Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.04) на тему:Научное обоснование комплекса мероприятий по снижению отрицательного влияния никеля на организм домашних животных и санитарное качество продуктов животноводства в природно-техногенных провинциях Урала

?Г6 01

На правах рукописи

ГРИБОВСКИЙ ЮРИЙ ГЕННАДЬЕВИЧ

Научное обоснование комплекса мероприятий по снижению отрицательного влияния никеля на организм домашних животных и санитарное качество продуктов животноводства в природно-техногенных провинциях Урала.

16.00.04 - ветеринарная фармакология с токсикологией

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук

Троицк - 2000.

Работа выполнена в лаборатории Уральского филиала Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, на кафедре ветсанэкспертизы Уральской государственной академии ветеринарной медицины, на кафедре ветсанэкспертизы Московской ветеринарной академии им. К.И. Скрябина.

Научные консультанты: доктор ветеринарных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ, Г.А.Таланов доктор ветеринарных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, М.И.Рабинович

Официальные оппоненты:

доктор ветеринарных наук, профессор А.В.Ермолин

доктор ветеринарных наук, профессор Т.Г.Аббасов

доктор биологических наук, профессор Л.Н.Дроздова

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт арахнологии и энтомологии

Защита состоится «/£.» июня 2000 года в /( часов на заседании диссертационного совета Д.120.96.01 при Уральской государственной академии ветеринарной медицины (457100, г. Троицк, ул. Гагарина, 13, УГАВМ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат диссертации разослан « » 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат . .

.доцент Прокофьева Т.В

ветеринарных наук,

2 71.526, д

1. Общая характеристика работы

1.1. Актуальность темы. Одним из наиболее сложных регионов нашей страны в экологическом аспекте является Урал, где нп повышенном радиационном фоне имеются разрабатываемые месторождения ряда полезных ископаемых, выбросы цветной и черной металлургии, тепловых электростанций, предприятий химической промышленности, крупных животноводческих комплексов и ферм, автотранспорта, а также других загрязнителей окружающей среды.

Несмотря на некоторое снижение в последние годы уровня загрязнения окружающей среды вследствие спада промышленного производства и химизации сельского хозяйства, проблема эта остается актуальной. Для грамотного ведения производственной деятельности необходимо глубокое изучение сложившейся ситуации в каждом конкретном районе и дал:е хозяйстве.

Содержание макро- и микроэлементного состава почв, растений,

водоисточников Урала, их влияние на животных описаны в трудах многих исследователей (Д.П.Малюга, В В.Ковальский. А.Д.Гололобов, С. НГ. Лету нова, Н.В.Алексеева-Попова, А.А.Кабыш, А.Н.Кособрюхов, А.И.Сердюк, М.И.Рабинович, Г.П.ГрибовскиД, Н.А.Судаков и другие).

Зарегистрированы такие эндемические заболевания животных как селеновый, ртутный, мышьяковый токсикозы, тиреотоксикозы, эндемическая остеодистрофия, беломышечная болезнь телят и овец, паракератоз у свиней, алиментарная анемия поросят, энзоотическая атаксия овец и другие.

Между тем, среди биогеохимнческих провинции с аномальным содержанием различных элементов на Урале «никелевые» занимают значительную долю. Причем встречаются естественные, техногенные, а также природно-техногенные провинции с высоким содержанием никеля в окружающей среде.

В возникновении «никелевых» техногенных биогеохимических провинций ведущую роль играют предприятия цветной металлургии и разрабатываемые месторождения никеля. На Урале к ним можно отнести старейшие в России Верхне-Уфалейский никелевый комбинат в Челябинской области, Южуралникель в Оренбургской области и Режевский в Свердловской области, а также Черемшанское, Черноозерское, Тюленевское, Липовское, Гайское, Сахаринское, Киембаевское и другие месторождения, интенсивно разрабатываемые в настоящее время.

Избыток никеля в почве и воздухе (пылевые выбросы предприятий) приводит к контаминации этого элемента растениями. Животные, поедая их, накапливают никель в организме. Пищевые продукты, полученные от таких животных, также содержат его в избыточном количестве.

Вместе с тем, многими исследователями установлено вредное действие больших количеств никеля на организм животных и человека (Н.С.Ведров, 1934; Ф.И.Колпаков, 1965; А.А.Татарская, 1967; П.П.Движков, 1962; Г.И.Сидоренко, А.И.Ицкова, 1980; В.Н.Дроздов, 1984; М.НаЬеНе, 1987 и др.).

Однако степень загрязнения объектов окружающей среды в природных и природно-техногенных провинциях, влияние избытка никеля на организм животных, их продуктивность, качество получаемых от них продуктов, этиопатогенез, профилактика и лечение хронических никелевых токсикозов изучены пока недостаточно.

1.2. Цель и задачи исследований.

Цель: Установить никелевые провинции на Урале и разработать рекомендации по ведению сельскохозяйственного производства в них, обеспечить уменьшение вредного влияния избытка никеля на животных и качество получаемой продукции.

При выполнении диссертационной работы перед нами были поставлены следующие задачи:

исследовать почву, воду, корма Урала для определения границ никелевых провинций и естественных аномалии,

провести исследование органов и тканей животных, а также продуктов животноводства на содержание никеля и биогенных микроэлементов;

изучить клинико-биохимнческие, патоморфологическне и гистологические изменения у животных при хронических никелевых токсикозах;

определить мутагенные свойства солей никеля; разработать комплекс ветеринарно-санитарных и зоогигиенических мероприятий по профилактике и лечению заболеваний животных в «никелевых» провинциях;

обосновать максимально-допустимые уровни по содержанию никеля в кормах для животных;

провести ветеринарно-санитарную оценку продуктов убоя животных из хозяйств, расположенных в "никелевых" провинциях;

воспроизвести картину хронического никелевого токсикоза в условиях эксперимента при добавке никеля в рацион и доказать специфичность изменений в организме животных при избытке этого элемента в рационе;

испытать введение в рацион макро- и микроэлементов и других фармакокорректоров для уменьшения токсического влияния никеля,

разработать рекомендации по лечению и профилактике хронических никелевых токсикозов;

обосновать ветеринарно-санитарные разрывы между предприятиями по получению никеля и строящимися объектами животноводства;

разработать комплекс мероприятий позволяющих вести животноводство в «никелевых» провинциях.

1.3. Научная новизна.

впервые дана ветеринарно-санитарная и экологическая оценка основных природных и природно-техногенных никелевых провинций Урала;

описаны клинико-биохимические и патоморфологические изменения в органах животных при хроническом никелевом токсикозе: специфичность изменений для хронического никелевого токсикоза, подтверждена в опытах по моделированию указанного заболевания;

изучена степень загрязнения снегового покрова, почвы, растительности и продукции садоводческих товариществ г. Челябинска;

разработаны санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и строящимися животноводческими помещениями,

установлены принципы ветеринарно-санитарной оценки мяса и продуктов убоя при хроническом никелевом токсикозе,

определены максимально-допустимые уровни по содержанию никеля в кормах для животных;

предложены и испытаны добавки в рацион живочных уменьшающие отрицательное влияние никеля.

1.4. Практическая значимость и внедрение.

На основании выполненных нами исследований были утверждены следующие нормативные документы:

1) "Рекомендации по применению солей кобальта и йода для подкормки животных при повышенном содержании никеля в кормах". Утверждены ГУВ Госагропрома СССР 20.02.1989.

2) Во "Временных максимально-допустимомых уровнях (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах и кормовых добавках". МДУ по содержанию никеля. Утверждены ГУВ Госагропрома России п 1989 году по согласованию с Госсанэпиднадзором России.

3) "Методические рекомендации по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных". Утверждены ВАСХНИЛ в 1991 г.

4) В "Ветеринарно-санитарных требованиях при проектировании, реконструкции и эксплуатации животноводческих помещений, раздел санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и животноводческими объектами." Утверждены ГУВ Госагропрома СССР 04.03.87.

5) "Рекомендации по оптимизации минерального питания животных в хозяйствах Челябинской области". Утверждены НТС Челябинского областного агропромышленного комитета 01.10 1994

6) Система ведения агропромышленного производства Челябинской области на 1996-2000 годы. Челябинск, 1996 Раздел "Ветеринарное обеспечение животноводства", "Корма и кормление животных".

7) "Программа стабилизации и развития агропромышленного производства Челябинской области на 1996-2000 годы". Утверждена областным законодательным собранием и Администрацией Челябинской области. Раздел ветеринарно-санитарное обеспечение животноводства.

1.5. Основные положения, выносимые на защиту диссертации:

1) Результаты исследований по изучению распределения и уровня накопления никеля и сопутствующих элементов в объектах окружающей среды (почве, воде, растениях и др.) в природных и природно-техногенных биогеохимических провинциях Южного Урала

2) Описание клинико-биохимических, патанатомических изменений в организме животных при избытке никеля в рационе

3) Экспериментальные данные по распределению и уровню накопления никеля в органах и тканях домашних животных из биогеохимических провинций с избытком никеля и при экспериментальном введении его повышенных количеств в рацион крупного рогатого скота и кур

4) Данные о товарной и ветеринарно-санитарной характеристике туш и органов, пищевой и биологической полноценности мяса молодняка крупного рогатого скота из "никелевой" биогеохимической провинции

5)Разработанная с использованием комплекса органолептического, патоморфологического, бактерио-логического, физико-химического методов исследований научно-обоснованная ветеринарно-санигарная экспертиза и санитарная оценка продуктов убоя молодняка крупного рогатого скота из биогеохимической провинции с избытком никеля в рационе

6)Результаты испытаний препаратов фармакокоррекции никеля в организмах животных

7)Научно-обоснованная система мер и методов уменьшения вредного влияния никеля на здоровье сельскохозяйственных животных, повышения их продуктивности и получения от них продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормам, безопасной для потребления человеком

1.6.Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на Зональной конференции Урала «Актуальные проблемы интенсификации животноводства и подготовки специалистов» (Троицк, 1980), Международной конференции «Загрязненность экологических систем токсикантами и актуальные вопросы современной фармакологии и токсикологии. Подготовка кадров» (Троицк, 1996), Международном координационном совещании «Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных» (Воронеж,1997), Научно-практической конференции «Десятилетие природоохранной службы Российской Федерации. Проблемы. Решения. Перспективы»

(Челябинск, 1998), Научных чтениях «Белые ночи»(Санкт-Г1етербург, 1998), Международной научно-практической конференции «Технологические проблемы молочно-мясного скотоводства в зоне Урала и северного Казахстана»(Троицк, Карабалык, 1998), Всероссийской конференции, посвященной 20-летию Уральского филиала ВНИИВСГЭ «Экологические проблемы сельского хозяйства и производства качественной продукции», Второй Российской школе - Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы, посвященной 70-летию организации В.И.Вернадским Биогеохимической лаборатории и 100-летию со дня рождения В.В.Ковальского (Москва, 1999), расширенном межкафедралыюм совещании УГАВМ (г.Троицк, 2000)

1.7. Публикация результатов исследовании. По теме работы опубликовано 28 работ (14 в соавторстве), в большинстве которых автор является ответственным исполнителем.

1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на ЗЗу страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, предложений для практики и списка литературы, включающего 473 источников, из них 383 отечественных авторов. Работа иллюстрированз 52 таблицами, 3 рисунками, 6 графиками и диаграммами, имеет приложения.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материал и методы исследований

Работа по теме диссертации выполнялась в 1986-2000 годах, в соответствии с отраслевой тематикой НИР Всероссийского научно исследовательского института ветеринарной санитарии, гигиены и экологии по научной проблеме 0.51.09, заданию 14 7 86.90; в лаборатории Уральского филиала ВНИИВСГЭ, а также на кафедрах ветеринарно-санитарной

экспертизы Уральской государственной академии ветеринарной медицины и Московской ветеринарной академии им.К.И. Скрябина.

После ознакомления с геологическими картами Южного Урала, в 14 районах области и в г. Челябинске (как пример мегаполиса с большой концентрацией промышленных предприятий и других источников загрязнения) брали образцы почвы, снега, воды, кормов для животных и внутренних органов крупного рогатого скота для определения в них никеля и других тяжелых металлов и микроэлементов.

Проведено определение никеля и сопутствующих элементов в почве, воде и кормах в зоне выбросов Режевского и Верхле-Уфалейского никелевых комбинатов, а также Липовского, Сахаринского, Райского, В-Уфалейского и Режевского никелевых месторождений из Челябинской. Свердловской и Оренбургской областей. Параллельно было изучено накопление этого элемента в органах и тканях животных из «никелевых провинций».

Определение никеля и других тяжелых м«1аллов (железо, хром, цинк, медь, свинец, общий стронций, кадмий, марганец) в растворах вели атомно-абсорбционным методом на спектрофотометрах ЛАЯ-! и Квант^-ЭТА На основные питательные вещества корма исследовали при помощи инфракрасного анализатора.

Клиническое обследование животных из «никелевых» провинций проводили по общепринятым методам. Для биохимических исследований брали кровь от животных в пастбищным и стойловый периоды Патоморфологически и гистологически исследовали внутренние органы коров, телят и кур.

Общий белок определяли рефрактометрически; белковые фракции --электрофоретиески и растворами с разной ионной силой; гликопротеиды -определяли орциновым методом; пировиноградную кислоту колориметрически с использованием дифенилгидразина, глюкозу - по

Райнису-Устиновичу с ортотолуидином; сиаловые кислоты по Гессу; аминный азот - по Узбекову в модификации Чулковой; 11 -оксикортикостероиды - по Пашкову и Усватову; альдолазную активность -по Шапиро в модификации Брагинского, аспартатаминотрансферазу и алалинаминотрансферазу - по Райтману и Френкелю; щелочную фосфатазу -по Хаггинсу и Талалаю; бактерицидную активность кропи по Петрачеву со стандартными штаммами E.Coli и Staph. Aureus; белковосвязанный йод - по Акланду в модификации Силаевой, неорганический кальций, фосфор, щелочной резерв, сахар, каротин и витамин А - по методикам, утвержденным ГУВ МСХ СССР.

Аминокислотный состав белков сыворотки крови и мышечной ткани был установлен на чешском аминоаналиэаторе в Троицком ветеринарном институте.

Фосфор определяли колориметрически; кальций - титрометрически; эритроциты и лейкоциты - на Пикоскеле; гематокрит - центрифужным методом; гемоглобин - колориметрически.

Гистологические исследования проводили по общепринятым методикам с обезвоживанием материала в спиртах и заливкой в парафиновые блоки. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином по Ван-Гмзону

Содержимое рубца получали путем зондирования или при убое подопытных животных на мясокомбинате.

Количество и величину инфузорий в содержимом определяли в камере Горяева. Подсчет микроорганизмов в содержимом кишечника проводили согласно методическим указаниям.

Опыты на тетрахименах ставили по методике "Определения интегральной безвредности пищевых продуктов и кормов".

Моделирование никелевого токсикоза и изучение хронической токсичности этого элемента проводили на телятах и курах из хозяйств с содержанием никеля в кормах близким к средним по России показателям,

вводя его внутрь, с дальнейшим исследованием его распределения никеля в организме .

Параллельно проводили определение биохимических показателей крови по методикам, указанным выше.

Мутагенную активность никеля определяли в лаборатории токсикологии ВНИИВСГЭ.

Влияние никеля на усвоение фосфора, кальция, магния и других элементов рациона изучали в балансовых опытов на курах и телятах с добавкой в основной рацион никеля, никеля и кобальта, никеля и меди, никеля и железа, никеля и йода с контролем основных клиникогематобиохимических и гистологических показателей.

Фармакокоррекцию избытка никеля проводили путем введения в рацион препаратов серы, кобальта и йода молодняку крупного рогатого скота на откорме, а новорожденный телятам метионина и цистина.

Во время опыта изучали клинический статус животных, гематобиохимические показатели крови, аминокислотный состав белков крови и содержимое рубца на количество инфузорий, бактерий кишечной палочки, лактобактерий и стафилококков.

Производственные испытания проводили в совхозе Магнитный Агаповского района, на 300 головах крупного рогатого скота, путем добавки серы неорганической, солей кобальта и йода в рацион, содержащий повышенное количество никеля.

Для определения влияния никеля на качественную характеристику и ветеринарно-санитарную оценку продуктов убоя крупного рогатого скота было проведено два опыта. Первый - с введением этого элемента в рацион телят со средними по России показателями его содержания. Во втором -изучали продукты убоя из «никелевой» биогеохимической провинции.

У всех животных, участвовавших в экспериментах, был проведен предубойный и послеубойный осмотр. Убой и первичную переработку туш

подопытных животных проводили соблюдая общепринятые технологические операции и санитарные правила.

Материалом для биохимических, бактериологических, а также гистологических исследований служили пробы органов и тканей от сорока бычков.

Морфологический состав туш (массу костей и мышечной ткани) определяли методом обвалки. Предварительно туши взвешивали для определения потерь массы после созревания.

Влагоудерживающую способность мяса определяли по методу Грау и Хамма в модификации В.Воловинской и Б.Кельман. Влагу в мясе - путем высушивания навески, жир - в аппарате Сокслета, золу - параллельно с определением количества никеля в мясе.

Содержание общего белка в мясе рассчитывали по количеству белкового азота, полученного при определении фракционного состава азотистых веществ мяса.

Фракционирование белков мяса проводили по методу И.И.Иванова с соавторами (И.И.Иванов, В.А.Юрьев, 1961).

Ветеринарно-санитарная характеристика туш оценивалась по комплексу показателей органолептического, патоморфологического и физико-химического методов исследования. Органолепгическая оценка включала определение внешнего вида, цвета, запаха мяса и его консистенцию. Бактериологические исследования проводили по ГОСТу 21237-75.

Из физико-химических методов использовали количественное определение амино-амиачного азота по А.М Сафронову, определение коэффициента кислотность-окисляемость, а также учитывали показатели качественной реакции на продукты распада белка с 5% раствором меди сульфата в бульоне по С.А.Лубянецкому.

Было отобрано в общей сложности 1900 образцов почвы, 180 -

растений, 750 - кормов для животных, 150 - органов и тканей, 120 - воды и 550 - снегового покрова, клинически обследовано 4500 голов крупного рогатого скота. Для биохимических исследований брали кровь от 280 животных в пастбищный и стойловый периоды. Гистологически исследовали внутренние органы от 120 коров, телят и 200 кур.

Статистическую обработку результатов опытов проводили по Е.К.Меркурьевой (1970) и используя встроенные функции программы EXCEL для персонального компьютера.

3. Результаты собственных исследований.

3. 1. Исследования содержания никеля в объектах окружающей среды Уральского региона

Установлено, что содержание никеля в кормах для животных в

Челябинской области широко варьируется от 0,1 до 3,0 МДУ, а в отдельных пробах (в местах добычи и переработки никеля) превышает норму в десятки раз (более подробно ситуация в этих районах будет рассмотрена ниже). В среднем же количество этого элемента превышает максимально допустимый уровень на 15,5%, что примерно в 6,5 раз больше, чем в среднем по России. В почвах колебания содержания никеля менее выражены, чем в растениях - от 12 до 70 мг/кг, при среднем его содержании 40+18 мг/кг. В воде рек и озер Урала ни в одной пробе не было обнаружено превышения ПДК для питьевой воды по. никелю. Его содержание колебалось от 0,005 до 0,030 мг/л при ПДК=0,Ю0. Исключение составили водоисточники, связанные с предприятиями по переработке никеля.

Содержание никеля в почвах вокруг Верхне-Уфалейского никелевого комбината выше средних показателей по России (0,004%) от 2,5 до 260 раз. Особенно высокие показатели установлены в сторону господствующих

ветров (северо-восток). Около Черемшанского карьера содержание этого элемента выше средних показателей от 75 до 350 раз (0,3-1,4%).

В растениях возле В-Уфалейского комбината содержание никеля по сравнению со средними показателями по России (0,5 мг/кг), выше от 4 до 250 раз, причем постепенно уменьшалось с увеличением расстояния от комбината и коррелировало с розой ветров в данной местности. В водоисточниках вокруг Верхне-Уфалейского комбината установлено, что в большинстве проб их количество не превышает ПДК. Однако в реке Генералке возле комбината и в ее устье наблюдали превышение ПДК на 30%, а в Генеральном пруду даже - 500%.

Аналогичная ситуация наблюдалась вблизи Режевского никелевого комбината. Превышение допустимых уровней в почвах было от 11 до 40 раз, в растениях от 108 до 324 раз.

В-Уфалейское месторождение представлено Черем шанским, Черноозерским и Тюленевским карьерами.

Среднее количество никеля в почве месторождения составляет: около карьера - 1810 мг/кг; на расстоянии 0,5 км - 436,5 мг/кг; 1,0 км -275,0 мг/кг.; среднее содержание в руде -12500 мг/кг (1,25%), а в отдельных пробах до 12 - 18%. В растениях около карьеров содержание никеля достигает 436,5 мг/кг сухого вещества, что выше МДУ от 145,5 до 436,5 раз в зависимости от вида скота.

Водоисточников и животноводческих хозяйств вокруг Гайского месторождения нет. Это месторождение поставляет руду в г.Орск на комбинат Южуралникель Оренбургской области,

Содержание никеля в почве и растениях около рудника несколько ниже по сравнению с предыдущим карьером.

Липовское месторождение находится в Свердловской области и обеспечивает рудой Режевский никелевый комбинат.

Содержание никеля в руде от 1,2% до 4,7%. При исследовании проб почв и растений вдоль дороги, по которой перевозят руду, содержание никеля составляет в среднем 793 и 126 мг/кг соответственно.

Между Липовским месторождением и Режевским комбинатом находится отделение Останино, Режсвского совхоза.

Среднее содержание никеля в почвах на пастбищах этого отделения колеблется от 181 до 441 мг/кг, кобальта - от 10 до 360 мг/кг, а в растениях -21,6-81,0 и 0,5-9,3 мг/кг соответственно.

Сахаринское месторождение расположено в Челябинской области около г. Магнитогорска на землях совхоза Магнитный. Никеля содержится в почве от 112 до 315 мг/кг (217+35), в растениях - 4,75-6,75 (6+0,4)мг/кг, кобальта - 25-216 мг/кг и 0,5-5,0 мг/кг. Водоисточников в зоне рудника нет.

Установлено, что в снеговой воде г. Челябинска содержание никеля меняется от 0,01 до 0,425 мг/л. Максимум соответствует 350 ПДК для воздуха или 142 фоновым значениям. Среднее содержание никеля в снеге по городу - 0,012 мг/кг, т.е. 4 фоновых значения. В сельских районах Челябинской области среднее содержание этого элемента составило 0,09 мг/л талого снега или 90% от МДУ для воды водоисточников.

Увеличение концентрации никеля в почве, также как и в снеговом покрове, отмечается вблизи промышленных предприятий-загрязнителей и

крупных автомобильных магистралей. Г го содержание здесь колеблется и пределах 125,0-284,6 мг/кг почвы

Концентрация никеля в растениях на городской территории и в садоводческих хозяйствах Челябинска не всегда коррелировала с содержанием этого элемента в почвах и была, в среднем, в 4 раза выше максимально допустимого уровня для кормов животных

Следовательно загрязнителями окружающей среды никелем являются как никелевые комбинаты, так и карьеры, где добывается руда, а в городах -промышленные предприятия и автотранспорт Степень зафязнения окружающей среды никелем выше около комбинатов, по сравнению с рудниками.

3.2. Анализ заболеваемости животных в хозяйствах, расположенных около никелевых месторождении и комбинатов

Для изучения заболеваемости животных в хозяйствах, расположенных в зоне никелевых комбинатов и месторождений, проводили клинический осмотр и полное клиническое обследование животных в 3-х хозяйствах: около Режевского никелевого комбината и на Сахаринском месторождении никеля.

У коров отмечали неравномерность линьки г, иесенне-летнсе время и наличие челок. Поздняя и неодновременная линька, дерматиты чаше всего встречались в области холки, особенно у телят (25-30%) У 32% животных отмечали признаки остеодистрофии 1 и 2 фазы, а у отдельных животных -(0,5%) периодическое мочекровие. Падеж телят составил 24% от числа новорожденных, а продуктивность коров, на момент проведения

исследований, 2230 литра (по хозяйству 2760) при одинаковом уровне кормления

У 22% коров из подсобного хозяйства Режевского никелевого комбината установлены явные признаки остеодистрофии (рассасывание части 13 ребра, гибкость поперечно-реберных отростков поясничных позвонков, рассасывание хвостовых пошоиков на расстоянии 15-20 см от кончика хвоста, болезненность и увеличение печеночного поля, шаткость зубов). В меньшей степени эти симптомы отмечали у животных в отделениях Останино и Кировском. В последнем, в летний период были ярко выражены дерматиты коров особенно в области вымени. У многих животных наблюдали увеличение щитовидной железы и некоторое её уплотнение. По наблюдениям ветспециалистов хозяйств, у части животных на подсобном хозяйстве РНК (Режевский никелевый комбинат) отмечали мочекровие (около 0,5%). У 21-22% поголовья коров - гипотонию. Падеж новорожденных телят па Кировском отделении составил 20-25% (по хозяйству 6,3%). Удой на корову в год - 2230 л - на Кировском отделении, 2320 - в подсобном хозяйстве РНК и 2800 - в Останино. Симптомов кератитов и кератоконыонктивитов (никелевая слепота), описанных в Башкирии А.Д.Гололобовым и в Казахстане К.А.Нуршиным, не наблюдали.

При исследовании гематобиохимических показателей установили низкую бактерицидную активность крови, что указывает на снижение уровня резистентности организма коров и телок в хозяйствах. Весьма существенно была снижена активность апьдолазы, аспартатамино-трансферазы и аланинаминотрансфераэы по сравнению с нормой. Отмечали также снижение общего белка, глобулиновых фракций, гликоггротеидов.

3.3. Накопление н распределение никеля в органах и тканях сельскохозяйственных животных мри избытке его в рационе. Патоморфологические н гематологические изменения при никелевом отравлении.

Для определения накопления никеля в органах и тканях животных из биогеохимических провинций с повышенным содержанием никеля в объектах окружающей среды были проведены анализы мяса и паренхиматозных органов от коров Кировского отделения совхоза Mai нитный. При этом установлено значительное накопление никеля во всех исследованных органах и тканях коров по сравнению со средними по России показателями (в мясе до 7,3 мг/кг сухой ткани). Особенно много этого элемента в железах внутренней секреции (щитовидной и поджелудочной, 37,5 и 40,8 мг/кг сухой ткани), а также в селезенке и печени (17,4 и 8,3 мг/кг сухой ткани).

При гистологическом исследовании органов животных были обнаружены в печеночных клетках - неравномерное окрашивание, зернистость, ядра некоторых клеток сморщены, угловатой форм1 Купферовские клетки набухшие. Печеночные клетки в состоянии дистрофии. Стенки сосудов имеют отложение бесструктурного вещества, окрашиваемого в розовато-оранжевый цвет.

В сердечной мышце отмечено набухание волокон, поперечная исчерченность местами слабо выражена. В межклеточных прослойках имеются скопления лимфоидных клеток.

Легкие, селезенка и надпочечник без особенностей.

Эпителий канальцев почек набухший, местами слущивается, клубочки содержат большое количество спущенных клеточных элементов в состоянии зернистой дистрофии.

Центральная часть клеток концевых отделов поджелудочной железы окрашена в розовый цвет, местами клетки зернистоперерождены, островки Лангерганса выражены хорошо.

Щитовидная железа - увеличение диаметра фолликулов. Эпителий фолликул низко кубический с плотными ядрами. Мало тучных клеток.

Кишечник - слизистый и поджелезистый слои инфильтрированы клеточными элементами (лимфоциты и эозинофилы). Апикальные концы ворсинок местами опущены

Таким образом, установлены дистрофические изменения в щитовидной железе, печени, почках и сердечной мышце и особенно в кишечнике, где имеются признаки катарального воспаления. Изменения в печени и кишечнике видны и макроскопически.

3.4. Опыты с искусственным введением избытка никеля в рацион.

Для подтверждения специфичности выявленных клинико-биохимических изменений у животных был поставлен модельный опыт по добавке различных доз никеля. В опыте было 4 группы телят ( контрольная, с добавкой в рацион 0,05; 0,5 и 2,0 мг/кг массы тела никеля хлорида в виде раствора) из Байрамгуловского отделения Аргазинского совхоза Аргаяшского района, корма которого содержат основные микроэлементы и никель в пределах средних данных по России. Указанные дозировки

соответствуют содержанию никеля в рационах животных в природно-техногенных провинциях.

В результате проведенного опыта среднесуточный прирост живой массы тела у телят контрольной группы составил - 600, 2 группы -551, 3 -465 и 4-ой - 380 граммов. Следовательно прирост живой массы тела обратно пропорционален количеству никеля в рационе.

Клинически у телят, особенно 2-ой и 3-ей группы, отмечали начальные признаки рахита. Кератитов и дерматитов не было. При нанесении никеля хлорида в виде соли на кожу телятам на 6-7 сутки развивались признаки дерматита, особенно в области шеи. Такие изменения были отмечены у телят в зоне выбросов Режевского никелевого комбината По-видимому, дерматит развивается только при попадании соединений никеля непосредственно на кожу

Результаты биохимических исследований крови и сыворотки телят показали изменения, аналогичные установленным у животных в «никелевых» провинциях Однако выявить специфическое влияние никеля на отдельные показатели не удалось. Достоверные различия отмечены только по белковосвязанному йоду (Р<0,001). Это согласуется с клиническими показателями, гистологическими изменениями в щитовидной железе, выявленными у коров и телят Кировского отделения, совхоза Магнитный.

Снижение привесов у телят можно объяснить дистрофическими изменениями в кишечнике (что отражается на усвоении корма), щитовидной железе и печени, обнаруженными при искры гик у животных опытных

групп. Кроме того, при исследовании содержимого рубца установлено резкое уменьшение крупных форм инфузорий в 3 и 4 группах. Если у телят 1 группы крупных форм инфузорий было 74-76%, то у животных 3 и 4 групп - только 10-12%.

Для подтверждения правильности полученных результатов по действию никеля на инфузорий, в лаборатории УФ ВПИИВСГЭ был поставлен опыт на тетрахименах по методике "Определения интегральной безвредности пищевых продуктов и кормов".

Были изучены следующие концентрации никеля - 0,05; 0,1; I и 4,5 мг/мл Эти концентрации элементов можно получить при скармливании животным кормов и пастьбы в зоне промышленных выбросов никелевых комбинатов и месторождений этого элемента.

В результате установлена гибель клеток уже через 1 час после введения 4,5 мг/мл никеля в виде хлористой соли, а через 6 часов погибают все тетрахимены При дозе 1 мг/мл гак же через 1 час появляются мертвые клетки, количество которых увеличивается через 4 и 6 часов. Через сутки у оставшихся живых клеток отмечали вращательные движения. При дозе 0,05 и 0,1 мг/мл гибель отдельных клеток отмечена через 4 и 6 часов, а через 24 часа оставшиеся клетки были подвижны, без морфологических изменений

Таким образом, подтверждено, что соли никеля оказывают выраженное влияние на простейших.

При изучении мутагенной активности солей никеля на штаммах сальмонелл ТА-1535 и ТА-1538 без метаболической активации установлена достаточно выраженная мутагенная активность у солей никеля, причем \ никеля сульфата несколько больше, чем у никеля хлорида.

Для определения усвоения никеля в зависимости от его количества в рационе был поставлен балансовый опыт на курах в возрасте 1 года на Челябинской птицефабрике. При этом увеличивали содержание никеля в рационе с 202 до 775 и 2919 мкг на курицу, что в пересчете на 1 кг корма составляет 1,42; 5,45 и 20,56 мг.

Установлено, что его усвоение составило по группам соответственно 71,2+9,3; 561,3+12,0 и 1900,04+53,3 мг на курицу в сутки (Р<0,001). Таким образом, чем выше доза никеля в рационе, тем больше его усваивается. При этом у кур подопытных групп снизилась продуктивность (88,0 и 76,8% соответственно по отношению к контрольной группе), прирост живой массы уменьшился на 7,8 и 35% соответственно по отношению к контролю. Уменьшилось усвоение Са, Mg, Си.

При гистологическом исследовании у подопытных кур также отмечали дегенеративные изменения в паренхиматозных органах и некроз ворсинок эпителия тонкого кишечника.

На основании проведенных исследований и данных литературы были разработаны временные МДУ по содержанию никеля в кормах для животных, которые составили на сухое вещество корма 3 мг/кг сухого вещества корма (ПДКв), а для кур несушек и молочных коров 1 мг/кг корма.

При изучении накопления никеля вокруг В-Уфалейского и Режевского никелевых комбинатов установлено, что в почве и растениях максимально допустимые уровни (МДУ) по направлению розы ветров происходило до 5 км от предприятий по добыче и переработке этого элемента, а п других направлениях (уже в пределах МДУ) - на расстоянии 2-3 км. Исходя из этого факта, были рекомендованы санитарные разрывы

для строительства животноводческих ферм, равные 2-3 км против розы ветров и 5 км по её направлению.

Эти санитарные разрывы утверждены Главным управлением ветеринарии МСХ.

Для дальнейшего изучения хронической токсичности никеля и подтверждения специфичности полученных ранее результатов в «никелевых» провинциях, вводили никель внутрь в составе рациона курам и исследовали распределение этого элемента в организме, влияниея на гематобиохимические и гистологические изменения, продуктивность животных, а также его выделения с яйцом.

Для этого птиц поделили на 3 группы. 1-я контрольная, 2-я группа дополнительно к основному рациону получала 2 мг никеля в виде хлористой соли и 3 группа - 10 мг никеля на 1 кг массы тела. Дозировка никеля была рассчитана по средним и максимальным показателям согласно приведенным нами ранее исследованиям в кормах, взятых около никелевых комбинатов и в районе месторождений этого металла.

При биохимическом исследовании крови установлено некоторое увеличение общего белка, гликопротеидов, сиаловых кислот у подопытных кур подопытных групп. Возможно, никель в исследуемых дозах, воздействуя на печень, стимулирует образование белка.

Было установлено закономерное снижение количества белковосвязанного йода, бактерицидной активности сыворотки крови. Содержание никеля в органах и тканях у кур повышается в прямой зависимости от количества этого элемента в рационе. У кур контрольной группы содержание никеля в сыворотке крови увеличивается с 16 до 250 и

375 мкг%. Количество никеля в мышцах возрастает с 1,1 до 2,5 и 2.75 мг/кг соответственно.

Особенно много никеля у кур подопытных групп накапливается в поджелудочной железе (до 55 мг/кг) и в щитовидной железе (до 56 мг/кг). Выведение никеля с яйцом повышается с 0,5 до 2,5 и 5,0 мг/100 г яичной массы.

У подопытных кур отмечены весьма существенные патогистологические изменения в органах и тканях. При введении никеля в дозе 2 мг/кг характерные изменения были в печени и кишечнике. Печень -светло-коричневого цвета, местами с сильными геморрагиями. В тонком и толстом кишечнике наблюдали сероватый налег на слизистых оболочках. В единичных случаях кишечник был покрыт мелкими пузырьками с эксудатом светлого цвета. У двух кур наблюдали кровоизлияния на эпикарде.

При даче никеля в 10 мг/кг живой массы патологию отмечали в печени и кишечнике. Печень имела рыхлую консистенцию, местами с кровоизлияниями, светло-глинистого цвета. В тонком отделе кишечника -черный налет на серозной оболочке.

При гистологическом исследовании значительные изменения были в паренхиматозных органах, а также в кишечнике, щитовидной и поджелудочной железах.

В первой подопытной группе, получавшей с рационом 2 мг/кг живой массы никеля, наблюдали в сердце - отек интерстициапьнон ткани, потерю поперечной и продольной исчерченности волокон, кровоизлияния,

эндотелий сосудов набухший, местами очаговую зернистую дистрофию. В печени - имела место зернистая дистрофия, цитоплазма гепатоиитов и клетки Куппера набухшие, отек пространств Гисса, очаговый разроет соединительной ткани междольковых пространств, пролиферация ретикулоэндостициальной системы (РГС), гипоплазия желчных протоков, гиперемия сосудов и пролиферация желчных протоков.

В почках - зернистую дистрофию эпителия мочевых канальцев, ядра не везде видны, отек клубочков и их атрофия, набухание эндотелия капилляров.

Толстый отдел кишечника - катарально-некротическое воспаление, некроз и десквамация ворсинок, эпителия на ворсинках нет, десквамация и дистрофия эпителия слизистых желез, пролиферация (разроет соединительной ткани) слшистой оболочки, клеток РГС". Лимфатические фолликулы увеличены с явлениями гиперплазии. Тонкий отдел кишечника -пролиферация клеток РГС, дистрофия желез, отек интерстициалышй ткани. Гиперплазия фолликулов и атрофия, распад ткани желез, слущивание апикальных частей ворсинок Поджелудочная железа - явление некроза, дольчатое строение не везде выражено, огек интерстициальной гкани, гиперемия сосудов

Щитовидная железа - фолликулы растянуты, разной формы, уплотнение эпителия фолликулов, гиперемия сосудов, кровоизлияния, коллоидная дистрофия, отек интерстиция, пролиферация клеток РГС.

При гистоисследовании органов от кур 2-ой подопытной группы (доза никеля 10 мг/кг) наблюдали аналогичные, но более выраженные изменения, чем у кур 1 группы. В сердце - явления обширных кровоизлияний и потеря

местами поперечной исчерченности с пролиферацией 15 интерстиции. В печени - зернистая, жировая или вакуольная дистрофия, эозинофилия, пролифераты в междольковой ткани и паренхиме. Почки - дистрофия коркового и мозгового слоев, гиперемия сосудов, очаговая пролиферация. Кишечник - некроз ворсинок ярко выражен, в подслизистом слое инфильтрация эозинофилов и лимфоцитов. Поджелудочная железа -изменения характерные для кур 1 подопытной группы. Щитовидная железа пролиферация резко выражена, разрыв фолликул и разроет соединительной ткани.

В аналогичном опыте на телятах были получены сходные результаты. На основании проведенной работы можно сделать вывод о том, что повышение содержания никеля до 2 и более мг на кг массы тела вызывает понижение продуктивности теляг и к\р несушек, чт можно объяснить нарушением функции щитовидной железы (гшютреоз), снижением количества крупных форм инфузорий и рчбце ie.ni г, серьёзными патологоморфологическим и гистологическим изменениям в органах и гканях. Значительно увеличивается количество пике.1:1 в крови, печени, поджелудочной и щитовидной железе, а также выведение его с яйцом.

3.5. Фармакокоррекция хронических никелевых токсикозов В настоящее время пока нет фармакологических средств коррегирующих повышенное поступление никеля с кормом в организм домашних животных. Поэтому были проведены балансовые опыты на курах и телятах с добавкой микроэлементов (медь, кошмы железо и йод).

предположительно уменьшающих отрицательное влияние избытка этого элемента.

Выбор препаратов осуществлялся по следующим соображениям:

Кобальт обладает близкими химическими и биологическими свойствами никелю. В месторождениях эти элементы встречаются вместе. На возможность использования кобальта в качестве антагониста никелю указывал Кабыш A.A. Соли меди рекомендовали применять при избытке никеля в рационе Ковальский В.В. и Гололобов А.Д. Соли железа снижают усвоение многих макро- и микроэлементов животными, в том числе возможно влияние и на отложение никеля. Препараты йода применяли для фармакокоррекции гипотиреоза, обнаруженного у домашних животных при хроническом никелевом токсикозе в предыдущих опытах.

Было проведено 5 опытов на курах и телятах разного возраста по добавке вышеуказанных элементов. Во всех опытах были получены сходные результаты подробно изложенные в диссертации. Для примера приводим данные исследований полученные у кур. Птицы были разбиты на 6 групп.

1 группа контрольная (ОР - основной рацион)

2 группа ОР ± 2 мг никеля (в виде NiCI2*6H20)

3 группа ОР + 2 мг никеля + 0,5 мг кобальта ( в виде СоС12*6Н20)

4 группа ОР + 2 мг никеля + 3 мг меди (в виде (CuS04*5H20)

5 группа ОР + 2 мг никеля + 5 мг железа (в виде FeS04*7H20)

6 группа ОР ± 2 мг никеля + 0,3 мг йода (в виде KJ)

По клиническому состоянию у кур за период опыта существенных различий по группам не выявлено

Наименьший прирост живой массы был во второй и третьей группах кур, которые получали никель и кобальт (40+7 и 42+5 против 60+4 граммов в контрольной группе, Р<0,05).

Куры, получавшие дополнительно к никелю медь, железо, йод достоверных отличий по весу от контрольных птиц не имели.

Куры второй и третьей групп имели и более высокую яйценоскость, которая была выше на 7,5 и 12,2% соответственно против кур контрольной группы. Следует отметить, что у кур всех опытных групп наблюдали интенсивную линьку.

При анализе гематобиохимических показателей установили некоторое увеличение гемоглобина у кур всех подопытных групп (более выражено в группе, получавшей кобальт и никель), а также количество общего белка (исключение группа никель+железо). Увеличение общего белка произошло в основном за счёт глобулиновых фракций Однако различия математически не достоверны.

Весьма значительные изменения произошли у кур по содержанию в сыворотке крови белковосвязанного и неорганического йода. В связи со значительным колебанием этих показателей (до следов).

Было отмечено резкое увеличение количества кур с гипотиреозом во всех группах получавших соли никеля.

Установлено достоверное уменьшение усвоения кальция при введении никеля хлорида в рацион (Р<0,01). Добавка солей кобальта.

железа, йода не только восстанавливает этот показатель, но и вызывает его превышение по сравнению с контролем.

Положительно отразилось введение солей микроэлементов (за исключением никеля) на усвоение фосфора. Соли меди недостоверно снизили баланс магния.

Усвоение никеля достоверно снизилось только при введении в рацион солей меди (на 25%), кобальт даже несколько увеличил отложения этого элемента (11%).

При исследовании органов и тканой кур на содержание никеля можно отметить резкое увеличение его в щитовидной железе у кур «никелевой» группы (49 мг/кг против 28 у кур контрольной группы). Добавка солей кобальта, меди, железа и йода снижает )гот показатель до 29,5-36, причем наибольшее снижение происходит при введении кобальта хлорида. В остальных органах (сердце, легкие, желудок, печень, почки, селезенка, тонкий и толстый отдел кишечника, поджелудочная железа) количество никеля увеличено против показателей у контрольных кур, но каких либо достоверных различий между группами не отмечается.

Таким образом, в результате проведенных опытов было подтверждено отрицательное влияние на организм кур и телят солей никеля в дозе 2 мг на кг массы тела, приводящее к изменению функции щитовидной железы и к серьезным патогистологическим изменениям в органах и тканях.

Применение в качестве антагонистов солей йода, кобальта, меди и железа приводит к некоторому улучшению обменных процессов. Наилучшие результаты при фармакокоррекции избытка никеля у телят

были получены при добавлении в рацион солей меди, однако при этом отмечается усиление дистрофии печени

Повышение привесов и улучшение общего сосшяния \ жиишныч наблюдали при даче кайода.

Для фармакокоррекции избытка никеля препаратами кобальта и сочетания кобальта с каиодом было проведено три опыта на le.nnax: один с искусственной затравкой никеля и два на животных из провинции с повышенным содержанием этого элемента в кормах. В результате первого опыта было дополнительно подтверждено отрицательное влияние на организм телят солей никеля в дозе 2 мг на кг массы юла, приводящее к изменению функции щитовидной желеш и к серьезным патогистологическим изменениям в орг анах и тканях Установлено, ч го применение солей йода и кобальта приводи! к иекошром\ улучшению обменных процессов. Наибольшее выведение никеля ш орыипима теля! отмечено при добавлении в рацион одновременно солеи йода и кпбалыа

Испытание в качестве препаратов фармакокоррекции шбьпка никеля серы неорганической и серусодержащпх амипокислоi

По данным многих авторов (В.А.Дистрелло. ЕФЯкимчук. М.Я.Ставров, Э.В.Кузьмин, В.С.Яковлев, P.Kennedy, В.Sieben, Л И Сердюк, В.А.Молоканов), сера препятствует всасыванию тяжелых металлов из кишечника и способствует выведению их из организма, почтму было испытано, для фармакокоррекции никелевого токсикоза, введение серы в рацион молодняку КРС на откорме и метионина и цистина новорожденным телятам, у которых микробный синтез -них аминокислот еще недостаточен. Были поставлены 2 опыта. Откормочному молодняку добавляли в

рацион кобальта хлорид, калия йодид и серу неорганическую Телятам профилакгорного возраста - кобальта хлорид, калия йодид, мепкшин и цистин.

В результате проведенных исследований установили, что введение в рацион серы, особенно в сочетании с кобальтом и йодом, способствует восстановлению продуктивности и нормализации обмена веществ. Указанная добавка оправдана экономически. Дача мегионина и цистина телятам профилакторного возраста в никелевой провинции способствовала увеличению прироста живой массы тела, но в меньшей степени, чем микроэлементы.

3.6. Производственные испытания исследованных ранее микродобавок в «никелевой» биогеохнмической провинции

Производственные испытания установленных в предыдущих опытах добавок в рацион телятам, провели в совхозе ((Магнитный» Агаповского района, Челябинской области, земли которого расположены на территории Сахаринского никелевого месторождения.

Для этого были взяты 300 телят 6-ти месячного возраста, которых поделили на 2 группы по принципу аналогов по 150 животных в каждой. Из обеих групп выделили по 10 телят для клинических и морфобиохимических исследований. Первая группа служила контролем. Телятам второй группы вводили дополнительно к основному рациону 5 г серы неорганической, 2,5 мг йода в виде калия йодида и 10 мг кобальта в виде кобальта хлорида. Продолжительность опыта - 3 месяца.

В результате проведенной работы установлено, что количество никеля в рационе было выше максимально допустимого уровня в 8,2 раза в обеих группах.

Гематобиохимические исследования показали некоторое увеличение количества эритроцитов и гемоглобина в крови, каротина, глюкозы и неорганического йода в сыворотке крови у подопытных животных в опытной группе, по сравнению с контрольной. Различия по остальным показателям крови были недостоверны.

Введение в рацион серы, солей кобальта и йода способствовало увеличению количества инфузорий с 350 тыс. в 1 мл содержимого рубца до 420 тыс., причем в основном за счет крупных форм. В кале количество кишечной палочки и кокков возросло с 0,23 и 0,0008% до 0,7] и 0,0126% соответственно.

Нормализация обмена веществ и микрофлоры в желудочно-кишечном тракте положительно сказалась на приросте живой массы тела у телят. Среднесуточный прирост живой массы тела у животных составил в контрольной группе - 831 г, а в опытной - 890 г. То есть в сутки от каждого теленка получено на 59 г больше, в месяц - 1,77 кг, а в пересчете на год -21,24 кг.

На основании проведенной работы можно сделать вывод о положительном действии от введения в рацион телятам в эндемической никелевой провинции серы неорганической, кобальта и йода. Указанная добавка способствует снижению отрицательного влияния никеля, что выражается в приросте живой массы тела телят.

В результате ряда проведенных опытов и производственных испытаний добавки серы неорганической, солей кобальта и йода в рацион крупного рогатого скота, содержащий повышенное количество никеля, были разработаны "Рекомендации по применению солей кобальта и йода для подкормки животных при повышенном содержании никеля в кормах", утвержденные ГУВ Госагропрома и "Методические рекомендации по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных", утвержденные ВАСХНИЛ.

3.7, Качественная и ветерана рио-санитарная характеристика продуктов убоя бычков при экспериментальном и естественном никелевом токсикозе

Для определения влияния никеля на качественную характеристику и ветеринарно-санитарную оценку продуктов убоя крупного рогатого скота было проведено два опыта. Первый - с введением этого элемента в рацион телят из Аргазинского совхоза, Аргаяшского района, Челябинской области со средними по России показателями его содержания, во втором изучали продукты убоя из «никелевой» биогеохимической провинции (совхоз Магнитный, находящийся в зоне выбросов Сахаринского никелевого месторождения).

Как в первом опыте, так и во втором, животные получали приблизительно одинаковую дозу никеля - около 1,8 мг/кг живой массы в сутки.

Предубойный осмотр животных показал отсутствие ярких клинических признаков отравления никелем как у бычков из биогеохимической провинции с избытком никеля, так и у бычков, получавших этот элемент с рационом в качестве добавки. Температура,

пульс, частота дыхания у всех исследованных нами животных также не отличались от нормы.

Послеубойный осмотр внутренних органов бычков показал наличие видимых патологических изменений в печени у 28% животных из биогеохимической провинции с избытком никеля и у 40% животных из опытной группы, получавших избыток никеля с рационом.

В обоих опытах наблюдали изменение цвета органа до светло-желтого и разрыхление паренхимы. Это подтвердили и результаты гистологических исследований.

Что касается товарной характеристики туш, заметных различий обнаружено не было. В обоих опытах во всех группах туши можно было отнести к первому классу, первой категории, говядина.

При избытке никеля (в первом опыте) наблюдали некоторое уменьшение предубойной массы и убойного выхода на 0,8%, однако различия математически не достоверны. Масса внутренних органов, в том числе и печени, достоверно не изменялась.

Определение предубойной массы, массы туш и органов бычков из никелевой биогеохимической провинции показало отсутствие достоверных различий между группами с видимыми изменениями в печени и без таковых по этим показателям. Исключение составляет печень, масса которой была больше в первой группе.

При исследовании соотношения костей и мышечной ткани и потерь массы туш при созревании, наблюдали некоторое уменьшение процента мышечной ткани в тушах животных, получавших дополнительно никель с рационом, по сравнению с контролем (на 0,8%) и увеличение потерь массы туш на 0,1%. Однако различия математически недостоверны. Величина влагоудерживающей способности мяса животных, коррелирующая с потерями массы туш при созревании, была также несколько ниже, но математически недостоверна. Во втором эксперименте, при изучении этих

показателей, существенных различий между группами с видимыми изменениями в печени и без таковых также не обнаружили.

Также как и в предыдущих опытах, наблюдалось наибольшее накопление никеля в щитовидной и поджелудочной железе, а также в печени, селезенке и сердечной мышце. Меньше всего никеля откладывалось в кишечнике.

При определении общего химического состава мяса было обнаружено, что избыток никеля изменяет содержание общего белка, воды, жира я зольного остатка.

Установлено, что избыток никеля значительно влияет ¡¡а фракционный состав азотистых веществ в мясе. В первом эксперименте в мясе от животных опытной группы наблюдали достоверное уменьшение общего белкового азота, азота саркоплазматических и миофибрнллярных белков и увеличение небелкового азота и азота белков стромы.

Как в первом, так и во втором эксперименте по качественному составу аминокислот разницы между группами не установлено.

В количественном отношении по отдельным аминокислотам достоверной разницы также не выявлено. Однако по сумме аминокислот наблюдались различия. Так, в первом эксперименте в контрольной группе, по сравнению с опытной, была больше сумма аминокислот на 5,2%, сумма незаменимых аминокислот - на 2,8% и сумма заменимых аминокислот - на 5,1%. Во втором эксперименте в группе без видимых изменений в печени была больше сумма аминокислот на 3,6% и сумма заменимых аминокислот - на 2,0%. Сумма незаменимых аминокислот была практически одинакова в обеих группах.

Анализируя процессы созревания и порчи мяса, можно отметить в опыте с подкормкой никелем некоторое снижение устойчивости мяса при хранении. У животных с видимыми изменениями в печени также наблюдается тенденция к ослаблению устойчивости мяса при хранении, несмотря на недостоверность различий между группами. Об этом говорит

более быстрое изменение рН в щелочную сторону, накопление амино-амиачного азота и уменьшение коэффициента кислотность-окисляемость.

Можно заключить, что избыточное поступление никеля в организм животных отрицательно сказывается на пищевой- и биологической полноценности мяса, изменяя его биохимический состав, санитарные показатели и приводя к накоплению этого элемента в органах и тканях в повышенных количествах. Следовательно, ветеринарно-санитарную оценку продуктов убоя молодняка крупного рогатого скота из биогеохимических провинций с избытком никеля необходимо проводить комплексно, на основании результатов органолептического, химико-токсикологического, биохимического и бактериологического исследований.

Результаты исследований по качественной и ветеринарно-санитарной

характеристике продуктов убоя бычков при экспериментальном и естественном никелевом токсикозе были использованы при составлении "Методических рекомендаций по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных", утвержденных ВАСХНИЛом.

3. ВЫВОДЫ

1. 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, Южуралникель в Оренбургской области и Режевский в Свердловской области, а также Черемшанское, Черноозерсксе, Тюленевское, Липовское, Гайское, Сахаринское, Киембаевское и другие никелевые месторождения, интенсивно разрабатываемые в настоящее время. Кроме того, антропогенными источниками загрязнения никелем являются выбросы предприятий черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, автотранспорт.

2. Уровни загрязнения почв никелем в природных никелевых провинциях достигают 1,7 % от сухой массы, а в растениях - -136 м: , к: сухой массы.

3 В городах, на примере Челябинска, источниками загрязнения почв, растений, плодово-ягодной и овощной продукции в пригородных садоводческих хозяйствах являются выбросы предприятий металлургии, автомобильного транспорта и тепловых электростанций Уровень загрязнения никелем снега достигает 0,425 мг/л, почв - 280 мг/кг, растений в городе и садоводческой продукции - 12.8 мг/кг сухого вещества

4. Избыток никеля в рационе отрицательно сказывается на организме крупного рогатого скота. У большинства из них развивается хронический никелевый токсикоз, выражающийся в снижении аппетта, упи иншис! и. продуктивности, симптомах остеедистрофии, гипотонии рубца, у телят -диареи, высоком проценте падежа, а в первые дни жизни - рахит; у к}р -симптомы авитаминоза А, остеодистрофии, снижении продуктивности, биохимических и патоморфологических изменениях г, органах и 1каннх 5. У животных как при экспериментальном, так и естественном получении избытка никеля с рационом, наблюдаются гематологические изменения, проявляющиеся эозинофидией, патоморфологические - инфильтрацией в подслизистые ткани кишечника эозинофилов и лимфоцитов, десквамации апикальных частей ворсинок тонкого отдела кишечника, деструктивно-дистрофическими, некробиотическими и некротическими явлениями в селезенке, почках, печени, поджелудочной и щитовидной железах и других внутренних органах

6. При хроническом никелевом токсикозе в условиях никелевых провинций, а также при экспериментальном воспроизведении этого заболевания установлено снижение количества инфузорий до 270 в мм" в содержимом рубца крупного рогатого скота в основном ¡а счет крупных форм.

7. На основании проведенных опытов на животных, биотестировании с использованием тетрахимен и парамеций, исследований содержимого

рубца на количество и состав инфузорий, моделировании хронического никелевого токсикоза при различных количествах никеля в рационе, определения содержания никеля в продуктах убоя крупного рогатого скота установлен максимально допустимым уровень (МДУ) по содержанию никеля в кормах для животных, который равен а кормах для молочных коров и яйценоских кур 1,0 мг/кг сухого вещества, в остальных кормах дли всех видов и возрастов - 3,0 мг сухого вещества.

8. На основании исследований почв и кормов для животных на содержание никеля на разном расстоянии от никелевых комбинатов, определены санитарные разрывы при строительстве животноводческих помещений от предприятий цветной металлургии, которые равны, с учетом розы ветров, от 3 до 5 километров.

9.При моделировании хронического никелевого токсикоза введением в рацион крупного рогатого скота и птицы в районах, благополучных но содержанию никеля в кормах, солей этого элемента в лозах, примерно равных его содержанию в эндемических провинциях, удалось воспроизвести картину этого заболевания и доказать специфичность его проявлений.

10. Установлена мутагенная активность никеля хлорида и никеля сульфата.

11. В результате испытаний добавок животным в рацион с повышенным содержанием никеля железа, меди, кобальта, йода, серы, метионина и цистина с целью профилактики и лечения никелевого токсикоза лучшие результаты получены от добавки в рацион крупному рогатому скоту серы 5 грамм, 10 мг кобальта хлорида и 2,5 мг калия йодида на 100 кг живой массы, а у телят нрофилакторного возраста - незаменимых аминокислот метионина и цистина У кур положительное влияние при хроническом никелевом токсикозе пол\'чено от введения в рацион 0,5 мг кобальта и 0,5 мг йода

!2. При экспериментальном введении никеля в рацион телят в дозе 1,8 ,'.:г/::г живой массы в течение 45 суток, а также нао.'цзденнямн за телятами при выращивании до 19-ти месячного возраста в биогеохнмнческой провинции со средним ежесуточным поступлением этого элемента около 1,8 мг/кг живой массы клинических признаков "никелевого" отравления и видимых патологических изменений у животных не установлено, за исключением изменений в печени. У '10% животных мри экспериментальном введении никеля и у 28% бычков из биогеохимической провинции изменения в печени характеризовались ее увеличением, светло-желтым или охряно-желтым цветом и разрыхлением паренхимы

!3. Диагноз на хронически:: никелевые токсикозы на осноеа::::::

комплексных исследований: анализа геохимической ситуации, подтвержденными лабораторными исследованиями на содержание никеля в почве (более 50 мг/кг), кормах (более 3 мг/кг), воде (более 0,1 мг/л), печени (более 5 мг/кг), мяса и мясопродуктах (более 0,5 мг/кг) и молоке (более 0,! мг/л)

!4. При ветеринарной санитарной оценке продуктов убоя животных из никелевой биогеохимической провинции и в опыте с дачей этого элемента с рационом в дозе 1,8 мг/кг живой массы никеля установлено:

14.1. Избыточное ежесуточное поступление никеля с рационом не оказывает существенного влияния на товарные и органолептические показатели гуш молодняка крупного рогатого скота

14.2 В мясе экспериментальной группы животных, получавших избыток никеля в течение 45 суток, в сравнении с контролем, установлено уменьшение количества общего белка на !,!4%, жира на 0,1% и увеличение содержания влаги на 0,96%. Аналогичного характера достоверные различия были установлены и в мясе животных из биогеохнммческой провинции с наличием патологии в печени

14.3. В мясе экспериментальной группы животных с дачей никеля, в сравнении с контролем, установлено уменьшение азота

саркоплазматических белков на 1,40; азота миофибриллярных белков - на 1,10 и увеличение азота белков стромы на 0,65 и небелкового азота на 0,28 мг/г свежей ткани, а также уменьшение суммы аминокислот - на 5,2% и суммы незаменимых аминокислот - на 5,1%. Практически аналогичные изменения были установлены и в мясе животных из биогеохимической провинции с наличием патологии в печени

15. Никель накапливается в организме домашних животных тем больше, чем дольше его поступление в организм и чем выше количество элемента в рационе.

15.1. При экспериментальной даче животным никеля с рационом в дозе 1,8 мг/кг живой массы в течение 45 суток накопление его остатков в мясе составляет 1,20 мг/кг, что превышает максимально допустимый уровень для мясных продуктов в 2,4 раза.

15.2. У молодняка крупного рогатого скота из биогеохимической провинции с избытком никеля при откорме его до 19-ти месячного возраста, содержание этого элемента в мясе находилось в пределах 1,48-1,81 мг/кг, что выше ПДК в 2,9-3,6 раза. У опытных животных установлено превышение максимально допустимого уровня остатков никеля в субпродуктах (сердце, печень, почки) в 2-5 раз.

15.3. У коров дойного стада из хозяйства, находящегося на территории никелевой биогеохимической провинции, содержание этого элемента в мясе превышает максимально допустимый уровень до 13 раз, в паренхиматозных органах - до 16 раз и в железах внутренней секреции - до 80 раз.

16. По общему химическому составу, количественному содержанию саркоплазматических и миофибриллярных белков, а также количественному содержанию аминокислот и наличию никеля выше допустимого уровня, мясо подопытных животных может быть отнесено к категории пониженного качества.

4. Практические предложения

Основные практические предложения изложены в "Рекомендациях по применению солей кобальта и йода для подкормки животных при повышенном содержании никеля в кормах", во "Временных максимально-допустимомых уровнях (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах и кормовых добавках" МДУ по содержанию никеля, в "Методических рекомендациях по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных" и в "Ветеринарно-санитарных требованиях при проектировании, реконсфукнии и эксплуатации животноводческих помещений, раздел санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и животноводческими объектами."

5. Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Грибовский ЮГ Патоморфолого-биохимические изменения в мясе бычков из никелевых биогеохимических провинций. //Актуальные проблемы интенсификации животноводства и подготовки специалистов. Троицк, 1990, с.75. ■

2. Сердюк А.И., Грибовский Ю.Г. Некоторые показатели качества мяса животных из биогеохимических провинций с повышенным содержанием никеля в окружающей среде./'Актуальные проблемы ветеринарной и юотехнической науки в интенсификации животноводства Материалы конференции посвященной 70-летию МВА, М., 1990,с.67

3. Грибовский Ю Г. Ветеринарно-санитарная оценка проду ктов убоя крупного рогатого скота, выращенного в никелевых биогеохимических провинциях.//Информационно-рекламный выпуск N24-91. ЦНТИ. Челябинск, 1991,с.1.

4. Грибовский Ю.Г. Распределение никеля во внутренних органах бычков из никелевой эндемической провинции. //'Актуальные проблемы

интенсификации животноводства и подготовки специалистов. Троицк, 1992. с.22.

5. Грибовский Ю.Г. Оптимизация микроэлементного питания крупного рогатого скота в степных районах Челябинской области .//Экологические проблемы ветеринарной санитарии.,М.,1993,с.92

6. Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г Токсикологические характеристики ряда сельскохозяйственных предприятий, пострадавших от радиационного загрязнения.//Реализация государственной программы Российской Федерации по радиационной реабилитации Уральского региона..Екатеринбург, 1993,с.68.

7. Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г. Рекомендации по оптимизации минерального питания животных в хозяйствах Челябинской области. Утверждены НТС Челябинского агропромышленного комитета. Челябинск, 1994.

8. Грибовский Г.П., Ожиганов В Г , Грибовский Ю.Г., Рекомендации по размещению сырьевых баз и предприятий перерабатывающей промышленности в пострадавших от радиационного загрязнения районах Челябинской области Утверждена министерством но чрезвычайным ситуациям, 1994

9. Грибовский Ю.Г. К проблеме микроэлементного питания крупного рогатого скота в Челябинской области /.'Проблемы ветеринарной санитарии и экологии. Сборник научных грудов Том 99, М, 1995, с.98.

10. Грибовский Г.П., Грибовский ЮГ. Некоторые аспекты экологической ситуации в Челябинской области и ее влияние на качество сельскохозяйственной продукции //Труды ВНИИВСГЭ, В сб.Проблемы ветеринарной санитарии и экологии М, 1995. с.55

11. Грибовский Г.П., Грибовский ЮГ Некоторые аспекты экологической ситуации в Челябинской области и ее влияние на качество

сельскохозяйственной продукции //Журнал "Проблемы экологии Южного Урала" N3, Челябинск, 1995 с.32.

12 Грибовский Ю.Г. Влияние избытка никеля в рационе на фракционный состав саркоплазмагических белков в мясе бычков. ''''Материалы международной конференции "Загрязненность экологических систем токсикантами и актуальные вопросы современной фармакологии и токсикологии. Подготовка кадров", Троицк, 1996, с.23-24.

13 Система ведения агропромышленного производства Челябинской области на 1996-2000 гг. Челябинск, 1996 с. 1 ! 0.

14 Грибовский Ю.Г. Влияние избытка никеля па санитарные показатели продуктов убоя крупного рогатого скота. /'/Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных. Международное координационное совещание. Воронеж, 1997, с. 202.

15 Смирнов А.М., Луганский С.Н., Грибовский Ю.Г. Экологические проблемы пчеловодства и возможные пути их решения. //'Проблемы экологии Южного Урала. 1997, N4, с. 11.

16 Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г., Мероприятия по снижению влияния токсинов на качество сельскохозяйственной продукции в экологически неблагоприятных хозяйствах. //Сборник тезисов научно-практической конференции "Десятилетие природоохранной службы Российской Федерации. Проблемы. Решения Перспективы",Челябинск,1998, с.75.

17. Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г., Распределение и накопление тяжелых металлов в воде, рыбе, водорослях и донных сложениях из водохранилища тепловой электростанции в Челябинской области.//Научные чтения "Белые ночи", тезисы докладов. Санкч-Петербург, 1998, с.68.

18 Грибовский Ю.Г., Калдаманов У М. Обеспеченность микроэлементами рационов крупного рогатого скота Карабалыкской опытной станции. //Материалы международной научно-практической

конференции "Технологические проблемы молочно-мясного скотоводства в зоне Урала и северного Казахстана". Троицк, Карабалык, 1998, с.9.

19. Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г., Тяжелые металлы в организме рыб из водохранилища тепловой электростанции.//Сборник научных, трудов «Проблемы ветеринарной санитарии и экологии».М. 1998, г. 150 с.50-52.

20. Грибовский Ю.Г. Содержание тяжелых металлов в рыбе и водорослях из водоемов тепловой электростанции. //Материалы международной научно-практической конференции "Технологические проблемы молочно-мясного скотоводства в зоне Урала и северного Казахстана". Троицк, Карабалык, 1998, с. 127.

21. Казачков Е.Л., Коваленко B.JL, Казачкова Э.А., Грибовский Г.П., Грибовский Ю.Г., Дель Т А., Воропаева Е.Е. О возможном влиянии микроэлементозов на репродуктивную функцию женщин.//Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 20-летию-Уральского филиала ВНИИВСГЭ "Экологические проблемы сельского хозяйства и производства качественной продукции", Москва-Челябинск, 1999, с.62.

22. Грибовский Ю.Г. Ветеринарно-санитарная оценка продуктов убоя крупного рогатого скота из "никелевых" биогеохимических провинций.//Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 20-летию Уральского филиала ВНИИВСГЭ "Экологические проблемы сельского хозяйства и производства качественной продукции", Москва-Челябинск, 1999, с.62.

23. Грибовский Ю.Г. Нарушения обмена веществ при хронических никелевых токсикозах у животных на Урале.//Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 20-летию Уральского филиала ВНИИВСГЭ "Экологические проблемы сельского хозяйства и производства качественной продукции", Москва-Челябинск, 1999, с.63.

24. Грибовский Ю.Г. Токсикологическая характеристика никеля и нормирование максимально допустимого уровня.//Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 20-летию Уральского филиала ВНИИВСГЭ "Экологические проблемы сельского хозяйства и производства качественной продукции", Москва-Челябинск, 1999, с.66.

25. Грибовский Ю.Г. Нарушение обмена веществ при хронических никелевых токсикозах у животных на Урале //Сборник научных трудов «Проблемы ветеринарной санитарии и экологии», М., т. 107, 1999, с. 109

26. Грибовский Г.П., Грибовский Ю Г. Никелевые токсикозы у животных на Урале//Материалы (тезисы, доклады, воспоминания). Вторая Российская школа. Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы. Посвященная 70-летию организации В.И.Вернадским Биогеохимической лаборатории и 100-летию со дня рождения В.В.Ковальского, М., 1999, с. 149.

27. Грибовский Ю.Г. Исследование почвенного покрова и растительности г.Челябинска на загрязненность никелем.// Информационный листок N 83-012-00, ЦНТИ ,г.Челябинск, 2000.

28. Грибовский Ю.Г. Снижение уровня заболеваемости животных на Урале при хронических никелевых токсикозах // Информационный листок N 83-013-00, ЦНТИ.,г.Челябинск, 2000.

Актуальность. Интенсивное освоение природных ресурсов, развитие промышленности, сельского хозяйства и других видов воздействия человека на окружающую среду ставит целый ряд задач комплексного использования биосферы, охраны растительного и животного мира, получения безопасных продуктов питания людей (А.М.Смирнов, 1997, 1999; Р.А.Кадиров,1998; Н.В.Гончарик,1998; Ю.А Овсянников, 1998 и другие).

Решение этих задач возможно лишь на основе глубокого понимания природных процессов и путей влияния на них антропогенных факторов.

Одним из наиболее сложных регионов нашей страны в экологическом аспекте является Урал, где на повышенном радиационном фоне имеются разрабатываемые месторождения ряда полезных ископаемых, выбросов цветной и черной металлургии, тепловых электростанций, предприятий химической промышленности, крупных животноводческих комплексов и ферм, не всегда рациональное применение средств химизации сельского хозяйства, а также другие загрязнители окружающей среды (В.А.Ивлев, 19 98;

JI.А.Ахмадуллина, 1999; Р.Я.Ахтямов, 1999; В.А.Бакунин, 1999 и другие.)

Несмотря на некоторое снижение в последние годы уровня загрязнения окружающей среды вследствие спада промышленного производства и химизации сельского хозяйства, проблема эта остается актуальной. Для грамотного ведения производственной деятельности на Урале необходимо глубокое изучение сложившейся ситуации в каждом конкретном районе и даже хозяйстве.

Неравномерное распределение окружающей среде, недостаток их микроэлементов в в рационе, сочетание повышенного количества токсичных металлов с радионуклидами, микотоксинами, пестицидами и другими токсикантами вызывают у животных хронические токсикозы, нарушения обмена веществ вплоть до возникновения эндемических заболеваний. Это приводит к снижению продуктивности животных, ухудшению санитарных показателей продукции, затруднениям при производстве продуктов диетического и детского питания.

Изучением экологической ситуации на Урале и выяснением влияния ее на состояние здоровья животных и качество продукции занимались в течение более пятидесяти последних лет научные работники института имени Вернадского (Д.П.Малюга, 1945, 1950, 1963; ученики В.В.Ковальского -А.Д.Гололобов, 1960, С.Н.Летунова, 1976 и другие),

Ботанического института имени Комалова АН России (Н.В.Алексеева-Попова,1970), Троицкого ветеринарного института (А.А.Кабыш,19 62, 1963, 1966, 1968,

А.Н.Кособрюхов, 1966, А.И.Сердюк, 1984, 1991,

М.И.Рабинович 1964-99, В.Н. Лазаренко; 1999; и др.), Уральского филиала ВНИИ ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (Г.П.Грибовский, 1963, 1969, 1995, 1999), 6

Башкирского СХИ (Н.А.Судаков, 1967, 89; 3.Янгузарова, 1998 и многие другие).

В работах этих исследователей проанализировано содержание макро- и микроэлементов в почвах, растениях, водоисточниках на Урале, их влияние на животных. Зарегистрированы такие эндемические заболевания животных как никелевый, селеновый, ртутный, мышьяковый токсикозы, тиреотоксикозы, эндемическая остеодистрофия, беломышечная болезнь телят и овец, паракератоз у свиней, алиментарная анемия поросят, энзоотическая атаксия овец и другие.

Среди биогеохимических провинций с аномальным содержанием различных элементов, на Урале, «никелевые» занимают значительную долю. Причем встречаются естественные, техногенные, а также природно-техногенные провинции с высоким содержанием никеля в окружающей среде.

В возникновении техногенных биогеохимических провинций ведущую роль играют предприятия цветной металлургии и разрабатываемые месторождения никеля. На Урале к ним можно отнести старейшие в России Верхне-Уфалейский никелевый комбинат в Челябинской области, Южуралникель в Оренбургской области и Режевский в Свердловской области, а также Черемшанское, Черноозерское, Тюленевское, Липовское, Гайское, Сахаринское, Киембаевское и другие месторождения, интенсивно разрабатываемые в настоящее время.

Избыток никеля в почве и воздухе (пылевые выбросы предприятий) приводит к контаминации этого элемента растениями. Животные, поедая их, накапливают никель в 7 организме. Пищевые продукты, полученные от таких животных, также содержат его избыточное количество (Г.М.Кабыш, 197 8; 3.Н.Ризаев, 1974; Ильин В.Б.,1982; 1991; O.Palusova, et.al., 1986, Р.А.Кадиров, • 1999; Николаева Н.И., Шайдаров A.A. 1998, Макаров Ю.И., с соавт. 1985, 1991, 1995).

Вместе с тем, многими исследователями установлено вредное действие больших количеств никеля на организм животных и человека (Н.С.Ведров, 1934; Ф.И.Колпаков, 1965; А.А.Татарская, 1967; П.П.Движков, 1962; Г.И.Сидоренко,

A.И.Ицкова, 1980; В.Н.Дроздов, 1984; М.Haberle, 1987 и др . ) .

Ряд авторов отмечают возникновение специфических поражений внутренних органов животных при избыточном содержании никеля в рационе(Н.Т.Елаховская в соавт.(1980);

B.C. Колесник с соавт.(1953)- у мышей; Я.М.Грушко и др.(1953)- у кроликов; К.А.Нуршин (1980,1981)- у овец и крупного рогатого скота): дистрофию печени и почек, атрофию селезенки, лимфатических узлов, скелетной и сердечной мускулатуры, поражение центральной нервной системы, что несомненно влияет на качество продукции получаемой, от сельскохозяйственных животных.

Однако степень загрязнения объектов окружающей среды в природных и природно-техногенных провинциях, влияние избытка никеля на организм животных, их продуктивность, качество получаемых от них продуктов, этиопатогенез, профилактика и лечение хронических никелевых токсикозов изучены пока недостаточно. 8

Исходя из этого, при выполнении диссертационной работы, перед нами были поставлены следующие задачи:

- исследовать почву, воду, корма Урала с целью определения границ никелевых провинций и его естественных аномалий; провести исследование органов и тканей животных, а также продуктов животноводства на содержание никеля и биогенных микроэлементов;

- изучить клинико-биохимические, патоморфологические и гистологические изменения у животных при хронических никелевых токсикозах;

- определить мутагенные свойства солей никеля;

- разработать комплекс ветеринарно-санитарных и зоогигиенических мероприятий по профилактике и лечению заболеваний животных в «никелевых» провинциях;

- обосновать максимально-допустимые уровни по содержанию никеля в кормах для животных;

- провести ветеринарно-санитарную оценку продуктов убоя животных из хозяйств, расположенных в "никелевых" провинциях;

- воспроизвести картину хронического никелевого токсикоза в условиях эксперимента при добавке никеля в рацион и доказать ее специфичность;

- испытать введение в рацион макро- и микроэлементов с целью уменьшения токсического влияния никеля; 9

- разработать рекомендации по лечению хронических никелевых токсикозов;

- обосновать ветеринарно-санитарные предприятиями по получению никеля объектами животноводства.

Научная новизна

Впервые:

- дана ветеринарно-санитарная и экологическая оценка основных природных и природно-техногенных никелелвых провинций Урала;

- достаточно полно описаны клинико-биохимические и патоморфологические изменения в органах животных при хроническом никелевом токсикозе, специфичность изменений для хронического никелевого токсикоза подтверждена в опытах по моделированию указанного заболевания;

- разработаны и утверждены МСХ СССР санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и строящимися животноводческими помещениями.

- изучена степень загрязнения снегового покрова, почвы, растительности и продукции садоводческих товариществ г.Челябинска; и профилактике разрывы между и строящимися

- разработаны принципы ветеринарно-санитарной оценки мяса и продуктов убоя при хроническом никелевом токсикозе;

- разработаны и утверждены МДУ по содержанию никеля в кормах для животных.

Практическое значение

Дана характеристика нескольких природных и природно-техногенных провинций на Урале, что позволяет проводить в них мероприятия по своевременной диагностике, профилактике и лечению хронических никелевых токсикозов и дать научно-обоснованную оценку получаемой в этой местности животноводческой продукции.

Разработаны МДУ содержания никеля в кормах для животных, санитарные разрывы при строительстве ферм от никелевых комбинатов.

Дана оценка садоводческой продукции природных товариществ около г. Челябинска.

Разработаны, апробированы на большом поголовье и утверждены ГУВ МСХ СССР добавки в рацион животным, снижающие отрицательное влияние никеля на организм, количество и качество получаемой продукции/ Разработан научно обоснованный комплекс мероприятий по снижению отрицательного влияния никеля на организм домашних животных и санитарное качество продуктов животноводства в природно-техногенных провинциях Урала и утвержден ВАСХНИЛ.

11

На защиту выносятся следующие положения:

1) Результаты исследований по изучению распределения и уровня накопления никеля и сопутствующих элементов в объектах окружающей среды (почве, воде, растениях и др. ) в природных и природно-техногенных биогеохимических провинциях Южного Урала.

2) Экспериментальные данные по распределению и уровню накопления никеля в органах и тканях домашних животных из биогеохимической провинции с избытком никеля и при его экспериментальном введении повышенных количеств в рацион.

3) Данные о товарной характеристике туш и органов, пищевой и биологической полноценности мяса молодняка крупного рогатого скота из "никелевой" биогеохимической провинции.

4) Ветеринарно-санитарная характеристика продуктов убоя молодняка крупного рогатого скота при избытке никеля в рационе.

5)Разработанная с использованием комплекса органолептического, патоморфологического,бактериологического, физикохимического методов исследований, научно-обоснованная ветеринарно-санитарная экспертиза и санитарная оценка продуктов убоя молодняка крупного рогатого скота из биогеохимической провинции с избытком никеля в рационе.

6)Научно-обоснованная система мер и методов уменьшения вредного влияния никеля на здоровье сельскохозяйственных

12 животных, повышения их продуктивности и получения от них продукции соответствующей санитарно-гигиеническим нормам, безопасной для потребления человеком.

На основании выполненных исследований были утверждены следующие нормативные документы:

1) "Рекомендации по применению солей кобальта и йода для подкормки животных при повышенном содержании никеля в кормах". Утверждены ГУВ Госагропрома СССР 20.02.1989.

2) "Временный максимально-допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах и кормовых добавках". Нормы по кобальту и никелю. Утверждены ГУВ Госагропрома России в 198 9 году по согласованию с Госсанэпиднадзором России.

3) "Методические рекомендации по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных". Утверждены ВАСХНИЛ в 19 91 г.

4) "Ветеринарно-санитарные требования при проектировании, реконструкции и эксплуатации животноводческих помещений, санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и животноводческими объектами." Утверждены ГУВ Госагропрома СССР 0 4.03.87.

5) "Рекомендации по оптимизации минерального питания животных в хозяйствах Челябинской области". Утверждены НТС Челябинского областного агропромышленного комитета 01.10.1994.

13

6) Система ведения агропромышленного производства Челябинской области на 1996-2000 годы. Челябинск, 1996. Раздел "Ветеринарное обеспечение животноводства", "Корма и кормление животных".

7) "Программа стабилизации и развития агропромышленного производства Челябинской области на 1996-2000 годы". Утверждена областной Думой и Администрацией Челябинской области.

5. ВЫВОДЫ

1. 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, Южуралникель в Оренбургской области и Режевский в Свердловской области, а также Черемшанское, Черноозерское, Тюленевское, Липовское, Гайское, Сахаринское, Киембаевское и другие никелевые месторождения, интенсивно разрабатываемые в настоящее время. Кроме того, антропогенными источниками загрязнения никелем являются выбросы предприятий черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, автотранспорт.

2. Уровни загрязнения почв никелем в природных никелевых провинциях достигают 1,7 % от сухой массы, а в растениях - 436 мг/кг сухой массы.

3. В городах, на примере Челябинска, источниками загрязнения почв, растений, плодово-ягодной и овощной продукции в пригородных садоводческих хозяйствах являются выбросы предприятий металлургии, автомобильного транспорта и тепловых электростанций. Уровень загрязнения никелем снега достигает 0,425 мг/л, почв - 280 мг/кг, растений в городе и садоводческой продукции -12,8 мг/кг сухого вещества.

4. Избыток никеля в рационе отрицательно сказывается на организме крупного рогатого скота. У большинства из них развивается хронический никелевый токсикоз, выражающийся в снижении аппетита, упитанности, продуктивности, симптомах остеодистрофии, гипотонии рубца, у телят -диареи, высоком проценте падежа, а в первые дни жизни - рахит; у кур -симптомы авитаминоза А, остеодистрофии, снижении продуктивности, биохимических и патоморфологических изменениях в органах и тканях.

5. У животных как при экспериментальном, так и естественном получении избытка никеля с рационом, наблюдаются гематологические изменения, проявляющиеся эозинофилией, патоморфологические - инфильтрацией в подслизистые ткани кишечника эозинофилов и лимфоцитов, десквамации апикальных частей ворсинок тонкого отдела кишечника, деструктивно -дистрофическими, некробиотическими и некротическими явлениями в селезенке, почках, печени, поджелудочной и щитовидной железах и других внутренних органах.

6. При хроническом никелевом токсикозе в условиях никелевых провинций, а также при экспериментальном воспроизведении этого заболевания установлено снижение количества инфузорий до 270 в мм в содержимом рубца крупного рогатого скота в основном за счет крупных форм.

7. На основании проведенных опытов на животных, биотестировании с использованием тетрахимен и парамеций, исследований содержимого рубца на количество и состав инфузорий, моделировании хронического никелевого токсикоза при различных количествах никеля в рационе, определения содержания никеля в продуктах убоя крупного рогатого скота установлен максимально допустимый уровень (МДУ) по содержанию никеля в кормах для животных, который равен в кормах для молочных коров и яйценоских кур 1,0 мг/кг сухого вещества, в остальных кормах для всех видов и возрастов - 3,0 мг сухого вещества.

8. На основании исследований почв и кормов для животных на содержание никеля на разном расстоянии от никелевых комбинатов, определены санитарные разрывы при строительстве животноводческих помещений от предприятий цветной металлургии, которые равны, с учетом розы ветров, от 3 до 5 километров.

9.При моделировании хронического никелевого токсикоза 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, удалось воспроизвести картину этого заболевания и доказать специфичность его проявлений.

10. Установлена мутагенная активность никеля хлорида и никеля сульфата.

11. В результате испытаний добавок животным в рацион с повышенным содержанием никеля: железа, меди, кобальта, йода, серы, метионина и цистина с целью профилактики и лечения никелевого токсикоза лучшие результаты получены от добавки в рацион крупному рогатому скоту серы 5 грамм, 10 мг кобальта хлорида и 2,5 мг калия йодида на 100 кг живой массы, а у телят профилакторного возраста - незаменимых аминокислот метионина и цистина. У кур положительное влияние при хроническом никелевом токсикозе получено от введения в рацион 0,5 мг кобальта и 0,5 мг йода.

12. При экспериментальном введении никеля в рацион телят в дозе 1,8 мг/кг живой массы в течение 45 суток, а также наблюдениями за телятами при выращивании до 19-ти месячного возраста в биогеохимической провинции со средним ежесуточным поступлением этого элемента около 1,8 мг/кг живой массы клинических признаков "никелевого" отравления и видимых патологических изменений у животных не установлено, за исключением изменений в печени. У 40% животных при экспериментальном введении никеля и у 28% бычков из биогеохимической провинции изменения в печени характеризовались ее увеличением, светло-желтым или охряно-желтым цветом и разрыхлением паренхимы.

13. Диагноз на хронические никелевые токсикозы ставится на основании комплексных исследований: анализа геохимической ситуации, подтвержденными лабораторными исследованиями на содержание никеля в почве (более 50 мг/кг), кормах (более 3 мг/кг), воде (более 0,1 мг/л), печени (более 5 мг/кг), мяса и мясопродуктах (более 0,5 мг/кг) и молоке (более ОД мг/л)

14. При ветеринарной санитарной оценке продуктов убоя животных из никелевой биогеохимической провинции и в опыте с дачей этого элемента с рационом в дозе 1,8 мг/кг живой массы никеля установлено:

14.1. Избыточное ежесуточное поступление никеля с рационом не оказывает существенного влияния на товарные и органолептические показатели туш молодняка крупного рогатого скота.

14.2 В мясе экспериментальной группы животных, получавших избыток никеля в течение 45 суток, в сравнении с контролем, установлено уменьшение количества общего белка на 1,14%, жира на 0,1% и увеличение содержания влаги на 0,96%. Аналогичного характера достоверные различия были установлены и в мясе животных из биогеохимической провинции с наличием патологии в печени.

14.3. В мясе экспериментальной группы животных с дачей никеля, в сравнении с контролем, установлено уменьшение азота саркоплазматических белков на 1,40; азота миофибриллярных белков - на 1,10 и увеличение азота белков стромы на 0,65 и небелкового азота на 0,28 мг/г свежей ткани, а также уменьшение суммы аминокислот - на 5,2% и суммы незаменимых аминокислот - на 5,1%. Практически аналогичные изменения были установлены и в мясе животных из биогеохимической провинции с наличием патологии в печени.

15. Никель накапливается в организме домашних животных тем больше, чем дольше его поступление в организм и чем выше количество элемента в рационе.

15.1. При экспериментальной даче животным никеля с рационом в дозе 1,8 мг/кг живой массы в течение 45 суток накопление его остатков в мясе составляет 1,20 мг/кг, что превышает максимально допустимый уровень для мясных продуктов в 2,4 раза.

15.2. У молодняка крупного рогатого скота из биогеохимической провинции с избытком никеля при откорме его до 19-ти месячного возраста, содержание этого элемента в мясе находилось в пределах 1,48-1,81 мг/кг, что выше ПДК в 2,9-3,6 раза. У опытных животных установлено превышение максимально допустимого уровня остатков никеля в субпродуктах (сердце, печень, почки) в 2-5 раз.

273

15.3. У коров дойного стада из хозяйства, находящегося на территории никелевой биогеохимической провинции, содержание этого элемента в мясе превышает максимально допустимый уровень до 13 раз, в паренхиматозных органах - до 16 раз и в железах внутренней секреции - до 80 раз.

16. По общему химическому составу, количественному содержанию саркоплазматических и миофибриллярных белков, а также количественному содержанию аминокислот и наличию никеля выше допустимого уровня, мясо подопытных животных может быть отнесено к категории пониженного качества.

6. Практические предложения

Основные практические предложения изложены в "Рекомендациях по применению солей кобальта и йода для подкормки животных при повышенном содержании никеля в кормах", во "Временных максимально-допустимомых уровнях (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах и кормовых добавках". МДУ по содержанию никеля, в "Методических рекомендациях по диагностике и профилактике никелевых токсикозов у животных" и в "Ветеринарно-санитарных требованиях при проектировании, реконструкции и эксплуатации животноводческих помещений, раздел санитарные разрывы между предприятиями цветной металлургии и животноводческими объектами."

274