Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Nano zinc oxide – An alternate zinc supplement for livestock

Creators

  • 1. Periyar Maniammai Institute of Science & Technology
  • 2. Tamil Nadu Veterinary and Animal Sciences University
  • 3. Gandhigram Rural Institute

Description

Aim: This study was aimed to investigate antimicrobial and cytotoxicity effect of nano ZnO in in vitro for the application of livestock feed supplement. Materials and Methods: Nano ZnO was synthesized by wet chemical precipitation method using zinc acetate as a precursor and sodium hydroxide was used for reducing the precursor salt. The properties of synthesized powder were characterized using ultraviolet (UV)–visible spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD), respectively. In vitro antimicrobial activities were analyzed against the pathogenic bacteria in poultry Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, and Streptococcus aeruginosa. 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay was conducted to analyze the cytotoxicity effect of nano ZnO. Results: SEM showed a spherical ZnO particle in the range of 70-100 nm. The size of the particle and purity of the sample were confirmed by XRD. The nano-sized ZnO particles exhibited the UV absorption peak at 335 nm. In FTIR spectroscopy, pure ZnO nanoparticles showed stretching vibrations at 4000-5000 cm-1. ZnO nanoparticles exhibited remarkable antibacterial activity against E. coli, S. aureus, K. pneumoniae, and S. aeruginosa bacterial strains. Cell viability was significantly reduced in a dose-dependent manner in the cytotoxicity study. Conclusion: From the broad-spectrum antibacterial activity and the lower cytotoxicity observed at the prescribed dose, it is concluded that nano ZnO powder is a potential alternate zinc supplement for livestock.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الهدف: كانت هذه الدراسة تهدف إلى التحقيق في تأثير مضادات الميكروبات والسمية الخلوية لأكسيد الزنك النانوي في المختبر لتطبيق مكملات علف الماشية. المواد والطرق: تم تصنيع Nano ZnO بطريقة الترسيب الكيميائي الرطب باستخدام أسيتات الزنك كسلائف وتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم لتقليل ملح السلائف. تم تمييز خصائص المسحوق المركب باستخدام التحليل الطيفي المرئي للأشعة فوق البنفسجية (UV)، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والمسح المجهري الإلكتروني (SEM)، وانعراج الأشعة السينية (XRD)، على التوالي. تم تحليل الأنشطة المضادة للميكروبات في المختبر ضد البكتيريا المسببة للأمراض في الدواجن الإشريكية القولونية، والمكورات العنقودية الذهبية، والكليبسيلا الرئوية، والمكورات العقدية الزنجارية. 3 -(4،5 - dimethylthiazol -2 - yl) -2،5 - diphenyltetrazolium تم إجراء اختبار بروميد لتحليل تأثير السمية الخلوية لـ NANO ZnO. النتائج: أظهرت SEM جسيم ZnO كروي في نطاق 70-100 نانومتر. تم تأكيد حجم الجسيم ونقاء العينة بواسطة XRD. أظهرت جزيئات ZnO بحجم النانو ذروة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية عند 335 نانومتر. في التحليل الطيفي FTIR، أظهرت الجسيمات النانوية النقية ZnO اهتزازات تمدد عند 4000-5000 سم -1. أظهرت جسيمات ZnO النانوية نشاطًا مضادًا للبكتيريا ملحوظًا ضد سلالات بكتيريا E. coli و S. aureus و K. pneumoniae و S. aeruginosa. انخفضت صلاحية الخلية بشكل كبير بطريقة تعتمد على الجرعة في دراسة السمية الخلوية. الاستنتاج: من النشاط المضاد للبكتيريا واسع الطيف والسمية الخلوية المنخفضة التي لوحظت بالجرعة الموصوفة، تم استنتاج أن مسحوق النانو ZnO هو مكمل زنك بديل محتمل للماشية.

Translated Description (English)

Aim: This study was intended to investigate the antimicrobial and cytotoxicity effect of nano ZnO in vitro for the application of livestock feed supplement. Materials and Methods: Nano ZnO was synthesized by wet chemical precipitation method using zinc acetate as a precursor and sodium hydroxide was used for reducing the precursor salt. The properties of synthesized powder were characterized using ultraviolet (UV)–visible spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD), respectively. In vitro antimicrobial activities were analyzed against the pathogenic bacteria in poultry Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, and Streptococcus aeruginosa. 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay was conducted to analyze the cytotoxicity effect of nano ZnO. Results: SEM showed a spherical ZnO particle in the range of 70-100 nm. The size of the particle and purity of the sample were confirmed by XRD. The nano-sized ZnO particles exhibited the UV absorption peak at 335 nm. In FTIR spectroscopy, pure ZnO nanoparticles showed stretching vibrations at 4000-5000 cm-1. ZnO nanoparticles exhibited remarkable antibacterial activity against E. coli, S. aureus, K. pneumoniae, and S. aeruginosa bacterial strains. Cell viability was significantly reduced in a dose-dependent manner in the cytotoxicity study. Conclusion: From the broad-spectrum antibacterial activity and the lower cytotoxicity observed at the prescribed dose, it is concluded that nano ZnO powder is a potential alternate zinc supplement for livestock.

Translated Description (French)

Objectif : Cette étude visait à étudier l'effet antimicrobien et cytotoxique du nano ZnO in vitro pour l'application d'un complément alimentaire pour le bétail. Matériaux et méthodes : Nano ZnO a été synthétisé par précipitation chimique humide en utilisant de l'acétate de zinc comme précurseur et de l'hydroxyde de sodium a été utilisé pour réduire le sel précurseur. Les propriétés de la poudre synthétisée ont été caractérisées à l'aide de la spectroscopie visible aux ultraviolets (UV), de l'infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), de la microscopie électronique à balayage (MEB) et de la diffraction des rayons X (DRX), respectivement. Les activités antimicrobiennes in vitro ont été analysées contre les bactéries pathogènes chez les volailles Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae et Streptococcus aeruginosa. Le dosage du bromure de 3-(4,5-diméthylthiazol-2-yl)-2,5-diphényltétrazolium a été effectué pour analyser l'effet cytotoxique du nano ZnO. Résultats : SEM a montré une particule sphérique de ZnO dans la plage de 70-100 nm. La taille de la particule et la pureté de l'échantillon ont été confirmées par DRX. Les particules de ZnO de taille nanométrique présentaient le pic d'absorption des UV à 335 nm. En spectroscopie IRTF, les nanoparticules de ZnO pur ont montré des vibrations d'étirement à 4000-5000 cm-1. Les nanoparticules de ZnO présentaient une activité antibactérienne remarquable contre les souches bactériennes d'E. coli, de S. aureus, de K. pneumoniae et de S. aeruginosa. La viabilité cellulaire a été significativement réduite de manière dose-dépendante dans l'étude de cytotoxicité. Conclusion : À partir de l'activité antibactérienne à large spectre et de la cytotoxicité plus faible observée à la dose prescrite, il est conclu que la poudre de nano ZnO est un complément de zinc alternatif potentiel pour le bétail.

Translated Description (Spanish)

Objetivo: Este estudio tenía como objetivo investigar el efecto antimicrobiano y de citotoxicidad del nano ZnO in vitro para la aplicación de suplementos para la alimentación del ganado. Materiales y métodos: El nano ZnO se sintetizó mediante un método de precipitación química húmeda utilizando acetato de zinc como precursor y se utilizó hidróxido de sodio para reducir la sal precursora. Las propiedades del polvo sintetizado se caracterizaron utilizando espectroscopía ultravioleta (UV)–visible, infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (XRD), respectivamente. Se analizaron las actividades antimicrobianas in vitro contra las bacterias patógenas en aves de corral Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Streptococcus aeruginosa. Se realizó un ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio para analizar el efecto de citotoxicidad del nano ZnO. Resultados: SEM mostró una partícula esférica de ZnO en el rango de 70-100 nm. El tamaño de la partícula y la pureza de la muestra se confirmaron mediante XRD. Las partículas de ZnO de tamaño nanométrico exhibieron el pico de absorción UV a 335 nm. En la espectroscopia FTIR, las nanopartículas de ZnO puro mostraron vibraciones de estiramiento a 4000-5000 cm-1. Las nanopartículas de ZnO exhibieron una notable actividad antibacteriana contra cepas bacterianas de E. coli, S. aureus, K. pneumoniae y S. aeruginosa. La viabilidad celular se redujo significativamente de una manera dependiente de la dosis en el estudio de citotoxicidad. Conclusión: A partir de la actividad antibacteriana de amplio espectro y la menor citotoxicidad observada a la dosis prescrita, se concluye que el polvo de nano ZnO es un posible suplemento alternativo de zinc para el ganado.

Files

18.pdf.pdf

Files (226 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
226 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أكسيد الزنك النانوي – مكمل زنك بديل للماشية
Translated title (English)
Nano zinc oxide – An alternate zinc supplement for livestock
Translated title (French)
Nano oxyde de zinc – Un supplément de zinc alternatif pour le bétail
Translated title (Spanish)
Nano óxido de zinc – Un suplemento alternativo de zinc para el ganado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2999377098
DOI
10.14202/vetworld.2020.121-126

Is supplement to
https://openalex.org/W891673278 (Other)
https://openalex.org/W4388603408 (Other)
https://openalex.org/W3152230514 (Other)
https://openalex.org/W3147138563 (Other)
https://openalex.org/W3092521730 (Other)
https://openalex.org/W2796949944 (Other)
https://openalex.org/W2409963492 (Other)
https://openalex.org/W2395219877 (Other)
https://openalex.org/W2366562690 (Other)
https://openalex.org/W2045299745 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1512398951
  • https://openalex.org/W1556788343
  • https://openalex.org/W1988604509
  • https://openalex.org/W2004405826
  • https://openalex.org/W2025937548
  • https://openalex.org/W2035526149
  • https://openalex.org/W2103698758
  • https://openalex.org/W2105252596
  • https://openalex.org/W2138115947
  • https://openalex.org/W2148490786
  • https://openalex.org/W2162131741
  • https://openalex.org/W2204627580
  • https://openalex.org/W2474358973
  • https://openalex.org/W2748928903
  • https://openalex.org/W2779490599
  • https://openalex.org/W2801104030
  • https://openalex.org/W2803014390
  • https://openalex.org/W2959360417