— (294)

2422525666496000 2574925849439500
2416892847979000
دانشگاه كشاورزي ومنابع طبيعي رامين خوزستان
دانشكده علوم دامی و صنایع غذایی
گروه علوم دامی
پايان نامه‌ي كارشناسي ارشد فیزیولوژی دام
عنوان:
مقایسه اثرات سطوح مختلف نانو‌زئولیت و زئولیت طبیعی جیره‌ای بر خصوصیات استخوان درشت نی، برخی فراسنجه‌های خونی، ترکیب لاشه و فلور میکروبی روده جوجه‌های گوشتی
نگارش:
نسترن شاه‌ابراهیمی
استادان راهنما:
دکتر خلیل میرزاده
دکتر مرتضی ممویی
استادان مشاور:
دکتر احمد طاطار
دکتر محمد حجتی
بهمن ماه 1393
245698045278300
2402481847316400
نام خانوادگی دانشجو: شاه‌ابراهیمی نام: نسترن
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته و گرایش: علوم دامی-فیزیولوژی دام
استاد (استادان) راهنما: 1- دکتر خلیل میرزاده تاریخ دفاع: 26/11/1393
2- دکتر مرتضی ممویی
استاد (استادان) مشاور: 1- دکتر احمد طاطار
2- دکتر محمد حجتی
مقایسه اثرات سطوح مختلف نانو‌زئولیت و زئولیت طبیعی جیره‌ای بر خصوصیات استخوان درشت نی، فراسنجه‌های خونی، ترکیب لاشه و فلور میکروبی روده جوجه‌های گوشتی
چكيده
این تحقیق به منظور بررسی اثر سطوح مختلف زئولیت طبیعی و نانوزئولیت بر خصوصیات استخوان درشت نی، فراسنجه‌های خونی، ترکیب لاشه و فلور میکروبی روده جوجه‌های گوشتی به‌مدت 42 روز انجام گرفت. بدین منظور، از 336 قطعه جوجه گوشتی سویه راس 308 در قالب هفت تیمار، چهار تکرار و 12 قطعه جوجه در هر تکرار به ‍‍‍صورت طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از: جیره شاهد یا جیره فاقد زئولیت طبیعی یا نانوزئولیت، جیره پایه حاوی زئولیت طبیعی (نیم، یک و یک و نیم درصد) و جیره پایه حاوی نانوزئولیت (نیم، یک و یک و نیم درصد). نتایج مربوط به وزن، طول، حجم و چگالی استخوان درشت‌نی در حالت تازه و خشک و همچنین وزن خاکستر درشت‌نی تحت تاثیر جیره‌های آزمایشی قرار نگرفتند (05/0<P). همچنین، بررسی داده‌های مربوط به فراسنجه‌های خونی حاکی از آن بود که تیمارهای آزمایشی بر میزان فسفر، آلکالین‌فسفاتاز و آلانین‌آمینوترانسفراز سرم خون تاثیر معنی‌دار داشتند (05/0>P)، اما مقدار کلسیم و آسپارتات‌آمینوترانسفراز تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفتند (05/0<P). نتایج به‌دست آمده نشان داد که استفاده از سطوح یاد شده زئولیت و نانوزئولیت تاثیر معنی‌داری بر وزن سینه، ران‌ها، کبد، چربی محوطه‌بطنی و سنگدان نداشت (05/0<P). همچنین مشخص شد که افزودن زئولیت و نانوزئولیت به جیره سبب کاهش معنی‌دار تعداد کل باکتری‌ها و باکتری اشریشیاکولای روده جوجه‌های گوشتی ‌شود (05/0>P).
واژه های کلیدی: آسپارتات‌آمینوترانسفراز، آلانین‌آمینوترانسفراز، آلکالین‌فسفاتاز، اشریشیا کولای، فسفر، کلسیم.
2481580848868000
2454564730250000246570538036500
تقدیم به
پدر و مادر عزیزم
دو اسوه رادمردی و پایداری در عرصه پر تلاطم زندگیم، دو عزیزی که با تحمیلی عظیم و صبری جزیل سوسوی بی‌رمق زیستن و امیدوار بودن در زندگی را در ذره ذره وجودم شعله‌ور ساختن و خود در حرارت این شعله اندک اندک آب گشتند.
صبر و بردباریشان تکیه‌گاهم
وجود و ایمانشان افتخارم
تداوم سایشان آرزویم
دو روح بزرگ که به من هستی بخشیدن و دو اسم اعظمی که هرچه دارم از وجود ایشان دارم پس این بضاعت کم‌مایه را به حضور منیع‌شان تقدیم می‌دارم.
251523560160900
24037887843001002458085844931000
نخستین سپاس و ستایش از آن خداوندی است که بنده کوچکش را در دریای بیکران اندیشه، قطره‌ای ساخت تا وسعت آن را از دریچه اندیشه‌های ناب آموزگارانی بزرگ به تماشا نشیند. لذا اکنون که در سایه‌سار بنده‌نوازی‌هایش پایان‌نامه حاضر به انجام رسیده است، بر خود لازم می‌دانم تا مراتب سپاس را از بزرگوارانی به‌جا آورم که اگر دست یاری‌گرشان نبود، هرگز این پایان‌نامه به انجام نمی‌رسید.از اساتید صبور و با تقوا جناب آقای دکترخلیل میرزاده و جناب آقای دکتر مرتضی ممویی که در کمال سعه صدر، با حسن خلق و فروتنی، از هیچ کمکی در این عرصه بر من دریغ ننمودند و زحمت راهنمایی این رساله را بر عهده گرفته‌اند، از اساتید با کمالات و شایسته جناب آقای دکتر احمد طاطار و جناب آقای دکتر محمد حجتی، که زحمت مشاوره این رساله را در حالی متقبل شدند که بدون مساعدت ایشان، این پروژه به نتیجه مطلوب نمی‌رسید و از اساتید فرزانه و دلسوز؛ جناب آقای دکتر طباطبایی و خانم دکتر سالاری که زحمت داوری این رساله را متقبل شدند؛ کمال تشکر و قدردانی را دارم.
از سرکار خانم دکتر قدسی کمال تشکر و قدردانی را دارم و از ایزد پاک برای ایشان سلامتی و توفیق روزافزون را خواستارم.
قدردان محبت‌های و مهربانی‌های سرکار خانم دکتر یاسمن شاه‌ابراهیمی، جناب آقای مهندس اشکان ذوالنوری و گلشن شاه‌ابراهیمی هستم و همواره آرزومند آرزوهای زیبایشانم.
از همکاری صمیمانه دوستان گرامی خانم‌ها: سیده اکرم موسوی، سارا صفری‌راد، فاطمه بهوندی، سهیلا بیاتی، مریم سهیرات طرفی، سمیه ابراهیمی، فاطمه جعفری، معصومه رضایی، الهه رضایی و حمیده حسینی و آقایان شیرعلی و منجزی کمال تشکر و قدردانی را دارم.
از خانم جعفری، آقایان شافی، نوروزی و عمو حسن نیز کمال تشکر و سپاس‌گذاری را دارم.
23939501120775002394392846518500
24878157953375002489835121602500
2321667838186000فهرست مطالب ……………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه
فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3
1-1 بیان مسئله و ضرورت اجرای تحقیق …………………………………………………………………………………………………… 3
2-1 اهداف اصلی …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5
فصل دوم: مروری بر پژوهش‌های انجام شده ………………………………………………………………………………………………… 9
1-2 نانوتکنولوژی …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
1-1-2 تاریخچه نانوتکنولوژی ……………………………………………………………………………………………………………………… 9
2-1-2 منشأ نانوذرات ………………………………………………………………………………………………………………………………… 10
3-1-2 ویژگی‌های نانوذرات ……………………………………………………………………………………………………………………….. 10
4-1-2 اثرات نامساعد فناوری نانو ……………………………………………………………………………………………………………… 11
5-1-2 راه‌های تماس و ورود نانوذرات به بدن …………………………………………………………………………………………… 12
6-1-2 برخی راه‌های کنترل اثرات مضر نانوذرات ……………………………………………………………………………………… 12
7-1-2 فناوری نانو و کشاورزی ………………………………………………………………………………………………………………….. 13
8-1-2 کاربرد فناوری نانو در علوم دامی و دامپزشکی ……………………………………………………………………………… 13
2-2 نانوزئولیت ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 15
1-2-2 کلیات نانوزئولیت ……………………………………………………………………………………………………………………………. 15
2-2-2 سنتز نانوزئولیت …………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
3-2-2 کاربرد نانوزئولیت …………………………………………………………………………………………………………………………… 16
4-2-2 خصوصیات نانوزئولیت ……………………………………………………………………………………………………………………. 16
5-2-2 تاثیر نانوزئولیت بر جیره‌های حاوی آفلاتوکسین ………………………………………………………………………….. 17
3-2 زئولیت ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18
1-3-2 کلیات زئولیت ………………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2256790694810الف
00الف
2-3-2 ساختمان زئولیت‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………….. 19
3-3-2 انواع زئولیت ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 21
4-3-2 پیدایش و منشأ زئولیت‌ها از نظر زمین‌شناسی …………………………………………………………………………….. 22
5-3-2 خواص زئولیت‌ها …………………………………………………………………………………………………………………………… 23
6-3-2 جذب آلودگی‌ها و تصفیه آب ……………………………………………………………………………………………………….. 24
7-3-2 جذب ازت خاک ……………………………………………………………………………………………………………………………. 25
8-3-2 جذب و حذف فلزات سنگین و نیمه سنگین از محیط‌زیست ……………………………………………………… 25
9-3-2 حذف آلایندهای گازی در تأسیسات صنعتی و دامداری …………………………………………………………….. 26
10-3-2 حذف عناصر و مواد رادیواکتیو از محیط‌زیست …………………………………………………………………………. 27
11-3-2 تجزیه و تخریب زباله‌های رادیواکتیو ناشی از آزمایش‌ها و حوادث هسته‌ای ……………………………. 27
12-3-2 استفاده از زئولیت جهت کاهش آلودگی‌های ناشی از سموم قارچی ………………………………………… 28
13-3-2 تأثیر زئولیت بر نشخوارکنندگان ……………………………………………………………………………………………….. 28
1-13-3-2 کاهش آمونیاک …………………………………………………………………………………………………………………….. 28
2-13-3-2 افزایش عملکرد، وزن و شیر …………………………………………………………………………………………………. 29
3-13-3-2 pH شکمبه ………………………………………………………………………………………………………………………….. 30
4-13-3-2 کاهش بیماری‌های متابولیکی ………………………………………………………………………………………………. 30
14-3-2 استفاده از زئولیت در پرورش آبزیان …………………………………………………………………………………………. 31
15-3-2 تأثیر زئولیت بر مرغ‌های تخم‌گذار …………………………………………………………………………………………….. 32
16-3-2 استفاده از زئولیت در مرغ‌های گوشتی ……………………………………………………………………………………… 33
1-16-3-2 عملکرد و ترکیب لاشه و راندمان پروتئین جوجه گوشتی …………………………………………………… 33
2-16-3-2 تأثیر زئولیت بر کیفیت بستر ………………………………………………………………………………………………… 35
3-16-3-2 تأثیر زئولیت بر فراسنجه‌های خونی …………………………………………………………………………………….. 35
4-2 نانوذرات نقره …………………………………………………………………………………………………………………………………… 36
2453280407670ب
00ب
1-4-2 کلیات …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 36
2-4-2 ویژگی‌های نانوذرات نقره …………………………………………………………………………………………………………….. 38
3-4-2 راه‌هاي جذب نانونقره ………………………………………………………………………………………………………………….. 39
4-4-2 توزیع و انتشار نقره در بافت‌ها و اندام‌های بدن ………………………………………………………………………….. 39
5-4-2 دفع نقره ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 40
.6-4-2 محدودیت در استفاده از نانونقره ………………………………………………………………………………………………… 40
5-2 استخوان درشت نی …………………………………………………………………………………………………………………………. 42
6-2 فراسنجه خونی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 43
1-6-2 آنزیم‌های کبدی ………………………………………………………………………………………………………………………… 43
2-6-2 آلکالین فسفاتاز …………………………………………………………………………………………………………………………… 43
3-6-2 آنزیم آلانین آمینوترانسفراز و آسپارتات آمینوترانسفراز ……………………………………………………………. 44
7-2 فلور میکروبی روده ………………………………………………………………………………………………………………………… 45
فصل سوم مواد و روش‌ها …………………………………………………………………………………………………………………………… 49
1-3 ویژگی‌های محل اجرای آزمایش ………………………………………………………………………………………………………. 49
2-3 مشخصات سالن پرورش …………………………………………………………………………………………………………………….. 49
3-3 آماده‌سازی سالن و وسایل مورد نیاز ………………………………………………………………………………………………….. 49
4-3 گروه‌ها و پرندگان آزمایشی ………………………………………………………………………………………………………………… 50
5-3 مدیریت پرورش ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 50
1-5-3 دما ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 50
2-5-3 روشنایی …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 50
3-5-3 رطوبت ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 51
4-5-3 دانخوری و آبخوری ………………………………………………………………………………………………………………………… 51
6-3 برنامه واکسیناسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………. 51
2417445349885ج
00ج
7-3 مشخصات جیره ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 52
8-3 خصوصیات استخوان درشت‌نی ………………………………………………………………………………………………………….. 55
9-3 فراسنجه‌های خونی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 55
10-3 ترکیب لاشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55
11-3 فلور میکروبی روده …………………………………………………………………………………………………………………………….. 56 12-3 مدل آماری و تجزیه و تحلیل ……………………………………………………………………………………………………………. 57
فصل چهارم: نتایج و بحث ……………………………………………………………………………………………………………………………. 61
1-4 مقایسه اثر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر خصوصیات استخوان درشت نی …………………………………………..61
2-4 مقایسه اثر سطوح مختلف نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر فراسنجه‌های خونی جوجه‌های گوشتی …. 64
1-2-4 کلسیم و فسفر ………………………………………………………………………………………………………………………………… 65
2-3-4 آنزیم‌های کبدی ……………………………………………………………………………………………………………………………… 68
‌3-4 مقایسه اثر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر ترکیب لاشه و اجزای داخلی آن …………………………………….. 70
1-3-4 تأثیر زئولیت طبیعی و نانوزئولیت بر ترکیب لاشه …………………………………………………………………………. 70
2-3-4 مقایسه اثر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر وزن اندام‌های داخلی بدن …………………………………………… 74
5-4 مقایسه اثر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر فلور میکروبی روده …………………………………………………………… 75
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………….. 83
1-5 نتیجه‌گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………………………… 83
2-5 پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 84
فصل ششم: منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 87
2435225195580د
00د
2446406627799600
فهرست اشکال
شکل SEQ شکل \* ARABIC 1-2 ساختمان چهار وجهی زئولیت ………………………………………………………………………………………………….. 20
2522855173355ه
00ه
254977364198500
فهرست جداول
جدول 1-2 فرمول و خواص فیزیکی برخی از زئولیت‌های مهم معدنی ……………………………………………………… 21
جدول 1-3 برنامه واکسیناسیون طیور مورد استفاده در آزمایش ……………………………………………………………… 51
جدول 2-3 ترکیب شیمیایی زئولیت استفاده شده در این آزمایش …………………………………………………………… 52
جدول 3-3 ترکیب جیره‌های آزمایشی در دوره آغازین (برحسب درصد هوای خشک) …………………………… 53
جدول 4-3 ترکیب جیره آزمایشی در دوره رشد (برحسب درصد هوای خشک) …………………………………… 54
جدول 1-4 مقایسه میانگین اثر تیمارهای آزمایشی بر خصوصیات استخوان درشت نی در سن 42 روزگی 61
جدول 2-4 مقایسه میانگین اثر تیمارهای آزمایشی بر فراسنجه‌های خونی در سن 42 روزگی …………….. 65
جدول 3 -4 مقایسه میانگین اثیر تیمارهای آزمایشی بر خصوصیات لاشه در سن 42 روزگی (برحسب درصد‌ وزن زنده) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 71
جدول 4-4 مقایسه میانگین اثر تیمارهای آزمایشی بر اندام‌های داخلی در سن 42 روزگی (بر حسب درصد وزن زنده) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75
جدول 5-4 مقایسه میانگین اثر تیمارهای آزمایشی بر جمعیت فلور میکروبی بخش ایلئوم روده کوچک در سن 42 روزگی (Log cfu/gr) ………………………………………………………………………………………………………………….. 77
2487930579755ی
00ی
2490952583461ی
00ی

فصل اول
مقدمه
2468647271358800
2448560842454500
فصل اولمقدمه1-1 بیان مسئله و ضرورت اجرای تحقیقتأمین 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، 1391)، 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، 1383).
251206029514803
003
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،1391). 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، 1389). اندازه نانوذرات به‌طور متوسط در محدوده 1 تا 100 نانومتر است (اکرادی وهمکاران، 2012). با تغییر اندازه ذرات از میکرومتر به نانومتر که برابر 9-10 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، 1389). 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، 1391). نانو‌زئولیت ترکیبی حاوی 5/1 درصد وزنی نانو‌نقره و 5/98 درصد زئولیت طبیعی می‌باشد (شبانی و همکاران، 1390).
252920553187604
004
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،1977). 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، 1977، پتکووآ و همکاران، 1981، نستروف و همکاران، 1984 و پاپایونووآ و همکاران، 2005). 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، 2005 و اسمیکال، 2011).
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، 2005).
نقره فلزی است که از گذشته‌های دور خواص ضد‌میکروبی آن شناخته شده است (زرگران‌اصفهانی و همکاران، 1389). 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، 1390).
با توجه به ویژگی‌های نانونقره و زئولیت طبیعی می‌توان انتظار داشت که استفاده از نانوزئولیت سبب بهبود پرورش طیور می‌گردد.
2-1 اهداف اصلی1- بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر خصوصیات استخوان درشت‌نی جوجه گوشتی.
2-بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر میزان Ca، P،AST و آلکالین فسفاتاز سرم خون جوجه گوشتی.
3- بررسی تاثیر نانوزئولیت و زئولیت طبیعی بر ترکیب لاشه و فلور میکروبی روده جوجه گوشتی.
242915015396525
005

2348217808291500
فصل دوم
مروری بر پژوهش‌های انجام شده
2461112368031100
2545190841720100
فصل دوممروری بر پژوهش‌های انجام شده1-2 نانوتکنولوژی
1-1-2 تاریخچه نانوتکنولوژیدر 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، 1390). ایده استفاده از خواص مواد در مقیاس نانو را اولین بار ریچارد فیلیپس ‌فاینمن فیزیک‌دان آمریکایی دانشگاه کالیفرنیا در سال 1959 با مطرح کردن این جمله «آن پایین‌ها کلی اتاق وجود دارد» مطرح کرد (نجف‌زاده، 1389).
239395012719059
009
طراحی، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتی که اندازه آن‌ها در بازه 1 تا 100 نانومتر قرار دارند را نانو تکنولوژی می‌گویند. در حقیقت ریز شدن مواد سبب تماس بیشتر، فعالیت بیشتر و افزایش مساحت می‌شود (بهشتی‌فر و همکاران، 1388 و نجف‌زاده، 1389). افزایش نسبت سطح به حجم سبب تغییر بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی شده و واکنش‌پذیری ذره بسیار افزایش می‌یابد (زرگران‌اصفهانی و همکاران، 1389).
2-1-2 منشأ نانوذراتذرات 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، 1389).
3-1-2 ویژگی‌های نانوذرات2505075116332010
0010
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 10 نانومتر هستند زیرا در این محدوده اندازه ذرات به شرایط مولکولی پایدارتر نزدیک‌تر است.
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، 1389).
4-1-2 اثرات نامساعد فناوری نانوذرات 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، 1389).
2497455145859511
0011
افزایش ریسک استفاده از تولیدات مصنوعی حاصل از فناوری نانو: ایجاد خطراتی مرتبط با علم ژنتیک (زیست‌شناسی) در موجودات زنده از جمله انسان، اگر این اجزای مصنوعی ناقص عمل کنند باعث افزایش خطر در بیمار می‌شوند.
مقیاس فیزیکی تولیدات مصنوعی بر اساس فناوری نانو: فناوری نانو امنیت و سلامت اشخاص را تهدید خواهد نمود زیرا جستجو برای یافتن تولیدات مصنوعی در اندازه نانو که قادر به برهم زدن امنیت و ایجاد آسیب‌های شخصی باشد بسیار مشکل خواهد بود، اگر تولیدات مصنوعی بی‌مصرف در مقیاس نانو به‌صورت کنترل نشده گسترش یابد می‌تواند باعث تخریب محیط‌زیست شود (جعفری‌صمیمی و همکاران، 1388).
5-1-2 راه‌های تماس و ورود نانوذرات به بدنتنفس، جذب پوستی و بلعیدن از جمله راه‌های ورود نانوذرات به بدن است. علی‌رقم این سه عضو پوست، ریه و روده باریک به علت تماس مستقیم با عوامل محیطی، به‌عنوان راه‌های اصلی ورود ذرات به بدن شناخته شده‌اند، اما به‌طور غیر مستقیم سیستم‌های قلبی عروقی و گردش خون، مغز و کبد متأثر از حضور نانوذرات هستند. استنشاق نانوذرات دو اثر عمده بر بدن انسان دارد:
باعث ایجاد تورم در دستگاه گوارش می‌شود.
با انتقال از راه جریان خون به دیگر اعضای حیاتی یا بافت‌های بدن، سبب عوارض قلبی و عروقی و حتی اختلال در دستگاه عصبی مرکزی می‌شود (مظاهری‌اسدی و غلامی‌قوام‌آبادی، 1389).
6-1-2 برخی راه‌های کنترل اثرات مضر نانوذراتاز تماس پوست با نانوذرات و یا محلول‌های حاوی نانوذرات جلوگیری شود.
شستشوی دست‌ها و رعایت بهداشت فردی در محیط کار با نانوذرات انجام گیرد.
دفع و انتقال زباله‌های نانوذرات طبق اصول زباله‌ای شیمیایی خطرناک صورت پذیرد.
وسایل مورد استفاده در کار کردن با نانوذرات باید قبل از استفاده مجدد، از نظر آلودگی کنترل شود.
2371090157387712
0012
برچسب مواد غذایی نانو در مورد محصولاتی که با این فناوری تولید شده‌اند، جهت آگاهی استفاده شود (مظاهری‌اسدی و غلامی‌قوام‌آبادی، 1389).
7-1-2 فناوری نانو و کشاورزیعلوم کشاورزی نیز از پیشرفت‌هایی که فناوری نانو به ارمغان آورده است بی‌بهره نبوده، فناوری نانو می‌تواند از این ابزارها برای تشخیص رفتارهای مولکولی بیماری‌ها، کشف سریع بیماری و افزایش توانایی گیاهان برای جذب مواد غذایی استفاده کند، هم‌چنین در صنایع کشاورزی می‌توان از حسگرها و سیستم‌های رسانش هوشمند برای مبارزه با ویروس و پاتوژن‌های محصولات کشاورزی بهره جست (پوررحیم و همکاران 1387). بر اساس تعریف اسکوت و چن (2013) هر محصول کشاورزی و غذایی که در یکی از مراحل تولید، نگه‌داری، فراوری، بسته‌بندی و جابجایی آن از یکی از دستاوردهای فناوری نانو استفاده گردد اصطلاحاً نانو غذا نامیده می‌شود. در کشاورزی و مواد غذایی، طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی فناوری نانو با اهداف مختلفی مانند بهبود ایمنی مواد غذایی، افزایش بسته‌بندی مواد غذایی و ارائه غذاهای بهتر در سطح جهان در حال توسعه است (گیلایوم، 2012).8-1-2 کاربرد فناوری نانو در علوم دامی و دامپزشکیفناوری نانو دارای پتانسیل فوق‌العاده‌ای برای انقلاب در علوم دامی بوده و می‌تواند ابزارهایی برای زیست‌شناسی سلولی مولکولی، فیزیولوژی، ژنتیک دام و تولیدمثل ارائه دهد (اسکوت و چن،2013). از جمله کاربردهای فناوری نانو در علوم ‌دامی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
2433320302196513
0013
سیستم تحویل دارو: این سیستم شامل بسته‌های کوچک مهر و موم شده از دارو است که اجازه استفاده از مقادیر کم دارو را می‌دهد. این بسته‌ها حاوی کد مولکولی خاصی است که سبب می‌شود دارو فقط به قسمت موردنظر تحویل داده شود به همین دلیل سایر اجزا از عوارض و اثرات دارو در امان می‌باشند. سیستم‌های نانو و میکرو به‌عنوان حامل به این سیستم یاری می‌رسانند، هم‌چنین این سیستم می‌تواند شامل قسمت تشخیص مواد شیمیایی و قابلیت تصمیم‌گیری برای خودتنظیمی دارو یا درمان با مواد مغذی باشد. سیستم تحویل دارو به کاهش استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها و کاهش هزینه دارویی کمک می‌کند.
تشخیص و درمان بیماری: شامل تشخیص زود هنگام بیماری توسط ریزتراشه‌ها است. ریزتراشه‌ها دستگاهی است که از صدها یا هزاران رشته DNA کوتاه در مدار سیلیکونی می‌باشد. از ریزتراشه‌ها می‌توان برای ردیابی منبع مواد غذایی در محصولات گوناگون حیوان نیز استفاده کرد. نانوحسگرها دستگاه یا سیستمی است که یک ماده شیمیایی، بیولوژیکی و یا بافت را تشخیص و اندازه‌گیری می‌کند. از این دستگاه می‌توان برای تشخیص و شناسایی مقادیر بسیار کمی از یک ماده شیمیایی آلوده، ویروس یا باکتری استفاده کرد (پاتیل و همکاران، 2009). نانو پوسته‌ها نوعی لایه‌ها یا روکش‌های فوق‌العاده نازک (مثل طلا) یا دی‌الکتریک (مانند سیلیس) است. نانو پوسته‌ها را می‌توان با اهداف هدفمند مانند از بین بردن سلول‌های سرطانی به جریان خون تزریق کرد (هیرسچ و همکاران، 2003). از دیگر نانوذرات، نانوذراتی است که از اکسید آهن ساخته شده و دارای خاصیت فوق‌العاده مغناطیسی است که زمانی‌که در جریان خون قرار می‌گیرد تومور هدف را شناسایی کرده و آن را تجزیه می‌کند (پاتیل و همکاران، 2009). شکل دیگر نانو مواد کریستال‌های کوانتمی در مقیاس نانومتری است که ابتدا برای برنامه‌های الکترونیکی توسعه داده شد از این نقاط نیز برای شناسایی و تشخیص تومور استفاده می‌شود (اسکوت و چن،2003).
2418715406209514
0014
مدیریت پرورش و تولیدمثل: مدیریت پرورش یک مشکل پرهزینه و بسیار وقت‌گیر برای دامداران است. امروزه از نانولوله‌هایی که زیرپوست حیوان کاشت می‌شود برای اندازه‌گیری تغییرات سطح استرادیول در خون مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این نانو لوله‌ها برای ردیابی فحلی در حیوانات نیز استفاده می‌گردد، هم‌چنین با استفاده از توالی ژنوم دام و ریز تراش‌های نانویی می‌توان سرعت پرورش را افزایش و بیماری‌های ژنتیکی را تشخیص داد (پاتیل و همکاران، 2009).
2-2 نانوزئولیت1-2-2 کلیات نانوزئولیتوقتی 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، 1391). نسبت اتم‌های خارجی (سطحی) به داخلی با کاهش اندازه ذرات به‌سرعت افزایش می‌یابد و نانوذرات زئولیت سطح خارجی بزرگ و نیز فعالیت سطحی بالایی در مقایسه با زئولیت معمولی خواهند داشت به‌علاوه، کریستال‌های زئولیتی کوچک‌تر طول مسیرهای نفوذ را نسبت به زئولیت‌های بزرگ‌تر در مقیاس میکرومتر، کاهش می‌دهند (جوان‌بخت، 1392).
2-2-2 سنتز نانوزئولیت2521585442722015
0015
نانوزئولیت نقره، نانوذرات نقره تثبیت شده بر پایه زئولیت معدنی است (غلام‌حسینی‌زهرایی و همکاران، 1392). در میان روش‌های مختلف ساخت نانوکریستال‌های زئولیتی، استفاده از سل آمورف اولیه مؤثرترین و پرکاربردترین روش است. مواد آغازین برای تهیه سل معمولاً نمک‌های فلزات معدنی یا ترکیبات آلی فلزی مثل آلکوکسیدهای فلزی هستند. در یک فرایند سل ژل نوعی ماده پیش‌ساز در معرض یک سری از واکنش‌های هیدرولیز و پلیمریزاسیون قرار می‌گیرد تا سوسپانسیونی کلوئیدی یا سل تشکیل دهد. هنگامی‌که سل در یک قالب ریخته شود، ژلی مرطوب شکل می‌گیرد. با خشک کردن و فراورش حرارتی، این ژل به ذرات شیشه‌ای یا سرامیکی متراکم تبدیل می‌شود. اکثر سنتزهای نانوکریستال‌های زئولیتی در سل‌های آمورفی انجام گرفته‌اند که در آن‌ها فقط ذرات آمورف مجزا حضور دارند. این روش سنتزی سبب تشکیل سوسپانسیونی کلوئید از ذرات زئولیتی مجزا می‌شود که اغلب دارای توزیع اندازه ذرات کوچک و ریز 100 نانومتر هستند. سوسپانسیون‌های زئولیتی سنتزی معمولاً به‌وسیله سانتریفیوژ پرسرعت و پراکندگی در یک مایع درون حمام فراصوتی خالص می‌شوند. به‌طور کلی، سنتز زئولیت در دمای بین 90-200 سانتی‌گراد و طی مدت زمان بین چندین ساعت تا چندین هفته صورت می‌پذیرد. متغیرهایی مثل ترکیب مخلوط واکنش، دما و زمان اثر ویژه‌ای ساختار بلوری زئولیت دارند (جوان‌بخت،1392).
3-2-2 کاربرد نانوزئولیتنانوزئولیت را می‌توان به‌عنوان جاذبی مناسب با کارایی بالا برای حذف مواد آلی و فسفر، از منابع آلوده به فسفر معرفی کرد. نانوزئولیت‌ها دارای سطح ویژه‌ای هستند که باعث جذب آنیون‌ها می‌شود. ظرفیت یونی بالای نانوزئولیت، زمینه را برای اصلاح آن‌ها با کاتیون‌های آلی نظیر تری متیل آمونیوم، هگزا دسیل تترا متیل آمونیوم و تترا اتیل آمونیوم در حذف آنیون‌ها آماده می‌سازد. از نانوزئولیت‌ها می‌توان به‌عنوان کاتالیزور در انجام واکنش‌های کراکینگ و هم‌چنین در تهیه الکترودهای اصلاح شده استفاده کرد، هم‌چنین ساختار مناسبی برای بهسازی در شوینده‌ها جهت رفع آلودگی محیط‌زیست هستند (مرادیان و برومند،1391).
نانوزئولیت به‌صورت ماده افزودنی به دلیل قابلیت امتزاج‌پذیری بسیار خوب در صنعت دام و طیور به کار می‌رود و دارای خاصیت ضد باکتری، ضد ویروسی، ضد قارچ و کپک بوده و از این جهت می‌توان در مواد اولیه خوراک و جیره غذایی کامل دام، طیور و آبزیان بدون در نظر گرفتن میزان رطوبت آن‌ها به کار برد. این ماده هیچ خطری برای انسان ندارد و تنها ضدعفونی‌کننده شیمیایی است که فاقد اثرات سرطان‌زایی و جهش‌زایی برای انسان می‌باشد (قزللو و همکاران، 1387).
4-2-2 خصوصیات نانوزئولیت2411472226784316
0016
نانوزئولیت‌ ماده‌ای ضد باکتری، ضد قارچ و ضد ویوس‌ها هستند که توانایی ایجاد مقاومت در برابر انواع میکروارگانیسم‌ها حتی در دزهای پایین را دارد. نانوزئولیت‌ها با محیط زیست سازگار بوده و دارای خصوصیاتی همچون اختلاط‌پذیری آسان، عدم خوردگی فلزات و بدون بو می‌باشند (قزللو و همکاران، 1387).
5-2-2 تاثیر نانوزئولیت بر جیره‌های حاوی آفلاتوکسین2434590802767017
0017
آفلاتوکسین عمدتاً توسط قارچ آسپرجیلوس فلاویس و بیشتر در خوراک‌ها در محیط‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری تولید می‌شود. تاکنون 17 نوع مختلف آفلاتوکسین شناسایی شده است که در بین آن‌ها نوع B1، B2، G1، G2 بیشتر مشاهده شده و سمی‌ترین نوع آن B1 است، که سرطان‌زا می‌باشد (فیلیپس و همکاران، 1995، صفامهر و شیوازاد، 1385، عظیمی و همکاران، 1391 و یونوس و همکاران، 2011). مایکوتوکسین‌ها با ایجاد بیماری منجر به اسهال، آسیب به بافت کبد و کلیه، بزرگ شدن کبد، طحال و لوزالمعده، تضعیف استخوان، کم‌خونی، افزایش حساسیت به تهاجم عوامل عفونی و استرس محیطی، تضعیف سیستم ایمنی، جهش‌زایی ناهنجاری‌های مادرزادی و سرطان‌زایی و کاهش وزن می‌شود (فیلیپس و همکاران، 1995، صفامهر و شیوازاد، 1385، عظیمی و همکاران، 1391 و یونوس و همکاران، 2011)، هم‌چنین نشانه‌های آسیب‌شناختی و تغییرات پاتولوژی ضایعات کبدی مانند رنگ‌پریدگی، هیپرپلازی مجرای صفراوی، نکروز و فیبروز نمایان می‌شود و با نشانه‌هایی همچون بی‌حالی، کم‌اشتهایی به همراه کاهش رشد، کاهش راندمان غذایی، کاهش تخم‌مرغ، افزایش حساسیت به استرس‌های میکروبی و محیطی و افزایش مرگ و میر همراه است. سموم آفلاتوکسین به‌طور معمول در سراسر جهان جیره طیور که حاوی گندم، ذرت، سویا و ذرت خوشه‌ای است را آلوده می‌کند (میلر، 1995، مازو و همکاران، 2000، هووینگ و همکاران، 2001 و کاکی و همکاران، 2012). روش‌های مختلفی برای رفع آفلاتوکسین خوراک استفاده می‌شود از جمله این روش‌ها می‌توان به روش‌های فیزیکی مانند حرارت دادن، روش‌های شیمیایی مانند استفاده از مواد اسیدی و بازی، استفاده از اشعه گاما و ترکیبات کلره و روش‌های بیولوژیکی اشاره کرد (ساماراجیوا و همکاران، 1990، کسیسی و همکاران، 1998 و مازو و همکاران، 2000). در چند بررسی محدود عظیمی و همکاران (1391) و شبانی و همکاران (1390) تاثیر مثبت نانوزئولیت را در کاهش اثرات منفی آفلاتوکسین در جیره جوجه‌های گوشتی نشان دادند. شبانی و همکاران (1390) نشان دادند که استفاده از نانوزئولیت در جیره حاوی آفلاتکسین سبب افزایش معنی‌دار در افزایش وزن و افزایش میزان پروتئین کل، تری‌گلیسرید و کلسترول سرم خون نسبت به تیمار حاوی آفلاتوکسین و بدون نانوزئولیت شد، هم‌چنین استفاده از نانوزئولیت در جیره سبب بهبود ضریب تبدیل خوراک مصرفی و کاهش میزان مصرف خوراک نسبت به تیمار حاوی آفلاتوکسین گردیده است.
3-2 زئولیت1-3-2 کلیات زئولیتزئولیت‌ها جامدات بلوری آلومینوسلیکات هیدراتی می‌باشند که دارای کاتیون‌هایی از خانواده فلزات قلیایی و قلیایی خاکی هستند که ساختمان سه‌بعدی نامحدودی دارند. زئولیت‌ها دارای منافذ ریز، حفره‌ها و کانال‌هایی با ابعاد 3 تا 10 آنگستروم می‌باشند که غربال مولکولی نیز نامیده می‌شوند. همه زئولیت‌ها به ميزان 10 تا 20 درصد آب در ترکيب خود دارند که همه يا بخشى از اين آب در 350 درجه سانتی‌گراد از آن‌ها بيرون می‌رود پيوند مولکول‌های آب در شبکه اين کانی‌ها ضعيف است در اثر دما بدون آنکه ساختمان شبکه فرو ريزد، آب خود را از دست می‌دهد اين عمل به‌صورت برگشت‌پذیر انجام می‌گیرد کاتیون‌ها، عناصر قليايى و قليايى خاکی‌اند که می‌توانند با حفظ توازن يونى عمل جانشينى را انجام دهند (مامپتون و فیشمن، 1977، حجازی و قربانی، 1373 و پاپایوانوا و همکاران، 2005).
2546985175323518
0018
زئولیت اولین بار در کشور سوئد توسط فردریک کرنستدت، کانی‌شناس سوئدی در سال 1756 کشف کرد که به هنگام گرم شدن در یک زمان هم می‌جوشند و هم ذوب می‌شوند، بنابراین کلمه زئولیت که از Zeo یونانی به معنای جوشیدن و Lithos به معنای سنگ می‌آید را برای این نوع کریستال‌ها انتخاب کرد. زئولیت‌ها اکنون به مولکول‌های غربالی معروف‌اند (فرهومند، 1381، کارگر‌راضی و حبیبی، 1391 و مانتالو و همکاران، 2012).
2-3-2 ساختمان زئولیت‌هازئولیت‌ها تکتوسلیکات‌هایی هستند که معمولاً با کانی‌هایی همچون کوارتز و فلدسپار همراه می‌باشند و دارای چارچوب ساختمانی و سه‌بعدی متشکل از یک چهاروجهی SiO4-4 هستند که تمامی رئوس آن را یون‌های اکسیژن به‌صورت اشتراکی با چهاروجهی‌های مجاور اشغال نموده‌اند (مامپتون و فیشمن، 1977). ساختمان نانوزئولیت در شکل 1-2 نشان داده شده است. این نظم ساختمانی چهاروجهی سیلیکات، نسبت سلیسیم به اکسیژن را تا حدی کاهش می‌دهد و در صورتی که تنها کاتیون‌های شرکت‌کننده در این شبکه، سیلسیم باشند، این نوع کانی‌ها همانند کوارتز از لحاظ بار الکتریکی خنثی می‌باشد، اما در ساختمان انواع زئولیت‌ها سیلیس‌های چهارظرفیتی جای خود را به آلومینیوم سه ظرفیتی می‌دهند که منجر به کاهش بار مثبت در آن‌ها می‌شود. این کاهش بار در نتیجه کاتیون‌های تک و دو ظرفیتی مانند Ca++، K+، Na+ و دیگر نقاط این شبکه ساختمانی جبران می‌شود. بدین ترتیب فرمول کلی اکسید زئولیت به قرار زیر تعیین می‌شود:
رابطه‌ی (1-2)M2/nO.Al2O3.XSiO2.YH2O
2411730274002519
0019
در این فرمول M برابر است با کاتیون‌های قلیایی خاکی، n برابر است با ظرفیت آن کاتیون، X برابر است با ضریبی از 2 تا 10 و Y برابر است با ضریب از 2 تا 7.

شکل 1-2 ساختمان چهار وجهی زئولیت.همان‌گونه که از شکل 2-1 دیده می‌شود این چندوجهی‌های مجزا به چندین روش به یکدیگر متصل می‌شوند (برای مثال با یک جفت زنجیر چهارتایی و یا یک جفت زنجیره شش‌تایی از یون‌های اکسیژن). شواهد موجود نشان می‌دهد که ساختمان هر دو شکل چندوجهی‌های ساده و مرکب فضای خالی وجود دارد، که به ساختمان میکروسکوپی زئولیت منظره اسفنجی شکلی می‌دهند. در چندوجهی‌های ساده نیز مجاری نیز برای عبور کوچک‌ترین مولکول‌ها تا قطر 8 آنگستروم وجود دارد. از 40 نوع زئولیت طبیعی شناخته شده فقط 9 نوع آن دارای ارزش بهره‌برداری از معادن هستند که در جدول 1-2 طبقه‌بندی شده‌اند (مامپتون و فیشمن، 1977).
2506980343535020
0020

جدول 1-2 فرمول و خواص فیزیکی برخی از زئولیت‌های مهم معدنیزئولیت فرمول شیمیایی درجه تخلخل حداکثرقدرت یونی
آنالسیم Na10(Al16Si32O96)-16H2O 18 54/4
کلینوپتیلولیت Na3K3)(Al6Si30O72)-24H2O) 39 54/2
چابازیت (Na2Ca)6(Al12Si24O72)-40H2O 47 81/3
ایرونیت (NaCa0.5K)9(Al9Si27O72)-27H2O 35 12/3
فاجاسیت Na58(Al58Si134O384)-240H2O 47 39/3
هلندیت Ca4(Al8Si16O48)-16H2O 39 91/2
موردنیت Na8(Al8Si40O96)-24H2O 28 29/2
فیلیپسیت NaK)5(Al5Si11O32)-20H2O) 31 87/3
3-3-2 انواع زئولیت2387600392112521
0021
2395855368808000دسته‌بندی زئولیت‌ها به دو گروه طبیعی و مصنوعی اولین بار بر اساس ساختمان ثانویه و توپوگرافی پیکر زئولیت در نظر گرفته شد. به دلیل تنوع زیاد زئولیت‌های طبیعی و هم‌چنین درجه خلوص متفاوت آن‌ها دانشمندان به فکر تولید زئولیت‌هایی افتادند که دارای خلوص ثابت و از قبل تعیین‌شده باشند. یکی از تفاوت‌های مهم بین این دو نوع این است که زئولیت طبیعی می‌تواند ناخالصی و ناهماهنگی‌هایی داشته باشد ولی نوع مصنوعی با درجه خلوص بالا برای کاربردهای مشخص طراحی و تولید می‌شوند (کارگرراضی و حبیبی،1391)، هم‌چنین در نوع طبیعی عمل جذب به علت ریز بودن روزنه‌ها محدود است اما زئولیت مصنوعی دارای حفراتی به قطر 3 تا 8 آنگستروم می‌باشند که می‌توانند مولکول‌های بزرگ را جذب کنند و ویژگی کاتالیزوری فراوان دارند (حجازی و قربانی، 1373). از دیگر تفاوت‌های موجود در انواع مختلف زئولیت می‌توان به ساختار ویژه آن‌ها مانند تخلخل، چگالی و طول کانال‌ها و ترکیبات قابل تبادل مانند کلسیم، سدیم، پتاسیم و کاتیون‌هایی مانند منیزیم اشاره کرد (بارر، 1978، سزاران و همکاران، 1988 و بوکر و همکاران، 1996). از نوع مصنوعی بیشتر برای غربال کردن و به‌عنوان کاتالیزور به‌کار می‌رود ولی نوع طبیعی به‌عنوان جذب کننده یا تبادل یونی در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کیلنوپتیلولیت با توجه به خواص ثابت ساختاری خود در دماهای بالا و شرایط اسیدی به‌طور گسترده در مطالعات حیوان‌ها استفاده می‌شود (کارگرراضی و حبیبی، 1391).
4-3-2 پیدایش و منشأ زئولیت‌ها از نظر زمین‌شناسیبه‌طور کلی محیط‌های پیدایش زئولیت‌ها را به این صورت می‌توان طبقه‌بندی نمود:
الف) محیط‌های رسوبی و رسوبی آتشفشانی: زئولیت‌های این محیط‌ها در مقایسه با دیگر زئولیت‌ها فراوان‌تر و از لحاظ اقتصادی و صنعتی دارای کیفیت برتر و مناسب‌تر هستند. کاني‌هايى از قبيل آنالسيم، کلينوپتليولیت، هولانديت، لامونتيت و فيليپسيت از کاني‌هاى زئوليتى است که بيشتر در زئوليت‌هاى رسوبى يافت مى‌شوند.
ب) محیط‌های آذرین: شامل سه محیط زیر است
خلل و فرج سنگ‌های آذرین به‌ویژه سنگ‌های آذرین بازیک
محیط‌های هیدروترمالی (رطوبت گرمایی)
2460625180530500سنگ‌های آتشفشانی به‌ویژه رسوبات، هنگامی‌که محیط تشکیل آن‌ها قلیایی باشد.
2454275174371022
0022
ج) محیط‌های دگرگونی: در پیوند با سنگ‌های دگرگون شده است (مامپتون و فیشمن، 1977 و حجازی و قربانی، 1373).
5-3-2 خواص زئولیت‌هااستفاده از زئولیت‌ها بر اساس چندین خصوصیت آن است که عبارت‌اند از:
رنگ: زئولیت طبیعی بی‌رنگ است، اما ناخالصی مانند آهن می‌تواند به آن رنگ دهد. در زئولیت مصنوعی حضور قلیاها و یا کاتیون‌ها می‌توانند سبب رنگی شدن آن شود (پتریک و همکاران، 2012).
تخلخل: زئولیت‌ها آلومینوسلیکات‌های متخلخل با منافذ یکنواخت هستند که دارای منافذ از 3/0 تا 1 نانومتر و حجم منافذ در حدود 1/0 تا 35/0 سانتی‌متر مکعب بر گرم است. آب آزادانه در داخل و خارج این منافذ حرکت می‌کند اما چارچوب زئولیت سفت و سخت باقی می‌ماند. یکی دیگر از جنبه‌های خاص این ساختار اندازه منافذ و کانال‌های تقریباً یکنواخت است که به‌عنوان یک غربال مولکولی در مقیاس آنگستروم عمل می‌کند (پتریک و همکاران، 2012).
2487237456997923
0023
جذب سطحی مولکول: فرآیند جذب سطحی توسط دو خصوصیت فیزیکی و شیمیایی انجام خواهد شد. در جذب فیزیکی، مولکول‌ها با چسبیدن به سطح ذرات زئولیت بدون از بین بردن ساختار اتمی آن، بی‌حرکت می‌شوند (اسمیکال، 2011). در زئولیت طبیعی، مولکول‌های آب در فضای ارتباطی بین حفرات بزرگ و کانال‌های داخلی و هم‌چنین اطراف کاتیون‌های تبادلی را فرا گرفته‌اند. در صورت آب‌گیری از زئولیت‌ها (که معمولاً بین چند ساعت در حرارت‌های بالاتر از 300 تا 400 درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد)، مولکول‌هایی که دارای قطر مناسبی برای عبور از کانال‌های ورودی زئولیت می‌باشند در درون این کانال‌ها و حفرات به دام می‌افتند، بنابراین خاصیت بارز اغلب زئولیت‌های طبیعی، ممانعت از عبور مولکول‌های بیش از حد بزرگی است که توانایی عبور از کانال‌های ورودی را ندارند و در واقع بدین وسیله نوعی غربال مولکولی صورت می‌گیرد. اولین بار مک بین در سال 1932 واژه غربال مولکولی را برای نام‌گذاری این خاصیت به‌کار برد. اکثر زئولیت‌ها می‌توانند آب از دست بدهند و دوباره آب بگیرند بدون آن‌که ساختمان آن‌ها متلاشی شود. پس از این که زئولیت به‌طور کامل بدون آب شد مولکول آن می‌تواند دوباره به‌وسیله آب، آمونیاک، بخار جیوه، بخار ید و یا مواد مختلف دیگر پر شود. این واکنش انتخابی است و بستگی به نوع ساختمان و اندازه نوع زئولیت دارد و به این جهت زئولیت‌ها به‌عنوان غربال‌گرهای مولکولی کاربرد فراوانی دارند (مامپتون و فیشمن، 1977).
خاصیت تبادل یونی: ظرفیت تبادل یونی به درجه جایگزینی آلومینیم با سیلیسیم بستگی دارد یعنی هر چه آلومینیم بیشتری جایگزین سیلیس شود کمبود بار بیشتری ایجاد می‌گردد و هر چه کمبود بار بیشتر باشد تعداد کاتیون‌های قلیایی و قلیایی خاکی بیشتری برای خنثی کردن بار الکتریکی مورد نیاز می‌باشد. البته عوامل دیگری نیز بر ظرفیت تبادل یونی تأثیر می‌گذارد، به‌عنوان مثال کاتیون‌ها ممکن است که در وضعیتی گیر بیفتند که تقریباً غیرقابل دسترس شوند و در نتیجه ظرفیت تبادلی را کاهش دهند، یا ممکن است اندازه کاتیون‌های تعویضی بزرگ‌تر از کانال ورودی به حفرات مرکزی ساختمان باشد (مامپتون، 1999).
6-3-2 جذب آلودگی‌ها و تصفیه آبوجود نیتروژن زیاد حاصل از فعالیت‌های کشاورزی، دامپروری و آبزی‌پروری و فاضلاب‌های صنعتی و خانگی در فاضلاب‌ها و ورود این فاضلاب به آب‌های جاری و یا زیرزمینی خطرات زیادی برای محیط‌زیست به همراه دارد، بنابراین نیاز است که میزان نیتروژن به یک سطح استاندارد قابل قبول برسد. زئولیت‌ها دارای خاصیت بالقوه‌ای برای حذف NH4+ از فاضلاب‌های شهری و آبزی‌پروری است. ظرفیت زئولیت‌ها برای جذب به عوامل مختلفی مانند نوع زئولیت، اندازه ذرات، ترکیب آنیون‌کاتیون فاضلاب و میزان آلومینیوم (Al3+) برای جایگزین شدن با سیلیکون (Si4+) در زئولیت بستگی دارد. هرچه جایگزینی Si4+ توسط Al3+ بیشتر باشد تولید یون منفی بالاتر و از این رو تعداد کاتیون مورد نیاز برای متعادل کردن بار منفی بیشتر است (نگوین و تانر، 1998).
2459209100905724
0024

7-3-2 جذب ازت خاک
ازت یکی از عناصر حساس و مؤثر برای رشد گیاه است. برای اطمینان از رشد بهتر و بهبود عملکرد محصولات زراعی باید در طول رشد گیاه ازت به خاک اضافه شود. از دست رفتن کودهای نیتروژن به دلیل آب‌شویی، تبخیر و ترکیب شدن با نیترات موجب کاهش بهره‌وری کود نیتروژن و آلودگی آب‌های زیرزمینی و هوا می‌شود، بنابراین نیاز به عاملی کارآمد که می‌تواند از آب‌شویی نیتروژن جلوگیری کند وجود دارد. آزمایش‌ها متعددی نشان داده که زئولیت با خواص منحصربه‌فرد خود می‌‌تواند به‌عنوان عامل نگهدارنده ازت در خاک مورد استفاده قرار گیرد و ازت را هنگام نیاز گیاه در دسترس آن قرار دهد (کاسمن و همکاران، 2002).
8-3-2 جذب و حذف فلزات سنگین و نیمه سنگین از محیط‌زیست
2485390455139125
0025
فلزات سنگین مانند روی، جیوه، سرب، کادمیم و حتی فلزات نیمه سنگین مانند مس در صورت صوجود در خاک جذب گیاه شده و باعث مسمومیت گیاه، کاهش رشد و تکثیر آن می‌شود. مصرف این گیاه توسط انسان و دام نیز می‌تواند موجب بروز مسمومیت و حتی مرگ گردد. زئولیت‌ها با قابلیت جذب و تبادل کاتیون خود تعداد زیادی از این عناصر را به خود جذب می‌کنند و از دسترس گیاه خارج می‌سازند، هم‌چنین کانال‌ها و شبکه قفس مانند ساختمان مولکولی زئولیت می‌تواند مانند یک تله عمل نموده و یون‌های این عناصر را در این کانال‌ها جذب و حبس نمایند که در هر صورت از میزان آن در محیط کاسته خواهد شد (رهاکووا و همکاران، 2004). برای حذف کاتیون‌های فلزی سنگین، زئولیت‌ها با دو مکانیسم تبادل یونی و رسوب فازهای نامحلول عمل می‌کنند. تبادل یونی شامل جایگزینی یون‌های موجود در شبکه کریستالی زئولیت با یون‌های فلزی است. نوع کاتیون‌ها (موقعیت کاتیون در مجموعه) و نیز غلظت کاتیون سنگین pH و ساختار بلوری زئولیت‌ها میزان بهره‌وری تبادل یونی را تعیین می‌کند. مکانیسم دوم یعنی خصوصیت رسوب فازهای نامحلول سبب شکل‌گیری مجموعه‌های پایدار درون حفره‌ها می‌شود. چون گروه عاملی OH پیوندهای شیمیایی قوی با یون‌های فلزی ایجاد می‌کند. البته باید خاطر نشان کرد که در زئولیت‌ها فرآیند تبادل یونی بر خاصیت شیمیایی تسلط دارد (موزگاوا و بجدا، 2005).
9-3-2 حذف آلایندهای گازی در تأسیسات صنعتی و دامداری
میزان انتشار آلاینده‌های هوا با چگالی بالا توسط تأسیسات مرغداری و دامداری از نگرانی‌های عمومی برای محیط‌زیست می‌باشد، زیرا این تأسیسات با انتشار گازهای گلخانه‌ای اثرات منفی بالقوه‌ای بر روی محیط‌زیست و سلامت انسان و حیوانات دارد (یو-هان و همکاران، 2007). تأسیسات پرورش طیور با انتشار آمونیاک گازی (NH3)، ترکیبات آلی فرار و بو همراه است. زئولیت‌ها به دلیل توانایی ذاتی خود برای جذب ترکیبات قطبی، برای خالص‌سازی و جداسازی گازها در نظر گرفته می‌شود. زئولیت‌های مصنوعی نقش برجسته‌ای در شکل دادن به توسعه فناوری‌های فرآیند جذب برای بسیاری از جداسازی‌های گازها دارند. زئولیت دارای منافذ کوچک برای جنبش مناسب برای جداسازی بخش عمده‌ای از گازها است. ویژگی‌های جذب هر زئولیت به جزئیات مواد شیمیایی، آرایش ساختارها، نسبت سلیس به آلومینیم، نوع کاتیون و تعداد و محل جذب بستگی دارد (آکلی و همکاران، 2003).
زئولیت سبب کاهش میزان تولید گازهای زیان‌آوری نظیر سولفید هیدروژن و آمونیاک و هم‌چنین کنترل میزان رطوبت بستر در سالن‌های پرورش طیور گردیده است، هم‌چنین در بررسی‌های مختلف مشخص گردید که مخلوط نمودن زئولیت پودر شده با کود حیوانی موجب به حداقل رساندن میزان تولید گاز آمونیاک شده است (کیائی و همکاران، 1376، مامپتون و فیشمن، 1977).
2286689133096026
0026

10-3-2 حذف عناصر و مواد رادیواکتیو از محیط‌زیست
از قابلیت تبادل یونی در زئولیت می‌توان در فرآیند جذب و جداسازی رادیو ایزوتوپ‌های سزیم 137 و استرانتیوم 90 در مرکز و تأسیسات هسته‌ای استفاده نمود. در فرآیند ذخیره‌سازی رادیوایزوتوپ‌های فوق می‌توان زئولیت‌های اشباع از این رادیوایزوتوپ‌های مضر را به موادی مانند شیشه، سرامیک یا بتن تبدیل نمود و به فرم‌های قابل انتقال و پایدار در مکان‌های مخصوص نگهداری نمود (مامپتون، 1999).
11-3-2 تجزیه و تخریب زباله‌های رادیواکتیو ناشی از آزمایش‌ها و حوادث هسته‌ای
در حادثه چرنوبیل که در سال 1986 در شوروی سابق به وقوع پیوست، نقش برجسته زئولیت‌ها و به‌خصوص نوع کلینوپتیلولیت در کاهش آلودگی هسته‌ای مشخص گردید. محققین دریافتند که استفاده از زئولیت در خاک‌های آلوده، جذب و تثبیت Cs رادیواکتیو را به میزان زیادی در گیاهان کاهش داد. از طرفی نشان داده شد که استفاده از این ماده در جیره گوسفند اسکاتلندی که از خوراک آلوده به مواد رادیواکتیو استفاده می‌کردند، باعث شده که جذب مواد رادیواکتیو در این گوسفندان به حداقل برسد (فیلیپو و همکاران، 1988). در بلغارستان قرص‌ها و شیرینی‌هایی در اختیار مردم قرار گرفت که حاوی زئولیت بودند و مکانیسم عمل آن به گونه‌ای بود که در داخل دستگاه گوارش، زئولیت‌ها با استفاده از فرآیند تبادل کاتیونی خود، استرانتیوم و سزیم رادیواکتیو را با کاتیون‌های معمول خود مبادله می‌کردند و در نتیجه از جذب این مواد سمی توسط بافت‌های بدن جلوگیری می‌کردند. بدیهی است که زئولیت‌ها بدون جذب توسط بدن، از دستگاه گوارش خارج می‌گردند (مامپتون، 1999).
2402840127025627
0027

12-3-2 استفاده از زئولیت جهت کاهش آلودگی‌های ناشی از سموم قارچی
تعدادی از قارچ‌ها قادرند سمومی را ترشح کنند که برای سلامت انسان و حیوان مضر است. این سموم قارچی یا مایکوتوکسین‌ها توسط قارچ‌های مختلفی به‌ویژه گونه‌های آسپرژیلوس، فوزاریوم، پنیسیلیوم و آلترناریا تولید می‌گردند، و چیزی بالغ بر 100 ماده شیمیایی مختلف را تولید می‌کنند (سوینی و دابسون، 1988). امروزه آلودگی قارچی مواد غذایی و محصولات دامی به میزان بسیار زیادی از سراسر جهان گزارش می‌گردد. یکی از آخرین روش‌هایی که به‌منظور حل این بحران جهانی در سال‌های اخیر مورد مطالعه و استفاده قرارگرفته است، استفاده از مواد جاذبی همچون بنتونیت و زئولیت‌ها می‌باشد. این مواد قادرند که از طریق باند شدن با سموم قارچی از جذب آن‌ها به‌وسیله دام و طیور ممانعت به عمل آورند. از میان این مواد جاذب زئولیت‌ها دارای برتری نسبی می‌باشند، و این به خاطر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی برتری است که در آن‌ها وجود دارد. از میان زئولیت‌های طبیعی، کلینوپتیلولیت‌ها بالاترین ضریب جذبی را در مورد سموم قارچی دارند. به‌طوری‌که قادرند بیش از 80 درصد از آفلاتوکسین B1 و G2 را در همان مراحل اولیه و در کمتر از چند دقیقه و در شرایط آزمایشگاهیجذب کنند (پاپایوانوا و همکاران، 2005).
13-3-2 تأثیر زئولیت بر نشخوارکنندگان
1-13-3-2 کاهش آمونیاک
2469461257543828
0028
در تغذیه نشخوارکنندگان معمولاً از نیتروژن غیرپروتئینی مثل اوره استفاده می‌شود. این مواد در شکمبه و تحت تأثیر آنزیم‌های میکروبی به آمونیاک تبدیل می‌شوند. آمونیاک تولید شده می‌تواند با یون‌های زئولیت مبادله می‌شوند و تا چندین ساعت همراه زئولیت باقی می‌مانند. در زمان نشخوار مقدار زیادی بزاق ترشح شده که حاوی یون سدیم است. این یون سدیم به شکمبه رسیده و سبب آزاد شدن تدریجی آمونیاک می‌شود، بنابراین با استفاده از زئولیت می‌توان مقدار بیشتری مکمل نیتروژنی به خوراک دام افزود و دام‌ها را در مقابله با مقادیر سمی آمونیاک محافظت کرد (راموس و هرناندز، 1997). بهبود عملکرد نشخوارکنندگان در هنگام استفاده از زئولیت می‌تواند به دلایل مختلفی مانند تنظیم یون آمونیوم در دسترس در دستگاه گوارش، جذب سموم، بهبود سلامت حیوان، اتصال به آمونیوم اضافی و کاهش آمونیاک بستر باشد. کنترل آمونیوم توسط ظرفیت جذب زئولیت با توجه به مساحت سطحی آن و کاتیون‌های ساختاری آن برای جذب MH4+ کنترل می‌شود (گاروین، 2013).
2-13-3-2 افزایش عملکرد، وزن و شیر
بررسی آزمایش‌ها مختلف نشان داده که استفاده از زئولیت طبیعی به‌عنوان یک مکمل غذایی به اثرات قابل‌توجهی بر عملکرد، افزایش وزن، افزایش تولید شیر و افزایش چربی شیر نشخوارکنندگان دارد. گنجاندن کلینوپتیلولیت در رژیم غذایی در دوره‌های غیرشیری سبب افزایش وزن بدن نوزاد در بدو تولد، به‌خصوص وزن نوزادان چند قلو می‌شود. دلیل افزایش وزن بدن در نوزادان به‌خوبی مشخص نیست اما می‌توان این افزایش وزن را ناشی از افزایش انرژی سوخت‌وساز دانست. کلینوپتیلولیت منجر به افزایش تولید اسیدهای چرب فرار و یا تغییر نسبت استات به پروپیونات می‌شود. اسیدهای چرب فرار منبع اصلی انرژی برای نشخوارکنندگان است، هم‌چنین ممکن است کلینوپتیلولیت سبب بهبود هضم نشاسته در شکمبه شود و با تغییر pH محیط مناسبی برای عمل آنزیم‌های لوزالمعده فراهم می‌کند. به غیر از بهبود وضعیت انرژی، تغذیه کلینوپتیلولیت سبب افزایش پروتئین از طریق آزاد کردن تدریجی آمونیاک در شکمبه و اجازه دادن به میکروارگانیسم‌های شکمبه برای سنتز مداوم پروتئین سلولی می‌شود (کاتسولوس و همکاران، 2005).
2424430168783029
0029
آزمایشات متعددی افزایش مصرف خوراک را هنگام اضافه کردن زئولیت به جیره غذایی دام را اعلام کردند (پوند، 1984، سوینی و دابسون، 1988 و گودرزی و همکاران، 1382). از دلایل افزایش مصرف خوراک می‌توان به افزایش قابلیت هضم، رقیق شدن جیره توسط زئولیت و افزایش تعادل کاتیون و آنیون جیره اشاره کرد. از نظر تئوری زئولیت با خاصیت تبادل کاتیونی خود قادر است محیط مناسبی برای میکروارگانیسم‌های شکمبه فراهم کند و از این طریق قابلیت هضم خوراک افزایش می‌یابد. افزایش تعادل کاتیون-آنیون جیره نیز به واسطه ورود کاتیون‌های موجود در ساختمان کلینوپتیلولیت به مایع شکمبه و اثر بر تعادل اسید و باز خون با ایجاد حالت قلیایی خفیف می‌تواند افزایش خوراک مصرفی را به همراه داشته باشد (گودرزی و همکاران، 1382).
3-13-3-2 pH شکمبه
زئولیت در شکمبه خاصیت بافری دارد که سبب بهبود رشد و فعالیت باکتری‌های سلولتیک تخمیرکننده دیواره سلولی مواد خوراکی و کاهش تکثیر و فعالیت باکتری‌های اسید لاکتیک‌ساز می‌شود. هر دو اثر، موجب مصرف خوراک بیشتر و بهبود بازده غذایی می‌گردد (گالیندو، 1990)
4-13-3-2 کاهش بیماری‌های متابولیکی
استفاده از کلینوپتیلولیت در پیشگیری از تب شیر و بهبود تعادل انرژی در دوره‌های بحرانی و درنتیجه کاهش کتوز مؤثر است (مامپتون، 1999، پاپایوانوا و همکاران، 2005، کاتسولوس و همکاران، 2005، اسکاک و همکاران، 2010 و گاروین، 2013)، هم‌چنین زئولیت‌ها با حفظ آمونیوم شکمبه در زمانی‌که غلظت آمونیوم بالاست و آزاد کردن آن هنگام پایین بودن غلظت آمونیوم از نوسان pH بدن و مسمومیت آمونیاکی جلوگیری می‌کند ( اسکاک و همکاران، 2010 و گاروین، 2013).
2435225160782030
0030
انتشار تدریجی یون آمونیوم توسط زئولیت برای سنتز میکروبی شکمبه مفید است، هم‌چنین اضافه کردن 2/1 درصد کلینوپتیلولیت به کود دامی، سبب کاهش نیتروژن می‌شود (گاروین، 2013). کلینوپتیلولیت منجر به کاهش علائم مسمومیت آمونیاک از قبیل بزرگ شدن و پرخون شدن کبد و مرگ می‌شود (گودرزی و همکاران، 1382). در تحقیقی جهت کاهش قابلیت دسترسی کلسیم، از زئولیت به‌عنوان ماده‌ای که قادر است در دستگاه گوارش با کلسیم ترکیب شده و از بازجذب آن جلوگیری کند، استفاده شده است. این ماده در ماه‌های پایانی آبستنی دام به‌طور روزانه به جیره اضافه شد و در پایان، دام‌های تغذیه شده با زئولیت هیپوکلسمیارا نشان دادند و این خود باعث پیشگیری از بیماری تب شیر شد (تسینگ-هانسین و همکاران، 2002).
14-3-2 استفاده از زئولیت در پرورش آبزیان
زئولیت‌های طبیعی به سه دلیل عمده در پرورش آبزیان مورد استفاده قرار می‌گیرد:
بیرون کشیدن یون آمونیوم از استخر پرورش: غلظت یون آمونیوم پارامتری برای تعیین کیفیت آب آکواریوم و سیستم‌های پرورش آبزیان است (مامپتون،1999). آمونیوم یکی از مسمومیت‌زاترین یون‌هایی است که حتی غلظت کم آن (چند گرم در تن) در محیط‌های آبی خطرناک است. به‌طوری که غلظت آمونیوم بین 2/0 تا 5/0 میلی‌گرم بر لیتر می‌تواند کشنده باشد (غیاثی و جسور، 2012)، بنابراین مهم است در جهت بهبود کیفیت آب و حذف آمونیاک راه حلی اندیشید. کلینوپتیلولیت یون‌های آمونیوم را از محیط زندگی آبزیان خارج می‌سازد.
تولید میزان کافی اکسیژن در استخرهای پرورش
به‌عنوان مکمل غذایی در جیره‌های آبزیان پرورشی
2482850242951031
0031
متأسفانه در آب‌های شور استفاده از زئولیت‌ها دارای محدودیت می‌باشد و این به‌دلیل پر شدن ظرفیت تبادل کاتیونی زئولیت‌ها با یون سدیم می‌باشد. امروزه از زئولیت‌ها به‌عنوان مواد جاذب آمونیاک در آکواریوم‌های خانگی استفاده‌های زیادی می‌شود. استفاده از 2 درصد کلینوپتیلولیت در جیره ماهی قزل‌آلا سبب بهبود توده زنده تولیدی و کاهش بیماری در آن‌ها شده است. برای بهبود پرورش متراکم ماهی‌ها در استخر پرورش، بهبود سیستم تغذیه و استفاده از مواد غذایی و افزایش مقاومت بدن در برابر بیماری‌ها از افزودنی‌های مختلف استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها باید شرایطی مانند قابل دسترس بودن، قیمت ارزان و داشتن اثرات با ارزش باشد (مامپتون، 1999).
استفاده از زئولیت در خوراک ماهی اولین بار توسط تاراتوخین و شامیسکایا (1984) برای رشد ماهی‌های کپور در استخرها و مزارع پرورش در فاضلابهای نیروگاه حرارتی و هم‌چنین برای ماهی قزل‌آلا توصیه شد (تاراتوخین و شامیسکایا، 1984 و پریتوا و همکاران، 2013). آزمایشات متعددی نشان داد که گنجاندن رژیم غذایی زئولیت در ماهی سبب بهبود رشد و مصرف غذا شده است (مامپتون و فیشمن، 1977، پاپایوانوا و همکاران، 2005، شریعتمداری، 2008 و خدانظری و همکاران، 2013). ظرفیت جذب آمونیاک توسط زئولیت بالاست به همین خاطر برای کنترل سطح بالای آمونیاک در مزارع پرورش ماهی کاربرد دارد (غیاثی وجسور، 2012).
15-3-2 تأثیر زئولیت بر مرغ‌های تخم‌گذار
2446169382491532
0032
مطالعات مختلفی نقش زئولیت در تغذیه مرغان تخم‌گذار را مورد بررسی قرار داده است. نتایج به‌دست آمده مشخص کرده که استفاده از زئولیت سبب افزایش وزن تخم‌مرغ، درصد تخم‌گذاری، مقدار غذای مصرفی، ضریب تبدیل غذایی و افزایش ضخامت پوسته تخم‌مرغ، کاهش تخم‌مرغ‌هایی با پوسته نازک و دارای نقص می‌گردد اما زئولیت به دلیل افزایش سدیم خون اثرات منفی بر واحد هاو دارد (میلز و همکاران، 2005 و ناکوئه و همکاران، 2006). در تحقیقی دیگر گزارش کردند که استفاده از زئولیت طبیعی موجب افزایش وزن تخم‌مرغ و وزن آلبومین شد، ولی وزن زرده تحت تأثیر فرار نگرفت، بنابراین نسبت زرده به آلبومین کمتر شد. در انتخاب سطح مورد استفاده زئولیت در مرغ‌های تخم‌گذار باید دقت شود زیرا مصرف زئولیت موجب افزایش وزن بدن می‌گردد و بالا رفتن وزن بدن سبب کاهش میزان تخم‌گذاری می‌شود (حسن‌آبادی و صفرخانلو، 1390).
16-3-2 استفاده از زئولیت در مرغ‌های گوشتی
1-16-3-2 عملکرد و ترکیب لاشه و راندمان پروتئین جوجه گوشتی
توانایی زئولیت‌ها (چه طبیعی و چه مصنوعی) در بهبود عملکرد طیور به‌صورت مداوم مورد سؤال بوده است. لون-یو و همکاران (1998) گزارش کردند که جایگزینی 5 درصد زئولیت طبیعی به‌جای غلات در جیره‌های غذایی طیور، ضریب تبدیل غذایی را از 43/2 به 27/2، درصد لاشه را از 9/62 به 8/64 و چربی محوطه بطنی را از 13/2 به 69/1 درصد بهبود بخشیده است. در تحقیقی که بر روی جوجه‌های گوشتی از سویه آرین انجام شد مشاهده گردید که جیره حاوی 9 درصد زئولیت سبب بالا رفتن میزان میانگین رشد روزانه، وزن نهایی و خوراک مصرفی روزانه در کل دوره پرورش نسبت به تیمار شاهد شد (لطف‌الهیان و همکاران،1383).
کیائی و همکاران (1376) در مطالعه بر روی جوجه‌های گوشتی سویه تجاری لوهمن نتیجه گرفتند استفاده از سطوح مختلف زئولیت تأثیر معنی‌داری بر عملکرد آن‌ها ندارد. در این تحقیق بهترین بازده غذایی در گروهی به دست آمد که از جیره غذایی حاوی 3 درصد زئولیت استفاده نموده بودند.
2426970228727033
0033
لطف‌الهیان و همکاران (1383) طی آزمایش‌ها خود بر روی دو نوع زئولیت هیولاندیت و کلینوپتیلولیت نشان داد که بین دو زئولیت اختلاف معنی‌داری برای درصد راندمان لاشه، هزینه‌های خوراک مصرفی، شاخص تولید به ازای هر کیلوگرم وزن بدن نداشته است، اما بین درصدهای مختلف زئولیت (0، 2، 4 و 6 درصد) از نظر عملکرد و راندمان لاشه معنی‌دار نبوده اما برای وزن چربی محوطه بطنی و شاخص تولید معنی‌دار بوده است.
زرین‌کاویانی و همکاران (1386) گزارش دادند که استفاده از سطوح 4 و 5 درصد زئولیت اختلاف معنی‌داری بر افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی جوجه‌های گوشتی سویه لوهمن دارد و استفاده از 4 درصد زئولیت در جیره، بهترین اثر را بر عملکرد و کاهش هزینه‌های تولید به همراه دارد.
نیکولاکاکاس و همکاران (2013) گزارش کردند که استفاده از سطوح 1، 2 و 3 درصد زئولیت تأثیری بر مصرف خوراک ندارد اما متوسط افزایش وزن و ضریب تبدیل غذایی به‌طور معنی‌داری نسبت به تیمار شاهد تحت تأثیر قرار می‌گیرد به نحوی که 2 درصد زئولیت سبب بیشترین افزایش وزن و 3 درصد زئولیت سبب کمترین ضریب تبدیل می‌شود.
پاشا و همکاران (2008) و صفایی‌کتولی و همکاران (2010) نشان دادند که زئولیت سبب بهبود ضریب تبدیل غذایی می‌شود اما کبوک و همکاران (2004) گزارش کردند که استفاده از زئولیت تأثیری بر ضریب تبدیل غذایی ندارد.
2478405417368134
0034
پریزادیان‌کاوان و همکاران (2013) گزارش کردند که استفاده از کلینوپتیلولیت در سطح 5/1 درصد و اندازه 8/0-4/0 میلی‌متر سبب بهبود بازده پروتئین در دوره رشد و کل دوره می‌شود، اما شاخص کیفیت گوشت سینه نظیر ظرفیت نگهداری آب، رطوبت و 2-تیوباربیتوریک اسید تحت تأثیر سطوح زئولیت قرار نگرفته است.
طاطار و همکاران (b2008) نیز اعلام کردند که استفاده از 5/2 درصد زئولیت به رژیم غذایی سبب بهبود افزایش وزن جوجه‌های گوشتی می‌شود، اما تفاوت معنی‌داری برای خوراک مصرفی و ضریب تبدیل مشاهده نشد اما افزایش پروتئین خام و AD با جیره حاوی سطوح 5/2 و 5 درصد زئولیت مشاهده شده است.
2-16-3-2 تأثیر زئولیت بر کیفیت بستر
از زئولیت‌ها به‌عنوان یک افزودنی برای کاهش بو، آمونیاک و گازهای گلخانه‌ای در پرورش جوجه‌های گوشتی استفاده می‌شود (مک کرووی و هوبز، 2001). نتایج به دست آمده از آزمایش‌ نیکولاکاکاس و همکاران (2013) نشان داد که سطوح 1، 2 و 3 درصد زئولیت اختلاف معنی‌داری با تیمار شاهد از نظر رطوبت در 20، 30 و 40 روزگی دارد، اما اختلاف میانگین برای مقدار نیتروژن غیر معنی‌دار بود. مقدار کل ماده جامد در 20 روزگی غیر معنی‌دار اعلام شده اما برای روزهای 30 و 40 دوره پرورش معنی‌دار بوده و بیشترین مقدار را تیمار شاهد و کمترین مربوط به تیمار 3 درصد زئولیت بود.
گزارش‌های ناکایو و همکاران (1981) و طاطار و همکاران (2012) نشان‌دهنده کاهش رطوبت بستر با افزودن زئولیت به جیره جوجه‌های گوشتی بود.
3-16-3-2 تأثیر زئولیت بر فراسنجه‌های خونی
2486025409304535
0035
لطف‌الهیان و همکاران (1383) گزارش کردند که اختلاف معنی‌داری بین دو نوع زئولیت هیولاندیت و کلینوپتیلولیت برای عوامل بیوشیمیایی خون وجود ندارد با این حال از نظر میزان گلوکز، کلسترول، کلسیم، آلبومین و کراتنین در سرم خون جوجه‌های تغذیه شده با جیره‌های حاوی کلینوپتیلولیت و میزان اسید اوریک، تری‌گلیسیرید، فسفر و پروتئین در سرم خون جوجه‌های تغذیه شده با هیولاندیت بالاتر بود. آن‌ها هم‌چنین گزارش کردند سطوح صفر، 2، 4 و 6 زئولیت بر میزان گلوکز، کلسیم، پروتئین و فعالیت آنزیم‌های آسپارتات ترانس آمیناز و آلانین آمینوترانسفراز اثر معنی‌داری داشته است. میزان گلوکز سرم تحت تأثیر زئولیت کاهش پیدا کرده و بالاترین میزان گلوکز مربوط به شاهد و کمترین آن مربوط به 2 درصد زئولیت بوده است. میزان کلسیم و پروتئین سرم در سطح 2 درصد زئولیت بالاترین مقدار را داشته است. میزان آنزیم آسپارتات‌ترانس‌آمیناز در سرم خون جوجه‌های تغذیه شده با 4 و 6 درصد زئولیت نسبت به تیمار شاهد و سطح 2 درصد زئولیت بالاتر و اختلاف معنی‌داری داشته است اما میزان فعالیت آنزیم آلکالین‌فسفاتاز در تمامی سطوح زئولیت به غیر از 4 درصد نسبت به جیره شاهد کمتر بوده است.
4-2 نانوذرات نقره1-4-2 کلیات
2312851636024336
0036
در میان نانومواد، کاربرد تجاری نانوذرات نقره به دلیل فعالیت ضد میکروبی آن گسترده است. از نانوذرات نقره در صنایع شستشو ماشین، تصفیه آب، تولید خمیر دندان، شامپو و دیگر شستشو دهنده‌ها، پارچه‌سازی، بوگیر، فیلترسازی، ظروف آشپزخانه و اسباب بازی و دیگر صنایع استفاده می‌شود (لی و همکاران ،2013). با توجه به خواص الکتریکی، حرارتی، نوری و کاتالیزوری عالی کلوئید نانوذرات نقره در سال‌های اخیر این فلز در صنایع مختلف بسیار مورد توجه قرارگرفته است (لئو و چئو، 2008)، هم‌چنین از نانوذرات نقره در پزشکی برای پانسمان زخم، ساخت و ضدعفونی وسایل جراحی پروتز استخوان و کاتتر قلب استفاده می‌شود (لی و همکاران، 2013). در فناوری نانونقره، یون‌های نقره به‌صورت کلوییدی در محلولی به حالت سوسپانسیون قرار دارد که خاصیت ضد میکروبی، ضد قارچی و ضد ویروس دارد. نانونقره از یون‌های نقره در اندازه 10-100 نانومتر تشکیل شده است که در مقایسه با محلول‌های دیگر پایداری بیشتری دارد (نجف‌زاده، 1389 و نقی‌زاده و کریمی‌ترشیزی، 1392). یون‌های نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، از سطح تماس بیشتری با فضای بیرون برخوردار هستند و تأثیر بیشتری بر محیط می‌گذارند. نقره در ابعاد بزرگ‌تر، فلزی با خاصیت واکنش‌دهی کم می‌باشد، ولی زمانی‌که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می‌شود، خاصیت میکروب‌کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می‌یابد (نجف‌زاده،1389).
نانونقره از طریق کنترل عوامل بیماری‌زا در عرصه‌های مختلف پزشکی، دامپزشکی، صنایع مختلف مانند کشاورزی و دامپروری کاربرد دارد. حتی توصیه شده است که در بیماری‌های غیرقابل درمان در دام و طیور مانند نیوکاسل و آنفولانزا مورد استفاده قرار گیرد. بعضی از شرکت‌های تولیدکننده نانونقره معتقدند که می‌توان از آن در پرورش طیور گوشتی استفاده کرد و از این طریق مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها و واکسن را محدود و به صفر رساند، هم‌چنین با توجه به پایداری نانوذرات نقره و عدم نیاز به تهیه مجدد، استفاده از آن‌ها در ضدعفونی کردن جایگاه نگهداری دام و طیور کاربرد گسترده یافته است (اکرادی و همکاران، 1390). بررسی‌های انجام شده در شرایط آزمایشگاهی اثر نانوذرات نقره را بر 650 میکروارگانیسم از جمله استافیلوکوکوس، پزودموناس، باسیلوس و غیره را نشان داده است (چن و همکاران، 2007، کیم و همکاران، 2007 و حسین وهمکاران، 2008).
دو مکانیسم عمده نانونقره عبارت‌اند از:
مکانیسم کاتالیستی: این مکانیسم بیشتر در مورد کامپوزیت‌های نانونقره‌ای صدق می‌کند که روی پایه‌های نیمه هادی مانند TiO2 یا SiO2 قرار گرفته می‌شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی عمل می‌کند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیز کردن آب، یون OH را تولید می‌کند که هر دو از بنیان‌های فعال و از قوی‌ترین عاملین ضد میکروبی می‌باشد.
2414905274345737
0037
مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم‌ها به ‌وسیله تبدیل پیوندهای SH به S-Ag. در این مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به ‌مرور زمان یون‌های نقره از خود ساطع می‌کنند. این یون‌ها طی واکنش جانشینی، باندهای SH را در جداره میکروارگانیسم به باندهای S-Ag تبدیل می‌کنند، که نتیجه این واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است (نجف‌زاده، 1389).
2-4-2 ویژگی‌های نانوذرات نقرهاز جمله خصوصیات مهم ذرات نانونقره می‌توان به تأثیر بسیار زیاد و سریع، پایداری زیاد، سازگار با محیط زیست، مقاومت در برابر حرارت، عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری میکروارگانیسم اشاره کرد (جهو و همکاران، 2006). فعالیت ضد میکروبی (باكتري‌هاي گرم مثبت و منفی) و ضد قارچی نانونقره اثر خیلی خوبی بر قارچ‌ها مخصوصاً روی جنس آسپیرژیلوس کاندیدا و ساکارومایسس دارد. به علاوه نشان داده شده است كه نانوذرات با قطر 5/2 ± 6/13 نانومتر، روی رشد مخمرهای جدا شده از ورم پستان گاو اثر داشته‌اند (رایت و همکاران، 1999 و کیم و همکاران، 2007).
2454275558894438
0038
غشای باکتری‌ها از نظر ساختمانی دارای تفاوت‌هایی هستند و بر این اساس به گرم مثبت و منفی تقسیم‌بندی می‌شوند. تفاوت‌های ساختمانی، درسازماندهی ترکیبات دیواره سلولی اثر دارد. دیواره سلولی باکتری‌های گرم مثبت شامل لایه پپتید و گلیکان به ضخامت تقریبی 30 نانومتر است. برخلاف باکتری‌های گرم مثبت، دیواره سلولی باکتری‌های گرم منفی فقط یک لایه نازک از گلیکوپپتیدی به قطر 2 الی 3 نانومتر می‌باشند. البته اثر نانوذرات‌ها بر باکتری‌های گرم مثبت و منفی و مکانیسم‌های مربوطه در این رابطه، به خوبی مشخص نشده است و تنها اطلاعات اندکی در دست می‌باشد. نتایج مطالعات دانشمندان نشان داده است که ذرات نقره به دیواره سلولی باکتری‌های گرم منفی چسبیده و بعد از نفود به دیواره سلولی پیشنهاد شده است که شاید نانوذرات‌ها درساختمان دیواره سلولی تغییراتی را در رابطه با افزایش نفوذپذیری دیواره سلولی باعث می‌شوند، لذا کنترل مواد به داخل سیتوپلاسم از کنترل باکتری خارج و در نهایتاً منجر به مرگ سلول باکتری می‌شود (ردزوک و همکاران، 2007).
3-4-2 راه‌هاي جذب نانونقرهنانونقره ممکن است، در انسان از راه‌های متفاوتی مانند تنفس، پوست و محصولات غذایی وارد بدن شده وجذب گردد. نانونقره بعد از وارد شدن به دستگاه گوارش جذب سيستمیک شده و وارد خون می‌گردد و سپس از طریق خون به اندام‌های مختلف



قیمت: 10000 تومان

متن کامل در سایت homatez.com

About: admin


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *