Коллоидные биологические системы – это жидкие растворы минеральных веществ для производства биоактивных добавок и лекарственных препаратов. В коллоидном растворе частицы химических элементов имеют очень малые размеры (нанометры), находятся в постоянном движении и не выпадают в осадок.
Наночастицы минеральных веществ за счет своих мельчайших размеров легко проникают в клетки растений, животных и человека, повышают их биологическую активность, укрепляют здоровье и иммунитет. Такие растворы хорошо усваиваются живыми организмами, имеют высокую эффективность.
Существует 2 основные группы методов получения коллоидных растворов наночастиц: конденсационные и диспергационные. В природе конденсационных методов заложено объединение ионов и молекул до размеров коллоидных частиц. В диспергационных методах используется обратный процесс – дробление (деление) химических веществ до коллоидной степени. При этом дробление можно осуществлять механически, электрически, акустически или используя методы лазерной абляции.
В Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) многие годы разрабатываются и изучаются коллоидные биологические наносистемы, получаемые лазерной абляцией. При лазерной абляции в деионизированной воде лазерными импульсами из мишени какого-либо чистого элемента выбиваются мельчайшие частички этого вещества с нужной концентрацией.
Таким способом получают многие биологически активные частицы размером от десятков до сотен нанометров: железо, медь, магний, цинк, молибден, хром, марганец, кобальт, селен, кремний, кальций, фосфор и др. Железо ускоряет рост клеток, повышает иммунитет, препятствует развитию железодефицитной анемии. Селен противодействует стрессу, кальций и фосфор способствуют восстановлению костной ткани, кремний – повышению эластичности стенок сосудов, цинк – снижению окислительных процессов.
На основе отдельных элементов можно создавать целые биоактивные комплексы, в которых ежедневно нуждаются все живые организмы. Такие комплексы имеют следующие достоинства:
1. В отличие от солей, хелатов, пептидов в коллоидных растворах нет никаких побочных и вредных элементов, примесей, аминокислот.
2. Биоактивные частицы, находящиеся в растворе в нейтральной форме, полностью усваиваются организмом, не дают побочных реакций и эффектов.
3. Коллоидные растворы удобно принимать в виде питья, вводить в виде лекарств и препаратов, не нанося вредного воздействия на другие органы животных и человека.
4. Современные технологии позволяют производить коллоидные биосистемы с конкурентной стоимостью.
Некоторые сравнительные характеристики коллоидных нанорастворов по отношению к другим формам элементов приведены в таблице.
Коллоидные биологические системы ИМЕТ РАН могут найти широкое применение в биомедицине и сельском хозяйстве. В отрасли растениеводства имеются хорошие перспективы использования коллоидных биосистем как эффективных гидропонных растворов, жидких удобрений, стимуляторов роста растений, препаратов для предпосевной обработки зерна и овощей, безопасных фунгицидов, натуральных антибактериальных и ветеринарных препаратов.
Применением таких растворов в качестве питьевых добавок для птицы можно снижать показатель конверсии корма, ускорять рост бройлеров, повышать яйценоскость, стрессоустойчивость и сохранность птицы. Использование коллоидных растворов в свиноводстве способно защитить молодых поросят от железодефицитной анемии, снизить их заболеваемость, падеж и показатель конверсии корма, повысить иммунитет, рост животных. Коллоидный трикальцийфосфат можно применять как кормовую добавку, жидкое удобрение или в качестве оболочки для дражирования семян.
Здесь можно привести результаты некоторых опытов. Применение, например, специально разработанного жидкого комплексного NPK-раствора дает увеличение зеленной массы и корней пшеницы в 1,3 - 1,7 раза.
Коллоидный раствор серебра является эффективным стимулятором роста растений и одновременно нетоксичным фунгицидным препаратом, разрешенным к применению. Всхожесть и зеленую массу микрозелени можно существенно увеличить при использовании данного раствора.
Жидкий раствор трикальцийфосфата с дополнительными эссенциальными наноэлементами позволяет увеличить урожайность гидропонных салатов (Мангольд, Романо, Фриллис и др.) до 42 %.
Таким образом, результаты исследований ИМЕТ РАН подтверждают хорошие перспективы применения коллоидных биосистем в области сельского хозяйства. Более подробную информацию можно получить на сайте: www.colbis.ru