Perspectives of cerium nanoparticles use in agriculture
Перспективи використання наночастинок церію у сільському господарстві

V. S. Bityutskyy, О. S. Tsekhmistrenko, S. I. Tsekhmistrenko, M. Y. Spyvack, U. M. Shadura
2017 The Animal Biology  
imv.kiev.ua In recent years, nanotechnology wins key positions in various fields of knowledge thanks to the special provisions with nanoparticles, namely their size and physicochemical properties. High ability of metal nanoparticles to accumulate leads to their accumulation in plant and animal organisms by increasing the bioavailability, overcoming biobarriers, tying together nucleic acids and proteins. The accumulation features of nanoparticles of metals in plants, the impact on germination
more » ... t on germination and vegetation, metabolism and productivity are researched in the article. Data on the use of metal nanoparticles in animal feed as an antibiotics alternative to increase productivity are analyzed. It is established that the rare earth elements may intensify the exchange of proteins and other nutrients by stimulating hormones activity inducing the synthesis of metallothioneins and growing conversion ratio feed. The changes of prooxidant-oxidant status of animal blood by the use of drugs with nanoparticles of cerium dioxide and changes of homeostasis are established. The use of rare earth elements is positive for poultry egg production because of egg production intensification, their weight and rate of fertilization of eggs for hatching. The influence of nanoparticles on metal redox potential and processes of lipid peroxidation in animals is established. Nanodispersed ceria use as a promising nanobiomaterial for biological and medical applications and the need for further research to study all possible mechanisms of its biological activity are argued. 1 Білоцерківський національний аграрний університет, пл. Соборна, 8/1, м. Біла Церква, Київська область, 09100,Україна, www.btsau.kiev.ua 2 Інститут мікробіології і вірусології ім. академіка Д. К. Заболотного НАН України, вул. Академіка Заболотного, 154, м. Київ, 03680, Україна, www.imv.kiev.ua В останні роки нанотехнології завойовують ключові позиції в різних галузях знань завдяки особливому положенню наночастинок за розміром та фізико-хімічними властивостями. Висока здатність наночастинок металів до акумуляції призводить до накопичення їх у рослинних і тваринних організмах через підвищення біодоступності, подолання біобар'єрів, зв'язування з нуклеїновими кислотами та білками. У статті досліджено особливості накопичення наночастинок металів у рослинах, вплив на проростання і вегетацію, обмінні процеси та врожайність. Проаналізовані відомості щодо застосування наночастинок металів у тваринництві як альтернативи кормовим антибіотикам задля підвищення продуктивності. Встановлено, що рідкоземельні елементи можуть активізувати обмін білків та інших поживних речовин шляхом стимулювання діяльності гормонів, індукування синтезу металотіонеїнів та зростання коефіцієнту конверсії корму. Встановлені зміни прооксидантно-оксидантного статусу крові тварин за використання препаратів з наночастинками діоксиду церію та зміни показників гомеостазу. Застосування рідкоземельних елементів є позитивним для домашньої птиці через інтенсифікацію виробництва яєць, їх ваги та запліднюваності інкубаційних яєць. Встановлений вплив наночастинок металів на окисно-відновний потенціал та процеси пероксидного окиснення ліпідів в організмі тварин. Аргументовано використання нанодисперсного діоксиду церію як перспективного нанобіоматеріалу для біологічного та медичного застосування та необхідність подальших досліджень задля вивчення всіх можливих механізмів його біологічної активності.
doi:10.15407/animbiol19.03.009 fatcat:rlkjtgy355hg7e3p2w65olj3o4