rus eng
Архив номеров / Номер 6, 2007 год Распечатать

Возрастная динамика накопления тяжелых металлов у крупного рогатого скота и методы коррекции

И.А.Шкуратова, Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт

Исследованиями, проведенными в различных регионах, выявлен большой диапазон содержания тяжелых металлов в органах и тканях животных. Многие регионы характеризу­ются недостаточным обеспечением микроэлементами, в то время как промышленные зоны очень часто загрязнены тяже­лыми металлами. Так, A.M. Гертман указывает, что в некото­рых районах Челябинской области содержание в мясе никеля превышает ПДК в 6 раз, цинка - в 5, свинца _ в 4, железа _ в 2 раза. Г.М. Курзаев, М.В., Бойченко выявили, что в пригород­ных районах г. Красноярска у животных имеется угроза хро­нической свинцово-кадмиевой интоксикации.

До настоящего времени полностью не освещен вопрос влияния тяжелых ме­таллов на систему мать-плод-новорожденный, недостаточно изучена роль плацентарного барьера в отношении тяжелых металлов. А.Я. Дзенете (1975) проведены детальные исследо­вания по изучению содержания железа, марганца, кобальта, меди и цинка в печени, мышцах и крови коров и их плодов в разные сроки беременности. Необходимо отметить, что исследования проводились при оптимальном обеспечении минеральными веществами. Известно, что при превышении биотических концентраций микроэлементы могут преодоле­вать гистогематический, печеночный, плацентарный барьер и вызывать "функциональную поломку" организма. С.Г. Куз­нецовым с соавторами (1996), представлен подробный ана­лиз содержания минеральных элементов в плодах и репро­дуктивных тканях стельных коров. Однако, в данной работе использовались гомогенаты целого организма, в связи с чем нельзя сделать вывод о внутриорганном распределении ми­неральных веществ у плода.

Наши исследования проведены в хозяйствах Свердлов­ской области, расположенных в 3-5 км от металлургических предприятий. Данные районы характеризуются значитель­ным загрязнением цинком, железом, медью, свинцом и кад­мием. Поступление тяжелых металлов в систему мать - плод изучали на абортированных плодах, также проводили отбор проб на мясокомбинате.

Как показали проведенные исследования, происходит активное поступление микроэлементов в организм плода. Основным органом плода, задерживающим микроэлемен­ты, является печень. В течение всего фетального периода в ней происходит депонирование цинка, меди, железа. Со­держание цинка в печени у 4-х месячных плодов составляет 312,70+76,55 мг/кг, а к 8-ми месячному возрасту оно повы­шается в 1,7 раза. Наиболее высокий уровень цинка выявлен у 6-тй месячных плодов. Если сравнить содержание данного микроэлемента в печени коров и их плодов, то видно, что в 4-х месячном сроке уровень цинка у плодов в 3,46 раза, в 6-ти месячном - в 7,8, в 8-ми месячном - в 7,3 раза выше, чем у матерей. Аналогичная картина характерна для меди и железа. Содержание меди в печени плодов возросло с 517,77+57,68 мг/кг у 4-х месячных, до 721,60±47,30 мг/кг у 8-ми месяч­ных плодов. По сравнению с коровами -матерями содержа­ние меди в печени было выше в 4-х месячном сроке в 2,62 раза, в 6-ти месячном - в 4,4, в 8-ми месячном - в 5,77 раза. В печени плодов концентрация железа с 4-го до 8-го месяца увеличивается в 1,3 раза, превышая в конце беременности его уровень в печени матери в 4,8 раза. Содержание цинка, меди и железа в печени коров матерей за период беременности постоянно снижалось.

Содержание свинца и кадмия/в печени плодов всех воз­растов было ниже, чем у коров. Тем не менее, происходила кумуляция данных элементов в органе и к 8-ми месячному сроку содержание свинца составило 1,70+0,20 мг/кг, что в 2,8 раза выше ПДК. Содержание кадмия к этому сроку до­стигло 0,44+0,22 мг/кг, что также выше ПДК на 46,6 %. По­вышение уровня кадмия в печени плодов было выявлено в 6-ти месячном сроке беременности.

Содержание цинка, меди и железа в мышечной ткани пло­дов в течение беременности существенно не изменилось, и было ниже, чем у матерей. Содержание свинца в мышцах у 4-х месячных плодов было на 18,3 % выше, чем в печени, а затем, его содержание в мышцах и печени находилось на од­ном уровне. У плодов, также как и у коров, кумуляция свинца происходила в костной ткани. Однако, его содержание было в 2 раза меньше, чем у коров.

Для плодов выявлена отличающаяся от матерей динамика распределения кадмия. На ранних стадиях у плодов выявляют­ся лишь следы кадмия во всех органах. Начиная с 6-ти месяч­ного возраста, кадмий обнаруживается в печени плодов, где его содержание выше, чем в почках, тогда как у коров наибо­лее высокие уровни кадмия всегда обнаруживались в почках.

Представляет интерес изучения роли плаценты в гомеос-тазе микроэлементов. Нами установлено, что на протяжении всего срока беременности содержание цинка было выше в материнской части плаценты. Содержание меди и железа в 2-4 месячном сроке было выше в котиледонах, а с шестого месяца и до конца беременности в карункулах. В котиледо­нах 2-х месячных плодов содержание свинца составило 2,43 +0,22 мг/кг, что на 80,6 % больше, чем в карункулах. К 4-х месячному возрасту уровень свинца в материнской и плодо­вой плаценте существенно не отличался, а с шестого месяца содержание свинца в материнской части плаценты было до­стоверно выше, чем в плодовой .

Иная картина выявлена для кадмия. В первые 2 месяца уровень данного элемента в материнской плаценте был до­стоверно выше, а с 4-го месяца содержание кадмия в котиле­донах возрастает и превышает таковой в карункулах. Таким образом, плацента принимает активное участие в регуляции поступления микроэлементов в ткани плода, выполняя на оп­ределенных этапах развития барьерную функцию.

Следующим этапом работы было изучение содержания тяжелых металлов у телят первого месяца жизни, шестиме­сячных телят, нетелей 12 -14 месяцев и 5-6 летних коров. Как показали проведенные исследования у телят до 30-ти днев­ного возраста содержание цинка в печени в 2,3 раза выше, чем у взрослых животных. В течение первого года жизни про­исходит внутриорганное перераспределение этого элемента. К 6-ти месячному возрасту содержание цинка в печени сни­зилось по сравнению с 20-ти дневными телятами на 42,6 %, а в мышцах возросло на 43,4 %. В почках содержание цинка снизилось на 26,7 %. В дальнейшем, содержание цинка было выше в мышечной ткани.

Содержание меди в мышечной ткани телят и нетелей на­ходилось на одном уровне, а у коров оно возросло на 34,8 %. Значительные возрастные колебания отмечены по содер­жанию меди в печени. Наиболее высокий уровень этого мик­роэлемента обнаружен у телят. В 12-14-ти месячном возрасте содержание меди в печени значительно снижается, а затем вновь происходит кумуляция этого элемента.

Имеется обратная коррелятивная зависимость между со­держанием в печени меди и железа. Максимальное содержа­ние железа в печени было у нетелей, у коров уровень железа снизился на 22,5 %, что может быть обусловлено его выделе­нием с молоком. Высокое содержание железа было выявлено в почках нетелей и коров, что свидетельствует об активном участии выделительной системы в гомеостазе железа. В мы­шечной ткани уровень железа не претерпевает существенных возрастных изменений.

Особый интерес представляет изучение возрастной ди­намики накопления таких токсичных элементов, как свинец и кадмий. Проведенные исследования показали, что в усло­виях значительного техногенного загрязнения содержание свинца в печени телят на 86 %, а в мышечной ткани на 96 % превышает ПДК. У 6-ти месячных телят мы обнаружили бо­лее низкие показатели содержания свинца в органах, чем у новорожденных телят. Более интенсивное накопление свин­ца происходит в мышечной ткани. В течение полутора лет со­держание свинца в мышцах увеличивается в 1,5 раза, а затем происходит незначительное накопление. Содержание свинца в мышцах коров превысило этот показатель у нетелей на 22,7 %. Содержание свинца в почках плавно повышается с возрас­том. Несколько иная динамика характерна для кадмия. Уже у 30-ти дневных телят содержание кадмия в мышцах и печени находится на уровне ПДК и с возрастом значительно увеличи­вается. У нетелей содержание кадмия в мышцах возрастает в 3,8 раза и к 6-ти летнему возрасту еще увеличивается в 3 раза. В печени накопление кадмия идет более равномерно, а в поч­ках динамика его содержания аналогична мышечной ткани.

Проведенные исследования показали, что вблизи метал­лургических предприятий образуются техногенные биогео­химические провинции, характеризующиеся повышенным содержанием в почве, кормах и-организме животных цинка, меди, железа, свинца и кадмия. В наиболее загрязненных районах повышенное содержание тяжелых металлов выяв­ляется даже у месячных телят и с возрастом происходит их. значительная кумуляция. В результате хронического токси­ческого воздействия изменяются обменные процессы, нару­шается функция печени, почек, эндокринной системы.

Нами проведены исследования по изучению влияния ферроцианидосодержащих препаратов на сорбцию тяжелых металлов и клиника-гематологические показатели бычков на откорме. Ферроцианидосодержащие препараты были пред­ложены в качестве комплексообразующих соединений при интоксикациях радиоизотопами цезия, рубидия и продук­тами деления урана, содержащими эти изотопы. Препараты - ферроцин и БИФЕЖ® были апробированы в зоне радиоак­тивных загрязнений Белоруссии, Украины, Брянской области. Применение препаратов снижало концентрация радиоактив­ного цезия в молоке в 5-12 раз, в мясе в 10 раз.

По принципу аналогов были подобраны 3 группы бычков б месячного возраста по 30 голов. Одна группа служила кон­тролем, первая опытная группа получала с кормом БИФЕЖ® по 30 г на голову, вторая _ ферроцин по 5 г на голову. Про­должительность опыта составила 3 месяца. Предварительно у всех животных была взята кровь для гематологического и биохимического анализов. В дальнейшем кровь брали каж­дый месяц в течение всего опыта. В ходе опыта проводили контрольный убой бычков и брали материал для токсиколо­гического и гистологического исследований.

При биохимическом исследовании крови у бычков в на­чале опыта выявлен низкий уровень каротина, повышенный уровень холестерина. Содержание мочевины и общего белка находилось на нижней границе нормы. Содержание альбу­минов также было пониженным, тогда как гамма-глобулины несколько превышали средние значения. Такое состояние может свидетельствовать о нарушении белковосинтезирую-щей функции, нарушении жирового обмена вследствие хро­нической интоксикации. Через три месяца после скармлива­ния ферроцинсодержащих препаратов отмечена тенденция к повышению содержания в крови кальция, фосфора, железа. Введение -в рацион БИФЕЖ® способствовало повышению уровня глюкозы на 14,8 %, а ферроцина на 18,5 %. Резерв­ная щелочность повысилась на 10-12 %, что указывает на ак­тивизацию углеводного обмена. Уровень холестерина в кро­ви контрольных бычков возрос за период опыта на 26,4 %, в то время как у опытных животных обеих групп произошло достоверное снижение этого показателя на 16,6 % при кор­млении БИФЕЖ® и на 24 % - при кормлении ферроцином. Существенных различий в содержании общего белка не от­мечено. Однако, у опытных животных обеих групп произошло достоверное повышение .уровня альбуминов. В контрольной группе в ходе опыта повысилось содержание р-глобулинов, что может отмечаться при токсических гепатитах. В опытных группах достоверных различий по содержанию р-глобулинов не выявлено. .

Для токсикологического анализа ежемесячно проводили контрольный убой 5 бычков из каждой группы.

Необходимо отметить, что опыт по коррекции содержа­ния тяжелых металлов был проведен в пастбищный период (июнь-август). Анализ показал, что у контрольных животных происходило активное накопление в мышцах и печени свин­ца и кадмия. В течении пастбищного периода уровень свинца в мышечной ткани возрос на 43,5 %, в печени _ на 40,8, в почках - на 10,9, в костях - на 7,3 %. Содержание кадмия в мышцах увеличилось на--21,4 %, в печени - на 194,7, в поч­ках _ на 17 %, в костях уровень кадмия не изменился. В ходе опыта было установлено, что при скармливании феррацина и бифежа изменяется содержание тяжелых металлов в орга­низме откормочных бычков. Если в отношении меди и цинка отмечена тенденция к снижению их содержания в печени, без достоверных различий с контролем, то относительно свинца и кадмия выявлено достоверное снижение их содержания в мышцах, печени и костной ткани. Так уже через 30 дней пос­ле скармливания бифежа содержание свинца в мышцах по сравнению с контрольными животными снижается на 18,2 %, через 60 - в 3 раза, через 90 - в 9 раз. Содержание свинца в печени у животных 1 опытной группы за 90 дней снизилось по сравнению с контролем в 3,2 раза, в костях _ в 1,9 раз. В почках, напротив, уровень свинца возрос на 8,4 %, что мо­жет быть связано с его усиленным выведением. Аналогичная картина характерна для кадмия. Особенно возрастает содер­жание кадмия в почках. По сравнению с исходными данными содержание данного элемента при скармливании ферроцина увеличивается на 58 %, а бифежа на 55 %. У бычков, полу­чавших феррацин, отмечено более выраженное снижение содержания свинца и кадмия в печени.

Как показали исследования дополнительное введение в рацион ферроцина и БИФЕЖ® оказало положительное влия­ние на продуктивность бычков. У опытных животных отмече­но улучшение поедаемоеTM кормов. Уже через 10 дней после введения в рацион ферроцианидосодержащих препаратов улучшилось состояние шерстного покрова, животные были гладкие, блестящие. У животных, получавших БИФЕЖ®, при­рост живой массы был на 18,8 % выше, чем у контрольных. Установлено, что больший эффект дает применение данных препаратов на заключительной стадии откорма.

 

2011 © Ветеринария Кубани Разработка сайта - Интернет-Имидж