动物体内,在人们食用动物肉类产品后,也会产生不同程度的耐药性。纳米技术在兽药生产中的应用能使这些问题得到有效解决。如通过纳米技术能使药物的粒径大大降低,药物生物利用度会提高,还能增强黏膜吸收度。并且,纳米药物具有缓控释作用,每次可以使用更少的药物,但能达到相同效果,不容易对抗生素产生耐药性。加上纳米药物能达到90%~100%的释放度,在动物体内发挥作用时,是以缓释形式进行的,所以药物一般不会残留在动物体内。现阶段,最常用的纳米兽药剂型有3种,一种是纳米粒,一种是纳米乳,一种是纳米球,也有研究者采用纳米管研究微球剂型的兽药,使兽药的生物利用度得到进一步提升。
2.3 在遗传育种方面的应用
在畜牧养殖中,传统遗传育种方法是利用限制性内切酶切下有用的基因片段,再将该基因片段连接到育种畜禽的DNA上。但采用这种方法的连接成功率不高。利用纳米技术进行遗传育种,可以将整条基因进行分解,使其成为单个核苷酸碱基,再根据实际育种需要,将这些核苷酸碱基进行组装,连接成功率基本能提升到100%。如在动物养殖过程中,养殖人员可以采用纳米技术改良畜禽基因,动物在育种过程中能得到更加优良的品种。动物生长速度会比较快,耗料率比较低,且具有比较高的瘦肉率,还能降低动物患病概率。人类还可以从更微观的角度去探索生命奥秘,对生命组成及过程进行控制,或者使其发生改变,从而进一步改良动物品种,促使我国畜牧兽医行业更好的发展。
3 结束语
综上所述,纳米技术具有许多优势,在畜牧兽医产业的发展过程中,通过将纳米技术应用到饲料、兽药的生产中,研发出新型纳米饲料和纳米兽药,并将纳米技术应用到动物遗传育种中,能使动物更好地吸收饲料中的营养物质,增强动物机体的抗药性,并改良动物品种,从而促进动物快速、健康的生长,使我国畜牧兽医产业得到更好发展。