LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
BIRUTĖ MATONYTĖ
HIDROALIUMOSILIKATO ĮTAKA MAISTO MEDŽIAGŲ
PASISAVINAMUMUI SKIRTINGOS LYTIES ŠUNŲ ORGANIZME
BEI SVEIKATOS BŪKLEI
INFLUENCE OF HYDROALUMINOSILICATE ON
NUTRIENT ABSORPTION FOR MALE AND FEMALE DOGS AND
THEIR HEALTH
Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas:
Prof. dr. ALGIRDAS JANUŠKEVIČIUS
2 TURINYS SANTRAUKA ... 3 SUMMARY ... 6 ĮVADAS ... 9 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11
1.1 Ceolitų cheminės ir fizinės savybės ... 11
1.2. Ceolitų gamyba ... 15
1.3. Ceolitų panaudojimo galimybės ... 16
2. MEDŽIAGOS IR METODAI ... 31
2.1. Tyrimų laikas ir objektas ... 31
2.2. Tyrimų metodai ... 31
2.3. Tyrimų atlikimo schema ... 34
3. REZULTATAI ... 35
3.1. Ėdalai šuniukams ir jauniems šunims ... 35
3.2. Šuniukų svorio kitimas ... 38
3.3. Maisto medžiagų pasisavinamumo nustatymas ... 41
3.4. Išmatų konsistencija ... 47
REZULTATŲ APTARIMAS ... 54
IŠVADOS ... 56
3 SANTRAUKA
HIDROALIUMOSILIKATO ĮTAKA MAISTO MEDŽIAGŲ PASISAVINAMUMUI SKIRTINGOS LYTIES ŠUNŲ ORGANIZME BEI SVEIKATOS BŪKLEI
Darbo apimtis ir struktūra
Darbas parašytas lietuvių kalba, kurį sudaro: įvadas, literatūros apžvalga, medžiagos ir metodai, rezultatai, išvados, naudotos literatūros sąrašas; darbo apimtis 65 puslapiai, darbe yra: 78 literatūros šaltiniai, 15 lentelių ir 13 paveikslėlių.
Darbo tikslas - įvertinti klinoptilolito įtaką skirtingo amžiaus ir lyties šuniukų augimo spartai ir sveikatingumui.
Darbo uždaviniai:
įvertinti šuniukų ir suaugusių šunų šėrimui vartojamų ėdalų maistinę ir energinę vertę; nustatyti ėdalų suvartojimo kiekius atskirais auginimo periodais priklausomai nuo
gyvūno lyties;
nustatyti šuniukų ir suaugusių šunų svorio kitimą priklausomai nuo gyvūno lyties atskirais auginimo periodais;
paskaičiuoti gyvūnų kūno masės priaugimą atskirais auginimo periodais; nustatyti pagrindinių maisto medžiagų kiekius patinėlių ir kalyčių išmatose;
paskaičiuoti maisto medžiagų pasisavinamumo lygį šuniukų ir suaugusių šunų organizme;
pateikti stebėjimo rezultatus apie išskiriamų išmatų konsistenciją; pateikti šunų išmatų bakteriologinio tyrimo rezultatus;
pateikti išmatų pH dydžius atskirais auginimo tarpsniais.
Šuniukų ir šunų šėrimui buvo naudojamas visavertis ėdalas „NATURE’S PROTECTION“, kurio sudėtyje nustatyta 920 g kg-1 sausosios medžiagos, 260 g kg-1 žalių baltymų, 150 g kg-1 žalių riebalų, 52 g kg-1 žalių pelenų, energinė vertė 20,25 MJ kg-1.
Nustatyta, kad tiriamosios grupės šunys ir kalytės tiriamojo laikotarpio atskirais mėnesiais suvartojo mažesnius kiekius visaverčio ėdalo palyginti su kontrolinės grupės gyvūnais. Tiriamosios grupės šunys 8 mėn. amžiuje per parą suėdė po 480,4 g visaverčio ėdalo, arba 5,2 proc. mažiau (p<0,001), 9 mėn. amžiuje - 540,6 g, arba 4,4 proc. mažiau (p<0,001), 10 mėn. amžiuje - 554,2 g,
4 arba 3,0 proc. mažiau (p<0,001), 12 mėn. amžiuje - 540,8 g, arba 7,4 proc. mažiau (p<0,001) palyginti su šunų ėdalo suvartotu kiekiu kontrolinėje grupėje. Kalytės per visą tiriamąjį laikotarpį suvartojo mažesnius kiekius visaverčio ėdalo 9 mėn. amžiuje 446,5 g, arba 4,9 proc. mažiau (p<0,001), 10 mėn. amžiuje 470,8 g, arba 3,2 proc. mažiau (p<0,001) palyginti su kontrolinėje grupėje gyvūnų suvartotu visaverčio ėdalo kiekiu. Kalytės visaverčio ėdalo suvartojo mažesnius kiekius palyginti su patinėliais.
Klinoptilolito priedas įtakojo šuniukų ir suaugusių šunų kūno masės priaugimą. Tiriamosios grupės šunų ryškesnis kūno masės padidėjimas pastebėtas 7-12 mėn. amžiuje: 7 mėn. amžiuje šuns svoris buvo 28,42 kg, arba 4,5 proc. didesnis (p<0,001), 9 mėn. amžiuje - 31,50 kg, arba 3,2 proc. didesnis (p<0,001), 10 mėn. amžiuje - 32,84 kg, arba 3,5 proc. didesnis (p<0,001), vienerių metų patinai svėrė 34,65 kg, arba 1,1 kg daugiau (p<0,001) palyginti su kūno masės kitimu atskirais auginimo periodais kontrolinės grupės šunų.
Klinoptilolito priedas įtakojo šuniukų ir šunų išmatų konsistenciją. Tiriamosios grupės šuniukų 3 mėn. amžiuje išmatų sudėtyje nustatyta 296 g kg-1 sausosios medžiagos, arba 10,5 proc. daugiau (p<0,001), kalyčių išmatose - 301 g kg-1, arba 7,3 proc. daugiau (p<0,001) palyginti su sausosios medžiagos kiekiu kontrolinės grupės gyvūnų išmatose. Tiriamosios grupės patinėlių išmatose nustatyta 46 g kg-1 žalių pelenų, arba 34,8 proc. daugiau, kalyčių išmatose - 51 g kg-1, arba 7,8 proc. daugiau (p<0,01) palyginti su tyrimų rezultatais kontrolinėje grupėje.
Išmatų konsistencijai klinoptilolitas įtakos turėjo ir 12 mėn. amžiuje. 1 kg tiriamosios grupės šunų išmatose nustatyta 298 g sausosios medžiagos, arba 4,0 proc. daugiau (p<0,001), kalių - 308 g kg-1, arba 3,9 proc. daugiau (p<0,01); patinų išmatose nustatyta 162 g kg-1 žalių baltymų, arba 4,3 proc. mažiau (p<0,001), žalių pelenų - 37 g kg-1, arba 43,2 proc. daugiau (p<0,001) palyginti su kontroline grupe.
3 mėn. amžiuje tiriamosios grupės patinėliai žalius baltymus pasisavino 51,3 proc. lygyje, arba 2,7 proc. geriau (p<0,001), žalius riebalus - 93,4 proc., arba 1,3 proc. geriau (p<0,001); tiriamosios grupės kalytės geriau pasisavino žalius baltymus - 52,3 proc., arba 4,0 proc. geriau (p<0,001) ir žalią ląstelieną - 38,2 proc., arba 7,6 proc. geriau (p<0,001) palyginti su šių maisto medžiagų pasisavinamumu kontrolinėje grupėje.
12 mėn. amžiuje klinoptilolito priedas įtakojo žalių baltymų pasisavinamumo lygį patinų organizme - 49,1 proc., arba 1,1 proc. geriau (p<0,001), žalių riebalų - 93,5 proc., arba 1,0 proc.
5 geriau (p<0,001) palyginti su kontrole; tiriamųjų kalių organizme buvo geriau pasisavinami tik žali baltymai - 54,7 proc., arba 2,1 proc. geriau (p<0,001) palyginti su kontrole.
Vertinant 7 balų sistemoje buvo įvertinta patinų ir kalių išmatų konsistencija: tiriamosios grupės patinų išmatos buvo įvertintos 3,1 balo, kalių išmatos - 3,2 balo, kontrolinės grupės šunų išmatos buvo įvertintos atitinkamai - 4,7 ir 4,3 balo.
Raktiniai žodžiai: šuniukas, augimo sparta, pasisavinamumas, išmatų drėgnis, išmatų konsistencija.
6 SUMMARY
INFLUENCE OF HYDROALUMINOSILICATE ON NUTRIENT ABSORPTION FOR MALE AND FEMALE DOGS AND THEIR HEALTH
The scope of work and structure
The Master's project is written in Lithuanian and consists of introduction, literature review, materials and methods, results, conclusions, references. The project comprises of 65 pages, 78 references, 15 tables and 13 pictures.
Project aims: the main aim of this project is to evaluate the impact of a clinoptilolite of different age puppies growth rate and their health status.
Objectives of the project:
to evaluate the puppies and dogs feeds nutritional and energy values
to determine the amount of food consumptions of different gender animals of various growth periods
to measure the weight alteration of different gender puppies and adult dogs of various growth periods
to estimate the animals weight gain of various growth periods
to measure the amount of the basic nutrients in male and female dogs faeces to calculate the nutrients absorption level of puppies and adult dogs organisms to represent the observation results about the dogs faeces consistency
to introduce the results of a bacteriological analysis of the dogs feaces to present the dogs feaces values of pH of various growth periods
Dogs and puppies have been fed with a full-rate dog‘s fodder “NATURE’S PROTECTION“, containing 920 g kg-1 of dry substance, 260 g kg-1 of raw protein, 150 g kg-1 of raw fats, 52 g kg-1 of raw ash; its energetic value - 20,25 MJ kg-1.
As research data reveal, female and male dogs of a test group have been consuming lower amount of full-rate fodder for some month, compared to the control group. Being 8 months male dogs of a test group have consumed 480.4 g of a full-rate fodder, i.e. by 5.2% lower (p<0.001), when being 9 months the figures amounted for 540.6 g, or by 4.4% less (p<0.001), figures of 10 months showed 554.2 g, or by 3.0% less (p<0.001), 12 months – 540.8 g, or by 7.4% less (p<0.001),
7 compared with the amounts of dog fodder, consumed by a control group. Female dogs of a test group have consumed the lowest amounts of a full-rate fodder being 9 months, i.e. 446.5 g, or by 4.9% less (p<0.001), figures of 10 months showed 470.8 g, or by 3.2% less (p<0.001), compared with the amounts of dog fodder, consumed by a control group. Data have revealed that female dogs have consumed lower amount of fodder, compared to male dogs.
Clinoptilolite additive has influenced quicker gaining of the puppies’ body weight. Dogs of a test group have gained weight more clearly, being 7-12 months: in 7 months -28.42 kg, or by 4.5% more (p<0.001), in 9 months – 31.50 kg, or by 3.2% more (p<0.001), 10 months – 32.84 kg, or by 3.5% more (p<0.001), male dogs of 10 months weighted 34.65 kg, or by 1.1 kg more (p<0.001), compared to body weight changes during separate growth period of dogs in a control group.
Clinoptilolite additive has influenced consistence of dogs’ and puppies’ faeces. Figures of faeces
content for puppies of 3 months are as follows: 296 g kg-1 of dry substance, or by 10.5% more (p<0.001), when the said figure for female puppies showed 301 g kg-1, or by 7.3% more (p<0.001), compared to amounts of dry substance of faeces in a control group. Figures of raw ash in faeces for male dogs in a tested group showed 46 g kg-1, or by 34.8% more, the said figure for female dogs - 51 g kg-1, or by 7.8% more (p<0.01) compared to amounts of raw ash in faeces in a control group. Clinoptilolite additive has influenced consistence of dogs’ being 12 months, as well. 1 kg of faeces for male dogs in a tested group has shown 298 g of dry substance, or by 4.0% more (p<0.001), the said figure for female dogs showed - 308 g kg-1, or by 3.9 more (p<0.01); 1 kg of faeces for male dogs amounted for 162 g kg-1 or raw protein, or by 4.3% lees (p<0.001), the said figure for raw ash was 37 g kg-1, or by 43.2% more (p<0.001) compared to amounts in a control group.
Absorption figures for male dogs of 3 months in a tested group are as follows: proteins - at 51.3% level, or by 2.7% more (p<0.001), raw fats – at 93.4% level, or by 1.3% more (p<0.001). Absorption figures for female dogs of 3 months in a tested group are as follows: raw proteins and raw fiber showed the highest results and amounted for 52.3%, or by 4.0% more (p<0.001) and 38.2%, or by 7.6% more (p<0.001), compared to absorption of the said substances in a control group.
Clinoptilolite additive has influenced the following substances in a tested group of male dogs being 12 months: raw proteins – 49.1%, or by 1.1% more (p<0.001), raw fats – 93.5%, or by 1.0%
8 more (p<0.001), compared to absorption of the said substances in a control group.
Absorption figures for female dogs of 12 months in a tested group are as follows: higher results have been noticed for the raw proteins only – 54.7%, or by 2.1% more (p<0.001), compared a control group. Figures of faeces content have been evaluated, using a 7-point scale: faeces of male dogs in a tested group amounted for 3.1 points, the said figure for female dogs showed 3.2 points, when ones of a control group showed 4.7 and 4.3 points, accordingly.
9 ĮVADAS
Mitas, kad šunims reikia kaulų, kilęs iš minties, kad senovės šunys (vilkai) ėdė daugybę kaulų. Dabar šunys gauna visą reikalingą kalcį ir kitas maistines medžiagas iš sauso pramoniniu būdu pagaminto ėdalo. Kaulai gali patenkinti jų kramtymo instinktą, tačiau saugiau jiems tiesiog duoti graužti specialius žaislus, kurie parduodami gyvūnų parduotuvėse. Stebėjimais nustatyta, kad Jungtinėse Amerikos Valstijose per metus pagaminama bei parduodama pačiose valstijoje ir išvežama į kitas šalis visaverčio sauso ėdalo šunims už 40 milijardų dolerių.
Dažnai užduodamas klausimas - kiek atskirose šalyse ir pasaulyje gyvena naminių ir jų tarpe benamių šunų? Pagal žemynus, kuriuose auginami ir veisiasi laisvėje šunų kiekiai yra gana įspūdingi ir skirtingi. Jungtinėse Amerikos Valstijose gyvena apie 42,5 mln. šunų, priskaičiuojama labai daug benamių šunų - 73 mln. Kaimyninėje šalyje - Kanadoje šunų laikoma apie 6 mln.
Vakarinėje Europos dalyje priskaičiuojama apie 43 mln. šunų. Didesnės šunų populiacijos yra Prancūzijoje - 8,8 mln., Italijoje ir Lenkijoje po 7,5 mln., o Jungtinėje Karalystėje - 6,8 mln. Rytų Europoje - Rusijoje auginama daug šunų veislių - apie 12 mln. šunų.
Nemažas šunų skaitlingumas yra ir Pietų Amerikos šalyse: Brazilijoje - 30 mln., Argentinoje - 6,5 mln., Kolumbijoje - 5 mln. Daug šunų yra laikoma kai kuriose Azijos šalyse: Kinijoje priskaičiuojama apie 110 mln. Su dideliu šunų skaitlingumu susiduria ir Indija - 32 mln. naminių šunų ir 20 mln. benamių. Pietų Afrikoje sienos apsaugai laikoma 9 mln. šunų. Pasaulinė sveikatos organizacija pateikia įspūdingus duomenis, kad Pietų Afrikoje pagal pateiktą apskaitą priskaičiuojama apie 78 mln., o benamių šunų - 70 mln. Taip pat pateikiami duomenys, kad pasaulyje priskaičiuojama mažiausiai 525 mln. šunų.
Paskutiniu metu kreipiamas labai didelis dėmesys ėdalų šunims gamybos procesams ir pagamintos produkcijos kokybės kontrolei, neskaitant naudojamų komponentų kokybinių rodiklių patikros, laboratorinių tyrimų atlikimo ir įvertinimo su augintiniais. Pramoniniu būdu gaminamų ėdalų įvairovė labai gausi. Ėdalams gaminti naudojamiems produktams keliami vis didesni reikalavimai. Gaminami taip vadinami visaverčiai ėdalai šunims pagal poreikį pačiam augintiniui ir pagal tai, kokį ėdalą naudos augintinio savininkas. Pagal išgales vartoti vieną ar kitą ėdalą gaminami aukštos kategorijos arba ekonominės klasės ėdalai. Vienų gamybai naudojami geros kokybės gyvūninės kilmės produktai su tinkamu aminorūgščių santykiu, kitų gamyba vykdoma panaudojant didesnius kiekius augalinės kilmės komponentų.
10 2012 metais buvo išskirta 15 pagrindinių šunų ėdalų kompanijų, kurių visaverčiai ėdalai su atitinkamu prekiniu ženklu buvo platinami pasauliniuose prekybos centruose. Viena iš didžiausių kompanijų „Mars”, kuri gamybą vysto 63 pasaulio taškuose; Nestle Purina kompanija, kuri gamybą vysto 24 įmonėse, joje dirba 14500 darbuotojų; Hill’s - gamybą vysto daugiau kaip 90 šalių; Eukanuba ir kitos stambios įmonės Jungtinėse Amerikos Valstijose, Prancūzijoje, Japonijoje, Brazilijoje.
Kompanijos gyvūnų ėdalų gamybai vis plačiau vartojami priedai, kurie apsaugo gyvūnų organizmą nuo neigiamo poveikio - ypač virškinamąjį traktą, sumažina aplinkos taršos problemas, skatina augimą, vystymąsi, pagerina reprodukcines ir produkcines savybes, sumažina susirgimų skaitlingumą, prailgina augintinių amžių pristabdant senėjimo procesus. Iš tokių priedų galima paminėti: probiotikus, prebiotikus ir ceolitus (vermikulitą, flagovitą, klinoptilolitą).
Darbo tikslas - įvertinti klinoptilolito įtaką skirtingo amžiaus ir lyties šuniukų augimo spartai ir sveikatingumui.
Darbo uždaviniai:
įvertinti šuniukų ir suaugusių šunų šėrimui vartojamų ėdalų maistinę ir energinę vertę; nustatyti ėdalų suvartojimo kiekius atskirais auginimo periodais priklausomai nuo
gyvūno lyties;
nustatyti šuniukų ir suaugusių šunų svorio kitimą priklausomai nuo gyvūno lyties atskirais auginimo periodais;
paskaičiuoti gyvūnų kūno masės priaugimą atskirais auginimo periodais; nustatyti pagrindinių maisto medžiagų kiekius patinėlių ir kalyčių išmatose;
paskaičiuoti maisto medžiagų pasisavinamumo lygį šuniukų ir suaugusių šunų organizme;
pateikti stebėjimo rezultatus apie išskiriamų išmatų konsistenciją; pateikti šunų išmatų bakteriologinio tyrimo rezultatus;
pateikti išmatų pH dydžius atskirais auginimo tarpsniais.
Tyrimai buvo atliekami su vokiečių aviganių veislės šuniukais. Vieno mėnesio amžiaus šuniukus atrinkome analogų principu - pagal svorį, lytį, gyvybingumą, išsivystymą, sveikatos būklę. Buvo parinkta 28 vieno mėnesio amžiaus šuniukai: 14 patinėlių ir 14 kalyčių. Buvo sudarytos dvi grupės patinėlių - kontrolinė ir tiriamoji, dvi grupės kalyčių - kontrolinė ir tiriamoji. Kiekvienoje grupėje buvo po septynis šuniukus.
11 1. LITERATŪROS APŽVALGA
Dažniausiai racionuose naudojami natūralūs mineralai – ceolitai (klinoptilolitas, vermikulitas, flagovitas) ir bentonitas, kaolinas. Natūralūs mineralai gali būti panaudojami kaip rišamoji medžiaga pašarų gamyboje, gali adsorbuoti toksines medžiagas iš virškinamojo trakto ir sumažinti toksinių medžiagų kaupimąsi gyvūnų audiniuose, taip sumažinant įvairių sutrikimų skaičių. Ceolitai gali stimuliuoti žarnų sieneles ir taip skatinti antikūnų susidarymą, kurių dėka galima išvengti enterito. Natūralių mineralų panaudojimas žvėrelių šėrime, skatina jų augimą, gerina maistinių medžiagų pasisavinamumą ir didina kūno masės priaugimą. Virškinamumas pagerėja dėl to, kad sumaišius su pašaru natūralius mineralus, sulėtinamas pašaro slinkimas virškinamuoju traktu, pagerinamas maisto medžiagų sudedamųjų dalių patekimas iš virškinamojo trakto į organizmo skysčius.
Šiuo metu domimasi daugybe mineralinių medžiagų, kurias būtų galima panaudoti žvėrelių racionų subalansavimui, panaudojant kaip natūralius papildus racionuose. Atlikta daugybė mokslinių tyrimų su tikslu išsiaiškinti, kaip veikia mineralinės medžiagos, kokia įtaka joms būdingų savybių – jonų mainų, adsorbcijos, medžiagų pernašos ir kitų, žvėrelių produkcijos didinimui. Anksčiau atlikti tyrimai Jungtinėse Amerikos Valstijose parodė, kad apie 40 proc. atvejų natūralios mineralinės medžiagos, naudotos gyvūnų racionuose, neturėjo jokio poveikio. Tyrimuose, kuriuose panaudoti natūralūs mineralai gyvūnų mityboje, augimui skatinti, gauta daugybė teigiamų rezultatų.
1.1 Ceolitų cheminės ir fizinės savybės
Ceolitai atrasti 1756 metais, kai švedų mineralogas Fredrichas Cronstetas surinko taisyklingos formos mineralus vario kasykloje Švedijoje. Šie mineralai buvo pavadinti ceolitais. Išvertus iš graikų kalbos reiškia „verdantys akmenys“, nes juos kaitinant apie 2000 0C temperatūroje jie suputoja. Pasaulyje jų naudojimas ir kada jie buvo realizuojami, kaip komercinė produkcija, prasidėjo 1960 metais (Polat et al., 2004).
Europos Sąjungoje kalcio aliumosilikatai kaip papildai įregistruoti – E 556 pagal direktyvą Nr. 739/2000.
Gamtiniai ceolitai – natūralios vulkaninės kilmės mineralai, priklausantys tektosilikatams. Tai porėti, kristalinės struktūros šarminių ar žemės šarminių metalų hidratuoti aliumosilikatai. Per pastaruosius 250 metų identifikuota apie 40 gamtinių ceolitų, dar apie 150 ceolitų buvo gauta
sintetiniu būdu. Gamtiniai ceolitai randami su kvarco bei kitų mineralų priemaišomis, todėl jie naudojami ribotai. Unikalios ceolitų savybės, kurias nule
temperatūrai, didelės koncentracijos terpės,
būdingos geros adsorbcinės ir jonų mainų savybės ( (Xu, 2007).
Ceolitai susidaro, kai [SiO visas keturias bendras viršūnes dimensijų karkasai (1pav., a,).
1 pav. [SiO4]4- tetraedras (
Į ceolito viduje esančias poras ir kanalus lengvai patenka mažesnio spindulio hidratuoti katijonai, o didelio spindulio sunkiau arba gali visai nepatekti. Be to, stipri didelių katijonų hidratacijos sfera apsaugo juos nuo glauda
gardelėje, o mažesni katijonai, su silpnesne hidratacijos sfera, stipriau sulaikomi ir geriau apkeičiami. Katijonų mainų gebą ceolite nulemia aliuminio atomų, kurie užima sili
tetraedrų struktūroje kiekis, nes kuo didesnis aliuminio kiekis, tuo daugiau reikia pakaitinių katijonų, kad jie kompensuotų neigiamą krūvį ceolite. Gamtiniuose ceolituose Si/Al mol
dažniausiai yra nuo 2 iki 5, o sintetiniuose jis gali būti labai įvairus. Vienas plačiausiai naudojamų gamtinių ceolitų yra klinoptilolitas,
Tai ceolitų grupės, heulandito šeimos aliumosilikatas, pasižymintis lakštiniu [(Si,Al)O karkasu su ertmėmis, kurios užimtos vandens molekulėmis ir
sintetiniu būdu. Gamtiniai ceolitai randami su kvarco bei kitų mineralų priemaišomis, todėl jie naudojami ribotai. Unikalios ceolitų savybės, kurias nulemia savita jų struktūra,
koncentracijos terpės, jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis, būdingos geros adsorbcinės ir jonų mainų savybės (Subačius, Šlinkšienė, 2010)
Ceolitai susidaro, kai [SiO4]4- ir [AlO4]5- tetraedrai jungiasi erdvėje trejomis kryptimis per visas keturias bendras viršūnes. Reakcijos metu susiformuoja korio pavidalo begaliniai trijų
).
tetraedras (a) ir jų išsidėstymas gamtinio klinoptilolito karkase (
Į ceolito viduje esančias poras ir kanalus lengvai patenka mažesnio spindulio hidratuoti katijonai, o didelio spindulio sunkiau arba gali visai nepatekti. Be to, stipri didelių katijonų hidratacijos sfera apsaugo juos nuo glaudaus suartėjimo su laisvo neigiamo krūvio vieta ceolito gardelėje, o mažesni katijonai, su silpnesne hidratacijos sfera, stipriau sulaikomi ir geriau apkeičiami. Katijonų mainų gebą ceolite nulemia aliuminio atomų, kurie užima sili
kiekis, nes kuo didesnis aliuminio kiekis, tuo daugiau reikia pakaitinių katijonų, kad jie kompensuotų neigiamą krūvį ceolite. Gamtiniuose ceolituose Si/Al mol
o sintetiniuose jis gali būti labai įvairus.
plačiausiai naudojamų gamtinių ceolitų yra klinoptilolitas, kuris buvo Tai ceolitų grupės, heulandito šeimos aliumosilikatas, pasižymintis lakštiniu [(Si,Al)O karkasu su ertmėmis, kurios užimtos vandens molekulėmis ir pakaitiniais K
12 sintetiniu būdu. Gamtiniai ceolitai randami su kvarco bei kitų mineralų priemaišomis, todėl jie mia savita jų struktūra, atsparumas aukštai jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis, taip pat jiems Subačius, Šlinkšienė, 2010), katalizinės savybės
rdvėje trejomis kryptimis per susiformuoja korio pavidalo begaliniai trijų
klinoptilolito karkase (b)
Į ceolito viduje esančias poras ir kanalus lengvai patenka mažesnio spindulio hidratuoti katijonai, o didelio spindulio sunkiau arba gali visai nepatekti. Be to, stipri didelių katijonų us suartėjimo su laisvo neigiamo krūvio vieta ceolito gardelėje, o mažesni katijonai, su silpnesne hidratacijos sfera, stipriau sulaikomi ir geriau apkeičiami. Katijonų mainų gebą ceolite nulemia aliuminio atomų, kurie užima silicio vietą kiekis, nes kuo didesnis aliuminio kiekis, tuo daugiau reikia pakaitinių katijonų, kad jie kompensuotų neigiamą krūvį ceolite. Gamtiniuose ceolituose Si/Al molių santykis
kuris buvo atrastas 1890 m. Tai ceolitų grupės, heulandito šeimos aliumosilikatas, pasižymintis lakštiniu [(Si,Al)O4]- tetraedrų pakaitiniais K+, Na+ ir Ca2+ katijonais
13 (1 pav., b). Iš skirtingų telkinių iškasto to paties gamtinio klinoptilolito savybės skiriasi dėl įvairių priemaišų ir struktūros skirtumų. Bendra klinoptilolito mineralo formulė yra (Na,K,Ca)2 3Al3(Al,Si)2Si13O36·12·H2O. Dėl ceolito formavimosi sąlygų galimi įvairūs pakaitinių metalų katijonų deriniai ir santykiai. Klinoptilolitas yra atsparus rūgštims ir jonizuojančiajai spinduliuotei, iki 400 °C išlaiko fizikinių savybių ir struktūros stabilumą, nors ir netenka vandens. Jis yra inertiškas, neradioaktyvus, ekologiškai švarus, nes sunkiųjų metalų kiekiai jame labai maži, todėl tinkamas naudoti daugelyje pramonės, žemės ūkio, buities ir aplinkosaugos sričių (Subačius, Šlinkšienė, 2010).
Klinoptilolite Si/Al molių santykis yra apie 5, taigi jame daug neigiamu krūviu pakrautų ertmių, kurios sudaro iki 34 proc. jo tūrio. Atviros ertmės ir kanalai, kurių skersmuo kinta nuo 2,5 iki 9 Å, leidžia į klinoptilolito vidų patekti dujų ir vandens molekulėms, kurios formuoja hidratacijos sferą katijonų mainams (Kowalszyk et al., 2006). Dėl to jis pasižymi geromis adsorbcinėmis jonų mainų savybėmis ir gali lengvai adsorbuoti mažo hidratacinio spindulio NH4+, K+ ir Na+ katijonus bei šiek tiek sunkiau didesnius hidratuotus katijonus, tokius kaip Ca2+ ir Mg2+. Teorinė klinoptilolito katijonų mainų geba yra 2,16 mmolekv g-1.
Pagrindiniai katijonai, kurie gali dalyvauti klinoptilolito katijonų mainuose, yra šie: Cs+, Rb+, K+, NH4+, Na+, Ag+, Cd2+, Pb2+, Zn2+, Ba2+, Sr2+, Cu2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Cr2+, Mg2+, Ca2+, Li+. Žinoma, kad klinoptilolito adsorbcijos geba katijonų mainams rikiuojasi tokia tvarka: Cs+ > Rb+ > K+ > NH4+ > Ba2+ > Sr2+ > Na+ > Ca2+ > Fe2+ > Al3+ > Mg2+ > Li+, tačiau skirtingomis sąlygomis ši tvarka gali keistis. Katijonų mainų pusiausvyra priklauso nuo sorbuojamojo katijono koncentracijos ir dydžio, temperatūros, slėgio, tirpale esančių anijonų prigimties, tirpalo pH ir struktūrinių ceolito savybių (Subačius, Šlinkšienė, 2010).
1 lentelė. Bendra ceolitų cheminė sudėtis (Haristov et al., 2012)
Oksidai SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O H2O Masė, proc. 71,35 12,72 0,20 0,90 0,94 2,20 0,94 3,94 12,79
Ceolite daugiausiai yra silicio dioksido - 71,35 proc. Beveik vienodi kiekiai yra aliuminio oksido ir vandens. Mažiausiai ceolite titano dioksido.
14 2 lentelė. Mikroelementų kiekiai ceolito sudėtyje, mg g-1(Kahramanova, 2010)
Mikroelmentas Mn Zn Ga Th Rb Y Zr Nb Ba Ce
Kiekis 242 45 20 12 110 22 235 22 232 52
Ceolite yra trys pagrindiniai mikroelementai, kurių kiekiai jame didžiausi, tai manganas, cirkonis ir baris. Mažiau yra rubidžio, cezio ir cinko. Beveik vienodi kiekiai ceolite galio, itrio ir niobio, o mažiausias kiekis – torio.
3 lentelė. Ceolitų fizikinės savybės
(http://www.promc.ru/zeolite/index.php?page=characteristics)
Išvaizda
Tanki smulkiagrūdė frakcija, mm: 0,0– 100,0; 5,0–15,0; 2,5–5,0; 1,0–2,5; 0,5–1,0;
0,0–0,5.
Spalva Žalia, šviesiai pilka
Techninės savybės
Tankis, g/cm3 1,7–2,1
Porų dydis, A 4,0–6,0
Tvirtumas pagal Mosh skalę, balais 4,0–6,0
Vandens absorbcija statinėmis sąlygomis, kuomet santykinė oro drėgmė 1,0 proc.
Ne mažiau 60 mg/cm2
Aliuminio silikato ceolitai termiškai labai stabilūs. Nenaudojant vandens garų, katijonais prisisotinę ceolitai gali būti kaitinami iki 800 0C ir daugiau, neprarasdami kristalinės struktūros ir nesutankėdami. O aliuminio fosfatai paprastai mažiau stabilūs (Wright, 2008).
15 4 lentelė. Fizinės – mechaninės savybės paveikus skirtingomis temperatūromis (Haristov et al., 2012)
Savybės 800 0C 850 0C 900 0C 1000 0C
Vandens adsorbcija, proc. 30,00 20,12 7,20 0
Tikrasis tankumas, proc. 1,48 1,59 1,86 2,10
Tikrasis porėtumas, proc. 38,00 30,00 13,39 0
Susitraukimas, proc. 5,00 10,00 18,00 22,50
Mechaninio lenkimo stipris, MPa
4,50 5,00 6,00 6,50
4 lentelėje pateikti duomenys parodo, kad didėjant temperatūrai mažėja vandens adsorbcija ceolite, tikrasis porėtumas, tuo tarpu tankis, susitraukimas ir mechaninio lenkimo stipris – didėja.
1.2. Ceolitų gamyba
Ceolitų mikrosporų medžiagos yra gaminamos hidrotermiškai: Reagentai šildomi vandenyje ( 100 – 250 0
C);
Silicio dioksido šaltiniai – karboksilis, natrio silikatas ar Si(Oet)4;
Aliuminio oksido šaltiniai – didelio paviršaus aliumininis oksihidroksidas, Al(Oet)3, natrio aliuminatas, Al3+druskos;
Bazė (pH ~ 12); šarminių metalų hidroksidas, ketvirtinis hidroksidas ir t. t.; Modelis: organinis katijonas, hidratuotas metalo jonas ir t. t.;
Ceolitų strūktūros duomenys sužinomi panaudojant: Miltelių difrakcijos metodus;
Elektroninę mikroskopiją; Magnetinį rezonansą. (Wilkinson,
http://ww2.chemistry.gatech.edu/~wilkinson/Class_notes/CHEM_3111_6170/Introduction_to _zeolites.pdf. Prieiga per internetą 2012. 12. 18.)
16 1.3. Ceolitų panaudojimo galimybės
Įrodyta, kad ceolitai adsorbuoja toksines medžiagas gyvūnų virškinamajame trakte ir jos pašalinamos su išmatomis. Tai labai pigi medžiaga, naudotina kampanijos gyvūnų diarėjos profilaktikai (pastebėta, kad diarėja buvo gerokai mažiau paplitusi tose gyvūnų grupėse, kuriuose racionų sudėtyje panaudotas ceolitas). Mažinamas enteritinių susirgimų lygis. Nustatyta, kad panaudojus ceolitą, kartu su pašarais užterštais pesticidais, sumažėjo gaišimo atvejų skaičius. Naudojant natūralius mineralus gyvūnų mityboje skatinamas augimas. Gyvūnų masė buvo 5,80, 8,16, 8,30 ir net 23,60 proc. didesnė palyginti su tomis grupėmis, kurioms ceolito neduota.
Atlikti tyrimai, kurių metu pastebėta, kad panaudojus ceolitus su pašaru, surišamas ir pašalinamas iš organizmo 137 Cs (Bogdanov et al., 2004), taip pat nustatyta, kad ceolitai, naudojami šėrimui įvairiomis dozėmis, neturėjo jokios įtakos vaikingoms patelėms ir vaisiaus vystymuisi. Klinoptilolitas neturėjo įtakos patelių reprodukcijai (Elmore, 2003).
Natrio aliumosilikatai, ypač ceolitas A, dedami kaip rišlioji medžiaga į skalbimo miltelius ir naudojami vandens minkštinimui. Taip pat naudojami kaip katalizatoriai ir molekulių filtruotojai (HERA Risk Assessment, 2003).
Ceolitai naudojami kaip statybinė medžiaga, naminių ūkinių gyvūnų kraikas, gyvūnų pašarų sudedamoji dalis, sodininkystėje, nuotekų valyme, kvapo kontrolei užtikrinti, kaip džioviklis, fungicidams ir pesticidams pernešti, vandens filtravimui, naudojami katalizės reakcijoms, akvakultūroje, kaip šilumą sauganti medžiaga, vandens, dujų adsorbentai, naudojami medicinos ir farmacijos srityse (Čejka, Bekkum, 2005), naudojami pašalinti sierai iš degalų (Lin, 2012).
Naudojant natūralius ceolitus galima pašalinti amonio jonus iš vandens ( Widiastuti, 2011). Ceolitais, paveiktais geležies oksihidroksidu, galima efektyviai iš vandens pašalinti arseną.
2 pav. Skanuojančiu elektroniniu mikroskopu atlikta nuotrauka. Rodykle parod klinoptilolitas (apdorotas geležies oksihidroksidu) po arseno adsorbcijos (
Natūralūs ceolitai gali būti panaudojami netgi automobilių stabdžių trinkelėse. Gaminant įdėjus 10 proc. ceolito mažėja trinkelių susidėvėjimo greitis, didėja
2011).
Ceolitai sumaišyti su augalų trąšomis padeda išlaikyti maistingas medžiagas, todėl ilgiau palaiko derlingą dirvožemį ir didina absorbcijos galimybes.
sudedamąsias dalis: azotą (N), kal
šias medžiagas šaknų zonoje, kad augalai jas pasisavintų tada kada reikia. Vadinasi tai leidžia efektyviau panaudoti natrio ir kalio trąšas, sumažinant jų kiekį, reikalingą tam pačiam derliu
prailginant jų veikimą ir galiausiai gaunant gausesnį derlių. Smėlingame dirvožemyje patiriami dideli trąšų nuostoliai, nes maistingos medžiagos nesugeba išsilaikyti šaknų zonoje (išplaunamos), todėl ceolitų panaudojimas gali pagerinti augalų augi
praradimą (Polat et al., 2004).
Ceolitai gali būti panaudoti sėkmingai agrokultūroje pasekoje sugeba kontroliuoti gyvsidabrio pasisavinimą augalams
į maistą. Su jų pagalba galima pašalinti nemažus kiekius amonio junginių iš vandens nuotekų. Atsižvelgiant į miesto vandens nuotekas su 1,
koncentraciją. Be to, klinopti Salmonella typhymurium bakterijų ( Pavelic et al, 2003).
Naudojant susmulkintus ceolitus smėlė
Skanuojančiu elektroniniu mikroskopu atlikta nuotrauka. Rodykle parod klinoptilolitas (apdorotas geležies oksihidroksidu) po arseno adsorbcijos (
Natūralūs ceolitai gali būti panaudojami netgi automobilių stabdžių trinkelėse. Gaminant įdėjus 10 proc. ceolito mažėja trinkelių susidėvėjimo greitis, didėja trinties koeficientas (Keskin,
Ceolitai sumaišyti su augalų trąšomis padeda išlaikyti maistingas medžiagas, todėl ilgiau palaiko derlingą dirvožemį ir didina absorbcijos galimybes. Jie sujungia svarbiausias augalų
(N), kalį (K), kalcį (Ca), magnį (Mg) ir mikroelement
šias medžiagas šaknų zonoje, kad augalai jas pasisavintų tada kada reikia. Vadinasi tai leidžia efektyviau panaudoti natrio ir kalio trąšas, sumažinant jų kiekį, reikalingą tam pačiam derliu
prailginant jų veikimą ir galiausiai gaunant gausesnį derlių. Smėlingame dirvožemyje patiriami dideli trąšų nuostoliai, nes maistingos medžiagos nesugeba išsilaikyti šaknų zonoje (išplaunamos), todėl ceolitų panaudojimas gali pagerinti augalų augimą ir sumažinti maistingųjų medžiagų
t et al., 2004).
doti sėkmingai agrokultūroje. Jie dedami į dirvožemį kaip priedai. Ko gyvsidabrio pasisavinimą augalams. Taigi, gyvsidabrio patenka m į maistą. Su jų pagalba galima pašalinti nemažus kiekius amonio junginių iš vandens nuotekų. Atsižvelgiant į miesto vandens nuotekas su 1,25 g l-1 ceolito pavyko sumaži
klinoptilolitas sugeba dirvožemyje sulaikyti nemažą kiekį gyvybingų bakterijų. Netgi dedama į vyną, kad išlaikytų jame pastovų drėgnį
jant susmulkintus ceolitus smėlėtose dirvose, jie efektyviai sumažina sunkiųjų metalų
17 Skanuojančiu elektroniniu mikroskopu atlikta nuotrauka. Rodykle parodytas klinoptilolitas (apdorotas geležies oksihidroksidu) po arseno adsorbcijos (Li et al., 2011)
Natūralūs ceolitai gali būti panaudojami netgi automobilių stabdžių trinkelėse. Gaminant trinties koeficientas (Keskin,
Ceolitai sumaišyti su augalų trąšomis padeda išlaikyti maistingas medžiagas, todėl ilgiau Jie sujungia svarbiausias augalų ir mikroelementus. Ceolitai išlaiko šias medžiagas šaknų zonoje, kad augalai jas pasisavintų tada kada reikia. Vadinasi tai leidžia efektyviau panaudoti natrio ir kalio trąšas, sumažinant jų kiekį, reikalingą tam pačiam derliui gauti, prailginant jų veikimą ir galiausiai gaunant gausesnį derlių. Smėlingame dirvožemyje patiriami dideli trąšų nuostoliai, nes maistingos medžiagos nesugeba išsilaikyti šaknų zonoje (išplaunamos), mą ir sumažinti maistingųjų medžiagų
. Jie dedami į dirvožemį kaip priedai. Ko gyvsidabrio patenka mažiau į maistą. Su jų pagalba galima pašalinti nemažus kiekius amonio junginių iš vandens nuotekų. pavyko sumažinti amonio jonų nemažą kiekį gyvybingų me pastovų drėgnį
18 (kadmio, cinko, švino ir vario) pernešimą į augalus. Kontroliuoja pesticidų, herbicidų, fungicidų patekimą į augalus. Natūralūs ceolitai yra naudojami papildyti laisvą deguonį mažuose ežeruose, kur eutrofikacija kelia pavojų žuvų gyvybei. Maži klinoptilolito kiekiai dedami į paukščių, galvijų ir kiaulių pašarus, kad padidintų jų svorį ir pagerintų jų sveikatą. (Mumpton, 1999).
Bandymai Lietuvos žemdirbystės institute vegetaciniuose induose daryti 2006 ir 2007 m., lauko sąlygomis – 2005, 2006 ir 2007 m. karbonatingame glėjiškame lengvo priemolio rudžemyje (RDg4-k2), Endocalcari-Endohypogleyic Cambisol (CMg-n-w-can). Į vegetacinius indus buvo įterpta N240 norma azoto trąšų su klinoptilolitu, trąšų KAN–27 ir amonio salietros. Kontrolinių indų dirvožemis netręštas azoto trąšomis. Laistyta 21 dieną. Per dieną supilto vandens kiekis atitiko 6,9 mm kritulių. N-NH4, N-NO3, suminio mineralinio azoto katijonų (išreikštų KCl) mažiausiai buvo išplauta iš dirvožemio, tręšto azoto trąšomis su klinoptilolitu, daugiau – iš trąšomis KAN–27 ir daugiausia – iš amonio salietra. Po išplovimo į indus pasėtų, iki bamblėjimo tarpsnio augintų ir su šaknimis išrautų vasarinių miežių orasausės masės mažiausiai buvo induose be azoto trąšų, daugiau – tręštuose amonio salietra, dar daugiau – trąšomis KAN–27 ir daugiausia – azoto trąšomis su klinoptilolitu.
Lauko bandymai daryti žieminių kviečių lauke. Azoto trąšas su klinoptilolitu (N120) panaudojus vegetacijai atsinaujinus, dirvožemio armenyje N-NH4, N-NO3 ir grūdams subrendus buvo didesnė, palyginti su trąšomis KAN–27 tręštais laukeliais (Mašauskienė, Mašauskas, 2009).
Vienas gramas klinoptilolito gali sorbuoti apie 2,2 mg amonio formos azoto. Amonis yra ne tik sorbuojamas, bet ir palaipsniui desorbuojamas. Tai skatina mikroorganizmų veiklą ir gerina augalų mitybos sąlygas.
Mineralinių azoto trąšų gamybos su ceolitais (klinoptilolitu) technologinio proceso metu gaunama mažesnė amoniako emisija į aplinką nei šias trąšas gaminant be ceolitų (Mašauskas ir kt., 2009).
Natūralūs ceolitai gali absorbuoti CO, CO2, SO2, H2S, NH3, HCHO, Ar, O2, N2, H2O, He, H2, Kr, Xe, CH3OH ir daugybę kitų dujų, dėl ko gali būti naudojami joms surinkti arba kontroliuoti kvapus. Todėl šie mineralai naudojami intensyvios gyvulininkystės ūkiuose, ženkliai mažina amoniako ir H2S kiekį, nes šios dujos sukelia nemalonų kvapą. Savybė efektyviai absorbuoti amoniaką leidžia ceolitus panaudoti žuvų ūkiuose. Jie gali būti panaudojami filtravimo sistemose arba tiesiog paskleisti vandens paviršiuje, kas yra visiškai nekenksminga (Polat et al., 2004).
Pagal mokslines publikacijas, tai yra dažnas toksinis teršalas, kuris gali būti pašalintas jonų pasikeitimo reakcijose. Taigi ceolitai tinka tam geriausiai dėl savo puikios jonų pasikeitimo reakcijos ir sugebėjimo atlikti amoniako sorbcija žemose temperatūrose. Pvz.: viena olandų kompanija “Zeolite Products®” naudoja klinopti
skirtingus jo dydžius: 0.5 – 1.7 mm, 0.18
Ceolitai – ekologiškai švari, inertinė ir netoksiška medžiaga, tinkama naudoti dujiniams teršalams mažinti. Nuotekų dumblui (organinėms medžiagoms) yrant ir biodegraduojant, susiduriama su šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir nemalonių kvapų problema. Dideli amoniako (NH3) ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų (CH
saugojimo metu. Pastaruoju metu ypač svarbus
nes jų irimo produktai daro didžiulį poveikį klimato kaitai.
Anaerobinėmis sąlygomis veikiant bakterijoms iš kompostuojamo nuotekų dumblo išsiskiria metanas. Procesas, kai organinės rūgštys skaidomos iki CO
procesu. Lakieji organiniai junginiai viso proceso metu yra kaip tarpinis vykstančių reakcijų produktas. Ištyrus metano kiekius, išsiskiriančius kompostuojant nuotekų dumblą, pastebimos skirtingos tendencijos mėginiuose su dumblu ir dumblu, m
kiekiai metano išsiskiria nemulčiuotame nuotekų dumble, o mažiausi Išsiskiriančio metano dujų kiekis procentais pateiktas 3 pav.
3 pav. Išsiskiriančių metano dujų kiekis kompostuojant Zigmontienė, 2009)
Pagal mokslines publikacijas, tai yra dažnas toksinis teršalas, kuris gali būti pašalintas jonų jose. Taigi ceolitai tinka tam geriausiai dėl savo puikios jonų pasikeitimo reakcijos ir sugebėjimo atlikti amoniako sorbcija žemose temperatūrose. Pvz.: viena olandų ite Products®” naudoja klinoptilolitą, kuris yra geltonos spalvos. Naudoj
1.7 mm, 0.18 – 0.5 mm ir 0.063 – 0.18 mm.
ekologiškai švari, inertinė ir netoksiška medžiaga, tinkama naudoti dujiniams teršalams mažinti. Nuotekų dumblui (organinėms medžiagoms) yrant ir biodegraduojant, ma su šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir nemalonių kvapų problema. Dideli amoniako ) ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų (CH4, CO2) kiekiai gali būti skleidžiami ir dumblo
astaruoju metu ypač svarbus, tinkamas biologiškai sklaidžių nes jų irimo produktai daro didžiulį poveikį klimato kaitai.
Anaerobinėmis sąlygomis veikiant bakterijoms iš kompostuojamo nuotekų dumblo išsiskiria metanas. Procesas, kai organinės rūgštys skaidomos iki CO2 ir CH4, vadinamas
procesu. Lakieji organiniai junginiai viso proceso metu yra kaip tarpinis vykstančių reakcijų produktas. Ištyrus metano kiekius, išsiskiriančius kompostuojant nuotekų dumblą, pastebimos skirtingos tendencijos mėginiuose su dumblu ir dumblu, mulčiuotu ceolitu ar durpėmis. Didžiausi kiekiai metano išsiskiria nemulčiuotame nuotekų dumble, o mažiausi
Išsiskiriančio metano dujų kiekis procentais pateiktas 3 pav.
Išsiskiriančių metano dujų kiekis kompostuojant nuotekų dumblą
19 Pagal mokslines publikacijas, tai yra dažnas toksinis teršalas, kuris gali būti pašalintas jonų jose. Taigi ceolitai tinka tam geriausiai dėl savo puikios jonų pasikeitimo reakcijos ir sugebėjimo atlikti amoniako sorbcija žemose temperatūrose. Pvz.: viena olandų lolitą, kuris yra geltonos spalvos. Naudoja
ekologiškai švari, inertinė ir netoksiška medžiaga, tinkama naudoti dujiniams teršalams mažinti. Nuotekų dumblui (organinėms medžiagoms) yrant ir biodegraduojant, ma su šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir nemalonių kvapų problema. Dideli amoniako ) kiekiai gali būti skleidžiami ir dumblo inkamas biologiškai sklaidžių atliekų tvarkymas,
Anaerobinėmis sąlygomis veikiant bakterijoms iš kompostuojamo nuotekų dumblo išsiskiria , vadinamas metanogenezės procesu. Lakieji organiniai junginiai viso proceso metu yra kaip tarpinis vykstančių reakcijų produktas. Ištyrus metano kiekius, išsiskiriančius kompostuojant nuotekų dumblą, pastebimos ulčiuotu ceolitu ar durpėmis. Didžiausi kiekiai metano išsiskiria nemulčiuotame nuotekų dumble, o mažiausi – mulčiuotame ceolitu.
Dumblas, mulčiuotas durpėmis, išskiria mažiau metano. Dar mažesni kiekiai metano išsiskiria iš dumblo, mulčiuoto ceolitu. Išanalizavus rezultatus, galima daryti prielaidą, kad ceolitas yra tinkama priemonė kompostuojamo dumblo išskiriamų dujinių teršalų (metano) kiekiui mažinti.
Vienas pagrindinių dujinių teršalų, išsiskiriančių apdorojant nuotekų dumblą, sukeliančių nemalonų kvapą, yra amoniakas (NH
Amoniakas, kaip šalutinis produktas, išsiskiria ko
anaerobinio skaidymo schemas, galima teigti, kad amoniakas išsiskiria acetonogenezės etapu.
4 pav. Išsiskiriančio amoniako dujų kiekis kompostuojant nuotekų dumblą (Zuokaitė, Zigmontienė, 2009)
Ceolitas – tinkama priemonė į aplinką išsiskiriančio amoniako kiekiui mažinti (4 pav.). Didelė aplinkosauginė problema pasaulyje yra grunto užterštumas sunkiaisiais metalais. problema dažniausiai pasitaiko
sąvartynuose, šalia didelių pramonės įmonių.
vandenis ir juos užteršti. Todėl reikia imtis prevencinių priemonių šiai problemai išspręsti. Yra daug būdų tirpiesiems sunkiesiems metalams iš grunto ir
nusodinimas, fitoekstrakcija, ultrafiltracija, atvirkštinis osmosas, elektrodializė. Vis dėl to daugelis šių būdų yra brangūs arba sunkiai pritaikomi. Reikalingos nesudėtingos, patikimos valymo strategijos, kurioms pakaktų kuo mažesnių vietinių
Dumblas, mulčiuotas durpėmis, išskiria mažiau metano. Dar mažesni kiekiai metano išsiskiria iš dumblo, mulčiuoto ceolitu. Išanalizavus rezultatus, galima daryti prielaidą, kad ceolitas yra
onė kompostuojamo dumblo išskiriamų dujinių teršalų (metano) kiekiui mažinti. Vienas pagrindinių dujinių teršalų, išsiskiriančių apdorojant nuotekų dumblą, sukeliančių nemalonų kvapą, yra amoniakas (NH3).
Amoniakas, kaip šalutinis produktas, išsiskiria kompostuojant nuotekų dumblą. Išanalizavus anaerobinio skaidymo schemas, galima teigti, kad amoniakas išsiskiria acetonogenezės etapu.
Išsiskiriančio amoniako dujų kiekis kompostuojant nuotekų dumblą (Zuokaitė,
tinkama priemonė į aplinką išsiskiriančio amoniako kiekiui mažinti (4 pav.). Didelė aplinkosauginė problema pasaulyje yra grunto užterštumas sunkiaisiais metalais.
pasitaiko intensyvaus automobilių eismo pakelių zonose, miestuose sąvartynuose, šalia didelių pramonės įmonių. Sunkieji metalai dirvožemyje gali migruoti į gruntinius vandenis ir juos užteršti. Todėl reikia imtis prevencinių priemonių šiai problemai išspręsti. Yra daug būdų tirpiesiems sunkiesiems metalams iš grunto ir vandens nuotekų pašalinti: jonų mainai, nusodinimas, fitoekstrakcija, ultrafiltracija, atvirkštinis osmosas, elektrodializė. Vis dėl to daugelis šių būdų yra brangūs arba sunkiai pritaikomi. Reikalingos nesudėtingos, patikimos valymo
pakaktų kuo mažesnių vietinių išgalių ir išteklių.
20 Dumblas, mulčiuotas durpėmis, išskiria mažiau metano. Dar mažesni kiekiai metano išsiskiria iš dumblo, mulčiuoto ceolitu. Išanalizavus rezultatus, galima daryti prielaidą, kad ceolitas yra
onė kompostuojamo dumblo išskiriamų dujinių teršalų (metano) kiekiui mažinti. Vienas pagrindinių dujinių teršalų, išsiskiriančių apdorojant nuotekų dumblą, sukeliančių
mpostuojant nuotekų dumblą. Išanalizavus anaerobinio skaidymo schemas, galima teigti, kad amoniakas išsiskiria acetonogenezės etapu.
Išsiskiriančio amoniako dujų kiekis kompostuojant nuotekų dumblą (Zuokaitė,
tinkama priemonė į aplinką išsiskiriančio amoniako kiekiui mažinti (4 pav.).
Didelė aplinkosauginė problema pasaulyje yra grunto užterštumas sunkiaisiais metalais. Tokia intensyvaus automobilių eismo pakelių zonose, miestuose, Sunkieji metalai dirvožemyje gali migruoti į gruntinius vandenis ir juos užteršti. Todėl reikia imtis prevencinių priemonių šiai problemai išspręsti. Yra daug vandens nuotekų pašalinti: jonų mainai, nusodinimas, fitoekstrakcija, ultrafiltracija, atvirkštinis osmosas, elektrodializė. Vis dėl to daugelis šių būdų yra brangūs arba sunkiai pritaikomi. Reikalingos nesudėtingos, patikimos valymo
21 Kuriant sunkiųjų metalų pašalinimo iš vandeninių tirpalų metodus ir technologijas, didelės reikšmės turi gamtinės kilmės ceolitai.
Eksperimentiniais tyrimais nustatyta sunkiųjų metalų sorbcijos iš vandeninių tirpalų geba, naudojant gamtinį ceolitą iš Sokirnicos telkinio.
Gamtinis ceolitas iš Sokirnicos telkinio sorbuoja skirtingus sunkiųjų metalų kiekius, priklausomai nuo sunkiųjų metalų koncentracijos vandeniniame tirpale. Didžiausia sunkiųjų metalų sorbcija esti, kai koncentracija 0,1 g L-1, prasčiausiai metalai sorbuojami, kai koncentracija mažiausia.
Esant 0,1 g L-1 koncentracijai, ceolitas sorbavo 88–99 proc. švino, chromo – 83–88 proc., cinko – 75–88 proc.
Pagal tyrimų rezultatus – geriausiai iš tirtų sunkiųjų metalų gamtinis ceolitas sorbuoja Pb2+, nes jo atominis spindulys yra didžiausias iš visų trijų tirtų sunkiųjų metalų ir yra arčiausias gamtinio ceolito gardelės skersmeniui. Todėl galima daryti prielaidą, kad patekęs į gamtinį ceolitą geriau jame užsilaiko.
Atlikus tyrimus pastebėta, kad gamtinis ceolitas sunkiuosius metalus geriausiai sorbuoja, kai tirpalo pH = 5. Tai gali būti paaiškinama K – Na katijonų judrumo padidėjimu gamtinio ceolito gardelėje susidarant palankesnėms jų perėjimo iš gamtinio ceolito į tirpalą sąlygoms bei sunkiesiems metalams pereinant į šių katijonų vietą gamtiniame ceolite (Anisimova et al., 2004).
Ceolitai yra panaudojami teršalų adsorbcijai iš vandens. Ceolitai, kurių sudėtyje buvo 48 proc. klinoptilolito ir 30 proc. modernito, pasižymėjo savo dalelių išsiskirstymu (dp: 25,4 mikronų), drėgme (2,5 proc.), poringumu (0,89), specifine mase (2,2 g cm3), paviršiaus pločiu (80 m2 g-1), mikrostrūktūra. Natūralūs ceolitai nesugeba adsorbuoti sulfatų jonų, bet kartu su Ba 2+ jonais, geba gerai sugerti sulfatus. Panaudojami miltelių ar dribsnių pavidalu (Oliveira, Rubio, 2007).
Klinoptilolitas pasižymi jonų mainų reakcija, termostabilumu, cheminiu stabilumu, aukšto dažnio sorbcija, adsorbcija, katalize, suriša mažas molekules (deguonį ar azoto oksidą). Dėl šių savybių naudojamas kaip katalizatorius dirvose, dujų seperacijai, agrokultūroje, maisto papilduose bei medicinoje, jonų mainų reakcijose, pramonės šakose, spręsti aplinkos problemas. Pasižymi įvairiu porų dydžiu nuo 0,45 iki 0,6 nm. Šitos poros labai veiksmingos jonų mainų reakcijose (Bogdanov et al, 2009).
22 Ceolitai gali būti panaudoti gyvūnų bei paukščių kraikui. Pastebėta, kad į broilerių kraiką (pjuvenas) įmaišius ceolito (pridedama 2 kg ceolito/m2), šiek tiek sumažėjo drėgmės, taip pat sumažėjo ir amoniako kiekis (gali sumažėti daugiau nei 35 proc.), o azoto kiekiui reikšmės neturėjo (Karamanlis et al., 2008).
Praktiškai natūralius ceolitus gyvūnų mityboje pradėta naudoti Japonijoje. Maždaug prieš keturiasdešimt metų sėkmingai panaudotas montmorilanitas, skirtas sulėtinti pašarų slinkimą vištų virškinamuoju traktu, rezultatai parodė, kad pagerėjo maisto medžiagų asimiliacija. Iš pradžių bandymai buvo atliekami su kiaulėmis ir naminiais paukščiais, bet vėliau jie pratęsti ir su kitais gyvūnais.
Manoma, kad ceolitai:
• įtakoja geresnę maisto medžiagų asimiliaciją, mažesnes pašarų sąnaudas;
• sumažina cirkuliuojančio amonio kiekį, kuris gaunamas iš ceolitų ir atpalaiduojamas palaipsniui, to pasekoje gerėja pašaruose esančio azoto virtimas gyvūniniais baltymais; • stimuliuoja antikūnų gamybą organizme;
• mažina amoniako kiekį kraujyje;
• padeda pašalinti toksines medžiagas (ypač katijonus) iš organizmo;
• padeda pašalinti aflatoksinus, gautus su užterštu pašaru (Čejka, Bekkum van, 2005); • adsorbuoja mikotoksinus (Polat et al., 2004);
• pašalina šviną, gyvsidabrį ir kitus sunkiuosius metalus;
• gerina savijautą (preliminarių tyrimų duomenimis daugėja serotonino); • gerina kepenų funkciją;
• yra stiprūs antioksidantai;
• padeda palaikyti pastovų kraujo pH;
• sujungia antigenus, kurie gali būti įvairių alergijų, migrenos, astmos priežastimi (Barrett, 2010);
• gali būti vaistinių medžiagų nešėjai; • naudotini priešvėžinėje terapijoje; • gali būti panaudoti kaip maisto papildai; • veikia antimikrobiškai (Andonikashvili, 2009);
23 • gali paspartinti kraujo krešėjimą (Rahel et al., 2009);
• būdingas antivirusinis poveikis (bandymai atlikti su žmonių koronavirusais 229E, kačių infekcinio peritonito virusu, kačių kalicivirusu F–9).
Šiuo metu nėra vieningos nuomonės dėl ceolitų veikimo mechanizmo. Siūloma keletas prielaidų, kurios suformuluotos taip:
1. Ceolitai nepakeičia maistinių medžiagų, tačiau yra tiekėjai mikro- ir makroelementų, kurie būtini organizmo gyvybinėms funkcijoms.
2. Ceolitai – adsorbentai, eliminuojantys daugybę toksinių medžiagų (sunkiųjų metalų druskas, nitratus, nitritus, mikotoksinus, radionuklidus, medžiagų apykaitos produktus) iš organizmo. Ceolitai prisitvirtina prie patogeninių bakterijų; jie slopina viduląstelinės medžiagos gebėjimą inhibuoti antibiotikų (tetraciklino, neomicino) veiklą.
3. Ceolitai dalyvauja jonų mainų reakcijose, tam tikrose biocheminėse transformacijose, įskaitant fermentų, hormonų transportavimą ir aktyvavimą, bei jų veikimo laiko prailginimą, išlaiko kalcio ir natrio jonų pusiausvyrą, stabilizuoja ir reguliuoja rūgščių šarmų balansą virškinamąjame trakte, palaiko homeostazę, padidina maistinių medžiagų konversiją. Klinoptilolitas ir filipsitas su amonio jonais, suteikia galimybę padidinti nebaltyminio azoto (karbamido, amonio sulfato ir kt.) kiekį pašaruose, išvengiant toksinio poveikio.
4. Ceolitai – katalizatoriai, pagerinantys maistinių medžiagų, gaunamų su pašaru, pasisavinamumą (Andronikashvili, 2009).
Ceolitais domėtasi jau seniai - apie jų naudą ekologijai, gyvūnų sveikatai. Natūralios silikatinės medžiagos, įskaitant ir klinoptilolitą, yra biologiškai aktyvios ir sėkmingai panaudotos kaip vakcinų adjuvantai bei diarėjos gydymui. Tyrimais įrodyta, kad klinoptilolitas sumažino mirties tikimybę nuo diarėjos. Jis teigiamai paveikia gliukozę, yra kaip jos adsorbentas (Joughehdoust et al, 2008).
Viena ceolitų savybė, kuria pasižymi nuo kitų panašių (su poromis) medžiagų, yra jų įvairus porų dydis ir formos. Jie pasižymi tokiomis savybėmis, kaip jonų pasikeitimo su kitomis, metalų katalizės reakcijos, kurios yra panaudojamos pramonės šakose bei gyvūnų gydyme. Ceolitai savo strūktūroje turi vandens dalį. Jie pasižymi aukštos klasės katijonų pasikeitimo atrankumu, geru pasipriešinimu temperatūrai bei jonų radiacijai. Jie pasižymi ilgalaikiu cheminiu ir biologiniu veikimu; grįžtamai pririša mažas molekules, tokias kaip deguonį ir natrio oksidą; turi savybę
24 reaguoti su baltymais. Ceolitai sugeba pašalinti amoniaką iš vandens. Yra naudojami pašarų pramonėje. Jie sugeba susirišti su CO2. Sugeba absorbuoti amoniaką iš gyvūnų mėšlo, taigi gali būti naudojamas kraikui (Pavelic et al, 2003).
Atlikti tyrimai su viščiukais broileriais parodė, kad panaudojus natūralius ceolitus kartu su pašarais (į pašarą įmaišant 0,5 proc., 1,0 proc. ir 2,0 proc. klinoptilolito), broilerių svoris žymiai padidėjo, lyginant su viščiukais, kuriems ceolito nebuvo duota (Karamanlis et al., 2008; Mallek et al., 2012).
Japonijos specialistai taip pat nustatė, kad ceolitams būdingos ne tik profilaktinės, bet ir gydomosios savybės. Pridedant ceolitų į kombinuotuosius pašarus, skirtus paršeliams, kenčiantiems nuo stipraus viduriavimo, per kelias dienas jie pastebimai slopino šią ligą ir gyvūnai visiškai atsigavo septintos dienos pabaigoje, atsirado apetitas ir žvalumas. Pastaraisiais metais, pagal ekspertų vertinimus, sergamumas diarėja tarp kiaulių, avių, ožkų, galvijų ir naminių paukščių vidutiniškai apie 40 proc., o kai kuriais atvejais liga baigiasi mirtimi, kas padaro pastebimų nuostolių šiuolaikinėje gyvulininkystėje ir paukštininkystėje. Tai dažniausiai būna virškinamojo trakto ligos ar kitos ligos įtakojančios virškinimą:
• Kiaulėms: viduriavimas, gastroenteritas, helmintozės, mikroelementų deficitas, cirozė, hepatitas, hepatozė, kepenų distrofija, bronchopneumonija, salmoneliozė, širdies nepakankamumas, įvairių organų prolapsas (ypač gimdos).
• Galvijų: virškinimo trakto ligos, endometritas, gimdos iškritimas, pneumonija, galūnių ligos, kt.
• Naminių paukščių: pulorozė, kolibakteriozė, kokcidiozė, gastroenteritas, peritonitas, apsinuodijimai, medžiagų apykaitos sutrikimai, avitaminozės, encefalomaliacija, pneumonija, distrofija, dusulys.
Atlikti moksliniai tyrimai neseniai parodė, kad tikslinga naudoti natūralius ceolitus kai kurių minėtų ligų profilaktikai bei gydymui (Andonikashvili, 2009).
Patebėta, kad ceolitus naudojant gyvūnų šėrime, galima mažinti žalingą radioaktyviosios spinduliuotės poveikį. Tyrimų duomenimis bendras kūno radioaktyvumas sumažintas daugiausia 51 proc., kai ceolito žiurkių racione buvo 6 proc. (Salah, 2010).
Klinoptilolitas įdėtas į pašarus pašalina 137Cs iš šunų organų ir audinių. Sugeba pašalinti sunkiuosius metalus, tokius kaip Cd2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+. Pasižymi antimikrobinėmis savybėmis. Šitos savybės panaudojamos skirtingose situacijose - sumažina šlapimo takų infekcijų pasireiškimą. Sugeba neigiamai veikti Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ir Escherichia coli
25 Ceolitai veikia ne tik bakterijas, bet ir grybus, tokius kaip Candida albicans, stabdo jų augimą (Pavelic et al, 2003).
Atliekant tyrimus in vitro audinių kultūrų, buvo sužinota, kad smulkiai sumaltas klinoptilolitas slopina baltymų kinazę B ir blokuoja vėžio ląstelių augimą keliose jos ribose. Atlikti tyrimai parodė, kad klinoptilolitas gali padėti sumažinti vėžinių ląstelių plitimą į tolesnius audinius bei jų formavimąsį bei dauginimąsį (Pavelic et al, 2001).
Siekiant išsiaiškinti ceolitų įtaką vėžinėms ląstelėms buvo atliktas bandymas su 22 šunimis, kurie sirgo įvairios formos augliais. Buvo gydomi su klinoptilolitu, iš jų 14 pasidavė gydymui, t. y. augliai išnyko visiškai ar ženkliai sumažėjo jų dydis. Trys šunys turėjo prostatos vėžį ir cistą, vienam iš jų buvo naudojamas įprastas gydymas. Šis šuo gydymo metu buvo ramus, neturėjo apetito ir letargiškas. Kai šis gydymas ženklių pokyčių nedavė šuniui imta taikyti klinoptilolito terapija. Po dviejų dienų šuo tapo aktyvus, trečią dieną atsirado apetitas, o ketvirtą dieną pradėjo normaliai šlapintis. Praėjus dešimt dienų laikotarpiui cista ir auglys sumažėjo, o po mėnesio pilnai pradingo. Prostata tapo mažesnė nei buvo anksčiau, tačiau šuo nejautė dėl to diskomforto. Taip pat po mėnesio gydymo sumažėjo kepenų fermentų AST (16 µM/L) ir ALT (43 µM/L), kurie prieš gydymą siekė AST (497 µM/L) ir ALT(433 µM/L) (Pavelic et al, 2003).
Taigi klinoptilolito panaudojimas gydyme teigiamai veikia šunų organizmą. Vėliau buvo atliekami įvairūs bandymai su juo ir stebiami hematologiniai parametrai prieš gydymą ir po jo. Hematokritas, bilirubinas ir šlapalo koncentracija sumažėjo iki normalios normos tiriant kraujo serumą po gydymo. Klinoptilolitas yra atsparus skrandžio ir žarnų sulčių fermentų skaidymui bei yra svarbus sudedamasis elementas, kuris nėra žymiai absorbuojamas iš žarnyno į kraują. Labai greitas jo perėjimas rūgštinėje ar silpnai šarminėje terpėje prie 37 oC sukelia minimalų kiekį tirpaus silicio (50–60 mg L-1). Buvo atliktas bandymas su pelėmis. Joms buvo duotas pašaras su klinoptilolitu. To pasekoje ceolito dalys buvo rastos tik pirmose ir antrose dvylikapirštės žarnos ląstelėse. Eksperimentai buvo atliekami ir su šunimis naudojant sintetinį ceolitą A. Padidėjo Si ir Al šalinimas iš organizmo. Reiktų paminėti kad ceolitas A yra tirpus, ypač rūgštinėje terpėje (Pavelic et al, 2003).
Patebėta, kad naudojant natūralius ceolitus (klinoptilolitą) viščiukų broilerių lesinime, galima sumažinti blogosios mikrofloros kiekį jų žarnyne. Tyrimų rezultatai rodo, kad įdėjus 1 proc. ceolito į lesalus, ženkliai sumažėjo žarnyno blogosios mikrofloros kolonijų skaičius, sumažėjo patogeninių mikroorganizmų skaičius 45 dienų amžiaus viščiukų žarnyno turinyje (sumažėjo daugiau nei 50 proc. palyginant su kontroline grupe). Atsižvelgiant į tai, galimas gydymas 1 proc. ceolito (Mallek et
26 al., 2012). Ir anksčiau patebėtas antimikrobinis ceolitų poveikis Salmonella ir kitoms enteritinėms bakterijoms (Al-Nasser et al., 2011; Cho et al., 2005).
Įtraukiant ceolitus į pašaro sudėtį padidinamas gyvūnų gebėjimas lengviau ištverti šaltį. Atliktas bandymas su paršavedėmis ir paršeliais, pastebėtas mažesnis jautrumas šalčiui, grupėje, gavusioje ceolito priedą.
Pastebėta, kad šeriant ne grynaveisles baltąsias žiurkes laboratorinėmis sąlygomis pašaru su ceolitu iš Pegaso klodo (Rusija) sumažėjo mirtingumas perkaitimo atvejais. Jos buvo laikomos termostate esant 42,5 0C temperatūrai.
Gyvūnams, gavusiems pašarą su ceolitais atsirado tolerancija stresui esant žemai temperatūrai arba perkaitimui.
Kubos specialistai užfiksavo dar vieną gydančiąją ceolitų savybę – apibarsčius ceolitų dulkėmis arklių ir galvijų nusikasytas vietas, įbrėžimus – pagreitinamas gijimo procesas.
Naudojant ceolitą paukštynuose, sumažintas mirtingumo procentas (Andronikashvili, 2009). Ceolitai gali būti panaudoti cukrinio diabeto gydymui. Natūralūs ceolitai ženkliai nesumažina gliukozės kiekio kraujyje, tačiau pastebėta nežymi gliukozės adsorbcija. Atliktas bandymas su pelėmis, kurio metu joms buvo sukeltas diabetas panaudojus aloksaną. Joms 6 dienas duotas klinoptilolitas. Matuotas išgerto vandens ir išskirto šlapimo kiekis. Ko pasekoje jis smarkiai padidėjo, tačiau 6 dieną šie parametrai sumažėjo 50 proc.
Klinoptilolitas davė teigiamą efektą daugeliui cukrinio diabeto simptomų. Didžiausias skirtumas tarp ceolitu gydytų ir negydytų pelių buvo kalcio kiekis kraujyje. Negydytos diabetu sergančios pelės turėjo 1,9 mmol L-1 kalcio kraujo serume, tuo tarpu gydytų pelių kraujo serume kalcio buvo didesnė koncentracija, nuo 2,15 iki 2,3 mmol L-1 (Pavelic et al., 2003).
Daugelis biocheminių procesų susiję su jonų mainais, adsorbcija ir katalize. Ceolitai suriša mažas molekules, tokias kaip deguonį ar azoto oksidą. Šitos savybės panaudojomos farmacijoje ir medicinoje. (Pavelic et al, 1999).
Buvo atliekami eksperimentai su pelėmis kuriais įrodoma: • kad sumažėjo piktybinių ląstelių dauginimasis;
• sumažėjo melanomų metastazių skaičius pelių organizme;
• sumažėjo lipidų peroksidacija pelių kepenyse.
Tyrimais įrodyta, kad ceolitai turi poveikį į imunines ląsteles. Silicio dioksidas, silikatai ar aliumosilikatai veikia panašiai kaip superantigenai. Tai yra kaip imuninės sistemos stimuliatoriai, kurie kovoja su bakterijomis ir virusais aktyvindami T limf
5 pav. Ceoli
eksperimentai su pelėmis kuriais įrodoma: ad sumažėjo piktybinių ląstelių dauginimasis;
umažėjo melanomų metastazių skaičius pelių organizme;
umažėjo lipidų peroksidacija pelių kepenyse.
Tyrimais įrodyta, kad ceolitai turi poveikį į imunines ląsteles. Silicio dioksidas, silikatai ar aliumosilikatai veikia panašiai kaip superantigenai. Tai yra kaip imuninės sistemos stimuliatoriai, kurie kovoja su bakterijomis ir virusais aktyvindami T limfocitų populiaciją.
Ceolitų imunostimuliacija (Pavelic, Hadzija,
27 Tyrimais įrodyta, kad ceolitai turi poveikį į imunines ląsteles. Silicio dioksidas, silikatai ar aliumosilikatai veikia panašiai kaip superantigenai. Tai yra kaip imuninės sistemos stimuliatoriai,
ocitų populiaciją. (Pavelic et al, 1999).
28 Ceolitai veikia kaip imunostimuliatoriai. Buvo atliktas bandymas su pelėmis (5 pav.). Suleidus į pilvaplėvę ceolito padidėjo makrofagų ir sumažėjo NO koncentracija. Sumažėjus NO padidėjo lipidų peroksidaciją. Makrofagų įtakoje kraujyje išsiskyrė daugiau IL – 1, TNFα ir T limfocitų. (Pavelic, Hadzija, 2003). Taigi ceolitai yra naudingi šunims, kuriems yra nusilpęs imunitetas.
Šie mineralai gali būti naudojami ne tik gyvūnams, bet ir žmonėms, įvairių ligų profilaktikai. Pagaminta daugybė maisto papildų, kuriuos sudaro ceolitai – klinoptilolitas ir augalinių komponentų dalis, kuriai panaudojami ryžiai, kviečiai, avižos ir kita. Jie pateikiami įvairiausiomis formomis: milteliais, granulėmis, draže. Šie papildai palengvino daugybę gastrointestinalinio trakto, imuninių, endokrinologinių, nervinių bei širdies ir kraujagyslių sistemos ligų.
Daugybė pacientų, sergančių įvarių formų gastrointestinalinio trakto ligomis (opalige, lėtiniu kolitu, atsiradusiu dėl disbakteriozės, lėtiniu hepatitu), encefalomielitu, neuroze, lėtiniu išsekimo sindromu ir distrofiniu artritu, gydyti maisto papildu su ceolitu, vadinamu „Litovit“, teigė apie bendrą būklės pagerėjimą, vertindami savo savijautą. Pacientai buvo geresnės nuotaikos, normalizavosi jų tuštinimasis, išnyko edema, padidėjo fizinis aktyvumas, susinormalizavo miegas bei svoris. Dėl to padaryta išvada, kad preparatas „Litovit“ turi detoksikacinių, kepenis saugančių bei imuninę sistemą aktyvinančių savybių.
Priklausomai nuo teigiamo poveikio ir netgi gydomųjų savybių, natūralūs ceolitai gali būti naudojami racionams praturtinti (Pond et al., 1988; Pond, Mumpton, 1984). Natūralūs ceolitai įtakoja atrajotojų didesnius paros priesvorius (Ivan et al., 2001), ėriukų kraujo serume didina kalio susikaupimą (Forouzani et al., 2004), padidina kiaulių augimo spartą (Ward et al., 1991), vištoms pagerina pašarų konversiją į kiaušinių produkciją (Fethiere et al., 1994).
Moksliniais tyrimais pasiremiant buvo įrodyta, kad klinoptilolitas yra stabilus virškinamajame trakte ir sumažina amonio jonų toksiškumą avių, kiaulių organizme. Taip pat dedamas ceolitas į kiaulių, paukščių pašarus, sumažina mikotoksinų patekimą į organizmą (Smical, 2011).
Ceolitai sumažina gyvūnams skrandžio opų, pneumonijų, širdies diliatacijų pasireiškimo atvejus. Gali būti naudojami kaip enterosorbentai nuo juodligės žarnų formos ar septicemijos (Smical, 2011).
Gd3+ ceolitas yra naudojamas kaip kontrastas šunims darant magnetinį rezonansą. Jis nėra toksiškas, yra veiksminga, saugi ir perpsektyvi kontrastinė medžiaga, sustiprinanti virškinamojo trakto organus. Ko pasekoje jie geriau matomi. Tyrimais įrodyta, kad šią medžiagą šuns organizmas
29 gerai toleruoja. Atliekant magnetinį rezonansą gauti rezultatai žymiai geresni nei nenaudojant ceolito. Gadolino nebuvo aptikta nei kraujyje nei šlapime bei nepastebėta jokių sveikatos sutrikimų (Pavelic, Hadzija, 2003).
Kai kurių autorių duomenimis (Basalan et al., 2005; Miles, Henry, 2007; Eraslan et al., 2005; Bailey et al., 2006) ceolitai ryškių pokyčių paukščių kraujo biocheminei sudėčiai neturėjo. Prulovic´ et al. (2007), Alexopoulos et al. (2007) , Afriyie-Gyawu et al. (2005), Tas et al. (2007), Abbes et al. (2006) nurodo, kad klinoptilolito panaudojimas neįtakojo gyvūnų sveikatingumo pokyčių.
Natūralus ceolitas klinoptilolitas su savo gerosiomis fiziko-cheminėmis savybėmis, pasižymintis antioksidaciniu aktyvumu, naudojamas papilduose žmonėms megamino ir lykopenomino forma (Ivkovic et al., 2004). Šio aktyvuoto klinoptilolito cheminė sudėtis – SiO2 – 65,0–71,3 proc.; Al2O3 – 11,5–13,1 proc.; CaO – 2,7–5,2 proc.; K2O – 2,2–3,4 proc.; Fe2O3 – 0,7– 1,9 proc.; MgO – 0,6–1,2 proc.; Na2O – 0,2–1,3 proc.; TiO2 – 0,1–0,3 proc. Bendra klinoptilolito formulė – (Ca, K2, Na2, Mg)4 Al8Si40O96 24H2O (Zarkovic et al., 2003).
Klinoptilolitas sąlygoja spartesnį gyvūnų augimo intensyvumą, vystimąsi (Pond et al., 1988), sumažina amoniako toksiškumą organizme (Shurson et al., 1984), turi savybę absorbuoti kai kuriuos mikotoksinus, ypač aflotoksinus, dalyvauja organizmo metabolinėse reakcijose (Harvey et al., 1993).
Buvo atliktas tyrimas, kurio metu buvo panaudoti ceolitas A (30 mg kg-1), natrio aliumosilikatas (16 mg kg-1) bei magnio trilisilikatas (20 mg kg-1) biglių veislės šunims. Jo metu buvo sulyginama šunų organizmui biologinis naudingumas silicio ir aliuminio su ceolitu A, natrio aliumosilkatu, magnio trilisilikatu ir aliuminio hidroksidu. Bandymas buvo atliktas su dvylika kalių, kurios gavo skirtingus mišinius vienos savaitės bėgyje. Ceolitas A padidino augimo faktoriaus h (TGFh) dauginimąsi, atskyrimą ir transformavimą. Taip pat suaktyvino kaulų ląstelių gamybą, šarminės fosfatazės gamybą, padidino kalcio išlaisvinimą iš kaulų. Taigi ceolitas A skatina osteobląstinių ląstelių dauginimąsi ir diferiancijaciją (Pavelic et al, 2003).
Natūralus, biologiškai aktyvus ir nepasižymintis toksinėmis savybėmis, klinoptilolitas laikomas labai efektyviu gliukozės absorbentu ir gali būti vartojamas kaip vaistas cukriniam diabetui gydyti (Rosabal et al., 1997). Labai gerai žinoma šio aliumosilikato biologinė savybė – apsaugo nuo viduriavimo procesų pasireiškimo, todėl naudojamas kaip antidiarėjinis gydomasis papildas.
30 Sumažina virškinamojo trakto susirgimų pasireiškimą bei mirtingumą (Fuentes et al., 1997). Laikomas specifiniu imunostimuliatoriumi, reguliuoja imuninę organizmo sistemą (Ueki et al., 1994; Aikoh et al., 1998).
Rekomenduojama dėti ceolitą į duonos gaminius, kaip profilaktinę priemonę nuo žarnyno infekcijų, ypač pradėjus dažnėti sergamumui, tose vietovėse, kur numatomas žarnyno infekcijų protrūkis.
Kuboje ceolitai tirti kaip buferiai padedantys mažinti skrandžio sulčių rūgštingumą. Daugelių atvejų pastebėtas teigiamas poveikis (Andronikashvili, 2009).
