مقاله – مقایسه اثرات سطوح مختلف نانوزئولیت و زئولیت طبیعی جیره‌ای بر خصوصیات استخوان درشت …
1 min read
۱-۱ بیان مسئله و ضرورت اجرای تحقیق
تأمین امنیت غذایی بشر، یکی از مهم‌ترین چالش‌های فراروی جهان در قرن آینده است. رشد روزافزون جمعیت و کمبود مواد غذایی از یک‌سو و نابودی بخش مهمی از منابع زیست‌محیطی کره زمین به دلیل استفاده بی‌رویه از سوی دیگر، لزوم تغییر نگرش جدی نسبت به مدیریت بخش کشاورزی در سطح جهانی را نمایان می‌سازد (بی‌نام، ۱۳۹۱)، بنابراین تلاش در جهت استفاده بهینه از منابع غذایی و افزایش عملکرد تولید، به منظور بالا بردن میزان تولید و کاهش هزینه‌ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. از جمله راه‌های افزایش بازدهی غذا، استفاده از فناوری‌های جدید و افزودن برخی از ترکیبات مختلف به جیره‌های غذایی مورد استفاده جهت تغذیه دام و طیور می‌باشد (بلندی و اصغری، ۱۳۸۳).
افزایش تولید و بهره‌وری محصولات کشاورزی از طریق اصلاح ژنتیکی، مدیریت و حفاظت در برابر آفات و بیماری‌ها از زمان‌های بسیار کهن مرسوم بوده است. فناوری‌های موجود قادر به گذشتن از برخی موانع و تنگناهای پیش‌روی بخش کشاورزی نیستند امید است با به کار بردن فناوری نانو به‌توان مشکلات و کاستی‌های بخش کشاورزی را مرتفع کرد (نادری و عابدی،۱۳۹۱). نانوتکنولوژی بهعنوان یکی از جدیدترین و پیشرفته‌ترین علوم در عصر حاضر در تمام زوایای حیات جانوری، گیاهی، زیست‌محیطی و صنعتی نفوذ نموده و افق جدیدی در علوم طبیعی باز کرده است (زرگران‌اصفهانی و همکاران، ۱۳۸۹). اندازه نانوذرات به‌طور متوسط در محدوده ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است (اکرادی وهمکاران[۱]، ۲۰۱۲). با تغییر اندازه ذرات از میکرومتر به نانومتر که برابر ۹-۱۰ متر یا یک میلیاردیم متر، به خاطر افزایش نسبت سطح به حجم تمام خواص فیزیکی و شیمیایی تغییر نموده و واکنش‌پذیری ذره به شدت افزایش می‌یابد (زرگران‌اصفهانی و همکاران، ۱۳۸۹). وقتی اندازه مولکول‌های زئولیت را به حد میلیاردیم متر برسد، در حقیقت نانوزئولیت تولید شده است. با این کار سطح ویژه آن را به‌طور قابل‌توجهی زیاد می‌شود. مهم‌ترین خصوصیت زئولیت وجود حفره‌های زیاد در شبکه آن است، وقتی این زئولیت‌ها به مقیاس نانو می‌رسند، حفره‌های موجود در شبکه نانوزئولیت هزاران بار بیشتر می‌شود (مرادیان و برومند، ۱۳۹۱). نانوزئولیت ترکیبی حاوی ۵/۱ درصد وزنی نانونقره و ۵/۹۸ درصد زئولیت طبیعی می‌باشد (شبانی و همکاران، ۱۳۹۰).
۳
زئولیت‌ها گروهی از آلومینوسیلیکات‌های معدنی هیدراته با خلل و فرج ریز هستند که حاوی کاتیون‌های قابل تبدیلی از گروه فلزات قلیایی و قلیایی خاکی می‌باشند که به‌صورت برگشت‌پذیر آب را به خود جذب و مجدداً آزاد می‌کنند و بعضی از کاتیون‌های ساختمانی خود را مبادله می‌نمایند. دو قابلیت عمده زئولیت یعنی تبادلات یونی و جذب سطحی، امکان استفاده از این مواد را در جهت کنترل میزان رطوبت و آمونیاک در کودهای دام و طیور، کاهش بیماری‌های عفونی مربوط به دستگاه گوارش را برآورده ساخته است (مامپتون و فیشمن[۲]،۱۹۷۷). بسیاری از محققین تأثیر زئولیت‌ها را در پرورش دام و طیور مورد بررسی قرار دادند. نتایج برخی از این بررسی‌ها نشان داد که گنجاندن زئولیت در رژیم غذایی سبب افزایش وزن روزانه و ضریب تبدیل خوراک در خوک، گوساله، گوسفند و جوجه‌های گوشتی می‌شود (مامپتون و فیشمن، ۱۹۷۷، پتکووآ و همکاران[۳]، ۱۹۸۱، نستروف و همکاران[۴]، ۱۹۸۴ و پاپایونووآ و همکاران[۵]، ۲۰۰۵). به‌جز اثرات مثبت در عملکرد، زئولیت‌ها در بهبود و پیشگیری بیماری‌ها در حیوانات، کاهش سمیت آمونیاک در بدن دام و طیور، از بین بردن آفلاتوکسین‌ها و دیگر سموم در جیره غذایی دام و طیور نیز کاربرد دارد (پاپایونووآ و همکاران، ۲۰۰۵ و اسمیکال[۶]، ۲۰۱۱).
۴
اگرچه زئولیت‌ها اثرات زیاد بر بهبود پرورش دام دارند اما عواملی مانند خلوص، تعداد تخلخل، خواص فیزیکی و سطحی آن، اندازه ذرات، اندازه دانه، درجه تجمع و شدت تبادل یونی نیز در میزان و نوع اثرات بسیار تاثیر دارد (پاپایونووآ و همکاران، ۲۰۰۵).
نقره فلزی است که از گذشته‌های دور خواص ضد‌میکروبی آن شناخته شده است (زرگران‌اصفهانی و همکاران، ۱۳۸۹). نانونقره از طریق کنترل فعالیت عوامل بیماری‌زا در عرصه‌های مختلف پزشکی، دامپزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و غیره کاربرد دارد (اکرادی و همکاران، ۱۳۹۰).
با توجه به ویژگی‌های نانونقره و زئولیت طبیعی میتوان انتظار داشت که استفاده از نانوزئولیت سبب بهبود پرورش طیور می‌گردد.
۲-۱ اهداف اصلی
۱- بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر خصوصیات استخوان درشت‌نی جوجه گوشتی.
۲-بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر میزان Ca، P،AST و آلکالین فسفاتاز سرم خون جوجه گوشتی.
۳- بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر ترکیب لاشه و فلور میکروبی روده جوجه گوشتی.
۵
فصل دوم
مروری بر پژوهش‌های انجام شده
فصل دوم
مروری بر پژوهش‌های انجام شده
۱-۲ نانوتکنولوژی
۱-۱-۲ تاریخچه نانوتکنولوژی
| برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت fumi.ir مراجعه نمایید. |
strong>
در طول تاریخ بشر از زمان یونان باستان، مردم و به‌خصوص دانشمندان آن دوره بر این باور بودند که مواد را میتوان آن‌قدر به اجزا کوچک تقسیم کرد تا به ذراتی رسید که خرد ناشدنی هستند و این ذرات بنیان مواد را تشکیل می‌دهند. شاید به‌توان گفت که اولین نانوتکنولوژیست‌ها شیشه‌گران قرون وسطایی بوده‌اند که از قالب‌های قدیمی برای شکل دادن شیشه‌هایشان استفاده می‌کرده‌اند. البته این شیشه‌گران نمی‌دانستند که چرا با اضافه کردن طلا به شیشه رنگ آن تغییر می‌کند. رنگ به وجود آمده در این شیشه‌ها بر پایه این حقیقت استوار است که مواد با ابعاد نانو دارای همان خواص مواد با ابعاد میکرو نمی‌باشد (مهندسین مشاور پویا پرتو طرح، ۱۳۹۰). ایده استفاده از خواص مواد در مقیاس نانو را اولین بار ریچارد فیلیپس فاینمن[۷] فیزیک‌دان آمریکایی دانشگاه کالیفرنیا در سال ۱۹۵۹ با مطرح کردن این جمله «آن پایین‌ها کلی اتاق وجود دارد» مطرح کرد (نجف‌زاده، ۱۳۸۹).
طراحی، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتی که اندازه آن‌ها در بازه ۱ تا ۱۰۰ نانومتر قرار دارند را نانو تکنولوژی می‌گویند. در حقیقت ریز شدن مواد سبب تماس بیشتر، فعالیت بیشتر و افزایش مساحت می‌شود (بهشتی‌فر و همکاران، ۱۳۸۸ و نجف‌زاده، ۱۳۸۹). افزایش نسبت سطح به حجم سبب تغییر بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی شده و واکنش‌پذیری ذره بسیار افزایش می‌یابد (زرگران‌اصفهانی و همکاران، ۱۳۸۹).
۹
۲-۱-۲ منشأ نانوذرات
ذرات با اندازه نانو همگی ساخته دست بشر نیستند و از لحاظ منشأ به سه دسته تقسیم می‌شوند:
نانوذرات طبیعی: از قبیل ترکیبات معدنی، ذرات آتشفشانی و ذرات کیهانی که از زمان پیدایش کره زمین وجود دارند و هنوز هم در محیط مشاهده می‌شوند.
نانوذرات انسانی که اغلب بهعنوان محصول جانبی فعالیت‌های انسانی در صنعت تولید می‌شوند و معمولاً منشأ آن فعالیت‌های روزمره بشر مانند دود سیگار، سوزاندن زباله، نانوذرات به وجود آمده در حین جوشکاری هستند.
نانوذرات مصنوعی (مهندسی شده) که این نانوذرات برخلاف شکل‌های طبیعی به‌صورت مصنوعی تولید شده‌اند، در نتیجه بر اساس اهداف، خصوصیات و دیگر شاخص‌هایشان می‌توانند ساخته شوند که شامل نانوذرات مهندسی شده می‌باشد. این نانوذرات عمدتاً به علت ویژگی‌های مطلوبشان مانند خواص جدید فیزیکی و شیمیایی، واکنش پذیری بالاتر تهیه می‌شوند.
نانوذرات طبیعی با نانوذرات سنتز شده تفاوت‌های زیادی دارند. نانوذرات طبیعی معمولاً عمر کوتاه‌تری دارند، اغلب قابل حل در آب می‌باشند و در طی مدت کوتاه، ذرات بزرگ‌تری در حد میکرو تشکیل می‌دهند. (مظاهری‌اسدی و غلامی‌قوام‌آبادی، ۱۳۸۹).
۳-۱-۲ ویژگی‌های نانوذرات
ریخت‌شناسی: اندازه نانو در محدوده‌ای از اندازه مولکول و مواد است که ذرات در این محدوده، خواص بی‌همانند یا به‌طور کیفی متفاوت با ذرات بزرگ‌تر از خود دارند. بیشتر نمونه‌هایی که این خواص را دارند، دارای اندازه‌ای در محدوده کوچک‌تر از ۱۰ نانومتر هستند زیرا در این محدوده اندازه ذرات به شرایط مولکولی پایدارتر نزدیک‌تر است.
۱۰
واکنش‌پذیری: واکنش‌پذری بالای نانوذرات می‌تواند نتیجه سطح ویژه بالای نانوذرات، چگالی بیشتر نواحی واکنش‌پذیر روی سطوح ذره و یا افزایش واکنش‌پذیری این نواحی بر روی سطح باشد.
تحرک: نانوذرات در محیط متخلخل تحرک زیادی خواهند داشت، زیرا اندازه آن‌ها از اندازه سوراخ‌های محیط‌های متخلخل بسیار کوچک‌تر است. معمولاً تحرک نانوذرات در محیط متخلخل را دو عامل، تعداد برخوردهای نانوذرات با محیط متخلخل به ازای واحد جابجایی و ضریب چسبندگی تعیین می‌کند (نجف‌زاده، ۱۳۸۹).
۴-۱-۲ اثرات نامساعد فناوری نانو
ذرات نانو و فناوری نانو جدای از مفید بودن می‌توانند دارای خطرات احتمالی نیز باشند، بنابراین باید مسائل مرتبط با ایمنی و خطرات احتمالی آن را در نظر گرفت. نانوذرات ممکن است سرعت جهش باکتری‌ها را افزایش دهند و تهدیدی بالقوه برای محیط زیست و سلامت انسان باشند. علی‌رقم اینکه فناوری نانو محصولات موجود را موثرتر و کارآمدتر می‌نماید، اندازه این ذرات که جزو خواص مهم آن‌هاست، می‌تواند سلامتی و محیط زیست را تهدید نماید. این ذرات از گرده‌های گل گیاهان و مواد حساسیت‌زای معمولی نیز کوچک‌تر هستند و می‌توانند به سیستم دفاعی و ایمنی بدن موجودات زنده و انسان حمله کنند. بعضی از این ذرات می‌توانند پس از تنفس به کیسه‌های هوایی ریه‌ها آسیب برسانند. به نظر می‌رسد فعالیت سطحی و اندازه ذره، عوامل اصلی در سمی بودن نانوذرات باشد (مظاهری‌اسدی و غلامی‌قوام‌آبادی، ۱۳۸۹).
