Forskning om nanoantibiotika inom fjäderfäuppfödning: Ny lösning för säkert och hållbart jordbruk

Mot bakgrund av den stora press som den vietnamesiska boskapsindustrin utsätts för på grund av överanvändning av antibiotika, risken för antibiotikaresistenta mikroorganismer och rester i livsmedel, öppnar en ny teknisk metod många möjligheter. Det vill säga forskning om och tillämpning av nanomaterial som innehåller antibakteriella aktiva ingredienser hos boskap, vilket bidrar till att minska användningen av traditionella antibiotika samtidigt som djurhälsan säkerställs.

Vid Institutet för materialvetenskap (Vietnam Academy of Science and Technology) har forskargruppen med docent Dr. Ha Phuong Thu som huvudämne slutfört det vetenskapliga ämnet "Forskning och utveckling av växtbaserade nanoantibiotika, nanoantibiotika och utvärdering av deras effektivitet för tillämpning inom fjäderfäuppfödning" (kodnummer 06/2020/TN).

Projektet, som finansieras av National Foundation for Science and Technology Development (NAFOSTED), har lett till många enastående resultat och öppnat upp en ny riktning för säker och hållbar boskapsuppfödning.

Förr i tiden ansågs användningen av antibiotika inom boskapsuppfödning ofta vara en oundviklig lösning för att förebygga sjukdomar, öka produktiviteten och förkorta jordbrukstiden. Långvarigt missbruk har dock lett till allvarliga konsekvenser: Antibiotikaresistenta bakterier blir allt svårare att kontrollera, antibiotikarester i livsmedel påverkar direkt konsumenternas hälsa och skapar samtidigt stor press på den ekologiska miljön.

Världshälsoorganisationen (WHO) har upprepade gånger varnat för risken att antibiotikaresistens blir en "tyst pandemi" om länder inte effektivt kontrollerar källorna till antibiotika inom jordbruk och medicin. Vietnam har också utfärdat många policyer för att begränsa antibiotika inom boskapsuppfödning, men för att ersätta dem på ett hållbart sätt är det nödvändigt att ha verkligt genomförbar teknik som är lämplig för produktionsförhållanden.

Nanokemisk antibiotika-TV från Garlic/Phyllanthus urinaria + nano Ag.

Expertgruppens forskning fokuserar på utveckling av nanoantibiotikasystem med ultraliten storlek under 100 nanometer, vilket hjälper antibakteriella aktiva ingredienser att tränga djupt in i bakteriecellerna, vilket förbättrar avdödningseffektiviteten, minskar doseringen och begränsar biverkningar. Två produktgrupper utvecklades parallellt, inklusive: nanoantibiotika utvunna ur örter (vitlök, Phyllanthus urinaria) och nanosystem som kombinerar syntetiska antibiotika som doxycyklin och florfenikol med nanosilver.

Verkningsmekanismen för nanosiver är en av höjdpunkterna. Tack vare dess förmåga att fästa vid cellytor bryter nanosiver ner bakteriemembran och hämmar transportfunktioner, vilket snabbt försvagar bakterier. I kombination med traditionella antibiotika fungerar nanosiver som en katalysator som främjar processen att förstöra läkemedelsresistenta bakteriestammar, särskilt E. coli eller Salmonella, vanliga patogener inom fjäderfäuppfödning. Parallellt fungerar nanoextrakt från vitlök och Phyllanthus urinaria enligt naturliga biologiska mekanismer, vilket bidrar till att stärka immuniteten och minska risken för infektion, i linje med inriktningen inom ekologiskt jordbruk.

I laboratoriet har nanopreparaten visat överlägsen effekt när det gäller att döda bakteriestammar som är resistenta mot vanliga antibiotika. Forskargruppen noterade också förmågan att frisätta aktiva ingredienser över tid, vilket bidrar till att stabilt kontrollera bakteriedensiteten i fjäderfäns tarmkanal utan att orsaka biologisk chock. Detta är något som vanliga antibiotika ofta har svårt att uppnå.

Vetenskapligt värde har bara verklig betydelse när det kommer ut ur laboratoriet och bevisar dess effektivitet i produktionen. Den experimentella modellen användes på en slaktkycklinggård i Hiep Hoa-distriktet ( Bac Giang ). Här användes nanopreparat för att ersätta en del av traditionella antibiotika i uppfödningsstadiet. Resultaten som erhölls efter mer än 45 dagars uppfödning visade en tydlig skillnad: Mängden antibiotika som användes minskade 10 gånger jämfört med kontrollgruppen, överlevnadsgraden nådde 98 % (jämfört med 94 % i gruppen som använde konventionella antibiotika) och antibiotikarestindexet i kycklingkött var endast 35 µg/kg, mycket lägre än nivån på 197 µg/kg i kontrollgruppen.

Siffrorna återspeglar inte bara biologisk effektivitet utan visar också förmågan att uppfylla livsmedelssäkerhetsstandarder. I samband med att den internationella marknaden blir allt striktare med jordbruksprodukter av antibiotiskt ursprung är testresultaten en viktig grund för vietnamesiska jordbruksföretag att gradvis förbättra sin konkurrenskraft.

Förutom professionell effektivitet uppnådde projektet även anmärkningsvärda tekniska framsteg. Produktionsprocessen för nanoprodukter har genomförts i pilotskala på 100 liter/sats, vilket skapar förutsättningar för kommersialisering. Det är värt att notera att forskargruppen har beviljats ​​två exklusiva patent, vilket överträffar det mål som satts i godkännandedokumentationen. Resultaten har också publicerats i två prestigefyllda internationella artiklar och en rapport vid en nationell specialiserad konferens, vilket bidrar till grunden för nanomaterialvetenskap i Vietnam.

I ett bredare perspektiv är forskningen som utförs av docent Dr. Ha Phuong Thus grupp ett bevis på trenden att utveckla bioteknik – material som ersätter traditionella antibiotika. Tillämpningen av nano är inte bara begränsad till fjäderfä, utan har också potential att expandera till grisuppfödning, vattenbruk eller veterinärvacciner. På lång sikt, om produktionsprocessen standardiseras och överförs, kan Vietnam gradvis bygga en värdekedja för djurhållning med låg antibiotikahalt, som uppfyller kraven på den inhemska och exportmarknaden.

Forskning om nanoantibiotika inom fjäderfäuppfödning bidrar inte bara till att lösa problemet med antibiotikarester, utan lägger också grunden för en hållbar jordbruksmodell baserad på vetenskap och teknik.

Från laboratoriet till själva gården visar resultaten att nanoteknik håller på att bli en strategisk lösning som bidrar till att skydda konsumenternas hälsa, minska risken för antibiotikaresistens och förbättra produktkvaliteten. Denna riktning är inte bara ett vetenskapligt genombrott, utan också en lämplig lösning på problemet med att utveckla det vietnamesiska jordbruket i en grön och biosäkerhetsmässig era.

Centrum för vetenskaps- och teknikkommunikation

Källa: https://mst.gov.vn/nghien-cuu-khang-sinh-nano-trong-chan-nuoi-gia-cam-giai-phap-moi-huong-toi-nong-nghiep-an-toan-ben-vung-197251124212156146.htm