Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze stron internetowych lub serwisów oraz innych parametrów zapisywanych w plikach cookies w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych przez Małopolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Karniowicach oraz zaufanych partnerów.

Administratorzy danych:

Małopolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego
z siedzibą w Karniowicach
ul. Osiedlowa 9, 32-082 Karniowice

Zaufani partnerzy:

Cele przetwarzania danych:

  1. marketing, w tym profilowanie i cele analityczne
  2. świadczenie usług drogą elektroniczną
  3. dopasowanie treści stron internetowych do preferencji i zainteresowań
  4. wykrywanie botów i nadużyć w usługach
  5. pomiary statystyczne i udoskonalenie usług (cele analityczne)

Podstawy prawne przetwarzania danych:

  1. marketing, w tym profilowanie oraz cele analityczne – zgoda
  2. świadczenie usług drogą elektroniczną - niezbędność danych do świadczenia usługi
  3. pozostałe cele - uzasadniony interes administratora danych

Odbiorcy danych:
Administrator Danych Osobowych MODR, zaufani partnerzy

Prawa osoby, której dane dotyczą:
Prawo żądania sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania danych; prawo wycofania zgody na przetwarzanie danych osobowych. Inne prawa osoby, której dane dotyczą

Zmiana polityki prywatności

Uwaga:

Od 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.

Close GDPR info
Menu główne

Nanotechnologia w produkcji zwierzęcej

Rosnąca oporność mikroorganizmów chorobotwórczych na leki jest coraz większym problemem, zarówno w medycynie ludzkiej jak i weterynarii. W produkcji zwierzęcej zagadnienie dotyczy głównie wielkotowarowego intensywnego chowu drobiu i świń, ale też i bydła mlecznego, u którego obserwuje się coraz większy zasięg lekooporności patogenów wywołujących przede wszystkim zapalenie wymienia, w tym głównie szczepów gronkowca złocistego i koagulazo-ujemnych. Naukowcy alarmują, że lekarze weterynarii oraz hodowcy zbyt często sięgają po antybiotyki, ci zaś tłumaczą, że jest to dla nich najłatwiejszy i najszybszy sposób pozbycia się choroby ze stada. Takie podejście będzie musiało jednak ulec zmianie. Do lipca 2017 r. Polska zobowiązana jest przedstawić przed Komisją Europejską narodowy program racjonalnego stosowania antybiotyków w produkcji zwierzęcej – tzw. Krajowy Plan Ochrony Skuteczności Antybiotyków 2017. Zadaniem programu jest przede wszystkim analiza zużycia leków przeciwbakteryjnych i powiązanie zużycia antybiotyków z lekoopornością w różnych środowiskach, ograniczenie stosowania chemioterapeutyków o 50% w stosunku do stanu obecnego, poprawa ich efektywności oraz wiarygodny monitoring ich przepływu i zużycia. Poza wywoływaniem lekooporności chorobotwórczych bakterii i grzybów, co bardzo ogranicza możliwości skutecznego leczenia powodowanych przez nie chorób, zbyt częste i niewłaściwe podawanie antybiotyków, sulfonamidów i leków sterydowych skutkuje zaburzeniami odporności, powoduje występowanie alergii i zmian skórnych, nasila lub nadmiernie hamuje zapalne działanie cytokin (w zależności od rodzaju antybiotyku), powoduje wybicie prawidłowej mikroflory żwacza i jelit, sprzyja nadmiernemu rozrostowi patogennych drożdżaków. W przypadku przeżuwaczy ochrona mikroflory żwacza podczas leczenia i jej odbudowa po zakończonej antybiotykoterapii są niezwykle istotne, ponieważ od zdrowia żwacza i zasiedlających go mikroorganizmów zależy produkcyjność bydła. Ponadto, częste stosowanie antybiotyków w chowie zwierząt gospodarskich, od których pozyskuje się produkty spożywcze, jest jednym z zagrożeń sanitarno-higienicznych wpływających na stan zdrowia publicznego. Najczęściej obserwuje się nabywanie oporności przez bakterie enteropatogenne, w tym pałeczki Salmonella spp., Campylobacter spp. i pałeczki okrężnicy, a także wspomnianego już gronkowca złocistego. Dlatego każdorazowe zastosowanie antybiotyku musi być poprzedzone dokładną diagnozą i ustaleniem przyczyny choroby, oceną stanu zwierzęcia oraz wykonaniem testów wrażliwości danego patogenu na określone antybiotyki. Oczywiście istnieją sytuacje, w których podjęcie szybkiej antybiotykoterapii nie podlega dyskusji. Hodowcy powinni jednak świadomie i aktywnie uczestniczyć w doborze metod leczenia proponowanych przez lekarzy weterynarii.

Jednym ze sposobów ograniczenia rozwoju lekooporności bakterii było w 2006 r. wprowadzenie zakazu stosowania antybiotyków w paszach dla zwierząt, jako stymulatorów wzrostu. Obecnie podstawą zapobiegania chorobom w produkcji zwierzęcej, a więc poniekąd alternatywą stosowania antybiotyków, są właściwe metody zarządzania hodowlą dużych stad opierające się na przestrzeganiu norm dobrostanu, stosowaniu dobrych praktyk higienicznych, w tym zasad bioasekuracji i nowoczesnych technologii higienizacji budynków inwentarskich, selekcji uwzględniającej odporność rodziców na choroby, stosowaniu szczepionek i autoszczepionek, wykorzystywaniu naturalnych stymulatorów odporności w tym pre- i probiotyków, kwasów organicznych czy preparatów fitogenicznych. W hodowli bydła niezmiernie ważnym czynnikiem wpływającym na odporność krów mlecznych jest dbanie o wysoką jakość siary i prawidłowe odpajanie nią cieląt. W ramach bioasekuracji jedną z nowości dla hodowców bydła, coraz powszechniej stosowaną już w drobiarstwie i produkcji trzody, będzie wprowadzenie obowiązkowej ewidencji osób wizytujących gospodarstwo oraz maksymalne ograniczenie wstępu osobom postronnym. Dobrą praktyką w ramach bioasekuracji jest wyposażenie odwiedzających weterynarzy, inseminatorów, doradców żywieniowych i wszelkich osób obsługujących regularnie nasze stado w odzież i obuwie ochronne, z którego osoby te będą korzystały wyłącznie w naszym gospodarstwie.

Oprócz szeroko pojętej profilaktyki, ciekawym i nowoczesnym rozwiązaniem w produkcji zwierzęcej, który pośrednio może ograniczać rozwój chorób, jest zastosowanie technologii opartych o wykorzystanie tzw. nanostruktur, czyli cząsteczek, które przynajmniej w jednym wymiarze są mniejsze niż 100 nm (nanometrów, 1 nm = 10-6-10-9 mm), ale jednocześnie są zdolne do samodzielnego istnienia i wykazują aktywność biologiczną. Termin nano wywodzi się od greckiego słowa oznaczającego karła, używane jest jako przedrostek dla wielu jednostek miar i oznacza jedną bilionową, czyli 10-9. Krytyczna wielkość zależy jednak od właściwości zastosowanego materiału, dlatego dokładne zdefiniowanie górnego zakresu wielkości nanostruktur jest trudne. Dla przybliżenia wielkości nanocząteczek – wielkość wirusów to około 20-300 nm, bakterii od 100 aż do 10 000 nm, zaś 10 cząsteczek wody to jedynie około 1 nm. Są to więc cząsteczki o niewielkiej masie ale jednocześnie bardzo dużej powierzchni oddziaływania, dlatego uważane są za bardziej aktywne biologicznie niż ich makroodpowiedniki o takim samym składzie chemicznym. Gdy wielkość cząstek zmniejsza się poniżej ich wartości progowej, uzyskany materiał wykazuje fizyczne i chemiczne właściwości znacznie odmienne od tych, które cechują ich odpowiedniki makroskopowe. Nanodrobinki mogą być wytwarzane metodami fizycznymi lub chemicznymi z różnych pierwiastków lub związków chemicznych. Aczkolwiek nanotechnologia to młoda i innowacyjna dziedzina nauki wykorzystywana głównie w przemyśle lotniczym, chemicznym i spożywczym, medycynie i kosmetologii, budownictwie, elektronice, termin nanomateriały dotyczy struktur występujących powszechnie w przyrodzie, takich jak cząsteczki DNA, białka, błony komórkowe wraz z ich strukturami. Nanocząsteczki produkowane są również w sposób naturalny przez niektóre mikroorganizmy, np. bakterie Pseudomonas stutzeri, niektóre bakterie kwasu mlekowego, grzyby Fusarium oxysporum. Organizmy te przekształcając sole złota i srebra do nanocząsteczek tych metali prawdopodobnie chronią się w ten sposób przed ich toksycznym działaniem.

W produkcji zwierzęcej, spośród środków wytworzonych w oparciu o nanotechnologię, dostępne są m.in. preparaty odkażające do dezynfekcji pomieszczeń inwentarskich, wyposażenia, sprzętu, odzieży, instalacji klimatyzacyjnych. Zawierają one aktywne nanoformy pierwiastków lub związków chemicznych takich jak srebro, miedź czy krzemionka o silnym działaniu antymikrobiologicznym. Ich zaletą jest możliwość stosowania w obecności ludzi oraz bardzo niskie stężenie srebra w preparacie (poniżej 10 ppm). Silne działanie bakterio- i grzybobójcze miedzi i srebra znane jest od bardzo dawnych czasów – przykładem było np. przechowywanie wody, mleka oraz innych napojów w naczyniach srebrnych przez sumeryjskich żeglarzy oraz Fenicjan. Tak przechowywane napoje były przydatne do spożycia przez długi czas. Wynalazek ten umożliwiał rozwój handlu morskiego, a tym samym rozwój cywilizacji sumeryjskiej. Innym przykładem było zastosowanie srebrnych monet przez starożytnych medyków do leczenia ran. Hipokrates stosował w tym celu sproszkowane srebro. Pierwiastek ten w postaci koloidalnej stosowany był jako środek ograniczający infekcje podczas II wojny światowej oraz później – do rozpoczęcia ery antybiotyków. Jednak z uwagi na wysoką reaktywność jonów srebra, które w reakcji z azotem tworzyły toksyczny azotan srebra, zostało wycofane z zastosowania. Rozwój nauki i technologii pozwolił na odkrycie nowej i znacznie bezpieczniejszej konformacji cząsteczek srebra. Srebro jest metalem oddziałującym swoją powierzchnią na podłoże, z którym się styka, dlatego im większa jest powierzchnia, tym efektywniejsze jest jego działanie. Z drugiej strony ważne jest, aby molekuła była na tyle mała, żeby nie reagowała z innymi cząsteczkami, z którymi mogłaby utworzyć niebezpieczne związki. Takie cechy posiadają właśnie nanocząsteczki.

Preparaty z nanodrobinkami dostępne są również w postaci sprayów stosowanych bezpośrednio na skórę, sierść i racice zwierząt. Ich najważniejszą zaletą jest bardzo dobre przyleganie nanostruktur do dezynfekowanych powierzchni oraz ograniczanie przyczepności mikroorganizmów do odkażanego wyposażenia czy ran. Środki z nanocząsteczkami nie powodują również występowania oporności drobnoustrojów chorobotwórczych i nie drażnią skóry. Ponadto nanocząsteczki srebra wykazują właściwości przeciwzapalne, co mogłoby znaleźć zastosowanie w leczeniu stanów zapalnych racic, skóry czy wymienia. Nanotechnologia wykorzystywana jest także w produkcji specjalistycznych farb, lakierów i emulsji do ścian, podłóg i innych powierzchni, które dzięki zastosowanym nanodrobinkom (głównie tlenku tytanu) posiadają właściwości samooczyszczające, są trwałe i odporne na zabrudzenia, tworzą warstwę ochronną, która nie przepuszcza wody przy jednocześnie zachowanej zdolności wymiany powietrza. Ponadto nanomolekuły tlenku tytanu posiadają właściwości neutralizacji zapachów, co może znaleźć zastosowanie w nowoczesnym budownictwie wielkotowarowych obiektów inwentarskich, głównie chlewni i kurników.

Nanotechnologia wkroczyła także do przemysłu paszowego – nanocząsteczki mogą stanowić nośnik dla paszy/dodatku paszowego lub określona pasza czy jej konkretny składnik mogą być rozdrobnione do wielkości nanostruktur. Ponieważ nanodrobinki posiadają zdolność do przenikania komórek oraz tkanek, wykorzystywane mogą być do np. produkcji środków paszowych, które muszą w nienaruszonej postaci ominąć określony fragment przewodu pokarmowego i trafić do konkretnego miejsca lub komórki. Wykorzystywane są więc do tworzenia kapsułek lub matryc chroniących aktywny składnik pasz przed jego degradacją w organizmie (np. w żwaczu), do czasu gdy nie osiągnie on miejsca przeznaczenia. Przykładem mogą być nano-liposomy, które otaczając cząsteczkę paszy chronią ją przed utlenianiem i enzymami trawiennymi mikroorganizmów żwacza, zwiększając tym samym biodostępność niektórych składników aktywnych, takich jak antyoksydanty, witaminy z grupy B, Wit. K. Przykładem wykorzystania nanotechnologii może być także wytwarzanie specjalistycznych mieszanek paszowych, w których zastosowano kombinację nanoemulgatorów, co pozwoliło znacznie ulepszyć postać fizyczną preparatów. Właściwie zemulgowane olejki nie wypływają na powierzchnię roztworu, ich rozprowadzenie w całym produkcie jest jednorodne, a przenoszone składniki aktywne są równomiernie dostępne z całej mieszanki. W kosmetologii nanocząsteczki srebra stosowane są jako naturalny środek konserwujący. Trwają również prace nad możliwościami ich wykorzystania jako konserwantów w paszach.

Kolejną gałęzią produkcji zwierzęcej, w której nanotechnologia mogłaby znaleźć zastosowanie, jest filtracja. Nano-filtry z tlenku tytanu, srebra, niektórych odmian węgla lub krzemionki, o średnicy otworów mniejszej niż 100 nm, pozwalają na odseparowanie bakterii, niektórych metali ciężkich, azotanów, pestycydów oraz niektórych komórek (np. komórek somatycznych) z różnego rodzaju płynów. Do tej pory takie nano-filtry stosowane są do oczyszczania wody pitnej, produkcji żelatyny z mączki kostnej oraz zagęszczania serwatki. Być może w przyszłości metoda ta zostanie wykorzystana w procesie filtracji mleka.

Nanotechnologia to niezwykle ciekawa dziedzina nauki, która wciąż się rozwija i daje coraz więcej możliwości. Warto zapoznać się z jej osiągnięciami i skorzystać z dostępnych, nowoczesnych rozwiązań, które oferuje hodowcom zwierząt gospodarskich.

Agata Karpowicz, dn. 7.06.2017 r.