Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

Присный А.А.
Современное состояние окружающей среды таково, что получение продуктов питания с минимальным содержанием опасных для здоровья веществ является приоритетной проблемой для сельского хозяйства и пищевой промышленности. Среди токсичных соединений находятся такие промышленные поллютанты как кадмий и свинец. Эти тяжелые металлы обладают свойствами кумулятивных ядов, что обусловливает их длительное действие на организм.

Высокая токсичность кадмия связана с аккумулированием его в тканях млекопитающих ввиду отсутствия гомеостатического механизма регулирования содержания [5]. Будучи абсорбированным, кадмий остается в организме, подвергаясь лишь незначительной экскреции. Главные центры накопления печень и почки. В этих органах 80 % кадмия связано с металлотионеинами, что свидетельствует о действии защитного механизма детоксикации. В то же время биологической функцией металлотионенинов является участие их в гомеостазе необходимых элементов - цинка и меди. Поэтому кадмий, взаимодействуя с металлотионеинами, может нарушать гомеостаз биогенных меди и цинка [3]. Следовательно, уменьшение концентрации кадмия в печени и почках животных может способствовать нормализации гомеостаза меди и цинка в организме и снижению антагонистического эффекта кадмия.

У свинца четко выражена тенденция к накоплению в почве, так как его ионы малоподвижны даже при низких значениях рН. Большие загрязнения почвы свинцом можно обнаружить вблизи автомагистралей, предприятий, где возможны выбросы этого элемента в окружающую среду, а также вблизи установок по сжиганию бытовых отходов. Растения более устойчивы по отношению к свинцу, чем животные и человек, поэтому необходимо тщательно следить за содержанием свинца в продуктах питания и фураже [4].

Известно, что в почвах Белгородской области и выращиваемых на них кормовых растениях имеет место избыток этого микроэлемента [2]. В кормах превышение ПДК может достигать двукратного значения.

В отличие от свинца кадмий попадает в почву в значительно меньших количествах. Кадмий заносится в почву либо вместе с продуктами сгорания, либо с фосфоросодержащими удобрениями. В кислых почвах со значением рН ниже 6 ионы кадмия весьма подвижны и накопления элемента не наблюдается. При значениях рН выше 6 кадмий отлагается вместе с гидроксидами железа, марганца и алюминия. Кадмий, а также другие тяжелые металлы могут необратимо медленно диффундировать в кристаллическую решетку оксидов и глин [1].

Попадая во все звенья трофической цепи, кадмий и свинец аккумулируются в организме сельскохозяйственных животных и переходят в продукты питания человека. Естественно возникает потребность в новых методах выведения этих элементов из организма животных с целью снижения опасности отравлений животных и человека.

Одним из эффективных методов является использование в рационах сельскохозяйственных животных препаратов-адсорбентов, полученных на основе минерального сырья. Такой препарат - лечебно-профилактическая кормовая добавка «Экос» - разработан учеными Белгородского технологического университета и Белгородского государственного университета. По своей природе он действует как ионообменник и содержит до 60 % диоксида кремния. Нами изучено влияние «Экоса» на содержание кадмия и свинца в тканях и органах свиней разного возраста.

Сорбент вводили ежесуточно в состав рационов поросят на цикле доращивания и откормочных свиней в дозе 120 мг∙кг-1 живой массы тела. В трех и девятимесячном возрасте производили убой животных и отбор тканей и органов для анализа. Тяжелые металлы определяли методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии.

Гематологические исследования показали отсутствие достоверных изменений в содержании кадмия и свинца в крови трехмесячных поросят, уровень этих элементов находился в пределах физиологической нормы. Иные данные были получены при исследовании мышечной ткани. Уровень кадмия в мышцах поросят контрольной группы составил 0,14 мг∙кг-1, что в 2,8 раза выше предельно допустимой концентрации. Скармливание животным сорбента привело к снижению этого показателя на 35 % (р≤0,001). Одновременно концентрация кадмия была достоверно ниже контрольных показателей в печени - на 26, сердечной мышце - на 22, почках - на 16, костной ткани - на 14 %.

Свинец был подвержен адсорбции в несколько меньшей степени. Так, в мышечной ткани и сердечной мышце имела место лишь тенденция к снижению уровня этого токсичного металла. При этом, в печени, почках и костной ткани наблюдали достоверное уменьшение содержания свинца на 18, 9 и 19 % соответственно.

Данные по содержанию кадмия и свинца в селезенке и головном мозге, в связи с их малой массой, не могли быть статистически обработаны, но нами отмечена тенденция к снижению концентрации этих элементов в опытной группе.

Наиболее активно уровень кадмия и свинца снижался в коже с волосяным покровом, где обнаружены только следовые количества этих металлов.

С возрастом чувствительность животных к действию препарата изменилась и, исследуя ткани и органы свиней по завершении цикла откорма (девятимесячный возраст), мы зафиксировали несколько иные результаты.

В крови имело место достоверное снижение концентрации кадмия на 33 (р≤0,001) и свинца на 15 % (р≤0,01).

В мышечной ткани свиней контрольной группы количество кадмия отмечено на уровне 0,064 мг∙кг-1, что в 1,3 раза превышает предельно допустимые значения. Введение в рацион сорбента способствовало снижению этого показателя на 5 % (р≤0,1). Достоверное снижение кадмия обнаружено в печени, головном мозге, сердечной мышце, костной ткани и волосяном покрове соответственно на 16, 22, 18, 12 и 25 %.

Свинец менее активно взаимодействовал с препаратом и, в результате, достоверное уменьшение содержания этого металла отмечено в печени - на 14 и головном мозге - на 13 %, с тенденцией к снижению концентрации в волосяном покрове.

Полученные данные говорят об определенной эффективности применения «Экоса» с целью снижения токсической нагрузки на организм свиней солями кадмия и свинца. Следует отметить, что выведение из организма кадмия происходило более активно и это очень важно, поскольку полупериод биологической жизни кадмия составляет около 40 лет. Особенно важно то, что наиболее эффективно препарат работал в организме в течение первых трех месяцев жизни, что позволило животным легче перенести сенситивный период онтогенеза.

Библиографический список

  1. Вишневская Е.П. К характеристике кадмия как промышленного яда. - Гигиена и санитария: 2. 1951. - С.31.
  2. Дьякова Н.П Загрязнение почвы и кормов для животных тяжелыми металлами и хлорорганическими пестицидами. / Дьякова Н.П., Габрук Н.Г., Шапошников А.А., Ломоносова Н.М. // Матер. конф. "Экология сельскохозяйственного производства". - Белгород, 1995. - С. 5 - 7.
  3. Ершов Ю.А., Плетнева Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. - М.: Медицина, 1989. - 272 с.
  4. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. - М.: Мир, 1997. - 232 с.
  5. Venugopal B., Luckey T.D. Metal toxicity in mammals. New York: Plenum press, 1978. - Vol.2. - 409 p.