частиц такого размера количество атомов, которые расположены на поверхности частицы и в объёме, оказываются сопоставимы. Свойства частицы зависят от размера: чем она меньше, тем относительно больше атомов находится на её поверхности. Это приводит к целому ряду новых свойств, а также появляется возможность изменять свойства вещества не за счёт его химического состава (как это свойственно элементам в ионной форме), а просто за счёт размеров тех элементов, из которых оно состоит.
Нанотехнология определяется как понимание и контроль вещества в наномасштабе, при размерах приблизительно от 1 до 100 нанометров. Однако новые научные разработки в области минерального питания животных с использованием минералов в наноразмерном виде не только способствуют улучшению экономической составляющей сельского хозяйства, но и ставят перед учёными множество новых задач по оценке воздействия наночастиц на живой организм, качество продукции и здоровье животных в целом. Наночастицы могут быть использованы для улучшения усвоения и биодоступности питательных веществ, в качестве новых кормовых ингредиентов или добавок, а также для повышения безопасности и контроля качества кормовых продуктов. Нанотехнология находится в постоянном развитии и её применение всё более разнообразно и специфично, с высоким потенциалом для улучшения эффективности животноводства. Однако имеющихся данных по эффективности использования в кормлении сельскохозяйственных животных микроэлементов в наноразмерной форме недостаточно для их широкого применения в практическом животноводстве. Изучение наночастиц в этих областях по-прежнему очень ограничено.
Исследования, проводимые в настоящее время мировой наукой, подтверждают предположение о положительном влиянии ввода наночастиц хрома на организм животных и его биогенном характере, особенно в условиях технологических стрессов и дефиците в кормах.
Для агропромышленного комплекса разработаны, испытаны и освоены в массовом производстве не уступающие по эффективности лучшим мировым аналогам микроэлементные препараты серии Наноплант с различным составом наночастиц элементов Со, Mn, Cu, Fe, Zn, Cr, Se, Mo. Разработка Нанопланта включена в качестве одного из важнейших проектов в Государственную программу инновационного развития Республики Беларусь на 2016-20 гг.
В РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» нанопрепарат «Наноплант Хром (К)» испытан в 2014-2017 гг. в виде добавки в питьевую воду при откорме свиней. Установлен эффект увеличения степени усваивания кормов, среднесуточного и валового прироста живой массы, снижения себе-
стоимости продукции. Рекомендации «Применение хрома в кормлении молодняка свиней» рассмотрены и одобрены в 2017 г. НТС Минсельхозпрода Республики Беларусь.
Настоящие рекомендации подготовлены по результатам проводимых НИР и предназначены для руководителей и специалистов хозяйств и комбикормовых предприятий и основаны на результатах исследований, проведённых в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству».
ХАРАКТЕРИСТИКА КОРМОВОЙ ДОБАВКИ «НАНОПЛАНТ ХРОМ (К)»
Клетки живых организмов защищены от избыточного внешнего солевого фактора липидными мембранами, которые свободно пропускают лишь нейтральные жировые и белковые соединения и задерживают заряжённые ионы. Традиционные солевые и хелатные формы микроэлементов растворимы, диссоциируют с образованием ионов, которые отталкиваются защитной мембраной. Без минеральных элементов рост и развитие невозможен, поэтому природа предусмотрела специальные механизмы ионных «насосов» и транспортных белков, которые переносят ионы через поры защитной мембраны. Но ресурс такого транспорта ограничен, поэтому степень усваивания микроэлементов, в том числе и хрома – очень низкая (менее 10 %).
Наночастицы микроэлементов Нанопланта синтезируются в виде нерастворимых соединений в оболочке из биогенных полимеров. Они не имеют заряда и не воспринимаются защитной мембраной как инородное тело. Размер наночастиц (2÷40 нм) меньше размера пор, каналов мембраны, что позволяет им свободно проникать в клетки и обеспечивать процесс активного синтеза ферментов в сотни раз меньшей дозой в сравнении с солевыми формами.
Медленное разрушение оболочки наночастиц из биогенного полимера внутри клеток и постепенное освобождение атомов обеспечивает эффект пролонгированности действия (несколько недель) и является причиной отсутствия токсичности от массированного действия элементов на внутриклеточные органеллы. Токсикология комплексных марок Нанопланта (включающих и наночастицы Cr) в течение четырёх лет исследовалась в НПЦ Гигиены по Европейской процедуре оценки острой, кумулятивной, фито-, эко-, цито- токсичности, мутагенности на мышах, кроликах, растениях, моллюсках и одноклеточных организмах. Наноплант оказался на порядок менее токсичным (IV класс – вещества малоопасные), чем соли микроэлементов.
Технология производства нанопрепаратов в виде коллоидных растворов наночастиц соединений микроэлементов разработана в ГУ «Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси» совместно с НТООО «АКТЕХ» (Минск), освоившим массовое производство нанопрепаратов для нужд растениеводства, ветеринарии и животноводства. Микроудобрения серии « Наноплант» для инкрустации семян и фолиарной обработки посевов широко применяются аграриями Беларуси, экспортируются в Европу.
Высокая эффективность наночастиц хрома (совместно с цинком, марганцем и железом) установлена и в составе комплексного ветеринарного препарата « Хромарцин» (разработчики НТООО «АКТЕХ» и «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского), используемого перорально (с молоком или водой) крупному рогатому скоту и свиньям в качестве профилактического средства при гипомикроэлементозах, послеродовой патологии, а также с целью повышения устойчивости организма молодняка и его сохранности.
Кормовая добавка «Наноплант Хром (К)» зарегистрирована в 2018 г. (№ 21-1267-050918) и представляет собой стабилизированный модифицированными полисахаридами коллоидный раствор тёмнокоричневого цвета на основе наночастиц нерастворимого оксида хрома.
Кормовая добавка «Наноплант Хром (К)» содержит в своём составе наночастицы хрома и предназначена для использования в кормлении крупного рогатого скота и свиней в составе ЗЦМ, цельного молока, выпаиваемой воды, комбикорма, белково-витаминно-минеральных концентратов (БВМК), кормовых смесей с целью обеспечения животных микроэлементом хромом, активизации минерального обмена веществ в организме и повышения продуктивности.
Гранулометрический состав добавки, установленный в испытательном центре Института порошковой металлургии, показал наличие 90 % частиц размером менее 22,0 нм, 50 % частиц размером менее 10,5 нм, 10 % частиц размером менее 4,5 нм. Гистограмма и таблица распределения размеров частиц представлены на рисунке 1.
