Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Asimilasi dan Aksi Nano-Se pada Unggas dan Hewan Monogastrik Lainnya:Apakah Mikrobiota Usus Sebuah Jawaban?

Abstrak

Baru-baru ini, sebuah makalah tinjauan komprehensif yang ditujukan untuk peran nano-Se dalam nutrisi ternak dan ikan telah diterbitkan dalam Nanoscale Research Letters. Para penulis menjelaskan dengan sangat rinci masalah yang berkaitan dengan produksi nano-Se dan kemungkinan penerapannya dalam industri hewan dan obat-obatan. Namun, mekanisme molekuler aksi nano-Se tidak dijelaskan dan pertanyaan tentang bagaimana nano-Se diubah menjadi selenoprotein aktif tidak diselesaikan. Tampaknya mikrobiota usus dapat mengubah nano-Se menjadi selenite, H2 Se atau Se-fosfat dengan sintesis selenoprotein berikut. Kemungkinan ini perlu dipelajari lebih lanjut secara rinci, dan keuntungan dan kerugian nano-Se sebagai sumber Se dalam nutrisi hewan/unggas/ikan menunggu evaluasi kritis.

Latar Belakang

Baru-baru ini, sebuah makalah tinjauan komprehensif yang ditujukan untuk peran nano-Se dalam nutrisi ternak dan ikan telah diterbitkan dalam Nanoscale Research Letters [1]. Para penulis menjelaskan dengan sangat rinci masalah yang berkaitan dengan produksi nano-Se dan kemungkinan penerapannya dalam industri hewan dan obat-obatan. Memang, sudah diketahui bahwa banyak molekul yang disajikan sebagai partikel nano memiliki perilaku yang tidak biasa karena sifat baru dari partikel tersebut. Faktanya, di sebagian besar karya yang diterbitkan yang relevan dengan nutrisi hewan, nanopartikel memiliki ukuran kurang dari 100 nm. Dalam keadaan seperti itu, ukuran partikel yang sangat kecil memungkinkan mereka menembus banyak penghalang biologis dan digunakan sebagai sistem pengiriman untuk berbagai elemen termasuk Ag, titanium, Se, dan lainnya.

Dalam hal ini, Se sangat menarik, karena terbukti bahwa sebagian besar wilayah di dunia kekurangan unsur ini [2]. Kekurangan dalam banyak kasus adalah ciptaan manusia, karena kandungan Se dalam tanah sangat bervariasi, dan yang lebih penting, ketersediaan Se dari tanah bahkan lebih bervariasi. Faktanya, pengasaman tanah sebagai akibat dari praktik pertanian serta penggunaan pupuk yang mengandung belerang secara substansial menurunkan ketersediaan Se untuk tanaman dan menyebabkan konsumsi Se yang rendah oleh ternak, di mana biji-bijian (gandum, jagung, barley) dan biji minyak (kedelai) merupakan bagian utama dari diet. Oleh karena itu, suplementasi Se dari makanan komersial unggas, hewan ternak dan ikan menjadi praktik umum dan digunakan sejak tahun 1970-an. Memang, premix vitamin-mineral merupakan sumber utama Se untuk produksi komersial telur, daging/ikan dan susu.

Apa yang relevan dengan cerita nano-Se adalah sumber Se dalam suplemen. Memang, bentuk tambahan utama Se adalah natrium selenit yang merupakan produk sampingan dari produksi tembaga. Dengan lebih dari 40 tahun penggunaan, sodium selenite telah dengan jelas menunjukkan kelebihan dan kekurangannya. Faktanya, karena suplementasi Se pakan komersial, defisiensi Se pada ternak dengan tanda-tanda klinis defisiensi praktis menghilang. Pengecualian pada ruminansia, di mana natrium selenit dapat mengendap di lingkungan asam rumen, serta karena keterbatasan teknis penggunaan suplemen pakan; Defisiensi Se masih terlihat di seluruh dunia dan aplikasi seperti injeksi selenium dan bolus digunakan. Namun, sebagaimana disebutkan dengan tepat dalam tinjauan yang disebutkan di atas, Se sangat penting dalam kondisi stres yang relevan secara komersial, terutama untuk genetika modern dari hewan ternak dan unggas yang sangat produktif.

Saat ini, industri hewan bergerak dari pencegahan defisiensi nutrisi ke pemenuhan kebutuhan hewan yang tepat dalam nutrisi penting, termasuk Se. Memang, "nutrisi yang tepat" adalah istilah yang menggambarkan konsep ini. Dalam kondisi seperti itu, menjadi jelas bahwa natrium selenit (serta selenat) memiliki berbagai kelemahan sebagai suplemen pakan. Pertama-tama, ini adalah senyawa yang cukup reaktif dan dapat direduksi dalam pakan/premiks menjadi bentuk logam yang tidak tersedia oleh berbagai nutrisi, termasuk asam askorbat, dan beberapa bahan pakan. Itu juga dapat dilarutkan dalam kelembaban pakan dan diubah menjadi senyawa volatil yang akan hilang. Kedua, natrium selenit memiliki sifat pro-oksidan dengan cara yang bergantung pada dosis, yang dapat memiliki efek negatif pada usus hewan/ayam. Akhirnya, selenium dalam bentuk natrium selenit kurang ditransfer ke telur, melalui plasenta ke janin, yang tidak mampu membangun cadangan Se dalam tubuh yang dapat digunakan dalam kondisi stres ketika kebutuhan Se meningkat tetapi konsumsi pakan biasanya menurun. Sodium selenite juga beracun bagi hewan dan manusia secara berlebihan. Namun, kami tidak setuju dengan kesimpulan dalam tinjauan tersebut [1] bahwa toksisitas Se merupakan masalah bagi industri hewan. Ini hanya terkait dengan kesalahan manusia dalam perhitungan atau dalam pencampuran pakan. Jendela aman untuk selenium cukup sempit (dosis biasa suplementasi Se untuk unggas dan babi adalah sekitar 0,3 ppm, sementara efek negatif akan diamati pada dosis natrium selenit melebihi 1-2 ppm), tetapi peralatan pabrik pakan modern memberikan peluang pencampuran pakan yang baik untuk menghindari masalah toksisitas.

Kemajuan dalam ilmu analitis adalah kekuatan pendorong dalam penemuan bahwa bentuk utama Se dalam bahan pakan utama adalah SeMet, yang terdiri lebih dari 50% dari total Se dalam jagung, kedelai, gandum, barley, dll [2]. Oleh karena itu, selama evolusi, sistem pencernaan hewan disesuaikan dengan bentuk selenium ini, dan sebagai hasilnya, SeMet lebih efisien berasimilasi dari makanan dan penggabungan non-spesifik ke dalam protein tubuh membangun cadangan Se. Memang, berbagai sumber Se organik muncul di pasar termasuk Se-Yeast, SeMet murni dan OH-SeMet (2-hydroxy-4-(methylthio)butanoic acid-Se), dengan OH-SeMet untuk menunjukkan kemanjuran maksimum.

Kurangnya pengetahuan utama dalam masalah nano-Se terkait dengan metabolismenya dan khususnya konversinya menjadi H2 Se dengan sintesis dan penggabungan SeCys berikut ke dalam selenoprotein. Dalam tinjauan [1], hanya sedikit selenoprotein, termasuk glutathione peroxidase, yang disebutkan, sementara setidaknya 25 selenoprotein diidentifikasi pada manusia dan hewan. Secara umum diterima bahwa peran utama Se dalam nutrisi manusia/hewan terkait dengan sintesis selenoprotein yang memiliki sifat katalitik yang unik dan lebih dari setengahnya terlibat dalam pemeliharaan keseimbangan redoks dan pertahanan antioksidan [3]. Dalam ulasan yang disebutkan di atas [1], sifat antioksidan langsung (pengurangan ROS) nano-Se disebutkan sebagai kemungkinan mekanisme aksinya. Namun, konsentrasi Se dalam jaringan utama hewan/unggas termasuk hati dan otot biasanya tidak melebihi 800–900 ng/g jaringan segar yang berada dalam kisaran 10 μM, dan dalam plasma, kadar Se sekitar 0,2–0,3 g/ ml atau 2-3 M, sementara dalam karya yang paling banyak dikutip dikhususkan untuk sifat antioksidan nano-Se in vitro, konsentrasi Se diuji dan menunjukkan efek antioksidan 5-10 kali lipat lebih tinggi [4]. Selanjutnya, agar senyawa antioksidan menjadi penangkal radikal bebas yang efektif, penting untuk memiliki konsentrasi antioksidan yang tepat di tempat yang tepat pada waktu yang tepat. Ini akan memperumit masalah lebih lanjut, dan oleh karena itu, tampaknya tidak mungkin nano-Se dapat memiliki efek AO langsung dalam sistem biologis.

Oleh karena itu, mirip dengan bentuk selenium lain yang digunakan dalam makanan hewani, efek antioksidan nano-Se terkait dengan ekspresi gen selenoprotein dan sintesis protein. Memang, dalam ulasan [1], ada beberapa referensi yang mengkonfirmasi efek positif nano-Se pada aktivitas GSH-Px. Sekarang pertanyaannya adalah bagaimana nano-Se diubah menjadi selenoprotein aktif. Dalam ulasan [1], ada saran (tanpa referensi) bahwa nano-Se dapat dikonversi menjadi selenofosfat dengan sintesis protein Se berikut. Saran ini harus dibuktikan secara eksperimental. Saran kedua bahwa nano-Se dapat diubah menjadi SeMet pada dasarnya salah, karena SeMet tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia/hewan; hanya tanaman dan bakteri yang dapat memproduksinya [5].

Ada saran yang sangat menarik bahwa mikrobiota usus dapat mengoksidasi nano-Se menjadi selenit/selenat atau mereduksinya menjadi H2 Se dengan sintesis selenoprotein berikut [6, 7]. Baru-baru ini, beberapa bukti eksperimental telah diberikan untuk membuktikan bahwa partikel nano-Se dapat dilarutkan dan dioksidasi menjadi oksoanion anorganik Se di usus dengan adanya mikrobiota sebelum penyerapannya [6]. Selanjutnya, diagram skema hipotetis menunjukkan siklus dinamis intraseluler dari nanopartikel selenium endogen (SeNPs) diusulkan [7]. Bahkan, disarankan bahwa unsur selenium dapat dioksidasi ulang oleh radikal superoksida menjadi selenit. Ada juga kemungkinan bahwa mikrobiota usus dapat melakukan/mempercepat proses ini. Memang, empat transformasi biologis utama Se terbukti terjadi di alam termasuk reduksi, oksidasi, metilasi, dan demetilasi [8]. Data yang terakumulasi selama tiga dekade terakhir dengan jelas menunjukkan bahwa mikroorganisme memainkan peran utama dalam siklus selenium di lingkungan dengan berpartisipasi dalam reaksi oksidasi dan reduksi [9]. Menariknya, oksidasi mikroba Se 0 untuk Se 4+ oleh sekelompok bakteri autotrofik tak dikenal ditemukan lebih dari 90 tahun yang lalu [10]. Selanjutnya, oksidasi unsur selenium menjadi selenit oleh bakteri heterotrofik, Bacillus megaterium , diisolasi dari tanah dilaporkan jauh kemudian [11]. Memang, Se 0 oksidasi dalam tanah terbukti terjadi pada tingkat yang relatif lambat dan sebagian besar bersifat biotik dan menghasilkan SeO3 2− dan SeO4 2− [12]. Selanjutnya, oksidasi mikroba dari unsur selenium (Se 0 ) oleh chemoheterotrophs dan thiobacilli chemoautotrophic dikonfirmasi dengan menggunakan 75 Se 0 sebagai pelacak [13]. Penulis menunjukkan bahwa bubur tanah mampu mengoksidasi Se 0 dengan SeO3 2− dan SeO4 2− pembentukan. Menariknya, inaktivasi mikroba di tanah dengan autoklaf atau perawatan kimia menghambat proses tersebut. Selanjutnya, kultur bakteri pengoksidasi belerang Thiobacillus ASN-1 ditunjukkan untuk melakukan oksidasi Se(0) dengan enzim yang digunakan untuk menghasilkan energi dari senyawa sulfur tereduksi [13]. Selanjutnya, bakteri heterotrofik yang dapat mengoksidasi Mn(II) atau Fe(II) (Leptothrix MnB1) terbukti mengoksidasi Se 0 dengan terbentuknya SeO3 2− sebagai produk utama reaksi. Menariknya, reaksi terbukti bergantung pada donor elektron seperti asetat atau glukosa [13]. Oksidasi Se 0 oleh berbagai bakteri belum sepenuhnya ditangani dan merupakan bidang peluang penelitian yang penting. Faktanya, berbagai macam mikroba yang berada di usus menyediakan kondisi yang diperlukan untuk berbagai konversi Se. Misalnya, ketika partikel nano-Se diinkubasi dengan bakteri asam laktat (Lactobacillus delbrueckii subs. bulgarikus LB-12), senyawa Se organik (terutama SeCys dan SeMet) diproduksi dan juga partikel nano-Se sebagian terlarut dan non-metabolik diubah menjadi selenium anorganik, mungkin dengan bantuan zat yang diekskresikan oleh dinding sel bakteri [14].

Sebagai alternatif, unsur selenium dapat direduksi/diubah menjadi selenida oleh bakteri penghirup selenit (misalnya, Bacillus selenitireducens ). Reaksi yang dilakukan oleh bakteri tersebut di atas dengan oksidasi tidak sempurna dari donor elektron laktat menjadi asetat sebagai berikut disajikan sebagai berikut [7]:

$$ {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_4{\mathrm{OHCOO}}^{-}+2{\mathrm{Se}}^0+2{\mathrm{H}}_2 \mathrm{O}\to {\mathrm{C}\mathrm{H}}_3{\mathrm{C}\mathrm{OO}}^{-}+2{\mathrm{H}\mathrm{Se}} ^{-}+{{\mathrm{H}\mathrm{CO}}_3}^{-}+3{\mathrm{H}}^{+} $$

Oleh karena itu, energi bebas untuk reaksi (∆G I ) ditunjukkan sebagai − 2,8 kkal/mol e . Ini menunjukkan bahwa dalam Bacillus selenitireducens , mekanisme reduksi melibatkan konservasi energi dengan menggunakan enzim disimilasi spesifik Se [15]. Memang, bakteri penghirup selenit, Bacillus selenitireducens , dapat menghasilkan tingkat Se − 2 . yang signifikan (sebagai HSe− encer) menggunakan Se 0 sebagai substrat [16]. Sebelumnya telah ditunjukkan bahwa selenium merah direduksi oleh acidophile obligat Thiobacillus ferrooxidans di bawah asam (pH 3), kondisi anaerobik dengan H2 Se produksi pada tingkat 0,03 mol/mg protein/jam [17]. Selanjutnya, bakteri anaerob lainnya Veillonella atypica terbukti mampu mereduksi oksianion selenium untuk membentuk unsur selenium dengan reduksi lebih lanjut oleh bakteri untuk membentuk selenida reaktif [18]. Menariknya, lebih dari 45 tahun sebelumnya, dijelaskan bahwa ekstrak Micrococcus lactilyticus (Veillonella alcalescens ) mampu mereduksi selenium koloid secara kuantitatif menjadi H2 Se [19]. Baru-baru ini, gen yang mengkode protein YedE dan YedF telah dipertimbangkan sebagai kandidat gen baru yang terlibat dalam metabolisme Se pada prokariota termasuk bakteri [20]. Memang, baik YedE, pengangkut Se yang diprediksi, dan YedF, protein redoks, dapat terlibat dalam transformasi metabolisme selenium dalam sel bakteri. Oleh karena itu, kemampuan utama berbagai mikroba untuk mengoksidasi atau mereduksi unsur selenium telah terbukti (Tabel 1); namun, ada kebutuhan untuk penyelidikan lebih lanjut untuk menjawab pertanyaan jika reaksi seperti itu terjadi di usus hewan. Menariknya, dari semua spesies bakteri yang disebutkan dalam Tabel 1, bakteri gram negatif anaerobik dari genus Veillonella pantas mendapat perhatian khusus. Memang, Veillonellae ditemukan di saluran pencernaan hewan berdarah panas [21]. Faktanya, pada hewan makanan, Veillonella strain terdeteksi secara teratur sebagai penduduk asli dari semua bagian dari saluran pencernaan ([22] dan referensi di sana), termasuk saluran pencernaan bagian atas [23] dan caeca [24] ayam. Memang, penelitian tambahan diperlukan untuk menjelaskan nasib dan mekanisme kemungkinan konversi nano-Se di saluran pencernaan hewan. Metabolisme nano-Se tergantung pada komposisi nanopartikel, termasuk agen pelapis nanopartikel. Skema partisipasi nano-Se yang diusulkan dalam sintesis selenoprotein ditunjukkan pada Gambar 1, dan pemahaman dasar tentang metabolisme nano-Se termasuk penyerapan, distribusi, dan pembersihan sangat penting dalam ilmu hewan/unggas [25].

Model skema yang menunjukkan konversi metabolik dari berbagai bentuk Se pada hewan. Disarankan bahwa mikrobiota usus dapat mengubah nano-Se menjadi selenite, H2 Se atau Se-fosfat dengan sintesis dan penggabungan SeCys berikut ke dalam selenoprotein

Saluran pencernaan mamalia/unggas menyimpan triliunan mikroorganisme komensal, yang secara kolektif dikenal sebagai mikrobiota [26]. Misalnya, saluran usus ayam terdiri dari duodenum, jejunum, ileum, sekum, dan usus besar, dan ada perbedaan yang signifikan dalam konsentrasi dan komposisi mikrobiota antara bagian usus tersebut [27]. Menariknya, sekum dicirikan oleh komunitas mikroba paling kompleks yang didominasi oleh filum Firmicutes , Bakteriidetes , Aktinobakteri dan Proteobakteri [28]. Di sisi lain, pada tingkat genus, genus mikroba utama di semua bagian usus terbukti Lactobacillus , Enterococcus , Bakteriida , dan Corynebacterium [27]. Selanjutnya, Bacteroides terbukti menjadi kelompok dominan di sekum, sedangkan Lactobacillus dominan di bagian usus kecil (duodenum, jejunum dan ileum; [27]). Dalam ekosistem usus yang kompleks ini, mungkin ada berbagai mikroba yang dapat memfasilitasi oksidasi/reduksi partikel nano-Se, dan asumsi ini menunggu penyelidikan lebih lanjut.

Dari satu sisi, beberapa mikroba akan menggunakan Se untuk kebutuhan mereka sendiri untuk mensintesis selenoprotein mikroba dan bersaing dengan inang untuk elemen ini. Telah diketahui dengan baik bahwa Se merupakan elemen penting untuk berbagai organisme di hampir semua filum bakteri; namun, tampaknya hanya sepertiga dari bakteri yang dicirikan menggunakan elemen ini dalam metabolismenya [29]. Memang, dalam defisiensi Se, ada persaingan antara bakteri dan inang untuk selenium yang tersedia, dan hewan bebas kuman memiliki kebutuhan selenium yang lebih rendah daripada hewan yang dikolonisasi secara konvensional [30]. Hasil terbaru menunjukkan bahwa suplementasi Se dapat mempengaruhi komposisi dan keragaman mikrobiota yang ada dan pembentukan mikroflora gastrointestinal [31]. Misalnya, sapi potong yang diberi makan jerami alfalfa yang diperkaya selenium terbukti memiliki mikrobiota hidung yang diperkaya dibandingkan dengan hewan kontrol [32]. Kemungkinan efek Se dalam berbagai bentuk dan konsentrasi pada mikrobiota usus menunggu penyelidikan lebih lanjut.

Di sisi lain, tampaknya ada serapan aktif Se oleh mikrobiota, dan proses ini tergantung pada bentuk Se yang digunakan. Faktanya, penyerapan SeMet oleh mikrobiota usus besar terbukti jauh lebih efisien dibandingkan dengan penyerapan selenat [33]. Namun, apakah komposisi dan konsentrasi bakteri mempengaruhi penyerapan senyawa selenium dalam usus belum diselidiki. Secara umum diterima bahwa mikrobiota usus bertanggung jawab atas ekskresi kelebihan selenium melalui metilasi dan pembentukan unsur Se [34]. Menariknya, pada tikus yang diberi makan SeMet, bentuk Se ini ditemukan di semua segmen usus. Namun, tingkat Se di ileum, sekum dan usus besar secara signifikan lebih tinggi daripada di bagian yang sesuai dari tikus setelah pengobatan probiotik [34]. Ini bisa berarti bahwa Streptococcus Salivarius , Lactobacillus rhamnosus , Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium lactis dikirim ke usus dengan metabolisme Se yang dipengaruhi probiotik terutama di usus yang jauh. Memang, efek bakteri yang berbeda dalam konversi Se harus diidentifikasi untuk memahami peran setiap segmen usus dalam metabolisme dan asimilasi Se. Selanjutnya, refluks cairan dari bagian atas dari usus besar kembali ke usus kecil mungkin bertanggung jawab untuk penyerapan H2 Se dan bentuk Se lainnya dari usus. Faktanya, baru-baru ini telah ditunjukkan bahwa ayam dicirikan oleh kontraksi peristaltik terbalik yang dapat memindahkan penanda dari kloaka ke ampela [35].

Keterlibatan langsung nano-Se ke dalam sintesis selenoprotein dapat diharapkan, karena dalam kultur sel nano-Se meningkatkan selenoprotein (aktivitas GSH-Px dan TR). Namun, pemahaman baru-baru ini tentang prioritas ekspresi selenoprotein dapat memperumit masalah ini. Faktanya, banyak selenoprotein yang mengatur stres oksidatif. Secara khusus, GSH-Px1, GSH-Px4 dan TR1 terbukti diregulasi sebagai respons terhadap stres oksidatif [36], dan respons seperti itu lebih jelas ketika suplai Se terbatas. Harus disebutkan bahwa respons yang disebutkan di atas juga tergantung pada tingkat stres oksidatif, karena hal itu benar pada stres oksidatif ringan, tetapi pada tingkat yang sangat tinggi, beberapa mekanisme lain diaktifkan [2].

Bisa jadi dalam kultur sel, peningkatan ekspresi/aktivitas selenoprotein semacam itu merupakan respons terhadap stres oksidatif yang diciptakan oleh nano-Se, tetapi bukan cerminan dari peningkatan pasokan Se. Oleh karena itu, harus ada kehati-hatian dalam interpretasi hasil berdasarkan studi kultur sel. Konfirmasi tambahan dari perubahan terkait stres dalam sistem biologis karena suplementasi nano-Se berasal dari penelitian terbaru yang menunjukkan bahwa nano-Se biogenik dapat mengaktifkan faktor nuklir (berasal dari eritroid-2)-seperti 2 (Nrf2) dan meningkatkan ekspresi gen hilirnya, yang bertanggung jawab untuk sintesis antioksidan dengan cara yang bergantung pada dosis dan waktu [37]. Selanjutnya, penulis menemukan bahwa knockdown Nrf2 secara signifikan memblokir efek antioksidan dari partikel nano-Se tersebut.

Ketika menganalisis secara kritis efek positif suplementasi nano-Se pada kinerja produktif dan reproduksi unggas, hewan ternak dan ikan, perlu untuk mempertimbangkan bahwa dalam banyak kasus, Se tidak meningkatkan kinerja melainkan mencegah penurunan kinerja karena lingkungan atau kendala nutrisi. Dalam banyak kasus, percobaan pada hewan dilakukan pada tingkat latar belakang Se yang sangat rendah, dan oleh karena itu, menambahkan Se dalam bentuk apa pun yang tersedia dapat memberikan efek positif.

Tantangan komersialisasi nano-Se untuk digunakan sebagai feed additive adalah sebagai berikut:

  1. 1.

    Penting untuk memahami mekanisme molekuler penyerapan nano-Se, asimilasi dan aksi pada tingkat seluler, subseluler dan gen. Tanpa data tersebut, akan sulit untuk mendapatkan hasil yang dapat direproduksi dan menemukan penjelasan yang tepat dari efek yang diamati. Sebagai contoh, dalam makalah yang baru-baru ini diterbitkan, hanya sedikit gen (18 protein dan tidak satupun dari mereka yang berhubungan langsung dengan metabolisme Se) yang terpengaruh di hati karena overdosis nano-Se pada ayam [38], sementara diketahui bahwa lainnya bentuk diet Se, termasuk SeMet, dapat memengaruhi beberapa ratus gen.

  2. 2.

    Penting untuk dipahami apakah nano-Se dapat membangun cadangan Se dalam tubuh, seperti SeMet, dan apakah cadangan tersebut tersedia dalam kondisi stres.

  3. 3.

    Diperlukan desain teknologi yang mampu menyediakan partikel nano-Se dengan ukuran, stabilitas, dan daya simpan yang sama (setidaknya 6–12 bulan) yang sama [2].

  4. 4.

    Kemungkinan probiotik mikroba dapat bermanfaat dalam konversi nano-selenium yang digunakan sebagai feed additive. Dari satu sisi, probiotik tersebut dapat mengandung mikroorganisme spesifik yang membantu asimilasi nano-Se di usus (misalnya Veillonella jenis). Di sisi lain, probiotik yang diperkaya dengan Se bisa menjadi kemungkinan lain [34, 39]

  5. 5.

    Efek samping, risiko dan masalah lingkungan harus ditangani secara penuh. Memang, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menginformasikan pembuat kebijakan dan badan pengatur tentang potensi nanotoksikologi nano-Se [40]. Secara khusus, ukuran partikel yang sangat kecil dalam bentuk kering membuat produk menjadi sangat berdebu, dan perilaku partikel nano-Se yang tidak biasa, begitu berada di dalam tubuh, memberikan peringatan dengan perhatian utama untuk perlindungan pekerja pabrik pakan. Karena mikrobiota usus bertanggung jawab atas ekskresi selenium berlebih melalui metilasi dan pembentukan unsur Se [34], peningkatan/modulasi mikrobiota dapat membuka cakrawala baru untuk menangani kemungkinan toksisitas nano-Se.

  6. 6.

    Efek positif nano-Se dalam nutrisi hewan seharusnya tidak menutupi kemungkinan konsekuensi merugikan dari penggunaannya. Memang, perilaku partikel nano dalam berbagai kondisi dapat berbeda secara substansial, dan sebelum kita memahami bagaimana mengontrol perilaku itu, penggunaan nano-Se pada skala industri yang luas seharusnya tidak dimungkinkan. Misalnya, ketika mempertimbangkan penyerapan nano-Se, perlu disebutkan apa yang disebut efek kuda Troya, ketika nanopartikel mungkin memiliki sifat meningkatkan permeasi untuk zat lain di usus [41]. Hal ini dapat menimbulkan beberapa masalah, karena ada sejumlah senyawa yang "tidak diinginkan" dalam pakan dan usus bersifat protektif terhadap penyerapannya. Memang, perilaku nano-Se di usus memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

  7. 7.

    Dalam ulasan yang disebutkan di atas [1], perhatian besar diberikan pada sifat antimikroba dan anti-kanker nano-Se, dan tampaknya sifat unik nanopartikel dapat membantu dalam memerangi berbagai kondisi penyakit. Memang, nano-Se dapat dianggap sebagai obat baru untuk digunakan dalam berbagai kondisi medis, termasuk terapi kanker, sementara penggunaannya sebagai feed additive yang efektif agak dipertanyakan. Penelitian di masa depan harus menjawab pertanyaan dan kekhawatiran penting tersebut.

Kesimpulan

Selama beberapa tahun terakhir, berbagai makalah diterbitkan yang ditujukan untuk nano-Se dan topik ini berkembang pesat. Namun, sebelum bentuk Se ini dapat menemukan cara untuk produksi unggas/hewan komersial, perlu dipahami dan dijelaskan bagaimana nano-Se diubah menjadi selenoprotein aktif. Salah satu mekanisme/jalur aksi nano-Se yang mungkin dapat dimediasi oleh mikrobiota usus yang dapat mengubah nano-Se menjadi selenit, H2 Se atau Se-fosfat dengan sintesis selenoprotein berikut (Gbr. 1). Ada beberapa bukti bahwa di alam, bakteri dapat mereduksi atau mengoksidasi Se logam (Se 0 ) dengan produksi Se −2 atau Se +4 dan Se +6 masing-masing. Di antara mikroorganisme yang terlibat dalam perubahan redoks Se, genus Veillonella patut mendapat perhatian khusus karena keberadaan bakteri tersebut di usus hewan makanan, termasuk ayam. Kemungkinan partisipasi mikrobiota usus dalam asimilasi dan metabolisme nano-Se perlu diselidiki lebih lanjut secara rinci, dan keuntungan dan kerugian nano-Se sebagai sumber Se dalam nutrisi hewan/unggas menunggu evaluasi kritis lebih lanjut.


bahan nano

  1. 3 Alasan DevOps dan Cloud Saling Membutuhkan; DevCloudOps
  2. Sekrup PVDF, Baut Hex, Mur Hex, Pengencang Lainnya, dan Suku Cadang Kustom
  3. Tanaman dan hewan yang diperoleh dengan pembiakan biologis tidak lagi dapat dipatenkan di EPO
  4. 3 Keuntungan Simulasi Robot untuk Produsen dan Pengguna Robot Lainnya
  5. Otomasi Proses di SAP S/4HANA® – Harapan, Penggerak, dan Tindakan
  6. Perbedaan Nexus Integra dengan platform IoT dan Big Data lainnya
  7. Perangkat Lunak dan Alat Apa yang Digunakan Insinyur PCB?
  8. Komposisi Nikel 718 dan Paduan Kunci Lainnya
  9. Keuntungan Menggunakan Sisa Logam Aluminium, Tetesan, dan Celana Pendek Logam Lainnya
  10. Kekhawatiran Utama tentang Keselamatan Truk dan Cara Menghindarinya