Соли тяжелых металлов в кормах животных

Соли тяжелых металлов в кормах животных thumbnail

В Российской федерации, СНГ и за рубежом рационы кормления сельскохозяйственных животных и птицы не контролируются по содержанию в них таких тяжелых металлов, как олово, кадмий, хром, никель, стронций стабильный, алюминий, сурьма, мышьяк и ртуть. Тяжелые металлы свинец, кадмий, хром, ртуть являются потенциально токсичными. Восемь тяжелых металлов – ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, стронций, медь, цинк и железо решением объединенной комиссии ФАО/ВОЗ включены в число подлежащих контролю при международной торговле пищевыми продуктами. В Российской Федерации кроме этих восьми подлежат контролю на содержание в пищевых продуктах еще шесть химических элементов – сурьма, хром, никель, фтор, йод и алюминий, а при наличии соответствующих показаний и другие.

Известно, что ведущим механизмом в поступлении и дальнейшем продвижении чужеродных химических веществ во всех экологических системах является пищевая цепь. В этой связи существование различных ведомственных предельно допустимых концентраций (ПДК) для загрязняющих окружающие среды веществ в зависимости от степени чувствительности к ним отдельных видов экосистем является -необоснованным Так, в питьевой воде допускается 0.001 мг/л кадмия, в воде рыбохозяйственных водоемов – уже в 5 раз больше (0,005 мг/л), а в сточных водах, которые могут попасть в питьевые водоемы без предварительной биологической очистки, разрешается содержание кадмия в 100 раз больше (0,1 мг/л).

Совершенно игнорируется роль питьевой воды в рационе сельскохозяйственных животных. На основании химических анализов в этой воде в автопоилках на фермах нередко содержатся тяжелые металлы, превышающие предельно допустимые концентрации (ПДК). По этой причине обследованию на содержание тяжелых металлов подлежат не только традиционные корма, но и питьевая вода в поилке.

В реальных условиях хозяйства загрязненность рационов (зимних и летних) тяжелыми металлами за счет выпитой воды не учитывается. Аналогичная картина наблюдается при прессовании кормового сырья, приготовлении различных ЗЦМ с использованием воды.

По данным Министерства здравоохранения Финляндии, в бытовой питьевой воде должны содержаться в предельно допустимых концентрациях следующие вещества (мг/л) мышьяк 0,05, ртуть 0,001, кадмий 0,005, хром 0,05, свинец 0,05, никель 0,05, селен 0,01, фтор 1,5, цианиды 0,05, нитраты 25, нитриты 0,1, алюминий 0,2, медь 0,3, марганец 0,1, железо 0,2, цинк 3, натрий 150 Такая вода питьевая соответствует показателям рН 6,5-8,8, мутность 1, цветное число 5, отсутствие постороннего запаха и вкуса. Такие же требования предъявляют к воде для поения сельскохозяйственных животных на фермах.

В Швеции в воде для поения крупного рогатого скота должны содержаться в предельно допустимых концентрациях следующие вещества (мг/л) алюминий 5, мышьяк 0,2, бор 5, фтор 2, ртуть 0,01, кадмий 0,05, хром 1, кобальт 1, медь 0,5, свинец 0,1, никель 1, селен 0,05, цинк 25, ванадий 0,1, сульфаты 25, соли (карбонатные, сульфатные, хлориды, кальциевые и магниевые) 1000.

Предельно допустимую концентрацию тяжелых металлов в продуктах растениеводства и животноводства целесообразно регулярно пересматривать через 5 или 10 лет органами здравоохранения совместно с другими заинтересованными службами, например МСХиП РФ, на основе состояния загрязненности кормовых и пищевых продуктов, здоровья населения и сельскохозяйственных животных.

Химический состав кормов и продуктов питания можно считать отражением химического загрязнения окружающей среды вообще и почвы в частности. При выявлении минимальной, оптимальной и максимальной концентрации тяжелых металлов в растениеводческой и животноводческой продукции необходимую работу рекомендуется проводить по классической схеме почва растение (корм) – животное продукт животноводства Контроль поведения токсичных элементов необходим также для блокирования их в любом участке этой экологической цепи, желательно в первоначальном В случае невозможности решения этой сложной проблемы целесообразно оказать существенное влияние на снижение интенсивности перехода их в продукцию (корма, продукты питания);

Максимальный уровень концентрации конкретного токсичного элемента в кормах и рационах животного необходимо рассматривать с учетом продолжительности использования загрязненных кормовых продуктов, способов их обработки и хранения. Длительное воздействие тяжелых канцерогенных элементов в небольших количествах, особенно при хронической нехватке кормов, несбалансированности рационов по необходимым питательным веществам, содержании животных в плохих условиях может также оказывать разрушительное действие на организм.

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов в кормах и питьевой воде должна быть разработана для конкретного региона, по каждой области, республике Российской Федерации и СНГ

Читайте также:  Корма для животных оптом от производителя в россии

Во “Временном максимально допустимом уровне (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных” указано, что при обнаружении в кормах токсичных элементов выше МДУ производится их подсортировка другими кормами из такого расчета, чтобы общий уровень содержания токсичных элементов в рационе не превышал показатели МДУ Корма, содержащие повышенные уровни ртути и кадмия, а также другие элементы, в количествах, превышающих МДУ в 10 раз и более, подсортировке не подлежат. Вопрос о реализации должен решаться в каждом конкретном случае отдельно по согласованию с органами здравоохранения.

Нами изучено содержание тяжелых металлов в кормах и добавках для сравнительной оценки этих данных с медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов, в которых, следует отметить, такие тяжелые металлы, как олово и стронций, не отражены. Результаты свидетельствуют о том, что в сене, приготовленном из злаковых многолетних трав, в сравнении с МДУ, содержалось больше свинца в 2,2 раза, кадмия в 66 раз, никеля – в 1,5 раза, ртути – в 5 раз. Это можно объяснить более высокой их концентрацией в почве, то есть на участке заготовки грубого корма. Так, в 1 кг почвы содержалось следующее количество тяжелых металлов: олова 10,5 мг/кг, свинца 4,21, кадмия 0,53, хрома 21,91, стронция 62,25, никеля 7, ртути 0,009 мг/кг, мышьяк не обнаружен.

Разные технологии приготовления и хранения сена из многолетних злаковых культур оказывали существенное влияние на концентрацию в нем тяжелых металлов. Так, максимальное количество кадмия, хрома, стронция, никеля, ртути отмечено в сене, тюкованном в хранилище и скирде. Мышьяк отсутствовал в сене, приготовленном по разным общепринятым технологиям в производственных условиях. Концентрация олова была минимальной (8,60 мг/кг) при заготовке сена тюкованного (прессованного) в хранилище. В сене рассыпном в хранилище содержалось меньше никеля, стронция, хрома и кадмия.

Уровень перехода из почвы свинца, кадмия, хрома, ртути максимальный при любой технологии заготовки и хранения сена. Относительно низкие показатели по никелю (26%) и стронцию (24%) отмечены в сене рассыпном в хранилище.

Экологически допустимая концентрация (ЭДК) тяжелых металлов в кормах и добавках, мг/кг

Корма и добавки

Pb

Cd

Sn

Cr

Ni

Sr

Hg

As

Сено

7,49-41,94

0,65-2,99

8,60-41,94

14,15-27,93

1,82-4,86

10,33-36,75

0,08-0,25

Силос

3,28-5,33

0,85-2,10

15,72-18,00

9,57-16,88

2,19-2,47

8,03-11,37

зелёная масса для подкормки

12,84-40,11

0,88-1,93

23,00-50,33

13,23-29,31

2,00-4,60

13,42-41,57

0,16-0,21

Трава пастбищная

9,55

0,44

41,14

18,9

2,69

40,99

0,12

Концентраты

3,36

0,95

7,98

9,33

1,33

2,38

Стебель льна-долгунца

0,27-12,49

0,51-2,63

15,24-24,04

23,9-29,6

3,06-4,83

6,23-9,62

0,003-0,17

Семена льна-долгунца

9,82

3,19

26,48

4,44

5,47

Мякина льняная

7,26

1,09

11,52

13,73

1,75

3,31

0,11

Семена рапса

0,47

0.11

0,38

1,21

0,37

3,39

Масло рапсовое

0,52

0,07

1,21

0,95

1,62

0,21

Паста из семян рапса

0,49

0,1

0,32

1,25

0,32

3,36

Патока свекловичная

1,92

0,5

15,58

7,88

12,03

Экстракт хвойный

0,27

0,09

1,28

1,96

7,05

Казеинат пищевой

2,28

1,93

69,78

1,62

4,9

Цеолит природный

62,96

66,9

29,75

63,4

Вода питьевая

0,016

0,0024

0,096

0,014

0,004

3,144

В силосе злаковых многолетних трав отмечена более высокая концентрация кадмия – в 2,8 раза, хрома – 19,1 раза, низкая – свинца в 1,5 раза, никеля – 1,2 раза. В таком силосе не было обнаружено ртути и мышьяка.

В зерновых концентрированных кормах выявлено больше свинца (33,6 ПДК), кадмия (3,1), хрома (18,7), никеля (1,3). Ртуть и мышьяк в них отсутствовали.

В зеленой траве отмечена максимальная концентрация хрома (29,2 ПДК). В ней содержалось больше таких токсичных элементов, как ртуть (4,2 ПДК), свинец (3,3), кадмий (3,1). Однако никеля в этой зеленой массе обнаружено сравнительно меньше. Данная зеленая трава применялась для подкормки коров в помещении.

Читайте также:  Можно ли стерилизованную кошку кормить обычным сухим кормом

Экологически допустимая концентрация тяжелых металлов в кормах и питьевой воде отражена в таблице.

Нами получены сведения о концентрации тяжелых металлов не только в кормах, но и в продуктах скотоводства и свиноводства (включая органы и ткани). Кишечник нередко используется после предварительной обработки в кормлении пушных зверей и производстве колбас.

Источник

Одна из актуальных задач современности – борьба с возрастающей загрязненностью окружающей среды. От решения этой задачи зависит судьба человечества. Трудно добиться успехов в профилактике болезней, если загрязнение окружающей среды не прекратится [8].

Введение
Несравнимый вклад в загрязнение окружающей среды вносят тяжелые металлы, такие как кадмий, ртуть, свинец, цинк, обладающие высокой миграционной способностью, склонные к биоаккумуляции, длительному периоду полувыведения, специфическому токсическому воздействию и способные накапливаться в организме в количествах, значительно превышающих ПДК, вызывая тяжелые заболевания и смерть [6, 9].

Свердловская область – одна из наиболее промышленно развитых областей Российской Федерации, на территории которой функционирует около 3500 предприятий, выброс загрязняющих веществ в окружающую среду с которых составляет 1 280 тысяч тонн в год. Уральский регион по количеству вредных выбросов занимает первое место среди других экономически развитых регионов страны [3, 12, 13]. Соли тяжелых металлов вызывают чаще всего хронические патологические процессы в организме животных, воздействуя на те или иные органы или системы организма [11].

Так, например, при хроническом отравлении солями свинца выявляются свинцовые энцефалопатии, вызывающие задержку умственного и физического развития, вырождение периферических нервов, венозный стаз, пневмосклероз, сердечную гипертрофию, цирроз печени и склероз почек, а повышенный уровень кадмия вызывает токсический нефрит, атрофию семенников, токсическую дистрофию печени [7]. Даже эссенциальные элементы в повышенных дозах приводят к тяжелым патологическим процессам в организме животных, особенно в экстремальных ситуациях, связанных с повышенной продуктивностью или беременностью.

Целью наших исследований явилось изучение морфологии гистогематических барьеров различных паренхиматозных органов животных в техногенных зонах Свердловской области и в эксперименте на лабораторных животных.

Материал и методы исследований
Материалом для исследования служили ткани плаценты коров, крыс и мышей, их паренхиматозные органы, органы иммунной и эндокринной системы, идентичные органы от их плодов и новорожденных животных. Методы исследования: патологоанатомический, гистологический, метод прижизненной биопсии щитовидной железы, морфометрический метод и метод фотографирования патологических процессов, происходящих в исследуемых объектах, с использованием фотоустановки Leica.

Результаты исследований
На протяжении более 20 лет аспирантами и докторантами кафедры морфологии, экспертизы и хирургии проводились исследования на морфофункциональной системе мать-плацента-плод-новорожденный у стельных коров и в эксперименте у беременных крыс и мышей по выявлению патологии плацентарного, лактационного, тимического, тестикулярного барьеров при воздействии моно- или полиполлютантов. Было выявлено, что большинство тяжелых металлов беспрепятственно преодолевают плацентарный барьер, кумулируясь в органах и тканях плода.

В большей степени проходит свинец, а в меньшей степени кадмий. Основным органом плода, накапливающим цинк, медь, железо, свинец является печень. И в ходе эксперимента, и в производственных условиях зоны широкого спектра воздействия тяжелых металлов, у животных наблюдались нарушения дифференцировки тканей, гиперпластические, дистрофические, некротические процессы, а также процессы нарушения гемодинамики и склероза [1].

Исследования, проведенные при затравке уксуснокислым свинцом и оксидом цинка лабораторных животных (беременных крыс) показали, что морфологические изменения и химический анализ содержания свинца и цинка в организме крыс и их крысят свидетельствуют о кумулятивных свойствах этих металлов и их длительном токсическом воздействии даже после прекращения введения этих препаратов в организм животных. Было выявлено трансплацентарное проникновение испытуемых солей тяжелых металлов, а обнаружение их в молочной железе свидетельствовало о выведении их с молоком [5].

При изучении гематотестикулярного барьера рыжей полевки, обитающей в зоне с разным уровнем химического загрязнения, выявлены процессы очаговой атрофии сперматогенного эпителия и нарушения гемодинамики. Однако исследования показали, что всегда сохранялась часть неповрежденных семенных канальцев, в которых продуцировались сперматозоиды, что свидетельствовало с одной стороны об избирательном действии поллютантов, а с другой стороны служило сохранением вида даже в экстремальных условиях [2].

Читайте также:  Кота рвет от сухого корма чем кормить

В зоне воздействия на организм животных черно- и цветнометаллургического техногенеза выявлен комплекс адаптивных и патологических процессов, в результате которых одна часть особей в популяции приспосабливалась к новым условиям, а другая часть – заболевала и гибла от эндемических нарушений тканевого обмена. Генетическая адаптация к аномальным концентрациям химических элементов имеет решающее значение в патогенезе эндемических нарушений обменных процессов. Сохранение здоровья продуктивных животных зависит от способности организма адаптироваться и поддерживать внутренний гомеостаз в неадекватных условиях внешней среды [4].

В ходе изучения морфологического проявления воздействия солей тяжелых металлов в зонах экологического неблагополучия Свердловской области на организм как взрослых животных, так и молодняка крупного рогатого скота были выявлены компенсаторно-приспособительные, дистрофические, атрофические, некробиотические и дисфункциональные нарушения в щитовидной железе и органе центральной иммунной системы – тимусе [10].

Заключение
Анализ многоплановых морфологических исследований различных гистогематических барьеров в морфофункциональной системе «мать-плод-новорожденный» показал, что в районах техногенного загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами и при искусственном воспроизведении отравления солями тяжелых металлов в организме животных развивается целый комплекс морфофункциональных изменений, обусловленных нарушением метаболизма. В результате формируется общий патологический процесс, морфологическим проявлением которого являются различного рода дистрофические, некробиотические и дисциркуляторные изменения в плаценте, печени, почках, органах эндокринной и иммунной системы как у стельных коров, их плодов и новорожденных телят, так и в эксперименте у беременных крыс, их плодов и детенышей.

Библиографические ссылки
1. Виноградова О. В. Морфология функциональной системы «мать-плод» крупного рогатого скота в различных экологических зонах Свердловской области : автореф. дис. канд. вет. наук. Екатеринбург, 2004. 183 с.
2. Давыдова Ю. А. Микроструктура семенников рыжей полевки в условиях хронического химического загрязнения среды: автореф. дис. … канд. биол. наук. Екатеринбург, 2007. 165 с.
3. Донник И. М., Смирнов П. Н. Экология и здоровье животных. Екатеринбург, 2001. 332с.
4. Дроздова Л. И., Шкуратова И. А., Топурия Г. М. Воздействие черно- и цветнометаллургического техногенеза на продуктивных животных // Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза. Казань, 2006. С. 328–352
5. Ермошкаева Э. П. Морфологические изменения в организме лабораторных крыс и их потомства при отравлении уксуснокислым свинцом и оксидом цинка: автореф. дис. … канд. вет. наук. Екатеринбург, 2004. 176 с.
6. Иванов А. В., Сафронов В. Г., Папуниди К. Х.Содержание тяжелых металлов в почвах и кормах некоторых регионов республики Татарстан // Ветеринарный врач. Казань, 2000.№ 2. 34 с.
7. Ильязов Р. Г. Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза. Казань, 2006. 663 с.
8. Онищенко Г. Г. Окружающая среда и состояние здоровья населения // Гигиена и санитария. 2001. № 3. С. 3–10.
9. Папуниди К. Х., Шкуратова И. А. Техногенное загрязнение окружающей среды, как фактор заболеваемости животных // Ветеринарный врач. Казань, 2000. № 2. С. 56–60
10. Сметанкина М. А. Патоморфогенез щитовидной и вилочковой желез и тимуса при бронхопневмонии у телят в различных техногенных зонах Свердловской области: автореф. дис. … канд. вет. наук. Омск, 2011. 165 с.
11. Шкуратова И. А. Биогеоценотическая патология крупного рогатого скота на Среднем Урале и методы ее коррекции: автореф. дис. … д-ра. вет. наук. Казань, 2001. 41 с.
12. Шкуратова И. А. Белоусов А. И., Лысов А. В. Возрастная и сезонная динамика накопления тяжелых металлов в организме крупного рогатого скота в условиях техногенного загрязнения // сб. материалов межд. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора Кабыша Андрея Александровича, Троицк, 19 мая 2017 г. Троицк, 2017. С. 449–455.
13. Эколого-биологическая концепция защиты животных от воздействия антропогенными поллютантами / Н. Н. Дудкина, Е. Н. Беспамятных, П. О. Бусыгин, А. С. Кривоногова, Н. Ю. Попова // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. Санкт-Петербург, 2016. № 4. С. 22–24.

Автор
Л. И. Дроздова, доктор ветеринарных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующая кафедрой морфологии, экспертизы и хирургии ФГБОУ ВО Уральский Аграрный Университет, старший научный сотрудник «УрФАНИЦ УрО РАН», Екатеринбург

Источник