Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.04) на тему:Мониторинг никеля и свинца в трофической цепи и их фармакокоррекция в хозяйстве зоны выбросов Троицкой ГРЭС

Актуальность темы. На современном этапе в сохранении продовольственной независимости России одно из ведущих мест должны занимать высокая продуктивность животных, сохранность молодняка и получение чистой в экологическом аспекте продукции. В новых экономических условиях хозяйствования успешное решение задач эффективного использования биологического потенциала животных во многом определяют резервы роста сельскохозяйственной продукции. Однако, сдерживающим звеном на этом этапе является ухудшение экологической обстановки и прогрессирующее насыщение окружающей среды токсическими элементами.

Одним из наиболее сложных регионов России в экологическом аспекте является Южный Урал, где на повышенном радиационном фоне ряд хозяйств испытывают мощные техногенные нагрузки в связи с выбросами в атмосферу многих токсических элементов. Источники загрязнения разнообразны, но основными являются предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, предприятия химической промышленности, крупные животноводческие комплексы, автотранспорт, предприятия, разрабатывающие ряд необходимых для промышленности ископаемых.

Постоянное загрязнение атмосферы выбросами приводит к изменению природного состава почв, водоемов, растений и животных организмов; формированию биогеохимических провинций антропогенного происхождения. Значительный вклад в работу по изучению биогеохимических провинций Южного Урала внесли исследования А.А. Кабыша (1967), А.Н. Кособрюхова (1982), А.И Сердюка (1991), Г.П. Грибовского (1996), М.И Рабиновича (1998), А.Р. Таировой (2000), Ю.Г. Грибовского (1999), И.А. Шкуратовой (2000), И.А. Лыкасовой (2000). В техногенных провинциях создаются объективные предпосылки к возникновению острых и хронических отравлений сельскохозяйственных животных, а через полученные от них продукты - и человека. Кроме того, одним 5 из наиболее чувствительных звеньев организма, подверженных негативным воздействиям антропогенных факторов на самых ранних этапах, является естественная резистентность. По данным JI.K. Семиной (1999); А.Р. Таировой (2000); И.А. Шкуратовой (2000) у животных на территориях «экологического риска», в условиях хронической интоксикации солями тяжелых металлов, и в первую очередь солями свинца и никеля, наблюдается эффект депрессии факторов неспецифической защиты.

Избыточное содержание токсических веществ в организме животных связано с загрязнением окружающей среды и кормов. В этой связи особо актуальны вопросы мониторинга объектов внешней среды (почвы, воды, кормов), изучение клинического состояния организма животных, находящихся в техногенных зонах, и качества получаемой от них продукции, а также разработка методов коррекции аномального содержания токсических элементов в организме животных путем применения минеральных энтеросорбентов, позволяющих выводить из организма вещества, опасные для здоровья.

Все эти вопросы являются актуальными и важными, что явилось основанием для проведения настоящих исследований.

Цель и задачи исследования. Цель работы - мониторинг никеля и свинца в трофической цепи хозяйства, расположенного в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, снижение их уровня в организме животных путем введения в рацион энтеросорбентов и получение чистых в экологическом аспекте продуктов питания.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать объекты внешней среды (почва, вода, снег, корма) СХПП ТОО «Дробышево» на содержание никеля, свинца и других металлов.

2. Изучить морфологические и биохимические показатели крови коров в динамике по сезонам года.

3. Установить состояние неспецифической резистентности животных. 6

4. Определить физико-химические, санитарно-гигиенические показатели молока.

5. В экспериментальных условиях изучить влияние вермикулита на лабораторных животных, его адсорбционные свойства in vitro и in vivo.

6. Провести научно-производственный опыт с использованием вермикулита как энтеросорбента, позволяющего снижать уровень никеля и свинца как в организме, так и в молоке крупного рогатого скота.

Научная новизна. На примере экологически неблагополучного хозяйства CXllii «Дробышево» Троицкого района Челябинской области, расположенного в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, впервые изучено влияние свинца и никеля на морфобиохимические показатели и состояние неспецифической резистентности животных. Разработаны способы по коррекции кормового рациона, содержащего высокий уровень свинца и никеля путем применения природного минерала вермикулит.

Практическая ценность. Проведено испытание вермикулита как энтеросорбента для снижения избыточного количества свинца и никеля в крови и молоке коров экологически неблагополучного хозяйства, что позволило улучшить качество молока.

На защиту выносятся:

- характеристика загрязненности объектов внешней среды хозяйства свинцом и никелем;

- результаты влияния никеля и свинца на морфологические и биохимические показатели крови коров, состояние неспецифической резистентности по сезонам года, а также на фоне применения вермикулита;

- характеристика физико-химических и санитарно-гигиенических показателей молока по сезонам года, а также до и после применения вермикулита; Апробация. Материалы диссертации доложены на VI научно-практической конференции «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири», г. Троицк, 2002 г. 8

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Характеристика биогеохимических провинций зоны Южного

Урала

Геохимия биосферы - один из ведущих факторов, определяющих жизнедеятельность сельскохозяйственных животных, их продуктивность, воспроизводительную способность и естественную резистентность. При негативных изменениях биогеохимии почвенного покрова происходит снижение продуктивности, воспроизводительной способности сельскохозяйственных животных, их устойчивости к макро- и микроэлементам.

Биотический круговорот химических элементов начинается в почве, в ней же и заканчивается. С точки зрения геохимической экологии почва - звено биогеохимической трофической цепи, резервуар макро- и микроэлементов, используемых растениями и животными.

Химический состав материнских пород и почв во многом определяет концентрацию макро- и микроэлементов в водах. Воды разных источников, используемые для поения животных, отличаются друг от друга по содержанию меди, фосфора и др. химических элементов. Поскольку от химического состава почв и воды зависит химический состав растений и животных, то создаются условия для биогеохимической зональной или географической характеристики живых организмов (Н.А. Уразаев, 1990).

Такую неразрывную связь среды и организма впервые установил основоположник биогеохимии - В.И. Вернадский (1926). Геохимические процессы, непрерывно протекающие в земной коре и эволюция химически элементарного состава организма, являются сопряженными процессами. Связь организмов с геохимической средой осуществляется через пищевые цепи. А.П. Виноградов (1949) выявил взаимосвязь состава почв с растительностью, что позволяет рассматривать в единстве геохимическую среду и физиологические и биогеохимические свойства организмов, определяемые природно и искусственно регулируемыми биогеохимическими пищевыми цепями. При этом определяется 9 роль недостатка или избытка микроэлементов не только в изменчивости биогеохимических пищевых цепей, обмена веществ и морфологических пищевых цепей, но и в адаптации организмов к геохимическим условиям среды и в появлении биогеохимических эндемий.

В.В. Ковальский, А.Д. Гололобов (1957) указали, что не приспособившихся к неблагоприятным условиям обычно бывает 10-30 % животных, у которых наблюдаются клинические признаки эндемического заболевания. Но даже у животных казалось бы приспособившихся к недостатку микроэлемента, при отсутствии выраженного заболевания, по-видимому, удовлетворяется лишь минимальная потребность организма в микроэлементе, и тонкими физиологическими и биохимическими исследованиями можно выявить отклонения от нормы.

Изучение геохимических пищевых цепей позволило установить низкие и верхние пороговые концентрации многих микро- и макроэлементов, в интервале между которыми протекает нормальная жизнедеятельность животных. Показано, что содержание химических элементов выше верхних или ниже нижних пороговых концентраций приводит к срыву регуляторных процессов в живых организмах и возникновению эндемических болезней (Н. А. Уразаев, 1990).

А.П. Виноградов (1960) разработал учение о биогеохимических провинциях, которое объясняет особенности биологических реакций животных организмов в отдельных геохимических условиях.

Биогеохимическими провинциями он назвал области (ареолы) земного шара, отличающиеся от соседних не только своим геохимическим фоном, но и биологической реакцией со стороны местной флоры и фауны. Таким образом, в основе учения о биогеохимических провинциях лежит представление о миграции химических элементов в системе почва - грунтовые воды - растения - животные - человек.

В дальнейших исследованиях были выделены 2 группы биогеохимических провинций. К первой группе относятся те, в которых имеет место недоста

10 ток одного или нескольких микроэлементов. Ко второй группе - те, в которых имеется чрезвычайно высокий уровень чаще одного микроэлемента. Провинции были разделены на зональные, связанные с недостаточностью или избытком того или иного химического элемента в почвах, и на азональные, связанные с определенной почвенно-климатической зоной и с образованием первичных или вторичных ареалов в рассеивании солевых отложений. Так, к азональным биогеохимическим провинциям, по данным В.В. Ковальского, Ю.И. Раецкой (1971) относятся Троицкий район, почвы которого богаты никелем, магнием и одновременно бедны кобальтом и марганцем.

К настоящему времени выявлено несколько десятков биогеохимических эндемий среди животных, являющихся следствием недостатка или избытка йода, фтора, бора, марганца, цинка, кобальта, меди, селена, молибдена и некоторых других микроэлементов.

Зона Южного Урала представляет собой очень сложную геохимическую структуру, связанную прежде всего с богатыми природными запасами различных химических элементов. Источником их образования являются рудные тела (месторождения), повышенные концентрации химических элементов в объектах внешней среды, прилегающих к месторождениям (А.П. Виноградов, 1960). В своих работах А.П. Виноградов (1949) указал на наличие избыточного содержания никеля, пониженного содержания кобальта с некоторым повышением количества магния в районах Южного Урала.

Исследованиями Д.П. Малюга (1950) установлено, что почвы Урала обладают резко повышенным содержанием ряда металлов: железа, марганца, никеля, кобальта, меди и других.

В своих работах А.А. Кабыш (1967) сообщил об избыточном содержании никеля, магния, стронция и относительно недостаточном количестве кобальта и марганца в кормах и воде Брединского района Челябинской области. К настоящему времени в регионе Южного Урала выявлено 14 разновидностей биогеохимических провинций с наличием в них специфических заболеваний (остео

11 дистрофия, сухой некроз конечностей, разрыв мочевого пузыря, уролитиаз, коллагеноз, Болезнь Бехтерева, Пертеса, беломышечная болезнь, дисбактериоз, диатезы, борный энтерит, никелевая экзема, паракератоз).

Большую работу по изучению биогеохимических провинций в зоне Южного Урала более 50 лет проводили научные работники института им. Вернадского АН СССР (Д.П. Малюга, 1950; А.Д. Гололобов, 1960), Троицкого ветеринарного института (А.А. Кабыш, 1967, 1985; А.Н.Кособрюхов, 1960, 1982; А.И.Сердюк, 1983, 1991), Уральского филиала ВНИИ ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (Г.П. Грибовский, 1990, 1995), Уральской государственной академии ветеринарной медицины (М.И. Рабинович, 1998).

Так, иследованиями А.Н. Кособрюхова и др. (1962) на территории Южного Урала были выявлены биогеохимические провинции с относительным недостатком в почве, кормах меди, марганца, кобальта.

В отдельных районах Южного Урала у животных отмечается энзоотический кариес зубов, обусловленный недостаточным поступлением в организм фтора (И.П. Кондрахин, 1989).

Оценка биогеохимической ситуации приобретает особое значение в геохимических ландшафтах, подвергшихся антропогенному воздействию. Геохимические аномалии в антропогенных ландшафтах связаны с развитием вторичной гетерогенности суши в результате диспергирования, распыления веществ в процессе производства, добычи полезных ископаемых, сжигания угля, дерева, нефти (В.А. Ковда, 1958).

Металлы являются первыми техногенными веществами, не характерными для биосферы. Человечество тратит огромное количество энергии для того, чтобы из различных соединений получить металлы. Практически все они неустойчивы в условиях биосферы. Собственно они никуда не теряются, а попадают и рассеиваются в биосфере, подчиняясь основным законам миграции и концентрации, действующим в этой сфере. В отличие от органических загрязняющих веществ, подвергающихся процессам разложения, металлы способны лишь пе

12 рераспределяться между природными средами. По данным В.И. Майстренко, (1996), Х.Зигель, (1993) число примеров токсического действия металлов, входящих в состав продуктов или отходов промышленности, увеличивается с каждым годом. Можно уверенно говорить о происходящей в настоящее время "металлизации биосферы". Техногенная доля меди и цинка в атмосфере составляет примерно 75%, кадмия и ртути - 50%, никеля - 30%, кобальта - 10%. Наиболее высокая эмиссия в атмосферу характерна для свинца. По различным оценкам она составляет от 50 до 80% (В.И. Майстренко, 1996).

Главными антропогенными источниками поступления тяжелых металлов в атмосферу являются предприятия по производству цветных металлов и сплавов, нефтепереработки, автомобильный транспорт, химическая промышленность; природные источники - пыль, лесные пожары, вулканическая деятельность, растительность, морские соли и др. Так, эрозированные ветром частицы почвы содержат до 58% цинка, имеющего природное происхождение, а поступление его с растительностью составляет около 20% (J.O. Nriagary, 1979). При этом начинают исчезать природные геохимические различия между отдельными регионами. Резкое техногенное увеличение концентрации свинца и никеля на больших площадях целых регионов не способствует оздоровлению эколого-геохимической обстановки (В.А. Алексеенко, 2000).

Таким образом, в последние десятилетия в результате возросшего загрязнения окружающей среды вследствие производственной деятельности человека, наряду с провинциями естественного происхождения образуются провинции техногенного происхождения.

Челябинская область является одной из самых неблагополучных в экологическом отношении и занимает 3-е место по Российской Федерации по уровню загрязненности окружающей среды (Бакунин В.А., 2000).

Самыми крупными предприятиями черной и цветной металлургии являются Магнитогорский металлургический, Челябинский электрометаллургический, Златоустовский, Ашинский, Чебаркульский, Верхне-Уфалейский комби

13 наты и другие металлургические предприятия. Среди предприятий топливно-энергетического комплекса известны: Троицкая ГРЭС, работающая на экиба-стузском угле, Южноуральская ГРЭС и ТЭЦ крупных промышленных городов.

После значительного сокращения выбросов в атмосферу, в последние два года в связи с увеличением объемов производства вновь происходит рост уровня загрязненности окружающей среды, которая наиболее загрязнена пылью, диоксидом азота, тяжелыми металлами, среди которых главное место занимают свинец и никель.

В большей степени испытывает техногенную нагрузку атмосфера г. Магнитогорска, который постоянно включается в приоритетный список городов РФ с наибольшим уровнем загрязнения (Н.П. Галышева, 1999).

В результате аналитической деятельности на сети мониторинга поверхностных вод выявлено 77 случаев высокого и экстремально высокого загрязнения никелем, свинцом, медью, цинком, железом на 7 водных объектах области. Это река Уфалейка, выше г Верхний Уфалей, река Ай, ниже города Златоуст, река Увелька ниже города Южноуральск, река Уй ниже города Магнитогорск, Арга-зинское водохранилище в районе Карабаша (В.А.Бакунин, 2000).

Источником загрязнения окружающей среды может служить длительное применение минеральных и органических удобрений. При использовании минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах отмечена тенденция накопления валовых форм тяжелых металлов: кадмия, никеля, свинца и поступления их в растения иногда до пределов, превышающих ПДК. (В.Г.Минеев, 1993).

Н.Б. Флорова, Е.Б. Поршнева (1989) отметили, что в условиях сравнительно низкой автотранспортной нагрузки и применения очищенного топлива происходит загрязнение растений свинцом и никелем.

По данным А.И. Сердюк (1983) в зоне выбросов промышленных предприятий цветной металлургии Южного Урала и предприятий, работающих на твердом топливе, формируются биогеохимические провинции с повышенным

14 содержанием в объектах внешней среды никеля, свинца, стронция, цинка, селена и недостатком меди, марганца и кобальта.

Г.П. Грибовский (1996) описал провинции с избыточным содержанием бора (Октябрьский, Троицкий, Увельский районы), мышьяка (в районе городов Пласт, Аргаяш), ртути (Кунашакский, Красноармейский, Увельский районы), хрома (Ашинский, Катав-Ивановский, Агаповский). Повышенные концентрации железа, никеля, хрома, свинца и недостаток цинка и кобальта были обнаружены в пробах почвы и кормов ТОО "Наровчатовское" Агаповского района, расположенного вблизи Магнитогорского металлургического комбината. Вблизи Верхне-Уфалейского никелевого предприятия была установлена провинция с повышенным содержанием этого элемента.

По данным Ю.Г. Грибовского (1999) на сельскохозяйственных угодьях Урала расположены природные, техногенные и природно-техногенные провинции с повышенным содержанием никеля в почве, воде, кормах для животных, а также в продуктах сельскохозяйственного производства. К ним можно отнести Верхне-Уфалейский никелевый комбинат в Челябинской области, Южурални-кель в Оренбургской области и Режевской в Свердловской области, а также Че-ремшанское, Черноозерское, Тюленевское, Липовское, Гайское, Сахаринское, Киембаевское и другие никелевые месторождения, интенсивно разрабатываемые в настоящее время. Кроме того, антопогенными источниками загрязнения никелем являются выбросы предприятий черной и цветной металлургии, тепловые электростанции. Уровни загрязнения почв никелем в природных никелевых провинциях достигают 1,7 % от сухой массы, а в растениях - 436 мг/кг сухой массы.

В почве хозяйства "Ключевское", расположенном в зоне выбросов Троицкой ГРЭС И.Н. Буренковой (1996), И.А. Лобовой (1997) выявлено превышение ПДК никеля, количество свинца на низких пределах ПДК, в грунтовых водах - высокие концентрации никеля, свинца. И.Н. Богачева, Н.А. Шкаева (1997) обнаружили значительное превышение некоторых элементов в воде, почве и

15 кормах в хозяйствах ТОО "Бобровское", расположенного непосредственно в зоне технологических выбросов Троицкой ГРЭС и СХПП "Новый мир", удаленном от нее на 30 км. Так, в воде свинец превышает ПДК в 6,6 раз, никель в 10 раз, в почве и кормах в 1,5 раза. Содержание цинка в почве, воде и кормах этих хозяйств ниже нормы.

По данным И.В. Черетских (1998), в хозяйствах техногенной зоны Чебар-кульского района, отмечено аномальное содержание тяжелых металлов во внешней среде; в водоисточниках наблюдалось превышение ПДК свинца на 166 %, в кормах избыточное содержание никеля.

В хозяйстве "Черновское", расположенном в 5 км от промышленной зоны г. Миасса, установлен дисбаланс тяжелых металлов в почве и воде, что привело к увеличению содержания меди в кормах на 30%, свинца на 40%, никеля - в 4-5 раз (Н.А. Котов, 1998).

В объектах внешней среды (почва, корма, вода) АО "Петровское", находящегося в зоне промышленных выбросов предприятий города Челябинска, A.M. Гертман (1996) выявил повышенное содержание меди, никеля, свинца.

Пятилетние исследования А.И. Лознян (1998) в ГСС "Победа", находящегося в зоне выбросов г. Магнитогорска показали, что содержание железа, никеля, марганца в воде превышает ПДК, в кормах увеличено количество кобальта, никеля, марганца.

В СХПО "Полевой" Сосновского района Челябинской области, расположенном в зоне промышленных выбросов предприятий областного центра, И.А. Лыкасова (1999) выявила избыток свинца, никеля и недостаток меди и цинка в кормах.

Таким образом, на территории Челябинской области в результате деятельности человека сформировались геохимические неоаномалии с избыточным содержанием тяжелых металлов, основными из которых являются свинец и никель. Типичными для зоны Южного Урала являются комплексные биогеохимические провинции с одновременным избытком одних и недостатком дру

16 гих химических элементов. В связи с этим необходима своевременная оценка изменяющейся геохимической обстановки, так как она позволяет разрабатывать и проводить мероприятия, направленные на предупреждение заболеваний сельскохозяйственных животных.

1.2.Биологическая роль и токсикологическая оценка микроэлементов в организме животных

Согласно классификации В.И. Георгиевского (1979), химические элементы делятся на три группы: 1) жизненно необходимые (биогенные элементы); 2) вероятно (условно) необходимые; 3) элементы с малоизученной или неизвестной ролью. Большинство элементов IV периода периодической системы Д.И. Менделеева относятся к жизненно необходимым (цинк, марганец, железо, медь, кобальт) и условно необходимым (ванадий, хром, никель).

Функции минеральных элементов в организме чрезвычайно многообразны и неразрывно связаны с их формой и состоянием. Основные из них следующие: участие в построении опорных тканей организма, поддержание гомео-стаза внутренней среды, поддержание клеток мембран, активация биохимических реакций путем воздействия на ферментативные системы, прямое или косвенное влияние на функцию эндокринных желез, воздействие на симбиотиче-скую микрофлору желудочно-кишечного тракта.

Концентрация микроэлементов в организме поддерживается постоянной за счет существования процессов, основными звеньями которой являются: всасывание, распределение, транспорт, депонирование и элиминация. Параметры всасывания и элиминации в норме сбалансированы, для поддержания постоянной концентрации ионов металлов существуют депонированные и транспортные формы.

17

Никель - элемент VIII группы периодической системы Д.И.Менделеева, Относится к числу "новых" микроэлементов, жизненная необходимость которых для нормального развития и существования организма была установлена только после 1970 года.

В программе глобального экологического мониторинга, принятой ООН в 1980 году, никель упомянут как один из главных загрязнителей окружающей среды. В последнюю четверть 20 века резко возрос выброс никеля в атмосферу, связанный в основном с сжиганием каменного угля. Ежегодно в биологическую миграцию вовлекаются сотни тысяч тонн никеля, что приводит к его накоплению в почве и воде (В .Г. Мазаев, 1999).

H.A.Schroeder (1965) установил, что основным депо никеля в организме человека являются печень и почки. По данным F.W. Sunderman (1978) наибольшее количество его содержится в костях, легких, причем в последних его количество с возрастом увеличивается.

Ряд авторов относят никель к биологически активным соединениям. В биологических дозах этот микроэлемент оказывает положительное влияние на обменные процессы в организме (В.Г. Надеенко, В.Г. Ленченко, 1979; Ю.И. Москалев, 1985).

Можно предположить, что широкое распространения никеля в окружающей среде и в тканях организма, его химическая активность на протяжении миллиардов лет эволюции предопределили важное биологическое значение никеля у животных особей. В действительности оказалось, что никель уже в период эмбриогенеза концентрируется в тех органах и тканях, где происходят интенсивные обменные процессы и где сосредоточен биосинтез гормонов, витаминов и других биологически активных соединений (А.В. Юрова, 1983).

Рассматривая жизненную необходимость никеля для животных и человека, следует различать два главных аспекта: его косвенное воздействие на организм через симбиотические микроорганизмы и экзогенные ферменты пищеварительного тракта, и прямое участие в метаболизме. Населяющая желудочно

18 кишечный тракт микрофлора содержит целый ряд ферментов, в составе которых обнаружен никель. Биологическое действие никеля на живой организм объясняется тем, что он принимает участие в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов - ДНК, РНК и белка.

Никель способствует всасыванию железа в пищеварительном тракте, участвуя в ферментативном механизме, превращающем 3-х валентное железо в легкоусвояемое 2-х валентное.

Никель участвует в гормональной регуляции организма, влияет на гли-колитическую активность крови: при небольших дозах (1-2 мг) наблюдается понижение количества сахара в крови, а при дозе 5мг отмечается гипергликемия (Ф.Я. Беренштейн, 1958).

Признаки недостаточности никеля у жвачных сельскохозяйственных животных во всех случаях были сходными: задержка роста, повышенная смертность матерей и их потомства, снижение уреазной активности рубцовой микрофлоры, уровня гемоглобина, гематокритного числа и сходные с паракерато-зом изменение кожных покровов, особенно на вымени лактирующих коров.

Относительно токсического действия никеля в литературе до сих пор нет единого мнения. Никель относится к классу слаботоксичных веществ и имеет доверительно большую разницу между биологической и токсической дозой. Г.И. Сидоренко (1980) считает, что токсичность никеля, как и многих других металлов зависит от химической формы его соединений, пути поступления в организм, дозы и длительности воздействия. Наиболее токсичными считаются хорошо растворимые никель сернокислый и азотнокислый, а наименее - металлический. Токсичность растворимых соединений в среднем в 50 раз больше токсичности металлического никеля.

В.К. Навроцкая (1961), А.И. Войнар (1968), C.W. Weber (1968) считают, что несмотря на относительно слабую токсичность никеля, прием больших доз его нарушает гомеостатический механизм и вызывает признаки отравления.

19

При его высоком содержании в кормах (> 4,6 мг/кг) развивается никелевый токсикоз (А.А.Кабыш, 1978; А.Д.Гололобов, 1960; Г.П.Грибовский, 1990). У таких животных происходит поражение кожи, отек и двусторонняя пневмония легких, очаговый распад костной ткани, токсическая диспепсия, резкие изменения в печени, поражения кишечника, тромбоз сосудов сердца.

Ю.Г. Грибовский (1999) смоделировал хронический никелевый токсикоз введением в рацион крупного рогатого скота и птицы в районах, благополучных по содержанию никеля в кормах, солей этого элемента в дозах, примерно равных его содержанию в эндемических провинциях, благодаря чему удалось воспроизвести картину этого заболевания и доказать специфичность его проявлений. При этом отмечалось снижение прироста живой массы у опытных животных, снижение количества белковосвязанного йода в сыворотке крови, бактерицидной активности, дистрофические изменения в кишечнике, существенные патогистологические изменения в органах и тканях.

При длительном вдыхании никелевая пыль вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, носовые кровотечения, гиперемию зева. Токсический эффект избытка никеля в организме сопровождается выраженными повреждениями во многих органах и тканях. Особенно важными исходами хронической никелевой интоксикации являются метапластические, диспласти-ческие и неопластические процессы. Морфологическим выражением последних считается никелевый рак носовой полости, никелевый рак легкого, почек и саркомы. При введении внутрибрюшинно крысам хлорида никеля (4-6 мг/кг) получали острую нефропатию у подопытных животных. При этом концентрация белка в моче увеличилась в 4 раза (F.W. Sunderman, 1978; F.W. Sunderman, Е. Horak (1981). И. К. Черненький, JI.B. Смирнов (1966) наблюдали гибель подопытных животных при введении больших доз никеля внутривенно.

Установлена эмбриотоксичность никеля, выражающаяся патогистологи-ческими изменениями в печени, почках, семенниках, миокарде. М. Mitcher (1971) отмечал уменьшение количества детенышей, появление карликовых

20 форм и изменение соотношения самцов и самок в потомстве у крыс при избытке никеля в питьевой воде. Никель обладает и терратогенным действием. Работы Н. Schroeder (1962, 1971,1974) свидетельствуют о проницаемости плаценты для никеля.

А.Д. Гололобов (1952) при избытке никеля в кормах описывал у овец в Башкирии так называемую никелевую слепоту.

Имеются также сведения о канцерогенных свойствах никеля и его соединений. Так, А.И. Сидоренко (1980) указывают на возникновение и развитие опухолей различных видов и локализации при введении металлического никеля и его нерастворимых соединений парентерально, подкожно, внутриплеврально, внутривенно или внутримышечно.

Свинец - элемент VI группы периодической системы. В ряду тяжелых металлов свинец занимает одно из первых мест по токсичности. Согласно ГОСТ 17.4.1.02 - 83, он относится к загрязнителям первого класса опасности. Период полуудаления свинца из почвы составляет от 740 до 5900 лет, что характеризует его как консервативный загрязнитель (М.С. Соколов, 1995). Мировое производство свинца составляет более 4,5-105 т в год, и только в атмосферу поступает в переработанном и мелкодисперсном состоянии 3,5-106 т свинца в год.

Свинец может быть рассеян вокруг предприятий на расстоянии 30-40 км. Под влиянием усиленного поступления свинца в корни растений, концентрация кальция и фосфора в них снижается (F.A. Bazzar, 1974; С.С. Bidappa, 1987).

При техногенном загрязнении среды уровень свинца в растениях может достигнуть 180 мгк.к (A. Suchodoller, 1967; A. Hodenberg, A. Finich, 1975), а вблизи источников загрязнения - 700 мкг.к-1 (P.R.Crump, P.J. Borlow, 1980). Соединения свинца в виде пыли и паров поступают в животный организм через дыхательные пути. Всасывание свинца в виде растворимых соединений происходит через пищеварительный тракт. Иные пути поступления свинца в организм - кожа, раны. Попав в кровь, свинец надолго задерживается в организме. Распределение свинца в организме неравномерно, наибольшая концентрация

21 отмечена в костной ткани. Много его накапливается в печени и почках. Соединения свинца выделяются со слюной, мочой и фекалиями (Н.А. Уразаев, 1990). Данные о жизненной необходимости свинца весьма ограничены. Задержку роста животных при дефиците свинца в рационе впервые наблюдал D.B. Miline (1972). Сообщалось о стимулирующем действии низких концентраций этого элемента на гемопоэз. 90% свинца, присутствующего в крови связано с эритроцитами, и отчасти, представляет собой транспортную форму этого элемента, так как удаляется из них со скоростью, не соответствующей продолжительности жизни эритроцитов (C.D. Conrad, Y.A. Hamilton, 1986). Биологический период полувыведения свинца составляет из мягких тканей и органов около 20 дней, из костей до 20 лет.

Обладая крайне высокой способностью к кумуляции в костях, свинец способен вызывать нарушения эритропоэза, поражать нервную систему, почки, приводить к атеросклерозу. При концентрации в воде 0,1 мг/л в организме ку-мулируется 50% поглощенного свинца. Содержание свинца 0,025 мг/л в организме считается предельным, так как при его небольшом превышении нарушается процесс образования эритроцитов. В мягких водах и водах с низким содержанием РН, могут создаться опасные концентрации свинца (В.Г. Мазаев, 1999)

Попав в кровь, свинец локализуется в эритроцитах и лейкоцитах в виде фосфатов и альбуминатов. Свинец снижает резистентность эритроцитов, вызывает их гемолиз. При этом разрушается гемоглобин с накоплением свободного билирубина, вследствие чего нарушается окислительное фосфорилирование в клетках головного мозга (С.С. Дмитров, 1986; П.А. Хмельницкий, 1987).

Механизм токсического действия свинца определяется по двум основным направлениям:

- блокада функциональных SH-групп белков, что приводит к ингибиро-ванию многих жизненно важных ферментов. Наиболее ранний признак свинцовой интоксикации (сатурнизма) - снижение активности

22 гидротазы дельта-аминолевулиновой кислоты - фермента, катализирующего процесс формирования протобилиногена и гемсинтетазы; - проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца путем взаимодействия с молочной кислотой, затем фосфатов свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения в нервные и мышечные клетки ионов кальция. Развивающиеся на основе этого парезы, параличи служат признаком свинцовой интоксикации.

Дефицит в рационе кальция, железа, пектинов, белков или повышенное поступление кальциферола увеличивают усвоение свинца, а следовательно, его токсичность, что необходимо учитывать при организации диетического и лечебно-профилактического питания (В.М. Позняковский, 1996).

Как показывают исследования, неорганические соединения свинца нарушают обмен веществ и являются ингибиторами многих ферментов, вызывают умственную отсталость и хроническое заболевание мозга у детей. Свинец способен заменять кальций в костях, являясь постоянным источником отравления в течение длительного времени. Органические соединения поллютанта еще более токсичны, чем неорганические.

Наиболее чувствителен к свинцовому токсикозу крупный рогатый скот. Отравление свинцом чаще проявляется в хронической форме (сатурнизм), и клинические признаки характерны для большинства хронически протекающих интоксикаций. Это прогрессирующая слабость, истощение на фоне достаточного количества кормов, снижение молочной продуктивности коров, нервные проявления, язвенный стоматит. На слизистой оболочке десен, преимущественно на границе с зубами, формируется "свинцовая кайма" в виде многочисленных, местами сливающихся, черновато-зеленых или сероватых пятен. "Свинцовая кайма" появляется в результате отложения сернистого свинца под эпителиальными клетками слизистой оболочки и в гистиоцитах соединительной ткани.

23

При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия), нервная система (энцефалопатия) и почки (нефропатия). Наиболее восприимчива гематопоэтическая система. Анемия, вызванная свинцом, является микроцитарной и морфологически не отличается от железодефи-цитной анемии. Ее возникновение обусловлено: сокращением жизни эритроцитов, подавлением синтеза глобина (особенно альфа цепей) и гема. Анемия сопровождается увеличением числа сидеробластов в костном мозге (В .И. Георгиевский, 1979).

Ранним признаком отравления считается появление в цитоплазме поли-хроматофильных эритробластов и ретикулоцитов базофильной зернистости.

Железо - тяжелый металл VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева. В организме взрослых животных концентрация железа в среднем составляет 0,005-0,006 % в расчете на свежую ткань и 0,14-0,17 % в расчете на золу. Это вдвое больше, чем цинк и в 20 раз больше, чем медь. В природных водах железо встречается в регионах месторождений. В водной среде оно присутствует чаще всего в форме бикарбоната, закиси, сульфида. В силу гидрохимических закономерностей в подземных водах железо встречается в различных соотношениях с марганцем (В.Г. Мазаев, 1999).

Практически все железо в организме животных находится в форме органических соединений. Установлено, что в организме 20-25% железа является резервным, 5-10% входят в состав миоглобина, около 1% содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях (А.П. Авцын, 1991). Соединения железа выполняют в организме окислительные функции (B.L. О"Dell, B.J. Campbell, 1971).

Ведущая роль в обмене железа принадлежит печени, регулирующей уровень этого элемента в крови. По данным J. Evans (1971) железо депонируется в печени и селезенке в форме ферритина. Обмен железа совершается через желе-зоплазмы, которое связано со специализированным белком-сидерофилином (трансферрином), переносчиком железа. Сидерофилин представляет собой же

24 лезобелковый комплекс, в котором белковый носителем являются глобулины. Последние обладают высокой способностью связывать железо и осуществлять транспорт его в организме. Связанное железо сидерофилин передает клеткам костного мозга. (В.И.Георгиевский, 1979).

Дефицит железа проявляется у всех животных в форме микроцитарной монохромной анемии, возникающей вследствие недостаточности синтеза гемоглобина, и сопровождающейся отставанием в росте (В .И. Георгиевский, 1971).

По мнению I.Bernat (1983) при железодефиците страдает весь организм, а гипохромная анемия - это поздняя стадия болезни. Высокие дозы железа токсичны, при умеренном регулярном избытке железа в рационе происходит насыщение им печени с последующим отношением в виде коллоидной формы окиси железо-гемосидерина, вредного для организма. При избытке железа ухудшается усвоение фосфора и кальция, уменьшается отложение витамина А в печени молодняка, иногда снижаются потребление корма и привесы (В .И. Георгиевский, 1979).

Медь - элемент побочной подгруппы I группы периодической системы Д.И. Менделеева. В земной коре ее содержится примерно 0,007 вес %, т.е. в 600 раз меньше чем железо.

По данным A.M. Шапошникова (1980) все эндокринные железы содержат небольшое количество меди. Значительная часть меди плазмы крови находится в церулоплазмине - важнейшем медьсодержащем белке. Ключевую роль в обмене меди играют печень и ее основные структурные элементы - гепатоциты.

Медьсодержащие ферменты играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах, катализируя отдельные этапы тканевого дыхания. В большинстве случаев атомы меди в ферментах играют роль переносчиков электролитов, но иногда способствуют образованию фермент - субстратных комплексов (В.В. Ковальский, 1970).

Медь обладает кумулятивным действием. Медь альбуминовой фракции доступна для тканей (особенно в печени) и при избыточном ее содержании по

25 степенно в них накапливается, вызывая ряд патохимических процессов, из которых основное значение имеют, по-видимому, угнетение мембранной АТФ-азы, а также ингибирование некоторых ферментов и кофакторов, содержащих сульфгидрильные группы (глутатион, липоевая кислота), что ведет к задержке окисления в тканях метаболитов углеводного обмена (A. Helming, 1965; А.П. Авцын, 1991).

Также элемент обладает выраженным гемопоэтическим свойством, и это свойство представляет собой одну из важных сторон ее биологической роли. М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович (1970) выделили эту функцию меди как главную в организме животных. Этот элемент необходим для синтеза гемоглобина в присутствии железа, для стимулирующего влияния на гемопоэз - созревание ретикулоцитов. Медь вовлекается в обмен железа - усиливает мобилизацию депонированного железа, перенос его в костный мозг и обеспечивает переход минеральных форм железа в органические, тем самым способствуя синтезу гемоглобина.

Обладая выраженным противовоспалительным свойством, медь смягчает проявление аутоиммунных заболеваний, таких, например, как ревматоидный артрит (J.R. Sorenson, V. Kishore, 1984).

Усвоение и обмен меди тесно связаны с содержанием в пище других макроэлементов и органических соединений. По данным А.Т. Dick (1954) существует физиологический антагонизм между медью, с одной стороны и молибденом - с другой. Антагонизм между медью и цинком может играть важную роль в патологических процессах (S.C. Cunnane, 1982).

Дефицит меди (гипокупреоз) был впервые обнаружен у лабораторных животных в 1927 г. Вскоре появились сообщения об эндемических заболеваниях овец и крупного рогатого скота в ряде стран, связанных с недостатком меди в пастбищных растениях. (А.П. Авцын, 1991). Эти наблюдения показали, что медь, кроме участия в кроветворении, необходима также для нормального те

26 чения многих биологических процессов - пигментации и кератизации шерсти, формирования миелина.

Наиболее характерными симптомами недостатка для больных животных является анемия, нарушение роста и развития. Могут быть также диарея, депигментация шерсти и волокна, что связано с нарушением синтеза фермента тирозиназы, катализирующего 2 реакции биосинтеза меланина, нарушение костеобразования и спонтанные переломы, дегенеративные поражения мозгового ствола и спинного мозга. Для крупного рогатого скота характерны потеря аппетита, анемия, поносы, истощение, огрубления кожи, лизуха, "тирт", "торфяной понос". (М.Г. Коломийцева, 1970; В.И. Георгиевский, 1979; H.JI. Ураза-ев, 1990; E.J. Underwood, 1977).

Гипокупреоз сопровождается снижением уровня меди в печени и церуло-плазмина в сыворотке крови. Дефицит меди отражается и на липидном составе плазмы крови. Он выражается повышенным содержанием холестерина, тригли-церидов и фосфолипидов, не связанным с усилением биосинтеза холестерина или задержкой выделения стероидов желчью.

Существует ряд соединений, вызывающих дефицит меди у животных. К их числу относятся сульфиды, карбонаты, соединения железа, цинк, кадмий, серебро (D.A. Hilld et.al., 1986; R.J. Cousing, 1985).

Другое проявление дефицита меди - это дефектный синтез коллагена, сопровождающийся ломкостью костей и деформацией скелета у овец, крупного рогатого скота, собак, домашней птицы, лабораторных животных.

Избыток меди в организме угнетает активность цитохромоксидазы, ведет к полному или частичному угнетению 9 ферментов гликолитического и пентоз-ного путей окисления глюкозы (A. Henning, 1965; А.П. Авцын, 1991).

Хроническое отравление медью приводит к некрозу клеток печени, мет-гемоглобинемии, гиперкупремии, билирубинемии, гемолизу эритроцитов. Клиническая картина проявляется желтушностью, потерей аппетита, жаждой, уча

27 щенным дыханием и сердцебиением, животные обычно лежат (I. Bremner,1983, C.F. Miline, 1976).

Цинк- химический элемент побочной подгруппы II группы периодической системы. Он обнаружен во всех клетках и органах высших животных и человека. Наибольшее его количество содержится в сетчатке глаза, предстательной железе, сперме. Концентрация цинка во внутренних органах непостоянна и зависит от возраста, пола, уровня минерального питания животных. С возрастом его содержание в костях увеличивается, а в коже, шерсти снижается (Б. Альберте, 1994).

В сыворотке крови цинк находится в виде двух фракций: прочно связанный (34%) - с глобулинами и слабо связанный (66%) - с альбуминами (А.П. Ав-цын, 1991). Цинк-глобулиновым комплексам, по-видимому, свойственны ферментативные функции, цинк-альбуминовый комплекс осуществляет транспортировку цинка (В .И. Георгиевский, 1979),

В органах и тканях цинк находится, главным образом, в виде связанной белками формы (М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович, 1970) и играет определенную роль в белковом обмене. Недостаток элемента ведет к уменьшению синтеза белка и нарушению белкового обмена, у животных наблюдается прекращение роста и уменьшение веса. В качестве неспецифического катиона он активирует уриказу, дипептидазы кишечного сока и другие ферменты. Цинк не входит в состав инсулина, но усиливает гипогликемический эффект этого гормона, стабилизирует его молекулу и предохраняет ее от разрушений инсулиназой.

Особое значение цинка отмечается, также в воспроизведении потомства и процессах оплодотворения. D.Birnbaum (1961) обнаружил в органах и продуктах оплодотворения значительно большее содержание цинка, чем в других органах и тканях животного. По наблюдениям A.R.Kemnerer (1984) цинк оказывает выраженное влияние на функцию полового аппарата.

На клеточном уровне цинк стимулирует образование полисом, тормозит катализируемое железом свободное радикальное окисление. Показано, что для

28 перехода из одной фазы клеточного цикла в другую необходимо наличие цинка, его недостаточность блокирует этот процесс (J.R. Richards, 1980).

Как избыток, так и недостаток цинка в кормах приводит к нарушениям обмена вещества (М.Г. Коломийцева, Р.Д.Габович, 1970; В.И Георгиевский, 1979; Е. Underwood, 1977). При низком содержании цинка в рационе у животных развивается паракератоз, сопровождающийся покраснением отдельных участков кожи с последующим образованием кератиновых чешуек-корок. (И.Г. Шарабрин, 1976). Кроме паракератоза цинковая недостаточность вызывает расстройство пищеварения, нарушает образование соляной кислоты желудочного сока, расстраивает ферментативную функцию кишечника. У жвачных животных при дефиците цинка нарушается воспроизводительная функция, воспаляются слизистые оболочки рта и носа, появляются кровоизлияния, уплотняется кожа. Суставы становятся малоподвижными, конечности отекают. Наблюдается характерное скрежетание зубами и усиленная саливация, в крови снижается активность щелочной фосфатазы.

Токсичность цинка невелика, при введение его в избытке он не кумули-руется, а выводится. Однако высокое содержание цинка в пищевом рационе может явиться причиной тяжелых, иногда смертельных отравлений (А.П. Ав-цын, 1991; А.О. Войнар, 1960).

Кобальт - металл VIII группы периодической системы, по химическим свойствам близкий к меди, является жизненно необходимым биотиком. Биологический эффект кобальта обусловлен главным образом его присутствием в молекуле витамина В12, содержащего 4,5 вес. % трехвалентного кобальта. Исследованиями Ф.Я. Беренштейн (1958) доказано положительное влияние кобальта на накопление в органах и тканях животных витаминов А, В, и К, на содержание тиамина и аскорбиновой кислоты. Соли кобальта усиливают синтез никотиновой кислоты и рибофлавина.

29

Кобальт является важным фактором в процессе кроветворения. Он играет роль катализатора, способствующего более быстрому переходу депонированного железа в состав гемоглобина новых эритроцитов (М.Г. Коломийцева, 1970).

Отмечена связь этого элемента с минеральным обменом. А.А. Кабыш (1967) установил, что солям кобальта и марганца принадлежит важная роль в регуляции фосфорно-кальциевого обмена. В Брединском районе Челябинской области выявлена биогеохимическая провинция с недостаточным количеством кобальта и марганца в кормах и воде хозяйства, что приводит к уменьшению отложения солей кальция и фосфора в костях животных и возникновению у них эндемической остеодистрофии. Кобальт способствует синтезу мышечных белков, положительно влияет на ассимиляцию азота и повышает основной обмен у животных на 18%, в небольших концентрациях способствует накоплению в организме белка.

Кобальт обладает специфической способностью предупреждать дегенеративные изменения нервной системы, вызванные действием алкалоидов (W.Mertz, 1982)

При недостатке элемента в растительных кормах у животных возникает гипокобальтоз - заболевание, известное под названиями энзоотический маразм, солевая болезнь, "сухотка" и др., сопровождающееся потерей или извращением аппетита, лизухой, прекращением лактации, прогрессивным истощением. У сельскохозяйственных животных из биогеохимических провинций с пониженным уровнем кобальта в среде или неблагоприятным его соотношением с йодом наблюдается эндемические нарушения функции щитовидной железы (В.В.Ковальский, 1974).

У всех видов животных избыток кобальта вызывает полицитемию, потерю аппетита, нарушение роста. Резко возрастает уровень кобальта в волосяном покрове. (В.И. Георгиевский, 1979). Токсическое действие кобальта обусловливает развитие воспалительных и дистрофических процессов в паренхиматозных органах (печень, почки), на слизистых органов пищеварения и дыхания. Вслед

30 ствие этого в организме нарушаются функции многих органов и систем, расстраивается обмен веществ.

Марганец - металл VII группы, относится к жизненно важным микроэлементам. Наивысшую концентрацию марганца имеют печень, скелет, почки, поджелудочная железа, наиболее низкую - скелетные мышцы (В.И. Георгиевский, 1979). По данным А.И. Войнар (1960) марганец сыворотки крови, связанный с белками распределяется между белковыми фракциями неравномерно: наиболее богаты марганцем гамма-глобулины.

М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович (1970) считают, что для ряда ферментов марганец служит важным активатором: фосфатазы крови и тканей, пептидазы сыворотки крови, декарбоксилазы пировиноградной и кетоглутаровой кислот и т.д. Активизируя карбоксилазу, марганец участвует в процессах спиртового брожения и аэробного окисления углеводов, делает возможным предположение о его связи с витамином В1. Также этот элемент содействует образованию аскорбиновой кислоты из глюкозы в тканях животных, неспособных синтезировать витамин С в своем организме. Изучена связь марганца с витаминами А, Е, С, В6 (А.П. Авцын, 1991). Марганец обладает специфическим липотропным действием, повышает утилизацию жиров в организме и противодействует жировой дегенерации печени. Имеются экспериментальные данные о нормализующем влиянии марганца на азотистый и кальциево-фосфорный обмен.

Основными симптомами недостаточности марганца являются задержка роста и развития, дефекты костеобразования, нарушение репродуктивной функции и в ряде случаев расстройство нервной системы. У свиней при длительном дефиците марганца в период роста, беременности и лактации наблюдалось замедление роста скелета, нерегулярные эстральные циклы, резорбция плодов, почти полное отсутствие молока (В.И. Георгиевский, 1979). При длительном недостатке марганца в рационе поросят наблюдали общее истощение тканей, задержку роста скелета, рождение слабых и малоподвижных поросят (М.Р. Plumke, 1956). Изменение костной ткани отмечено не только при недос

31 татке, но и при избытке марганца в организме. Большие дозы марганца вызывают поражение костной ткани с явлениями рахита. (М.Г. Коломийцева, Р.Д. Габович, 1970).

Таким образом, микроэлементы характеризуются высокой биологической активностью и выполняют разнообразные функции в организме. В то же время, ряд тяжелых металлов, в частности никель и свинец, при поступлении в организм в количествах, превышающих биотические, проявляют свое токсическое действие. Это влечет за собой нарушения в обмене веществ, угнетение физиологических процессов и функций, задержку роста, снижение продуктивности и резистентности. В связи с этим основное внимание при контроле за минеральным обменом в организме должно быть уделено выявлению самых ранних предклинических стадий токсического воздействия этих элементов.

1.3. Характеристика обменных процессов в организме животных, находящихся в экологически неблагополучных районах.

В течение всей жизни организм животного подвергается воздействию целого ряда неблагоприятных факторов, которые не сразу могут привести к патологическим процессам со структурными изменениями в органах и тканях, но вызывают функциональные расстройства определенных физиологических систем. Все чаще ведущей причиной скрытых токсических процессов является поступление в организм животных аномальных количеств тяжелых металлов с кормами, водой, приводящее к нарушениям дыхательной и защитной функций крови, нарушениям минерального, углеводного, липидного и белкового обменов.

Кровь и лимфа составляют внутреннюю среду организма, так как, соприкасаясь со всеми тканями и клетками, она обеспечивает их жизнедеятельность, являясь посредником между внешней средой и клетками. В крови животных

32 техногенных провинций происходят сдвиги в содержании макро- и микроэлементов. Обнаружение этих сдвигов имеет большое значение для распознавания нарушений обмена веществ и эндемических болезней сельскохозяйственных животных.

При исследовании микроэлементозного состава крови бычков совхоза "Бобровское", расположенного в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, Н.Н. Семенец (1996) установил превышение содержания никеля в 12 раз, свинца в 11,8 раз и кобальта в 3,5 раза.

В этой же зоне, в совхозе "Ключевское" И.Н. Буренкова (1996) выявила повышение в крови коров уровня никеля, свинца, кобальта и снижение меди, железа, цинка. Аналогичные данные по избыточному содержанию вышеуказанных элементов получены И.А. Лобовой (1997).

В хозяйствах Чебаркульского района ("Сарафаново", "Кундровы" и др.), в ТОО "Черновское" Миасского района содержание кобальта в крови животных превышает ПДК в 5 раз, обнаружены свинец и никель, которых не должно быть в крови (М.И. Рабинович, И.В. Черетских, Н.А. Котов, 1998).

По данным А.И. Лознян (1996) в крови коров и телят ПСС "Победа" Ки-зильского района, расположенного в 45 км от Магнитогорского металлургического комбината, выявлено высокое содержание свинца и никеля в крови животных при низком содержании меди.

С.С. Шакирова (1998) сообщила о повышенном содержании никеля (в 7 раз), железа (в 16,3 раза), свинца (в 32,1 раза) по отношению к норме в крови коров хозяйства, находящегося в зоне выбросов Южно-Уральской ГРЭС.)

Исследования ряда ученых доказали определенную взаимосвязь нарушений обмена веществ с избыточным или недостаточным поступлением некоторых элементов в организм животных экологически неблагополучных районов.

И.А. Шкуратова (2000) отмечает, что в хозяйствах, испытывающих нагрузку тяжелых металлов, происходит угнетение гемопоэтической функции,

33 что выражается в достоверном снижении количества эритроцитов, гемоглобина, цветного показателя, лимфоцитов.

По данным И.Н. Буренковой (1996), И.А. Лобовой (1997) изменения показателей крови коров в техногенной провинции сопровождаются полицитеми-ей: повышенным содержанием гемоглобина, эритроцитов без изменения объема крови, число лейкоцитов больше физиологической нормы, а в лейкограмме -нейтропения и лимфоцитоз.

Увеличение эритроцитов и гемоглобина в своих исследованиях наблюдали А.И. Сердюк (1983) и А.Д. Гололобов (1996) при никелевых токсикозах.

В своих исследованиях С.С. Шакирова (1998) также установила в крови нетелей полицитемию, обусловленную избыточным поступлением никеля в организм, а в крови коров - угнетение эритропоэза: снижение количества эритроцитов и гемоглобина.

В работе Н.В. Грудиной, Л.П. Жаворонковой, Н.В. Жукова (1997) выявлены следующие изменения в картине периферической крови крупного рогатого скота на фоне действия никеля и свинца: уменьшение общего количества эритроцитов и лейкоцитов, относительная лимфопения, эозинофй-лия,нерезковыраженный сдвиг в лейкоформуле за счет палочкоядерных клеток.

По данным А.И. Лознян (1996) в крови коров из хозяйства, расположенного в зоне выбросов Магнитогорского металлургического комбината, отмечалось уменьшение количества гемоглобина, эритроцитов, снижение цветного показателя, эозинопения, нейтропения, моноцитопения.

И.В. Черетских (1997) в техногенной зоне Чебаркульского района установил повышение общего количества лейкоцитов, а в лейкограмме - увеличение количества базофилов, сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов.

О нарушении белкового обмена у животных техногенных зон сообщили И.Н. Буренкова (1996), С.С. Шакирова (1998), И.В. Черетских (1998), И.А. Лобова (1997). В сыворотке крови коров отмечали снижение уровня общего белка

34 за счет уменьшения содержания альбуминов, в протеинограмме - увеличение альфа-глобулиновой фракции белка.

По данным И.А. Шкуратовой (2000), А.Р. Таировой (1997) во всех хозяйствах, расположенных в экологически напряженных районах, имеет место гипо-и диспротеинемия, что сопровождается снижением общего белка сыворотки крови и мочевины, а также резким снижением уровня альбуминов и повышением бета- и гамма-глобулинов. Основной причиной снижения содержания альбуминов, как сообщает А.Р. Таирова (1997), является нарушение их синтеза в печени и усиление распада под влиянием токсических продуктов вследствие поражения клеток самой печени.

Кроме этого, Н.Н. Семенец (1997) установил в сыворотке крови бычков хозяйства, расположенного в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, повышенное содержание трансферрина, церулоплазмина, гамма-2-глобулина, альфа-1-глобулина, бета-2-глобулинов.

При изучении функционального состояния печени коров И.Н. Буренкова (1997), А.И. Лознян (1996), Н.Н. Семенец (1996), И.В. Черетских (1998) выявили общую закономерность увеличения биллирубина, активности ферментов АсАТ и АлАТ и повышение коэффициента де Ритиса, что свидетельствует о глубоком и необратимом разрушении клеток хронического характера.

О повышении общих липидов и холестерина у животных в хозяйствах техногенной провинции сообщили И.А. Лобова (1996), А.И. Лознян (1996) и др. а противоположные данные о снижении содержания общих липидов и холестерина в сыворотке крови получили Н.Н. Семенец (1996), С.С. Шакирова (1997), И.Н. Буренкова (1996).

А.Л. Мазурова, А.Р. Таирова (1994) установили, что в зоне воздействия Троицкой ГРЭС у бычков происходит уменьшение количества бета-липопротеидов в сыворотке крови. Это свидетельствует о более интенсивном вовлечении бета-липопротеидов в катаболические процессы, что является, по-видимому, одной из основных причин снижения привесов животных.

35

О развитии гипогликемии при токсическом влиянии ряда тяжелых металлов на организм животных сообщили в своих работах И.Н. Буренкова (1996), А.И. Лознян (1996), С.С. Шакирова (1997), И.В.Черетских (1996), И.А. Лобова (1997).

Под воздействием факторов внешней среды изменяется минеральный состав крови животных. По данным И.Н. Богачевой, И.Н. Буренковой (1999), у бычков, находящихся непосредственно вблизи промышленных выбросов Троицкой ГРЭС к 15-месячному возрасту содержание кальция в сыворотке крови возрастает до 18,2 мг%, что объясняется .нарушением распределения кальция в системе "кровь-кость". В дальнейших исследованиях ими было подтверждено повышение свинца в костях. Известна способность свинца замещать соли кальция в костной ткани, то есть увеличение уровня кальция в сыворотке крови произошло за счет декальцификация костной ткани. Ж.И. Казиев, А.И. Ермаха-нов (2001) экспериментальным путем установили, что при хронической фтористой интоксикации в костях конечностей у животных содержание кальция и неорганического фосфора уменьшается.

Прямая связь между биохимическим составом молока животных и кормов, полученных в зоне экологического неблагополучия, была доказана К. Vreman (1985).

В биогеохимических провинциях, наряду с увеличением содержания тяжелых металлов в кормах, воде, крови происходит накопление последних и в молоке. Характерным является изменение состава и качества молока, которое может быть следствием нарушения обменных процессов в организме, так как функция молокообразования связана с биосинтезом белков, углеводов, жиров, витаминов, гормонов, ферментов и минеральным обменом.

И.Н. Буренкова (1996) установила повышенный уровень никеля и свинца в молоке коров хозяйства "Ключевское", расположенного в 15 км от Троицкой ГРЭС. В результате наличия функциональных расстройств в организме коров

36 произошло снижение таких показателей молока, как жир, белок, СОМО, повышение кислотности, содержания микробных клеток.

В ТОО "Черновское" Миасского района, вследствии аномального содержания тяжелых металлов во внешней среде, молоко имеет низкую жирность (2,5%), соматических клеток до 1 млн., микробную загрязненность до 4 млн.(М.И. Рабинович, И.В. Черетских, Н.А. Котов, 1998).

По данным A.M. Гертман, И.Н. Буренковой (1998) в молоке коров АО "Петровское", расположенном в зоне выбросов предприятий г. Челябинска, в избыточном количестве содержатся тяжелые металлы, превышающие ПДК: никель в 6,0 раз, свинец в 3,0 раза, железо в 1,1 раза. Санитарное качество свеже-выдоенного молока характеризуется повышенной кислотностью, количеством микробных клеток, наличием ингибирующих веществ.

В хозяйстве ОГУП "Россия", расположенном в 6 км от металлургического комбината, И.В. Жуков, С.А. Холев (2001) выявили увеличение содержания свинца в кормах и воде, и как следствие этого - превышение на 167% ПДК по свинцу в пробах молока.

Таким образом, у животных, находящихся в биогеохимических провинциях Южного Урала, на фоне избыточного количества никеля и свинца в организме животных, наблюдаются нарушения основных видов обмена - белкового, углеводного, липидного, минерального. При этом существенно снижается качество продукции, молоко таких коров не соответствует ветеринарно-санитарным и медико-биологическим требованиям.

1.4. Состояние неспецифической резистентности животных экологически неблагополучных районов

В противоинфекционной защите организма участвуют неспецифические анатомо-физиологические факторы и высоко специализированная иммунная система, осуществляющая иммунологическую функцию организма. Несомнен

37 но, иммунная система, действующая против конкретного распознанного чужеродного патогена с помощью антител и специфически сенсибилизированных клеток (лимфоциты), более эффективно обеспечивает противоинфекционную защиту. Однако сопротивляемость и защита организма от инфектов зависит не только от иммунного ответа, но и от многих неспецифических факторов и механизмов (Я.Е. Коляков, 1986).

Устойчивость, способность организма бороться с различными вредными факторами, защиту от них принято называть естественной резистентностью ор-ганизма.(С.И. Плященко, 1979).

Естественную неспецифическую резистентность обеспечивает кожно- волосяной покров, подкожные ткани, слизистые оболочки пищеварительного тракта, дыхательных и половых путей, гуморальные (собственные антитела, ли-зоцим, комплемент, пропердин и другие белки), клеточные факторы защиты организма, действие которых регулируется центральной нервной системой и обеспечивает гомеостаз внутренней среды организма (С.С. Данилов, 1993). Естественная резистентность животных обеспечивается комплексом иммунологических, биохимических и морфологических показателей, дополняющих друг друга (И.И. Архангельский, 1976).

А.Ф. Дмитриев (1971) считает, что в качестве показателей, характеризующих состояние резистентности можно использовать: морфологический состав крови, белковую картину крови, фагоцитарную активность, бактерицидную и лизоцимную активность сыворотки крови.

По мнению Н.Г. Фенченко и др. (1996), один из важнейших показателей естественной резистентности организма животного - фагоцитарная активность, в некоторой степени характеризующая содержание лейкоцитов в крови.

Лейкоциты крови делятся на две группы: гранулоциты (эозинофилы, ба-зофилы и нейтрофилы) и агранулоциты (лимфоциты и моноциты).

38

Базофилы в слабой степени способны к фагоцитозу, содержат окислительные ферменты, принимают участие в предотвращении свертывания крови и лимфы в очаге воспаления.

Эозинофилы обладают слабой способностью к активному фагоцитозу, но основная их функция связана с участием в аллергических реакциях.

Нейтрофилы обладают способностью к передвижению в ткани к участкам воспаления и некроза, а также выполняют фагоцитарную функцию, являются активными ферментообразователями, участвуют в белковом обмене, образовании и переносе антител, стимулируют регенерацию тканей.

Моноциты выполняют функцию по защите организма, это самые активные фагоциты периферической крови, они способны к движению, содержат протеолитические ферменты, участвуют в продуцировании иммунных тел.

Лимфоциты участвуют в образовании гуморального (В-лимфоциты) и тканевого (Т-лимфоциты) иммунитета, продуцируют сывороточные гамма-глобулины, обладают фагоцитарной активностью, содержат ряд ферментов (липаза, лизоцим), фиксируют токсины, участвуют в кишечном пищеварении.

Фагоциты дезентегрируют чужеродные частицы и вещества, причем макрофаги (нейтрофилы и эозинофилы) преимущественно снижают их концентрацию в организме. Фагоцитарная активность лейкоцитов опосредуется хемоток-сическими факторами и опсонинами-иммуноглобулинами, комплементом или их ферментами (О.Н. Грызлова и др., 1980). Особенность фагоцитоза в том, что несмотря на неспецифичность самого фагоцитарного акта, фагоциты принимают участие в подготовке антител и переработке их в иммуногенную форму (Р.В. Петров, 1982).

Функционирующие и покоящиеся фагоциты продуцируют лизоцим, лак-тоферрин, которые выделяются за пределы клетки и действуют уже как гуморальные факторы естественной резистентности.

Лизоцим - фермент с мурамидазной активностью, которая проявляется в гидролизе бетта- (1-4) гликозидной связи полиаминосахаридов клеточной стен

39 ки преимущественно грамположительных бактерий. Адсорбируясь на субстрате - мукопептиде клеточной стенки, лизоцим расщепляет его с освобождением N-ацетилмурамовой кислотыи N-ацетилглюкозамина, что приводит к лизису микробной клетки. В комбинации с комплементом, некоторыми химическими и другими факторами лизоцим может лизировать и клетки грамотрицательных микроорганизмов. Взаимодействуя с секреторными иммуноглобулинами, лизоцим участвует в формировании местного иммунитета (О.Н. Грызлова и др., 1980). Лизоцим содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, молоке, белке яиц кур (Н.А. Радчук, 1991).

Полагают, что лизоцим, помимо прямой антибактериальной активности, обладает также свойством активации клеток ретикулоэндотелиальной системы и стимуляции фагоцитоза (Я.Е. Коляков,1986).

Противомикробное действие лизоцима заключается в нарушении им му-кополисахаридной структуры бактериальной стенки микроорганизмов, вследствие чего нарушается осмотическое равновесие и клетка лизируется (В.Н. Гершун и др., 1994).

Бактериальная и бактерицидная активность крови играет важную роль в защите организма от инфекционного начала. Бактерицидная активность отражает интегрированное действие лизоцима, пропердина, комплемента, интерферона, иммуноглобулинов и других факторов естественной резистентности как на грамположительную, так и на грамотрицательную микрофлору.

При наблюдении бактерицидного действия нормальной сыворотки на возбудителя брюшного тифа, Н.Г. Беленьким (1954) была показана этапность включения отдельных гуморальных факторов, а именно: под действием антител наступала микроагглютинация, в дальнейшем в результате активности комплемента, бактериальные клетки набухали, а под действием лизоцима наступал лизис бактерий.

40

Бактериальные свойства сыворотки крови зависят от воздействия различных бактерицидных факторов, входящих в нее, и лишение сыворотки любого из них приводит к резкому снижению, или даже потере бактерицидной активности, снижению уровня оставшихся бактерицидных факторов сыворотки крови (С.Г. Благородное, 1966).

Обусловленность бактерицидной активности сыворотки комплементом и антителами подтверждают и другие исследования (TJ. Mackic, 1961).

Бактерицидная реакция является суммарным отображением противомик-робных процессов, вызванных входящими в состав сыворотки крови гуморальными факторами естественной резистентности, поэтому ее можно считать универсальным тестом для определения уровня естественных гуморальных защитных факторов (П.А. Емельяненко, 1973).

Формирование естественной резистентности и иммунной реактивности организма животных осуществляется только при условии оптимального баланса белков (А.Ф. Кузнецов и др., 1987). Условно белки можно разделить на три группы: альбумины, глобулины, фибриногены.

Альбумины выполняют пластическую функцию в тканях и клетках; в состав их входит лизин, аспаргиновая и глутаровая кислоты, а также некоторое количество углеводов. Альбумины участвуют в транспорте углеводов, жирных кислот, витаминов, неорганических ионов; в регулировании рН, водного и минерального обменов.

Глобулины сыворотки крови делят на фракции: альфа, бета и гамма-глобулины. Альфа-глобулины учасвуют в транспорте нерастворимых в воде липидов, стероидных гормонов, витаминов А, Д, Е и К. В состав гамма-глобулинов входят некоторые ферменты, мукопротеины, протромбин а также специфические белки - антитела, которые образуются в процессе защитных реакций при введении в организм чужеродного ему белка. Они создаются в рети-кулоэндотелиальной системе и кровью доставляются ко всем тканям, где обезвреживаются микроорганизмы.

41

И.Ф. Храбустовский (1971) в итоге большой экспериментальной работы по изучению динамики показателей неспецифического иммунитета организма коров пришел к заключению, что состояние и изменение иммунологических показателей организма животных зависит от условий содержания, продуктивности, времени года, физиологического состояния животного.

Защитные факторы, лежащие в основе естественной резистентнтости, имеют комплексный характер и выражаются в иммунологической реактивности организма, степень выраженности которой зависит от индивидуальности, породности и вида (Я.Е. Коляков, 1986).

По данным С.И. Плященко, В.Т. Сидорова (1979) дефицит протеина, составляющий 15-20 % к существующим нормам ВИЖа, приводит к уменьшению всего комплекса иммунобиологических показателей, т.е. снижает активность клеточных и гуморальных факторов защиты.

Изучением показателей естественной резистентности у крупного рогатого скота в зависимости от сезонов года занимались И.Ф. Храбустовский и др. (1971). По их наблюдениям наивысшее количество активных нейтрофилов отмечается у крупного рогатого скота летом, в пастбищный период с полноценным кормлением зеленой травой; свободное содержание и благоприятные климатические факторы способствуют повышению естественной резистентности. Однако, летом при повышении температуры воздуха до 30 градусов, происходит понижение бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови (Ш.М. Рузнева, 1989). В стойловый период естественная резистентность падает. Уменьшается количество лейкоцитов, снижается фагоцитарная, бактерицидная и лизоцимная активность. Самые высокие показатели клеточной и гуморальной защиты наблюдаются в мае, июне, наиболее низкие - в декабре.

На коровах симментальской, красной степной и черно-пестрой пород установлено, что летне-пастбищное содержание животных способствует максимальному проявлению клеточных и гуморальных факторов защиты. Осенью и

42 зимой при стойловом содержании естественная резистентность организма животных снижается.

Влияние возрастных факторов на показатели естественной резистентности невелико. У молодняка крупного рогатого скота, как правило, более выраженной является клеточная защитная реакция, а гуморальные механизмы ослаблены. С возрастом клеточная защитная реакция ослабевает, но повышается активность гуморальных защитных факторов.

J1.K. Семина и др. (1999) сообщили, что между экологическими факторами и показателями естественной резистентности имеется высокодостоверная связь. Одной из наиболее чувствительных систем организма, подверженной негативным воздействиям антропогенных факторов на самых ранних этапах, является система иммунитета (С.В. Ермолаев и др., 1986).

В последние годы установлено, что на состояние иммунной системы сельскохозяйственных животных влияет содержание в рационе ряда микроэлементов и тяжелых металлов. В опытах на крупном рогатом скоте P.P.Hutcheson (1989) доказал, что снижение в рационе уровня цинка и избыточное количество железа, марганца и кобальта приводит к угнетению иммунитета.

Аналогичные данные представлены Р.В. Петровым и др.(1982). По их мнению основным этиопатогенетическим фактором проявления иммунодефи-цитных состояний у крупного рогатого скота явился дефицит цинка в природной среде и крови животных, высокий уровень солей тяжелых металлов, серы, диоксина. Под влиянием меди, цинка, молибдена, йода повышается фагоцитарная активность лейкоцитов, улучшаются иммунологические показатели, стимулирующие обмен веществ.

В.Н. Байматов (2000) сообщил, что в биогеохимической провинции с йодной недостаточностью у животных нарушается обмен веществ и снижется неспецифеческая резистентность организма.

Результаты исследований И.М. Донник (1998) показали, что у животных из наиболее техногенно-загрязненных территорий и на территории Восточно

43

Уральского радиоактивного следа достаточно четко прослеживается тенденция повышения ЦИК в сыворотке крови, свидетельствующая о том, что иммунная система не в силах справиться с нарастающим количеством иммунных комплексов.

Анализ соотношения и количества белых клеток периферической крови показал статистически значимое уменьшение общего числа лейкоцитов до нижнего предела физиологической нормы у животных из техногенно-загрязненных районов за счет относительной лимфопении и некоторого снижения уровня эозинофилов (Н.В. Грудина, 1997).Отмечалось наличие нерезко выраженного сдвига в формуле нейтрофилов за счет палочкоядерных форм. Выявленные изменения характеризуют некоторое снижение статуса животных на фоне явлений раздражения костного мозга, приводящего к преждевременному выходу в кровь незрелых форменных элементов.

Аналогичные данные по количественному составу отдельных компонентов клеток белой крови приведены А.Р. Таировой (2000).0ни свидетельствуют о выраженной напряженности системы естественной защиты организма коров в условиях хронической интоксикации солями свинца, никеля, кадмия, сопровождающейся уменьшением клеток, осуществляющих основную функцию защиты - фагоцитоз и снижение доли основных иммунокомпетентных клеток - лимфоцитов. На снижение уровня бактериальной активности крови при никелевом токсикозе указывает в своей работе Ю. Г. Грибовский (2000).

Морфология тимуса отражает состояние иммунной системы в большей степени, чем морфология других лимфоидных органов. Гистологическими исследованиями выявлено подавление развития и созревания тимуса в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (Л.И. Дроздова, 1997).

Данные Б.Г. Артемова (1989) свидетельствуют о нарушении лейкопоэза у животных в зонах загрязнения почв тяжелыми металлами. В этих районах снижается активность макрофагов, содержание сывороточного комплемента.

44

Проведенные исследования С.В. Ермолаева и др. (1986) указывают на эффект депрессии звеньев иммунокомпетентной системы у животных территорий "экологического риска", развивающийся под влиянием ксенобиотической нагрузки, связанной с избыточным поступлением никеля и свинца в организм. В связи с этим, содержание Т-лимфоцитов, фагоцитарная активность, поглотительная способность активных нейтрофилов были значительно ниже у животных из этих районов.

А.Т. Татарчук и др. (2000) установили, что в СТОО "Белореченское", где наиболее выражена токсикогенная нагрузка на животных, зарегестрированы самые низкие иммунологические показатели - фагоцитарная, бактерицидная и лизоцимная активности, что создает благоприятный фон для возникновения и развития разнообразной патологии.

Таким образом, на состоянии неспецифической резистентности организма в большой степени сказываются вредные факторы окружающей среды. Особую опасность представляет способность таких токсичных элементов, как никель, свинец, кадмий вызывать напряженность системы естественной защиты в условиях техногенного прессинга. Пониженная неспецифическая резистентность животных оказывает отрицательное влияние на рост и развитие молодняка, способствует возникновению заболеваний, отрицательно влияет на воспроизводство, продуктивность животных и эффективность лечения. Поэтому необходимо в состав неспецифических мер защиты поголовья от заболеваний в экологически неблагополучных районах включать обязательный контроль за уровнем естественной резистентности организма животных и применением фармакологических средств для ее коррекции.

45

1.5. Фармакокоррекция уровня содержания тяжелых металлов в организме животных в экологически неблагополучных зонах.

В систему мер комплексного подхода к решению вопросов охраны сельскохозяйственных животных от техногенных воздействий и получению продукции, соответствующей ветеринарно-санитарным и медико-биологическим требованиям, необходимо включать фармако-физиологические меры, которые бы снижали всасывание поллютантов в желудочно-кишечный тракт и поступление их в кровеносную систему.

Исследованиями И.Н. Буренковой (1996) установлено, что применение серы элементарной в дозе 3,3 г на 100 кг живой массы, белого шлама - 100 г на животное, приводит к снижению уровня тяжелых металлов в крови и молоке коров биохимических провинций техногенного происхождения.

По данным И.В. Черетских (1998) при использовании белого шлама концентрация тяжелых металлов в крови снизилась: свинца на 26,1%, никеля на 31,9%, железа на 13,6%, кобальта на 18,2%. Кроме этого, улучшилось качество молока и мяса.

Положительные результаты применения белого шлама получены A.M. Емельяновым, Ф.М. Сбродовым, М.Э. Бураевым (1998). Ими установлены антифтористые и адсорбционные свойства данной минеральной подкормки. Включение белого шлама в рацион телят в дозе 0,5-0,4 г/кг, коровам 0,3-0,2 г/кг массы тела положительно влияет на общее состояние и продуктивность животных.

Результаты исследований И.А. Лобовой (1997) показали, что применение белого шлама привело к улучшению товарных показателей мяса, повышению его биохимической и пищевой ценности. Также отмечалось снижение концентрации тяжелых металлов в крови: свинца на 26,1 %, никеля на 31,9%, железа на 13,6%, кобальта на 18,2%.

46

В биогеохимических провинциях с йодной недостаточностью В.Н.Байматов, Э.Р. Исмагилова (2000) рекомендуют использовать амилоидин в дозе 100 мг на голову в течение 3 месяцев. Это приводит к коррекции неспецифической резистентности, увеличению общего белка, бета- и гамма-глобулинов сыворотки крови.

Белый шлам - это отходы алюминиевой промышленности, представляющие собой минеральную смесь алюмосиликата, монокальция фосфата, йодида кальция. Препарат обладает абсорбционными и ионообменными свойствами. М.И. Рабинович, И.Н. Буренкова, И.В. Черетских (1998) в своей работе выявили улучшение качества молока после применения белого шлама дойным коровам. Уровень жира и белка в молоке увеличился на 0,25-0,43 %, снизилось содержание соматических клеток до 500 тыс/смЗ, кислотность на 0,46-0,5 Т, среднесуточный удой повысился на 6,5-9 %. Через 5 дней содержание свинца в молоке снизилось на 20-25 %, меди на 54 %, никеля на 10-15 %.

Широкое распространение в ветеринарной практике получил фитопрепарат - эраконд. Эраконд - это биологически активный препарат, получаемый из растительного сырья (люцерны) путем экстрагирования и последующей концентрации смеси природных химических соединений органических и неорганических составов. Препарат регулирует обменные процессы, повышает резистентность организма, обладает бактерицидным, интерогенным и защитным действием, нормализует микрофлору кишечника.

Исследования М.И. Рабинович, И.Н. Буренковой, Н.Н. Семенец (1998) показали, что ежедневное применение 10 %-ного раствора эраконда в дозе 50 мг/кг в течение 5-6 дней приводит к снижению уровня тяжелых металлов в крови животных: никеля на 72,2 %, свинца на 61,5 %, кобальта на 84,2 %, железа на 26,8 %.

Аналогичные результаты после проведения фармакокоррекции эракон-дом получены С.С. Шакировой (1998). Содержание никеля в молоке снизилось

47 на 74,8 %, свинца на 48 %, железа на 22 %. Достоверно увеличился уровень жира в молоке на 0,4 %, общего белка на 0,3 %.

Н.А. Котов (1998) в качестве фармакологического антидота предлагает использовать натрия тиосульфат в дозе 25 г на голову в течение 10 дней. Натрия тиосульфат действует как противоядие, переводя тяжелые металлы в менее ядовитые соединения - неядовитые сульфаты. Кроме того, этот препарат действует стимулирующе на организм животного, влияет благоприятно на окислительно-восстановительные процессы, уменьшает ацидоз, повышает диурез, тем самым способствует выделению ядовитых продуктов из организма.

С целью фармококоррекции поступающих в организм животных тяжелых металлов А.А. Ахмадуллина (2000) рекомендует в течение 30 дней вводить в рацион коров недостающие элементы: сернокислый цинк, сернокислый марганец, хлористый кобальт, что позволяет повысить молочную продуктивность.

С целью воздействия на регуляцию обменных процессов у крупного рогатого скота в условиях промышленной зоны Южного Урала А.Р. Таировой

1999) был применен полисорб - высоко дисперсный пирогенный кремнезем, протеиннектические свойства которого обеспечивают связывание и выведение из организма эндо- и экзотоксинов. Перооральный прием полисорба 2 раза в день по 2 дня с 5-дневным интервалом в дозе 150 мг/кг массы тела обеспечивает достаточный детоксикационный эффект. К 10 дню лечения достоверно уменьшалась концентрация свинца, никеля, меди и железа в организме животных, снижался уровень трансферрина, церулоплазмина на фоне повышения концентрации альбуминов и постальбуминов. В дальнейшем А.Р. Таирова

2000) установила, что полисорб не обладает длительным действием, так как к 20 дню его применения отмечалась тенденция к нарастанию концентрации металлов в крови.

Для повышения элиминации свинца, меди, цинка, железа в техногенных зонах И.А. Лыкасова (1999) рекомендует назначать коровам ежедневно в течение 45 дней по 500 мл отвара корня солодки 1:20. В корнях этого растения со

48 держится глицирризиновая кислота, которая, подвергаясь в организме метаболическим преобразованиям, оказывает кортикостероидоподобное действие. Последнее значительно повышает иммунную, антитоксическую, ферментативную активность, понижает проницаемость капилляров, что способствует ускорению элиминации тяжелых металлов.

Исследованиями А.Р. Таировой (2000) выявлены высокие адгезионные свойства хитозана - производного хитина, получаемого из панциря ракообразных. Его действие проявлялось в интенсивной элиминации свинца, кадмия и никеля. Иммунокоррегирующий эффект выражался снижением уровня имму-носупрессорных процессов и повышением биосинтеза иммуноглобулинов.

Для снижения аномального содержания тяжелых металлов в организме крупного рогатого скота А.А. Малыгиной (2000) испытаны ферроцианидосо-держащие препараты - ферроцин и бифеж. Исследованиями установлено, что введение в рацион откормочных бычков в течение 90 дней ферроцианидсодер-жащих препаратов предотвращает накопление свинца, кадмия в организме животных и способствует нормализации обменных процессов. Л.И. Дроздова, И.А. Шкуратова, Л.И. Аристархова, А.А. Малыгина (2001) рекомендуют использовать Бифеж, представляющий собой целлюлозно-неорганическую композицию, полученную путем осаждения ферроцианида железа-калия на целлюлозном носителе.

В последнее время широкое применение в ветеринарии нашли природные цеолиты. Цеолиты комплексно влияют на прирост живой массы, повышение коэффициента усвояемости питательных веществ, сохранность молодняка. Имеются данные о том, что цеолиты, обладая высокими адсорбционными ка-тионообменными свойствами по отношению к свинцу и кадмию, профилакти-руют отравление этими токсическими элементами.

По данным И.В. Черетских (1998), на фоне применения цеолита в дозе 0,5 г/кг наблюдалась нормализация гематологических и биохимических показателей: увеличение количества эритроцитов на 17-40 %, гемоглобина на 30-42 %,

49 снижение количества лейкоцитов на 13-15 %. Уровень липидов повысился на 20-23 %, общего белка на 10-20 %, альбуминов на 5-20 %. Произошло снижение общего билирубина на 10-30 %, активности ферментов АсАТ и Ал AT на 8-13 %, коэффициента де Ритиса на 19-20 %, щелочной фосфатазы на 20-22 %. Также улучшились физико-химические и технологические свойства молока

Т.П. Державина, И.В. Соловкина, А.А. Шапошников (1999) советуют в дополнение к основному рациону супоросным свиноматкам в последнюю треть супоросности и поросятам с дневного возраста добавлять лечебно-профилактическую добавку, состоящую из цеолитов: монтомориллонит, иллит, каолинит, кварц низкотемпературный, клиноптилолит, кальцит, стекло, опал, полевые шпаты, мусковит, глауконит. Использование этой добавки способствует снижению концентрации в плаценте свиноматок кадмия на 19 %, свинца на 20 %, а также обеспечению снижения содержания железа и кадмия в сердце и свинца в костной ткани.

Природные цеолиты входят в состав ряда комбинированных препаратов. Так, рекомендуемый А.Г. Ноздриным (1998), новый пробиотический препарат ветоцил содержит иммобилизированную высушенную споровую биомассу бактерий Bacillus subtilis и природные цеолиты. Ветоцил обладает высокой антагонистической активностью к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микроорганизмов за счет свойств Bacillus subtilis и оказывает адсорбционное, ионообменное, детоксикационное, каталитическое и антистрессовое действие, способствует адсорбции экзо- и эндотоксинов и выведению их из организма благодаря свойствам цеолитам.

Научно-производственными опытами М.Г. Зухрабова, А.Р. Рахимова (2001) доказано, что включение в рацион коров цеолитов Майнского месторождения Ульяновской области (майнитов) из расчета 4% к сухому веществу рациона оказывает положительное влияние на общее физиологическое состояние животных, морфологические и биохимические параметры показателей крови.

50

А.А. Шапошников (1998) доказал, что используемые в виде кормовых добавок мелкодисперсный диоксид кремния(препараты атокс и белая сажа),смесь активированного угля и нанесенного на пшеничные отруби аскорби-ната цинка, природные гидроалюмосиликаты проявляют в организме выраженные сорбционные свойства по отношению к катионам аммония, нитрат-ионам, тяжелым металлам, остаткам ДДТ и ГХЦГ, положительно влияют на белковый, липидный и минеральный обмены, усвоение витаминов А и С. Препараты способствуют элиминированию токсических веществ с калом, предотвращают их всасывание в кровь и накопление в организме.

Положительные результаты по выведению токсикантов из организма животных техногенных провинций Южного Урала с помощью природного энте-росорбента - вермикулита, получены A.M. Гертман и др. (2001, 2002). Данный минерал обладает хорошими адсорбционными и ионообменными свойствами, способен впитывать ионы и молекулы различных токсических веществ, в т.ч. соли тяжелых металлов. На фоне применения вермикулита в крови животных уровень свинца, никеля снизился в 8 и 15 раз соответственно.

Таким образом, в экологически неблагополучных районах изыскание новых фармакологических препаратов, позволяющих снижать содержание тяжелых металлов в крови и молоке животных, нормализовать обменные процессы в организме и получать продукцию, соответствующую ветеринарно-санитарным и медико-биологическим требованиям, является актуальной и перспективной задачей.

51

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Материал и методы исследований

Тема диссертации является разделом плана научно-исследовательской работы кафедры фармакологии Уральской государственной академии ветеринарной медицины "Состояние загрязненности ксенобиотиками экосистемы ряда хозяйств Южного Урала и Западной Сибири и ветеринарно-санитарная характеристика продуктов животноводства", которая имеет номер государственной регистрации 01.9.40.00245.

Исследования проводили на кафедрах фармакологии, физиологии, товароведения и экспертизы продовольственных товаров, в межкафедральной лаборатории УГАВМ, а также на базе СХПП ТОО "Дробышево" в период с 1998 по 2002 годы.

СХПП ТОО "Дробышево" Троицкого района Челябинской области расположено на расстоянии 12-14 км от Троицкой ГРЭС. В этой зоне по данным ряда авторов (А.И. Сердюк, 1990; Г.П. Грибовский, 1996; М.И. Рабинович, 1998) сформировались биогеохимические провинции техногенного происхождения.

Хозяйство специализируется по производству зерна и молока. Породный состав крупного рогатого скота представлен животными черно-пестрой, симментальской пород и их помесями различной кровности.

Общее поголовье животных в период проведения исследований составило 1794 головы, в том числе 876 коров. Система содержания коров - стойлово-пастбищная. Удой за лактацию на фуражную корову по хозяйству составляет 2553 кг молока, выход телят на 100 коров и нетелей - 77-78 голов. Пунктом реализации продукции животноводства и растениеводства является г. Троицк.

Основные производственные процессы: доение, поение, уборка навоза и раздача сочных кормов - производятся механизировано.

Экспериментальная часть работы была выполнена в 3 этапа.

52

На первом этапе был проведен мониторинг объектов внешней среды данного хозяйства (почвы, воды, снега, кормов) на содержание никеля, свинца, а также железа, меди, цинка, кобальта и марганца.

С этой целью были отобраны пробы почвы с полей хозяйства, воды, снега, кормов. Пробы почвы отбирали с пяти различных полей хозяйства послойно по 1 кг на глубине 0-20 см из разных мест участка в шахматном порядке (Д.С.Орлов, 1991; В.Н. Майстренко, 1996). Всего было взято 25 проб.

Пробы корма (сено, сенаж, силос, солома, зерновые культуры, зеленый корм) отбирали согласно рекомендациям Е.А. Петуховой (1989) с больших партий в различных местах по 1 кг (30 проб).

Пробы воды были взяты из скважины (5 проб), из поилок (5 проб) и из озера (5 проб) на глубине 0,5 м в трех точках по 1,5л. Снег отбирали в период его максимального накопления (февраль-март) на участке с ненарушенным снежным покровом в трех точках (В.Н. Майстренко, 1996). Всего было взято 20 проб.

С целью изучения влияния никеля и свинца на организм животных провели диспансеризацию крупного рогатого скота различных половозрастных групп. Для этого была сформирована опытная группа коров в количестве 10 голов, живой массой 450-500 кг, в возрасте 5-7 лет. У данных животных изучали морфологические, биохимические показатели крови, состояние неспецифической резистентности, уровень содержания токсических элементов в крови и молоке по сезонам года для выявления периода с наиболее выраженным их действием на организм. На этом этапе проводили также исследования качества молока.

В задачу второго этапа входил поиск методов фармакокоррекции избыточного содержания свинца и никеля в крови и молоке коров экологически неблагополучного хозяйства. С этой целью были проведены научные опыты по изучению влияния вермикулита на организм белых мышей, выявлению адсорбционных свойств вермикулита in vitro и в организме белых мышей - in vivo.

53

Для оценки влияния вермикулита на организм лабораторных животных было сформировано четыре группы белых мышей по 5 голов в каждой, живой массой 20-22 г. Одна группа была контрольной и содержалась на основном рационе. Первая опытная группа получала вермикулит в смеси с основным рационом из расчета 0,1 г/кг живой массы, вторая - 0,3 г/кг, третья - 0,5 г/кг ежедневно в течение 14 суток. Во время проведения данного эксперимента велись наблюдения за поведением опытных мышей, поедаемостью корма, сохранностью животных. Живую массу мышей определяли до и после применения вермикулита. Через 14 дней определяли морфологические показатели крови животных всех групп, а также проводили патологоанатомическое вскрытие.

Определить летальную дозу вермикулита для белых мышей не предстаи-лось возможным, так как доза минерала 0,5 г/кг препарата имеет большой объем при ограниченной вместимости желудка животных.

Для изучения адсорбционных свойств вермикулита in vitro использовали опытные растворы солей свинца и никеля с концентрацией металлов 3 мкг/мл. К опытным растворам добавляли вермикулит в различных дозах: 0,05г/л, 0,1 г/л, 0,15г/л, 0,2 г/л, 0,25 г/л, 0,3 г/л и проводили исследование каждого раствора на содержание свинца и никеля в динамике через 1, 3, 6, 9, 12 и 24 часа.

Для изучения адсорбционных свойств вермикулита in vivo было сформировано 6 групп белых мышей по 5 животных в каждой. Животным контрольной группы вводили подкожно 0,5 мл изотонического раствора натрия хлорида. Мышам первой опытной группы вводили 0,1 мл раствора соли никеля в концентрации 100 мкг/мл, второй - 0,2 мл, третьей - 0,3мл, четвертой - 0,5мл, пятой - 1 мл. Мыши четвертой и пятой опытной группы погибли. В этой связи, доза 0,5 мл раствора соли никеля использовалась для выявления детоксикаци-онных свойств. С этой целью было сформировано две группы белых мышей по 5 голов в каждой. Первой группе (контрольной) вводили подкожно по 0,5 мл раствора соли никеля, второй по 0,5 мл фильтрата раствора соли никеля после

54 смеси с вермикулитом. Вермикулит добавляли к раствору соли никеля в количестве 0,1г/л, смесь выдерживали в течение 12 часов и фильтровали.

На третьем этапе был проведен научно-производственный опыт с использованием вермикулита в рационе дойных коров, в ходе которого по принципу аналогов сформировали две группы животных по 10 коров в каждой, в возрасте 4-5 лет, живой массой 400 кг, со среднесуточной молочной продуктивностью 8,37 кг. Первой группе животных дополнительно к основному рациону в смеси с концентратами ежедневно вводили вермикулит в количестве 0,1г/кг живой массы дважды в день в течение 30 дней. Вторая группа содержалась на рационе, принятом в хозяйстве. Кровь для исследований брали на 1-е (фоновые показатели), 7-е, 14-е, 30-е и 45-е сутки опыта, т.е. через 15 дней после последней дачи препарата. При этом проводили исследование крови по изучению морфологических и биохимических показателей, определяли состояние неспецифической резистентности. Также определяли содержание свинца, никеля и других тяжелых металлов в крови, молоке, кале и моче животных в динамике опыта, изучали физико-химические и технологические свойства молока.

В крови определяли количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, цветной показатель, глюкозу, фагоцитарную активность, фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, выводили лейкограмму.

В сыворотке крови определяли общий белок, белковые фракции, активность аминотрансфераз, лизоцимную и бактерицидную активность.

Уровень содержания токсических элементов определяли в почве, воде, кормах, крови, молоке, моче, кале.

Кровь у крупного рогатого скота брали из яремной вены в утренние часы до кормления, мочу собирали в момент свободного мочеиспускания также до кормления в чистые химические стаканы, кал в момент акта дефекации в чистые полиэтиленовые пакеты. Отбор крови и подготовку ее для биохимических исследований проводили по общепринятой методике, описанной В.И. Волги

55 ным (1974). Пробы молока отбирали в соответствии с ГОСТ 3622-68 (Молоко, молочные продукты й консервы молочные. Методы анализа).

Во время проведения экспериментальных исследований изучали поведенческие реакции, вели наблюдение за продуктивностью и сохранностью животных, проявлением клинических признаков.

Экспериментальный цифровой материал обработан методом М.С. Жако-ва (1986).

Экономическую эффективность применения вермикулита расчитывали по методике, разработанной И.Н. Никитиным, В.Ф. Воскобойник (1991).

Всего в работе происследовано 25 проб почвы, 30 проб кормов, 20 проб воды и снега, 160 проб крови, 130 проб молока, 100 проб кала, 100 проб мочи на содержание никеля, свинца и других тяжелых металлов; 160 проб крови на морфологические, биохимические показатели и показатели естественной резистентности, 130 проб молока на физико-химические и технологические показатели.

В работе были использованы следующие методы исследований.

Содержание токсичных элементов в исследуемом материале определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-3 с микропроцессорном измерителем "Микон". За основу взят ГОСТ 26929-94 "Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов" и ГОСТ 3017896 "Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов".

Минерализацию проб кормов, воды, молока проводили сухим способом. Предварительно осторожно осуществляли обугливание материала на электроплитке, не допуская сильного дымления, при этом в навеску молока и воды добавляли раствор азотной кислоты (1:1) из расчета 1 см3 на 50 г продукта. После окончания обугливания пробы помещали в муфельную печь на 10-15 ч, постепенно (на 50 °С через каждые 30 минут), повышая температуру до 500 °С. Минерализацию проводили до получения серой золы. Золу смачивали по каплям с минимальным количеством азотной кислоты. Выпаривали кислоту досуха на

56 электроплитке со слабым нагревом, после охлаждения чашу с навеской снова помещали в печь на 0,5 ч при 300 °С. Минерализацию считали законченной когда зола становилась белого цвета. В последующем проводили ее растворение с помощью раствора азотной кислоты (1:1)и фильтрацию.

Минерализацию проб почвы осуществляли мокрым способом, руководствуясь РД 52.18-191-89. Воздушно-сухие пробы почвы подвергали экстракции пятимолярной азотной кислотой при температуре 100 °С в течение трех часов. Полученный профильтрованный экстракт дополняли до объема 50 мл дис-тилированной водой.

Атоматизацию растворов золы и экстрактов осуществляли в пламени ацетилен-воздух AAS-3. Элементы определяли по величине абсорбции света, испускаемого лампами с полым катодом при длине волны 240,7 нм (кобальт), 233,0 нм (никель), 510,0 нм (железо), 490,0 нм (цинк), 435,0 (медь), 508,0 нм (свинец). Свет, прошедший через пламя, фокусируется на входную щель моно-хроматора, выделяющего ослабленную аналитическую из всего спектра, излучаемого лампой. Цифровой вольтметр регистрирует сигнал абсорбции.

Массовую долю элемента в пробе (М) рассчитывали по формуле:

Сх-Ск) х Y х К ,где

М = Р

Сх - концентрация элемента в испытуемом растворе, мкг/см (мг/кг); Ск - среднее арифметическое значение концентрации элемента для параллельных контрольных растворов, мкг/см (мг/кг); Y -исходный объем испытуемого раствора, см ; Р - навеска пробы, г; К - коэффициент разбавления.

Полученные данные сравнивались с нормативными, которыми являлись: временный максимальный допустимый уровень (МДУ) некоторых химических

57 элементов и госсипола в кормах сельскохозяйственных животных; предельно допустимые концентрации (ПДК) в почве и воде; СанПин 2.3.2.566-96.

Состояние дыхательной функции крови животных оценивали по количеству эритроцитов, содержанию гемоглобина, гемоглобина в одном эритроците, цветному показателю. Число эритроцитов подсчитывали в счетной камере Го-ряева после предварительного разведения крови в пробирках 0,9 %-ным раствором натрия хлорида (И.П. Кондрахин, 1985).

Содержание гемоглобина определяли гемоглобинцианидным методом (M.J1. Пименова, Г.В. Дервиз, 1974). Принцип метода заключается в том, что гемоглобин при взаимодействии с железосинеродистым калием окисляется в метгемоглобин, образующий с ацетонциангидрином окрашенный комплекс ге-моглобинцианида. Интенсивность окраски гемоглобинцианида пропорциональна количеству гемоглобина.

Содержание гемоглобина в одном эритроците вычисляли по формуле:

Количество гемоглобина (г/100 мл)

СГЭ= -—

Число эритроцитов (млн/мкл)

Цветной показатель определяли по формуле:

Количество гемоглобина (г/л) х среднее количество эритроцитов у данного вида животных (10 /л)

ЦП=

Среднее количество гемоглобина у данного вида животных (г/л) х найденное количество эритроцитов (10 /л)

Защитную функцию крови оценивали по числу лейкоцитов и лейкограм-ме. Число лейкоцитов подсчитывали в счетной камере Горяева, после предварительного разведения крови в пробирках 3-х процентным раствором уксусной кислоты, подкрашенным метиленовой синью (И.П. Кондрахин, 1985).

58

Мазки крови окрашивали методом Романовского-Гимза (И.М. Карпуть, 1986).Дифференциальный подсчет лейкоцитов производили по методу Фил-липченко (А.В. Васильев, 1948).

О функциональном состоянии печени судили по активности ферментов переаминирования.

Активность ферментов АсАТ и АлАТ определяли по Райтмону и Френкелю при помощи набора "Био-ла-тест"(В.В. Меньшиков, 1987). Переаминирова-ние под действием аланин- и аспартатминотрансферазы приводит к образованию пировиноградной и щавелевой кислот. Последняя в процессе ферментативной реакции также превращается в пировиноградную кислоту. При добавлении 2,4- динитрофенилгидразина образуется окраска, интенсивность которой, определяемая колориметрически, пропорциональна количеству пировиноградной кислоты.

Для изучения состояния углеводного обмена в крови определяли содержание глюкозы глюкозооксидазным методом при помощи набора Тлюкоза-ФКД" (В.В. Меньшиков, 1987). При окислении бета-Д-глюкозы кислородом воздуха под действием глюкозооксидазы образуется эквимолярное количество перекиси водорода. Под действием пероксидазы перекись водорода окисляет хромогенные субстраты в присутствии фенольных соединений с образованием окрашенного продукта, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации глюкозы.

Состояние белкового обмена оценивали по содержанию в сыворотке крови общего белка и белковых фракций.

Общий белок определяли рефрактометрическим методом на рефрактометре "RL -2". В основу метода положено определение показателя преломления исследуемого вещества. В сыворотке крови величина рефракции в первую очередь зависит от количества белков в исследуемой пробе (И.П. Кондрахин, 1985).

59

Белковые фракции определяли нефелометрическим экспресс-методом (Б.И. Антонов и др., 1991). Метод основан на способности отдельных фракций белка осаждаться фосфатными растворами определенной концентрации. По степени мутности растворов колориметрически судят о концентрации белков в исследуемой пробе.

В число изучаемых показателей неспецифической резистентности вошли: бактерицидная активность, лизоцимная активность, фагоцитарная активность, фагоцитарный индекс и фагоцитарное число.

Бактерицидную активность определяли фотонефелометрическим методом, предложенным И.В. Смирновой и Т.А. Кузьминой (1966). Метод основан на изменении оптической плотности мясопептонного бульона при росте в нем культуры E.coli с добавлением и без добавления испытуемой сыворотки. Бактерицидную активность определяли по степени угнетения размножения тест-микроба испытуемой сыворотки в опыте по сравнению с контролем и выражали в процентах.

Лизоцимную активность сыворотки крови выявляли нефелометрическим методом по Дорофейчуку в модификации ученых Целиноградского сельскохозяйственного института (1971). В качестве индикатора активности лизоцима применяли суточную культуру Mycrococcus Lysodeicticus, выращенную на МПА по обычной методике.

Лизоцимную активность рассчитывали по формуле: X = (( Д1 - Д2)/Д1)100%, где Х- процент лизоцимной активности,

Д1 и Д2 - оптическая плотность пробы до инкубации и после инкубации в термостате.

Контролем в опыте служила приготовленная микробная взвесь, в которую не добавляли сыворотку крови.

Фагоцитарную активность лейкоцитов определяли по методике B.C. Гостева в модификации С.И. Плященко (1979), и выражали процентным отноше

60 нием числа активных, участвовавших в фагоцитозе лейкоцитов, к общему числу подсчитанных нейтрофильных лейкоцитов. Метод заключается в следующем: в стерильную пробирку вносили 0,1 мл стабилизированной крови и добавляли 0,1 мл 2 млрд. взвеси убитой суточной культуры Snaphylococcus aureus штамм 206. После перемешивания содержимого пробирок, последние ставили на 30 минут в термостат при температуре +37 °С. Затем из содержимого готовили мазки и окрашивали их по Романовскому-Гимза.

В мазках проводили подсчет 100 лейкоцитов с учетом фагоцитирующих лейкоцитов, числа нейтрофилов и фагоцитированных ими микробов. Определяли фагоцитарную активность по формуле:

Количество лейкоцитов, участвовавших в фагоцитозе ФА -

Общее количество нейтрофилов

Рассчитывали фагоцитарный индекс и число.

Фагоцитарный индекс - это среднее число фагоцитированных микробов, приходящихся на один активный лейкоцит.

Количество микробов в 100 лейкоцитах

ФИ= -

Количество лейкоцитов, участвовавших в фагоцитозе

Фагоцитарное число характеризует как агрессивность лейкоцитов, так и их активность.

Количество микробов в 100 лейкоцитах

ФЧ = -

Количество подсчитанных лейкоцитов

61

Исследования молока включали определение жира, белка, СОМО, активной кислотности, буферной емкости, бактериальной загрязненности, сычужно-бродильной пробы, количества соматических клеток.

Количество жира в молоке определяли серно-кислотным методом (ГОСТ 5867-90). Метод основан на растворении белков молока и белковой оболочки жировых шариков концентрированной серной кислотой плотностью 1,81-1,82, в результате чего происходит высвобождение жира. Жир определяли в жироме-рах и выражали в процентах.

Плотность молока определяли по ГОСТу 3625-84 при помощи прибора лактоденсиметра и выражали в градусах ареометра (А0).

Кислотность определяли путем нейтрализации молока 0,1 Н раствором щелочи с добавлением фенолфталеина до слабо-розового окрашивания, соответствующего эталону и выражали в градусах Тернера (Т°) (ГОСТ 3624-92).

Сухой обезжиренный остаток (СОМО) определяли расчетным способом по формуле: COMO=C-F, где С - сухое вещество (%), F - содержание жира (%). Сухое вещество для расчета определяли с помощью прибора «Клевер- 1М».

Содержание соматических клеток определяли визуально в луночках пластинки ПМК-1. Молоко интенсивно перемешивали с водным раствором препарата "Мастоприм" и смесь поднимали палочкой вверх на 50-70 мм. Чем плотнее образовавшийся сгусток, тем больше в молоке соматических клеток. Количестл во соматических клеток выражали в тыс/см (А.И. Сердюк, А.И Пархаева, 1992).

Определение сычужно-бродильной пробы основано на том, что сычужный фермент способен за определенный промежуток времени свернуть молоко. По характеру сгустка и количеству времени, в течение которого произошло свертывание судят о качестве молока и усанавливают класс (А.И. Сердюк, А.И. Пархаева, 1992).

Содержание белка в молоке определяли методом формольного титрования, основанном на взаимодействии аминогрупп белка с формалином, в про

62 цессе чего освобождается карбоксильная группа и кислые свойства белка повышаются (А.И. Сердюк, А.И. Пархаева, 1992). Количество титруемых карбоксильных групп эквивалентно количеству связанных аминных групп. Содержание белка выражали в %.

Буферную емкость молока определяли методом, предложенным А.И. л

Сердюк, А.И. Пархаевой (1992). Буферная емкость - это количество см расЛ твора нормальной кислоты или щелочи, которое требуется добавить к 100 см молока, чтобы сдвинуть его рН на единицу.

Об общей бактериальной загрязненности судили по количеству фермента редуктазы. Редуктаза - продукт жизнедеятельности бактерий, находящихся в молоке, способна обеспечивать слабые органические красители (метиленовый синий). Обесцвечивание происходит тем быстрее, чем больше редуктазы, а следовательно и бактерий. В зависимости от времени изменения окраски молока относили его к одному из четырех классов (А.И. Сердюк, А.И. Пархаева, 1992).

Таким образом, при выборе методик мы исходили из их относительной точности, доступности для выполнения и возможности определения нескольких показателей в одной пробе. Приведенные методические указания унифицированы и рекомендованы для проведения исследований в ветеринарной практике.

63

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.2.1. Мониторинг солей тяжелых металлов в объектах внешней среды СХПП ТОО «Дробышево» Троицкого района Челябинской области

В соответствии с поставленными задачами при анализе влияния техногенных воздействий на состояние неспецифической резистентности, морфобио-химические показатели, качество молока животных СХПП ТОО «Дробышево» первоочередной целью наших исследований явилось изучение мониторинга никеля и свинца, а также солей других тяжелых металлов в объектах внешней среды.

Сельхозпредприятие «Дробышево» расположено в зоне промышленных выбросов Троицкой ГРЭС. По данным А.И. Сердюк (1991) Троицкая ГРЭС в составе золы ежесуточно выбрасывает (кг) свинца - 2,7; никеля - 6,6; меди -17,3; цинка - 10,3; стронция - 40. Все токсикоэлементы депонируют в объектах окружающей среды, одним из которых является почва.

Почвы данного хозяйства в основном представлены черноземами выщелоченными со слабокислой реакцией среды. Большая часть тяжелых металлов относятся к катионогенным элементам и элементам - комплексонооброзовате-лям, активно мигрирующим в гумидной зоне в условиях кислой среды.

Данные по содержанию никеля, свинца и других тяжелых металлов в почвах СХП ТОО «Дробышево» представлены в таблице 1.

64

1.Уровень содержания никеля, свинца и других металлов в почвах СХПП ТОО «Дробышево», (мг/кг; М±т, п=5)

Источники Химический элемент

Ni РЪ Fe Си Zn Со Мп

Поле пшеницы 50,3 ±0,54 30,45 ±0,37 1691,4 ±0.64 22,5 ±0,75 47,75 ±0,21 2,4 ± 0,21 249,15±0,7

Поле многолетних трав 57,55 ±0,91 32,15 ±0,8 1643,95 ±0,61 20,5 ±0,54 38,25 ±0,21 3,6 ±0,4 286,02±0,8

Поле силосных культур 58,24 ±0,21 35,7 ±0,27 1733,0 ±0,47 20,25 ±0,4 48,0 ±0,43 3,7 ±0,4 302,34±0,76

Поле овса 58,2 ±0,64 35,75 ±0,91 1680,95 ±0,43 20,05 ± 0,37 51,89 ±0,86 3,6 ±0,4 347,44±0,44

Поле ячменя 54,05 ± 0,43 40,1 ±0,43 1392,55 ± 1,07 20,73 ± 0,64 51,7 ±0,69 3,25 ± 0,4 347,18+2,11

ПДК* 50 32 4200 100 110 50 850 - Н.Г. Рыбальский (1992)

Данные таблицы 1 свидетельствуют об избыточном накоплении токсических элементов в почвенном покрове. Так, почвы полей силосных культур, овса, ячменя характеризуются повышенным содержанием свинца соответственно на 11,56; 11,72; 25,31% по сравнению с ПДК. Во всех пробах почв отмечается увеличение количества никеля - от 0,6% (поле пшеницы) до 16,48 % (поле силосных культур) относительно ПДК.

Количество железа, кобальта, марганца во всех пробах почв было меньше ПДК на 58,4 - 66,84%, 53,75 -70 %, 76,84 - 83,39 % соответственно Содержание меди и цинка в почвах сельхозпредприятия соответствовало предельно допустимым концентрациям.

Контаминации тяжелых металлов подвержены не только почвы хозяйства, но и водоисточники. Содержание тяжелых металлов в водной среде представлено в таблице 2.

65

2. Уровень содержания никеля, свинца и других металлов в воде из различных источниковСХПП ТОО «Дробышево», (мг/л; М±т, п=5)

Источники Химический элемент

Ni РЪ Fe Си Zn Со Мп

Вода из озера 0,14±0,08 0,08±0,05 0,26±0,01 0,1 ±0,001 2,8+0,11 0,04±0,15 0,072±0,02 от ПДК 140 266,67 86,67 10,0 56 40 72

Вода из скважины 0,13±0,05 0,078±0,007 0,25±0,005 0,4±0,04 0,12±0,003 0,064±0,05 0,053+0,003 от ПДК 130 260 83,33 40 2,4 50 53

Вода из поилки 0,13±0,05 0,088±0,015 0,59±0,025 0,38+0,03 0,11+0,009 0,064+0,05 0,042+0,042 от ПДК 130 293,33 196,67 38 2,2 50 42

Снег с полей 0,14±0,01 0,08±0,04 0,28+0,008 о;о5±о,оз 0,1±0,01 0,01+0,001 0,023+0,02 от ПДК 140 266,67 93,3 5 2 10 23

ПДК* од 0,03 0,3 1,0 5,0 0,1 0,1 - Н.Г. Рыбальский (1992)

Анализируя данные таблицы 2, следует отметить, что пробы воды, взятые из озера содержат высокий уровень свинца и никеля, концентрация которых превышает ПДК на 166,67 и 40% соответственно.

Пробы воды, взятой из скважины и из поилки, также содержат повышенное количество отмеченных элементов: свинца на 160 и 193,33%, никеля на 30% по сравнению с ПДК.

Наряду с этим во всех пробах воды количество железа, меди, цинка, кобальта и марганца было значительно ниже ПДК. Однако следует отметить, что в пробах воды из поилки уровень железа превысил ПДК на 96,67%.

В снеге обнаружено избыточное количество свинца и никеля, превышающее ПДК на 166,67 и 40% соответственно, концентрация железа на 6,7%,

66 меди на 95%, цинка на 98%, кобальта на 50%, марганца на 77% была ниже пдк.

Химический состав растительности в условиях антропогенного воздействия также подвержен техногенным нагрузкам. Содержание свинца, никеля и других тяжелых металлов в кормовых растениях представлено в таблице 3.

3. Уровень содержания никеля, свинца и других металлов в кормах СХПП ТОО «Дробышево», (мг/кг; М±ш, п=5)

Химический элемент Зеленая масса Сено разнотравное Солома Сенаж Силос Подсолнечниковый Концентраты (овес +ячмень) * к S

Никель 2,26± 0,12 3,6± 0,21 4,6±0,43 4,8 ±0,32 3,28 ±0,21 2,05± 0,03 3

Свинец 2,38 ±0,02 5,18± 0,13 3,28± 0,06 7,38± 0,03 4,88± 0,13 1,04± 0,021 5

Железо 75,8±0,08 85,4±0,21 53,2±0,49 22,48±0,64 20,76±0,04 84,94±0,21 100

Медь 5,4± 0,02 6,98±0,49 7,02±0,04 8,0±0,04 9,1±0,06 3,38±0,04 30

Цинк 25,52±0,11 21,4±0,43 26,08±0,04 22,2±0,43 21,76±0,21 32,58±0,21 50

Кобальт 0,52 ±0,42 0,96± 0,11 0,76± 0,21 0,76± 0,02 0,56 ±0,021 0,52 ±0,021 1

Марганец 16,22+0,19 29,58±0,46 22,06+0,52 28,2+0,49 24,56+0,4 26,7+0,32 100 - Н.Г. Рыбальский (1992), В.В. Ковальский (1971)

Данные таблицы 3 свидетельствуют о высоком уровне содержания никеля как в грубых, так и сочных кормах. Так, в сенаже и соломе его количество превышает МДУ в 1,6-1,53 раза, в сене и силосе - в 1,2-1,09 раза. В зеленом корме и концентратах содержание никеля соответствует МДУ.

67

Кроме этого отмечается повышенное содержание свинца в сене - на 3,6% выше МДУ, в сенаже - на 47,6%. Концентрация железа, меди, цинка и марганца во всех кормах значительно ниже МДУ.

Уровень содержания никеля и свинца в объектах внешней среды сельхозпредприятия представлен на рисунках 1-3.

Таким образом, территория СХП «Дробышево» является техногенной зоной и обладает всеми факторами, способствующими накоплению в окружающей среде токсичных элементов, таких как свинец и никель. Наряду с этим в почве, воде, кормах данного хозяйства наблюдается недостаток эссенциальных микроэлементов - железа, меди, цинка, марганца, кобальта. Такая сложная экологическая ситуация приводит к дисбалансу микроэлементов в организме животных и возникновению токсических процессов, которые сопровождаются изменением морфологического и биохимического состава крови.

68

01020102010001020100010201

71

2.2.2 Морфологические и биохимические показатели крови животных в динамике по сезонам года

С целью изучения воздействия никеля, свинца и других тяжелых металлов на организм животных, его морфологические и биохимические показатели, были проведены исследования крови по сезонам года. Это позволило выявить период с наиболее выраженными нарушениями функций организма.

Результаты морфологических исследований представлены в таблице 4.

4. Морфологические показатели крови коров (М±т, п=Т0)

Показатели Ед. изм Физиологическая норма * Зима Весна Лето Осень

Эритроциты 1012/л 5,0-7,5 4,22±0,26 4,5±0,21 5,11 ±0,08 4,8±0,03

Лейкоциты 10% 4,5-12,0 7,at 0,11 10,0± 0,01 11,5± 0,05 10,5± 0,11

Гемоглобин г/л 95,0-125,0 86,9±0,43 89,1 ±0,27 101,3±0,24 94,6±0,36

Гемоглобин в 1 эритроците П/Г 16,5-18,5 20,59±0,06 19,8±0,02 19,8± 0,17 19,74± 0,05

Цветной показатель Ед 0,7-1,1 1,08±0,012 1,06±0,0 1,05±0,02 1,03±0,021 - И.П. Кондрахин (1985)

При анализе состояния эритроидного ростка кроветворения выявлена тенденция к снижению содержания в крови количества эритроцитов зимой - на 15,6%, весной - на 10%, осенью - на 4%; гемоглобина - на 8,53% зимой и на 6,21% весной, по сравнению с физиологической нормой.

В летний период количество эритроцитов и гемоглобина находилось на нижних границах нормы, цветной показатель и среднее содержание гемоглобина в эритроцитах - в пределах физиологической нормы.

Огромная роль в защитной функции крови принадлежит лейкоцитам, способным к фагоцитозу. Содержание лейкоцитов в крови коров зимой, весной, летом и осенью соответствует физиологической норме и составляет 9,18±0,46; 10,1± 0,19; 10,9 ±0,09; 10,3± 0,03 109/л соответственно.

72

Для правильного суждения о качественных изменениях белой крови под действием тяжелых металлов в таблице 5 представлена лейкоцитарная формула.

5. Лейкоцитарная формула крови коров, % (М±ш, п=10)

Показатели Физиологиче екая норма * Фактическое содержание

Зима Весна Лето Осень

Базофилы 0-2 0 0,5 0,5 0,5

Эозинофилы 3-8 3,0± 0,43 3,05± 0,21 4,5± 0,6 5,0± 0,15

Нейтрофилы:

М - - - -

Ю 0,0-1,0 - - -

П 2,0-5,0 2,0± 0,21 2,5± 0,1 3,5± 0,1 3,0± 0,43

С 20,0-35,0 15,5 ±0,84 16,5 ±0,07 19,25± 17,5± 0,03

Лимфоциты 40,0-65,0 77,50±0,03 75,4±50,25 69,25± 71,0± 0,07

Моноциты 2,0-7,0 2,0± 0,3 2,5± 0,43 3,0± 0,23 3,0± 0,05 - И. М. Карпуть (1986)

В лейкограмме крови отмечается нейтропения - снижение количества сег-ментоядерных нейтрофилов по сравнению с нормативными показателями на 2,5% - зимой; на 17,5% - весной; на 3,75% - летом; на 12,5% - осенью. Также наблюдается увеличение лимфоцитов (лимфоцитоз) во все сезоны года - на 19,23% - зимой; на 16,07% - весной; на 6,5% - летом и на 9,23% - осенью.

Таким образом, у коров СХП «Дробышево» выражено угнетение гемопо-эза, нейтрофильного кроветворения, снижение защитных функций крови под действием избыточного поступления свинца и никеля в организм.

Биохимические показатели крови коров представлены в таблице 6.

74

Согласно полученным данным, представленным в таблице 6, уровень общего белка в сыворотке крови находится на нижней границе физиологической нормы, особенно в весенний период, что составило 61,1 г/л. Снижение белка происходит за счет низкомолекулярной фракции альбуминов. В весенний период количество альбуминов было ниже нормативных показателей на 4%, а в остальные периоды года находилось на нижних границах нормы.

Наряду с этим, отмечается увеличение гамма-глобулиновой фракции, по сравнению с физиологической нормой на 30,94% - зимой; на 32,88% - весной; на 28,59% - летом; на 25,94% - осенью соответственно. Содержание а-глобулинов и (3-глобулинов соответствует среднему значению нормы во все сезоны года.

Таким образом в весенний период наиболее выражено нарушение белкового обмена, сопровождающееся снижением альбуминовой и увеличением гло-булиновой фракций.

В результате полученных данных отмечено снижение уровня глюкозы во все сезоны: в зимне-весенний период - на 9,09-11,36%; в летне-осенний - на 4,54-8,33%.

Данные таблицы также свидетельствуют о повышении активности АсАТ и Ал AT в крови опытных животных, причем АсАТ боле выражено. Это говорит о тяжелых повреждениях печеночных клеток, затрагивающих цитоплазму и митохондрии. Увеличение АсАТ и АлАТ наиболее отмечено в осенний период ( на 12,36%) и 10,58% соответственно), а наименее выражено зимой (на 7,05% -АсАТ и 4,26% - АлАТ).

Повышение коэффициента де Ритиса (отношение АсАТ и АлАТ) наблюдается во все сезоны года: зимой на 52,67%, весной на 48,85%, летом на 53,43%, осенью на 51,14% относительно нормы.

Таким образом, на фоне аномального содержания тяжелых металлов в объектах внешней среды у животных наблюдается нарушение дыхательных и защитных функций крови, углеводного, белкового, минерального обменов, фи

75 зиологического состояния печени, а также происходит накопление токсикоэле-ментов в организме.

2.2.3.Содержание никеля, свинца и других металлов в крови животных в динамике по сезонам года

Постоянное поступление токсикоэлеменов в организм животных приводит к изменению химического состава крови, который представлен в таблице 7. 7. Уровень содержания никеля, свинца и других металлов в крови коров, мкмоль/л; М±т; п=10)

Показатели Норма* Зима Весна Лето Осень

Никель 1,703 2,1 ± 0,98 2,8 ±0,05 2,3 ±0,45 2,33± 0,8

Свинец 0,24-1,24 1,35± 0,03 1,36± 0,015 1,31± 0,14 1,35± 0,34

Железо 4475-8055 821,07±0,12 813,54 ±0,09 895,0 ±0,1 890,04 ±0,15

Медь 14,13-17,21 7,12± 0,4 6,65± 0,08 7,15± 0,01 7,02± 0,26

Цинк 45,9-76,5 38,67 ±0,01 34,37 ±0,22 33,11 ±0,44 35,10 +0,1

Кобальт 0,51-0,85 0,8± 0,01 0,83± 0,02 0,85± 0,15 0,8 ±0,013

Марганец 0,91-1,82 0,236+0,011 0,2±0,022 0,24+0,0022 0,22±0,004 - Г.П. Грибовский, ВНИИВСГЭ (1996)

Анализ таблицы 7, показывает, что содержание свинца и никеля в крови значительно превышает физиологическую норму. Так, содержание свинца превышает норму на 8,8%, что на 3,86% выше, чем в летне-пастбищный период. Количество никеля увеличено по сравнению с нормой во все сезоны года: зимой - на 58,54%; весной - на 64,42%; летом - на 35,06%; осенью - на 36,81%. Следует отметить, что количество железа, меди, цинка и марганца значительно ниже нормы. В большей степени это выражено в весеннее время: уровень железа в 5,5 раз, меди - в 2,12, цинка - в 1,3, марганца - в 4,55 раза ниже нормы.

76

Таким образом, повышенное содержание свинца и никеля в объектах внешней среды приводит к их накоплению в организме животных, что сопровождается изменением показателей естественной защиты.

2.2.4. Состояние неспецифической резистентности организма животных в динамике по сезонам года

Естественная резистентность - одна из наиболее чувствительных систем организма, подверженная негативным воздействиям на самых ранних этапах. Изучение неспецифических защитных факторов животных техногенных зон в различные периоды года позволяет выявить критические периоды факторов естественной защиты. Результаты исследований представлены в таблице 8.

8. Показатели неспецифической резистентности коров СХПП ТОО «Дробышево» (М±ш, п=10)

Показатели Зима Весна Лето Осень

Фагоцитарная активность, % 25,38±0,53 20,6±0,81 33,24±0,42 29,0± 0,63

Фагоцитарное число 1,95± 0,02 1,7± 0,04 2,39±0,01 1,91± 0,024

Фагоцитарный индекс 2,5± 0,21 2,78 ±0,3 3,12±0,10 2,32 ±0,05

Бактерицидная активность, % 43,4± 0,81 51,24±0,75 60,75±0,97 54,4 ±0,25

Лизоцимная активность, % 20,85±0,83 19,75±1,03 26,2± 0,10 23,04±0,05

77

Данные таблицы свидетельствуют о волнообразном характере изменений показателей неспецифической резистентности в течение года, с тенденцией повышения всех факторов защиты в летне-осенний период. Это связано с летним содержание животных, питанием зелеными кормами, активным моционом, благотворным влиянием ультрафиолетовых лучей в это время года. Так, летом фагоцитарная активность составила 33,24%, фагоцитарное число - 2,39, фагоцитарный индекс - 3,12, бактерицидная активность - 60,75%, лизоцимная активность - 26,2%.

В зимне-весенний период, совпадающий со стойловым содержанием, наблюдались самые низкие показатели клеточных и гуморальных факторов. Фагоцитарная активность составила 20,6%, фагоцитарное число - 1,7 , фагоцитарный индекс - 2,75, бактерицидная активность - 43,4% , лизоцимная активность -19,75%.

Полученные результаты клеточных и гуморальных факторов защиты значительно ниже данных, представленных в литературных источниках (С.И. Плященко, В.Т. Сидоров, 1979). Это свидетельствует о низком уровне состояния неспецифической резистентности коров данного хозяйства, подверженного техногенному воздействию.

4. ВЫВОДЫ

1. СХПП ТОО «Дробышево» Троицкого района Челябинской области установлено загрязнение звеньев трофической цепи некоторыми токсическими элементами.

1.1. В почвах хозяйств содержание никеля превышает ПДК на 0,6% (поле пшеницы), на 15,1% (поле многолетних трав), на 16,48% (поле силосных культур и овса), на 8,1% (поле ячменя); свинца на 11,56% (поле силосных культур и овса), на 25,31% (поле ячменя). Количество железа, кобальта, марганца меньше ПДК соответственно на 58,4-66,84%, 53,75-70,0%, 76,84-83,39%.

1.2. В водоисточниках установлено избыточное содержание никеля и свинца на 30-40% и 160,0-193,33%» соответственно.

1.3. Во всех видов кормов, кроме зеленой массы и концентратов, количество никеля превышает МДУ на 20% в сене, на 53% в соломе, на 60% в сенаже; свинца на 3,6% в сене и 47,6%» в сенаже. Концентрация железа, меди, цинка и марганца значительно ниже МДУ на 14,6-79,24%, 69,66-88,73%, 34,84-57,2%, 70,42-83,78%» соответственно.

1.4. В крови количество никеля и свинца превышало норму, что наиболее выражено в зимне-стойловый период. Концентрация никеля на 64,42%, свинца на 24,7% выше нормы. Наряду с этим, количество железа, меди, цинка и марганца было значительно ниже нормы.

1.5. В молоке коров содержание свинца и никеля превышало ПДК зимой в 2,2 и 1,8 раза, весной в 2,3 и 2 раза, летом в 2,2 и 2 раза осенью в 2,1и 1,9 раза соответственно.

2. Избыточное содержание никеля и свинца в окружающей среде хозяйства привело к сезонным изменениям морфологических и биохимических показателей крови, состава, физико-химических и санитарно-гигиенических показателей молока.

126

2.1. В зимне-стойловый период в крови животных снижалось количество эритроцитов, гемоглобина; наблюдалась нейтропения и лимфоцитоз. В весенний период наиболее характерными были изменения белкового спектра крови: на 4% снижалось количество альбуминов при одновременном увеличении концентрации у-глобулинов.

2.2. В сыворотке крови отмечено увеличение активности аспартат- и ала-нинаминотрансферазы, что наиболее выражено в осенний период - на 12,36 и 10,58% соответственно.

2.3. Показатели неспецифической резистентности имели тенденцию к снижению в зимне-стойловый период: фагоцитарная активность составила 20,6%, фагоцитарное число - 1,7, фагоцитарный индекс- 2,75, бактерицидная активность - 43,4%, лизоцимная активность - 19,75%.

2.4. В молоке коров количество белка, жира, СОМО буферная емкость были значительно ниже нормы во все сезоны года. В тоже время титруемая кислотность превышала нормативные показатели. По содержанию микробных клеток молоко было 2 класса, по сычужно-бродильной пробе 3 класса.

3. Вермикулит обладает высокими адсорбционными свойствами, которые в большей степени выражены в отношении никеля и в меньшей степени относительно свинца.

4. Применение вермикулита дойным коровам в дозе 0,1 г/кг в течение 30 дней способствовало выведению из организма никеля и свинца, повышению концентрации эссенциальных элементов, нормализации морфологических и биохимических показателей крови, стимуляции факторов естественной защиты, улучшению состава, физико-химических и санитарно-гигиенических показателей молока.

4.1. Содержание никеля в крови коров опытной группы на 14-е сутки опыта понизилось на 70,89%, свинца - на 69,5% по сравнению с показателями контрольной группы. Снижение уровня этих элементов в крови происходило в основном за счет их выведения с калом и мочой. Одновременно с этим в крови

127 увеличился уровень железа на 95,59%, цинка на 12,48%, меди на 36,17%, марганца на 6,67%.

4.2. На 14-е сутки эксперимента в крови опытных животных увеличилось количество эритроцитов на 12,47%, гемоглобина на 20,88%, сегментоядерных нейтрофилов на 3,82%, моноцитов на 33,33%, содержание общего белка на 14,05%, альбуминов на 34,02%, глюкозы на 21,05% относительно значений, полученных в контрольной группе. Наряду с этим, снизилось содержание у-глобулинов на 18,75%, активность АсАТ и АлАТ на 6,87 и 2,72% соответственно. В этот же период наиболее существенно повысилась фагоцитарная активность крови животных. Бактерицидная и лизоцимная активность значительно повышалась на 30-е сутки применения вермикулита.

4.3. На фоне проведения фармакокоррекции содержание жира в молоке опытных коров было достоверно выше, чем в контроле на 16,07%, белка на 20%, СОМО на 2,46%, буферная емкость по щелочи на 25%, по кислоте на 15,15%. Титруемая кислотность снизилась на 10,26%. Классность молока повысилась до 1-го класса.

4.4. Под действием вермикулита в молоке опытных коров достоверно снизилось количество никеля на 56,52%, свинца на 50% относительно контроля.

5. Экономическая эффективность применения вермикулита на каждый затраченный рубль составила 9,96 рублей.

128

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью получения качественных и безопасных продуктов питания растительного и животного происхождения рекомендуем регулярно проводить локальный мониторинг объектов окружающей среды, кормов и крови по определению токсических элементов и разработке способов фармакокоррекции.

2. Для снижения токсического влияния и ускорения выведения никеля и свинца из организма дойных коров в условиях загрязнения этими элементами окружающей среды необходимо применять природный минерал вермикулит в дозе 0,1 г/кг живой массы 2 раза в сутки в течение 14 дней с интервалом 14 дней.

129