Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.08) на тему:Ртутьсодержащие соединения в органах и тканях животных, выделение с молоком и пути снижения при производстве молокопродуктов

Министерство общего и профессионального образования РФ Московский государственный университет прикладной биотехнологии

РГ6

БЕЛОУСОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ

РТУТЬСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ ЖИВОТНЫХ, ВЫДЕЛЕНИЕ С МОЛОКОМ И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОКОПРОДУКТОВ

16.00.08 - Гигиена животных, продуктов животноводства и ветеринарно-саннтарная экспертиза

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Москва - 1997

ОД На правах рукописи

УДК 619:614.3:546.49

Работа выполнена в Московском государственном университете прикладной биотехнолог ни '

Научный руководитель -

доктор биоло] ических наук, профессор Жулснко Василий Николаевич

Официальные онноненты -

доктор ветеринарных наук, профессор Аббасов Тофнг Гусейнович

кандидат ветеринарным наук, допоит Матвийчук Владимир Михайлович

Ведущее предприятие -

Московская госуда|>ственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии

часов на заседании диссертационного совета Д.063.46.03 в Московском юсударстпенном университете прикладной бжиехнолопш по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 33 МГУИБ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ Автореферат рачоелан « 1997 г.

Г

В

/у (Ю

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современные условия нашей жизни уже невозможно сравнивать с существовавшими еще сравнительно недавно. Нужно отдавать себе отчет в том, что к тому химическому окружению которое наблюдалось в начале ХХ-го столетия, мы уже никогда не сможем вернуться. Биосфера вступает в такой период развития, когда ее живое вещество находится на пороге изменения своего химического строения (Ф.Я.Шипуиов, А.М.Степанов, В.А. Фролов, 1981), особенно по микроэлементному составу. Согласно прогнозам специалистов по токсикологии окружающей среды, тяжелые металлы и их соединения могут стать самыми опасными коктаминантами среды обитания, превосходя даже отходы атомных электростанций.

Не без оснований полагают (¡СРейли, 1985), что ртуть является одним из самых опасных токсических элементов, которые могут встретиться в нашей пище и объектах ветеринарного контроля. На этом металле сосредоточено особое внимание токсикологов и экспертов качества пищевых продуктов. Регулярный контроль за уровнями рту!содержащих соединений проводится во всех развитых странах. Ртуть, как токсический элемент, представляет значительную опасность, накапливаясь в организмах при поступлении в малых количествах и, по сообщениям отдельных авторов, выделяется с молоком лактирующих животных и кормящих матерей. Молоко является продуктом детского и диетического питания и к нему необходимо предъявлять особые требования (Г.АТаланов и др.,1980) по количеству содержания отдельных токсичных соединений.

В нашей стране, по разным причинам, до последнего времени эти вопросы изучались и освещались в научной литературе ^достаточно глубоко. Вместе с тем, данная проблема требует своего решения как в теоретическом, так и в практическом отношении. Необходимо дальнейшее системное изучение вопросов, касающихся выделения ртутьсодержащих соединений с молоком лактирующих животных, с учетом степени опасности для подсосного молодняка, а также распределения их в различных фракциях молока в зависимости от этапа его технологической переработки. Особое место занимает проблема освобождения молока от остатков ртутьсодержащих соединений при превышении в готовой продукции максимально допустимых уровней (МДУ, 1990г)

1-119

1

Цель и задачи исследовшшй. Целью настоящей работы является изучение накопления, распределения и выделения разнорадикальных соединений ртути у отдельных видов тактирующих животных, выращенных в разных геохимических зонах и обоснование закономерностей снижения уровней ртуги в молокопродуктах при их изготовлении.

Б связи с чем для решения поставлены следующие задачи:

♦ установить фактическое содержание ртути в объектах ветерннарного контроля отдельных животноводческих хозяйств двух геохимических зон в зависимости от расстояния до крупных промышленных объектов;

♦ определить в условиях различных молочных комбинатов фактическое содержание ртути в цельном молоке, молочных продуктах и детских готовых смесях;

♦ ориентировочно изучить динамику накопления и выделения ртути с молоком дойной коровы в условиях эксперимента при оральном поступлении эгилмеркурхло-рида (ЭМХ) дробными дозами;

♦ установить выделение с молоком, накопление и распределение в органах и тканях крольчат-сосунов разнорадикальных соединений ргути при хроническом посгун-лении ЭМХ и ртути нитрата через организм датирующих крольчих;

♦ изучить в экспериментальных условиях особенное™ распределения ртути в отдельных фракциях молока и возможные пути ее снижения в готовых молокопродукгах при различных технологических схемах их изготовления.

Наушая новизна. В результате проведенных исследований впервые получены обобщенные данные по фактическому содержанию общей ртути в молоке . отдельных видов датирующих животных и готовых молочных продуктах в различных геохимических зонах. Установлены особенности распределения ртутьсодержа-щих соединений в объектах ветеринарного надзора в зависимости от расстояния до крупных ртушьгх месторождений. Внесены некоторые дополнения в методику осуществления процесса минерализации исследуемых образцов для количественного определения общей ртуш в молоке н молочных продуктах методом беспламенной атомной снектрофоюметрии. Установлена коррелятивная зависимость между содержанием ртути в крови и молоке, в крови и органах некоторых видов жииошых при мш рации разиорадикальных соединений в организм подсосного молодняка с моло-

г

кои. Показано распределение ртути в белковой и жировой фракциях молока н обоснованы пути снижения ее уровней при производстве отдельных молокопродукгов по этапам технологической цепи.

Практическая значимость. Установленные уровни содержания общей ртути в органах, тканях и молоке разновозрастных животных, а также отдельных молокопродуктах позволяют рекомендовать в условиях биогеохимических провинций разработку инструктивных документов по оптимизации питания людей, выращиванию кормовых растений и продуктивных сельскохозяйственных животных. Представленные материалы диссертационной работы, использованы Союзконсср-вмолоко, ВНИИГИНТОКС и Институтом Питания АМН России для составления рекомендаций и методических указаний по гигиенической экспертизе пищевых про-дуктоп и проведению экспертных арбитражных исследований продукции коптам и-нированной ртутью. Установленные коррелятивные зависимости между содержанием ртути в крови, органах и тканях животных позволяют проводить более точную и своевременную диагностику ртутной интоксикации. Установленное снижение количеств ртутьсодержащих соединений при изготовлении отдельных молокопродукгов имеет большое значение для практики и, в первую очередь, при расчете суточного поступления токсичного элемента с пищей.

Лпробаюш работы. Основные результата исследований доложены и обсуждены на:

♦ Всесоюзном семинаре "Основные направления повышения эффективности производства и улучшения качества молочных консервов и продуктов детского питания", ВДНХ, 16-20 сентября 1985г.

♦ Всесоюзной научно-технической конференции иО повышении роли молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности", ВНИКМИ, 25-30 сентября 1985г.

♦ Научно технической конференции "Участие молодых ученых н специалистов а ускорении научно-технического прогресса на предприятиях пищевых отраслей промышленности г. Москвы и Московской области", МГПНТОШ1, 25 октября 1985г.

4 Выставке-конкурсе "Научно-техническое творчссгво молодежи Таганскою района г. Москвы", 20 декабря 1986г.

♦ Научно-технической конференции "Теоретические и практические аспекты ускорения научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленности", ВНИКИМП, 21 октября 1987г.

♦ Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Технология и техника мясной и молочной промышленности на основе современных исследований" МИПБ, 15 декабря 1988г.

♦ Высгавке-конкурсе "Научно-техническое творчество молодежи-89"(серебряная медаль), ВДНХ, сентябрь-октябрь 1989г.

♦ Научно-практической конференции учебного цикла "Актуальные вопросы гигиены питания", ЦОЛИУ врачей, 25 января 1990г.

Публикация результатов исследований. Экспериментальные данные опубликованы в 6-ги научных отчетах с номером государственной регистрации и 20-ти печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методов исследований и экспериментальной части, состоящей из трех глав обсуждения результатов исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 95 наименований отечественных авторов и 160 работ зарубежных исследователей. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста с приложениями, иллюстрирована 20 таблицами, 12 графиками и диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Диссертационная работа выполнена в соответствии с проблемно-тематическом планом ВНИИГИНТОКС по проблеме АМН тема 13.03.01.23 "Определение остаточных количеств хлорорганических, ртуть-, свинец-, кадмий- и мышьяк содержащих соединений в кормах, молоке, органах и тканях убойных животных и изучение влияния на них технологических процессов при производстве мясо- и молокопродук-тов", номер государственной регистрации 0182600441.

Об)ор литературы. Приведены данные отечественных и зарубежных исследователей об источниках и уровнях содержания соединений ртути в земной и водной экосистемах, пищевых цепях и биосредах человека и животных; сведения о влиянии соединения ртути на отдельные системы организма и их эмбриотоксическом дсйст-

вии; рассмотрены отдельные данные о содержании токсичных элементов в пищевых продуктах и снижении их уровней при технологической переработке.

Объекты и методы исследований. Изучение фактического содержания и миграции ртути по звеньям трофической цепи и объектам ветеринарного надзора, проводилось в Московской области (Россия) и Ошской области (Кыргызстан), которые различаются по степени контаминации соединениями ртути. От лактирующих животных в хозяйствах и поступивших на санитарные бойни Московского мясокомбината и Пульгонского убойного пункта Кызыл-Кийского мясокомбината, отбирались пробы молока, органов и тканей. Из районов шахтерских поселков "Хайдаркан", "Кадамжай" и "Чаувай" исследовались пробы Почвы, воды, некоторых видов овощей и растительности, а также пробы грудного молока и волос.

Для более детального изучения фармакодинамики выделения ЭМХ из организма с молоком проведен ориентировочный эксперимент на дойной корове при ежедневном оральном поступлении в форме болюса 0,2 мг/кг препарата (1/100 ЛД;о) в течение 8 дней. Определение общей ртути в крови и каловых массах проводили каждые три дня, а в сдоенном молоке ежедневно на протяжении двух месяцев.

Выделение с молоком органического (ЭМХ) и неорганического ртутьсодержа-щего соединения (ртути нитрата), накопление и распределение их в организме изучено на 8 клинически здоровых крольчихах и 48 крольчатах-сосунах. Дозы препаратов 2,0 мг/кг(1/10 ДЦ;0) вводили крольчихам ежедневно орально в течение трех недель. Еженедельно проводили убой животных по группам с целью проведения токсикологических исследований и определения скорости накопления и выведения разноради-калькых соединений ртути из организма подсосного молодняка.

Кроме того исследовали распределение ргути в молоке цельном и молочных продуктах, в детских молочных смесях и молочных консервах, поставленных из разных регионов в соответствии с договором о содружестве через ВНИКМИ. В лаборатории физико-химических методов ВНИКМИ изучали распределение рту™ в белковой и жировой фракциях молока, содержащего токсичный элемент, при изготовлении молокопродуктов по действующим технологическим инструкциям. В ходе комплексного исследования проведено семь серий опытов.

Определение "общей ртуги", проводили в связи с тем, что в гигиенических нормативах указывается общее содержание этого элемента. Количественное содер-

2-223

5"

жание ртути во всех, исследованных пробах проводили методом беспламенной атомной спектрофотометрии на ртутном анализаторе модели "MAS-50" (США) по ГОСТ 26927 - 86 (часть 2). Чувствительность метода - 0,01 мкг в пробе.

Всего исследовано более 3000 проб различных биологических и других объектов. Полученные результаты исследований, обработаны методами вариационной статистики, множественной корреляции и линейного регрессионного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Фактическая загрязненность ртутьсо держащими соединениями кормов, молока, органов и тканей животных.

Охрана животных от вредного воздействия токсичных элементов и повышение качества продукции животноводства является одной из актуальных задач (В.В.Ермаков, Г.А.Таланов, АЖ.Рыскулов, 1987) ветеринарной санитарии и токсикологии в районах отдельных биогеохимических провинций.

Московская область. В отдельных грубых и сочных кормах содержание общей ртути почти в два раза превышает допустимые остаточные количества (МДУ-0,05 мг/кг, 1987), установленные для кормов рациона донного стада. Наибольшие количества определены в сене разнотравном - от 0,065+0,003 мг/кг до 0,082±0,008 мг/кг и наименьшие в силосе кукурузном 0,028+0,005 мг/кг. В комбикормах уровни ртути ниже МДУ и составляют в среднем - 0,038±0,002 мг/кг. Учитывая, что достоверных различий в уровнях ртутьсодержащих соединений в кормах двух обследованных хозяйств не обнаружено, следует признан, что накопление ргути в сельскохозяйственной продукции Московской области происходит преимущественно вследствие глобального загрязнения. Проведены расчеты ежедневного поступления ргути с кормами основного рациона в организм дойных коров, которое составило около 1,5 мг или ориентировочно 0,003 мг/кг живой массы. Отсутствует и существенное увеличение количеств ртути в большинстве органов и тканей дойных коров в зависимости ог возраста животных.

Нашими исследованиями подтверждены выводы Н.Н.Краскжа, 1972, Г.Н.Гооргиевой, 1974, ЛАСмирновой, 1977; К.А.Болыдаковой, 1979 И.П.Цвирко, 19S3, М.А.Млляровон, 1986 и др. о том, что "органами биоиндикаторами" являются

почки и печень, где и отмечен самый высокий вровень ртутьсодержащнх соединений. Причем в почках установлена существенная разница (от 0,01510,004 мг/кг до 0,033+0,007 мг/кг, Р<0,01) й накоплении ртути в зависимости от возраста животных. Уровень общей ртути в сдоенном молоке у этих животных не превышает фоновых значений - 0,003 мг/л (Л.И.Штснберг,1984).

Отекая область. Хайдарканское, Чаувайское и ряд других месторождений Среднеазиатской рудной провинции, составляющие основную сырьевую базу по производству ртути в Кыргызстане, относятся к кварц-флюорнт-киноварному (джаспероидному) типу. Месторождение Кадамжай относится к комплексным ртуть-содержащим месторождениям, в которых ртуть является второстепешшм компонентом сурьмяной рудной формации.

Анализ полученных данных показывает, что пробы почвы, отобранные из различных участков совхоза "Хайдаркан", расположенного в 15-тн километрах ог ртутного комбината, содержат высокие количества ртути - до 0,143+0,011 мг/кг. Почва из разных мест поселка "Хайдаркан", который расположен в 3-х километрах от предприятия по получению и переработке металлической ртуги, содержит 2,365±0,069 мг/кг (Р<0,01) ртуги, что почти в 15 раз выше. В почвах совхоза "Кадамжай" (40 км от предприятия) содержится 0,110±0,009 мг/кг ртути, что более чем в 20 раз ниже ее содержания в местностях, прилегающих к руднику по добыче ртути.

Растения являются хорошими индикаторами, определяющими загрязнение окружающей среды. Нами выявлена определенная зависимость между содержанием ртути в почве, пастбищных и кормовых культурах, органах и тканях овец (возраст около года) и расстоянием до локального источника за1ря тения. Если растения, произрастающие в 3-х километрах от рудника содержат от 0,803±0,020 мг/кг до 1,900±0,012 мг/кг общей ртути, а в прикорневой част и выше, то в полыни, произрастающей в районе совхоза "Хайдаркан" ее накапливается в 5-10 раз меньше. Листья отдельных растений содержат общей ртуги в 1,5 раза больше, чем стебель, что указывает и на аэрогенное загрязнение окружающей среды изучаемого района, вследствие осаждения элемента. Овощи, купленные на рынке поселка "Кадамжай" также содержзт значительные количества ргуш: морковь - О'ОЗ 1+0,005 мг/ю, свекла столовая до 0,026±0,002 мг/кг и капуста - 0,020±0,002 мг/кг. Уровни ртуги в них

превышают допустимые остаточные количества, установленные для овощей (0,02 ' мг/кг) и они не могут быть использованы в питании без ограничений.

К важным антропогенным показателям загрязнения местности относят содержание ртути в снеге, который является естественным план'шетом-осадителем выпадений. Отмечено, что в непосредственной близости от ртутъперерабатывающего комбината, содержание ртути в снеге составляет 0,033±0,001 мг/кг, а на расстоянии 15 км - меньше в 6 раз (Р<0,05).

Обращает на себя внимание содержание ртути в сточных рудничных водах (0,011±0,001 мг/л), которые беспрепятственно поступают в водоемы. А ведь известно, насколько опасно содержание даже минимальных количеств ртути в воде, о чем свидетельствует трагедия Японской провинции "Минамата"

Корма, входящие в рацион овец, содержат ртуть в количествах, превышающих МДУ в 3-4 раза, что еще раз свидетельствует о крайне отрицательном воздействии антропогенного фактора на экологическую обстановку в данной биогеохимической провинции. Наиболее высокое содержание ртути обнаружено в сене разнотравном (0,200±0,003 мг/кг), соломе пшеничной (0,173±0,004 мг/кг) и гранулах, приготовленных из смеси кормов (0,207±0,008 мг/кг). Уровни ртути в кормах совхоза "Кадамжай" в два-три раза ниже.

Сравнительно незначительные количества общей ртути, в пределах МДУ (0,035 - 0,050 мг/кг), определены нами в комбикормах, так как они завозятся из других районов области (Карасуевский комбинат). Повышенное содержание ртути в рационах овец предполагает и значительную контаминацию ею органов и тканей животных. Ежедневное поступление ртути с кормами основного рациона в организм овец совхоза "Хайдаркан" составило 0,36 мг или около 0,018 мг/кг живой массы и в организм овцематок совхоза "Кадамжай" - 0.20 мг или 0,08 мг/кг живой массы, что более чем в два раза ниже.

Уровни общей ртути в почках овец из совхоза "Хайдаркан" составили 0,303+0.085 мг/кг, что выше МДУ (0,20 мг/кг, 1990) и в почках овец нз совхоза "Кадамжай" - 0.123±0,049 мг/кг (Р-0,05). Содержание ртути в печени составило 0,203±0,054 мг/кг и 0,154±0,044 мг/кг соответственно, что также выше МДУ для печени (0,10 мг/кг), однако субпродукт были реализованы.

£

Статистически достоверные различия получены по содержанию ртути в шерсти овец из совхоза "Хайдаркан" - 0,34310,021 мг/кг и шерсти овец из совхоза "Кадамжай" - 0,155±0,015 мг/кг.

В связи с изложенным не удивляет, что по данным ветеринарной отчетности в хозяйствах вблизи рудников падеж сельскохозяйственных животных от разных причин незаразной этиологии составляет до 20%,

. В органах и тканях кроликов (возраст 8-10 мес.), выращенных в приусадебных хозяйствах совхоза "Кадамжай", количества ртути не превышают МДУ и это позволяет использовать мясопродукты от них для питания людей без ограничений.

При исследовании проб молока от животных, выращенных в данном регионе не отмечены видовые различия в выведении ртути из организма с молоком. И только в отдельных случаях в молоке коз, свободно пасущихся на рудничных отвалах, уровни ртути приближались к МДУ (0,005 мг/л), что связано с особенностями их пастьбы и поедании прикорневой части растений.

В поселке рудника "Чаувай", у женщин, не работающих на шахте (возраст от 20 до 25 лет), содержание ртути в пробах волос колеблется от 1,07 до 4,5 мг/кг, при средних значениях - 2,0710,534 мг/кг. Колебания уровней ртути в пробах женского молока рожениц Пулъгоиского роддома (возраст от 20 до 35 лет) также составили весьма существенные значения от 0,0016 до 0,0042 мг/л. Содержание ртутьсодержа-щих соединений в отдельных пробах в 2-3 раза превышало их выделение с молоком у рожениц Московской области, а уровни ртуш в волосах женщин Ошской области в 3,5-7 раз превышали обнаруженные количества у женщин "контрольных районов" того же возраста.

2. Динамика накопления и распределения органических и неорганических со' единений ртути в органах и тканях лактирующих животных, подсосного молодняка и выведение их из организма с молоком.

В р&ннем онтогенезе происходит формирование функциональных связей между системами организма, поэтому обнаружение ртути в молоке лактирующих животных и ранняя диагностика токсичного воздействия на подсосный молоднях приобретает чрезвычайно актуальное значение.

Динамика поступления и выведения ЭМХ из организма лаюирующей коровы (ориентировочное исследование).

з-ш

9

Ууке в первые дни после введения ЭМХ ртуть была обнаружена в крови и молоке в нарастающих количествах. В последующие дни ее уровни резко возросли и на 4-е сутки увеличились в молоке в 7 раз (0,007 мг/л, в крови - в 8 раз /0,065 мг/л) и в каловых массах в 35 раз (0,281 мг/кг) по отношению к исходному уровню. Следует отметить, что МДУ для молока был превышен уже к концу второго дня. Максимальный уровень общей ртути в каловых массах отмечен на 7-й день (0,344±0,008 мг/кг), в крови - на 10-й день (0,170±0,001 мг/л) и в молоке на 13-й день (0,012±0,001 мг/л) от начала поступления ЭМХ в организм. На 16-й день эксперимента снижение уровней ртути в каловых массах составило 34%, в крови - 33% и в молоке уровни ргути снизились на 36%. К двадцать второму дню в каловых массах регистрируется только половина максимального уровня, а в молоке уровень ртути снижается на 57%. На 28-й день наблюдений уровни ртути в молоке составили 0,005 мг/л. Однако и на 50-й день эксперимента уровень общей ртути в молоке оставался высоким, снизившись лишь в 1,2 раза по отношению к 28-му дню опыта, в то время, как в крови по отно-■ шению к этому же периоду произошло снижение в 2,2 раза и в каловых массах - в 4,4 раза.

За весь период наблюдений (55 дней) количество ртуги снизилось, по отношению к максимальным значениям в молоке в среднем в 2,5 раза, в крови - в 5 раз, и в каловых массах - в 10 раз. Учитывая такое специфическое распределение ртути в изученных биосредах, можно предположить, что между количествами ртути в крови И ее переходом в молоко, при его синтезе из составных частей крови, существует прямая зависимость.

При биометрической обработке данных установлено, что между уровнем ргути в цельной крови и се содержанием в молоке существует средняя положительная связь с коэффициентом корреляции равным 0,52±0,170 (Р<0,01). При расчете коэффициента прямолинейной корреляции со "смещением" на трое суток, что физиологически более обоснованно, получен более высокий коэффициент корреляции - 0,74±0.143 (Р 0.001). Таким образом, уровень содержания общей ргути в молоке хорошо коррелирует с ее количествами в цельной крови. Эго составляет от 4 до 8% от ее содержания в крови с 7-го по 28-й день наблюдений.

Наши данные согласуются с полученными при анализе вспышки отравлений в Ираке в 1971-72гг. (Ргуп,. ВОЗ, 1979) где было установлено соотношение между ео-

держанием ртути в грудном молоке и цельной крови, равное 5%. Однако, практически более важным является определение количественной зависимости между содержанием ртути в крови и молоке в любом из периодов ртутной интоксикации. Ответ на этот вопрос дает линейный регрессионный анализ. Приняв содержание ртутн в молоке за "X", а содержание ее в цельной крови за "У", установили, что коэффициент регрессии данного соотношения Х/У = 0,03873 + 0,0013, причем нулевая гипотеза опровергается на высоком уровне (Р<0,01),

Коэффициент регрессии У/Х = 6,95170 + 2,2109 (Р<0,001). На основании проведенных расчетов составлены эмпирические уравнения регрессии: Хо = 0,03873 * У + 0,0026 (1) Уо = 6,95170 * X + 0,0649 (2), которые дают возможность определить ожидаемое среднее содержание ртути как в молоке, так и в цельной крови. После чего можно судить об уровнях ртугьсодержа-щих соединений в организме.

Так, если содержание ртути в крови на 10-й день составило 0,170 мг/л, то ожидаемое содержание общей ртути в молоке на 10-й день составит Хо = 0,03873*0,170 + 0,0026 = 0,0092, что весьма близко к фактически полученному в опыте (0,0083 мг/л). И наоборот, если содержание общей ртути в молоке, к примеру, на 22-й день опыта составило 0,0052 мг/л, то ожидаемое содержание общей ртути в крови на 22-й день составит Уо = 6,95170*0,0052+0,0649 = 0,101, что также близко к экспериментально найденному количеству - (0,113 ± 0,003 мг/л).

Сравнительное изучение накопления и распределения разнораликальных соединений ртути в организме крольчат-сосунов.

Степень всасывания соединений ртути определяли по их количеству, задержанному в органах и тканях крольчат через 7,14 и 21 день после введения лчкти-рующим крольчихам ЭМХ и ртути нитрата. Накопление токсичного элемента в определенной ткани устанавливали в связи с ее функциональным предназначением.

В молочном сгустке у крольчат содержится не более 2-3% ртути, ог суточного поступления ее в организм крольчих. Тем не менее в органах и тканях крольчат накапливается значительное количество токсичного элемента (рис. 1,2). В печени крольчат на ранних стадиях интоксикации (через 7 дней) независимо от вида соедн-

нения накапливается общей ртути в 1,5 раза больше (Р<0,05), чем в почках. Однако можно заметить, что ЭМХ, проходя гематоэнцефалический барьер, более интенсивно кумулируется. К концу первого периода в головном мозге накапливается общей ртути больше - 0,034 ± 0,002 мг/кг( в среднем в три раза), чем при поступлении ртути нитрата.

Спустя 14 дней после начала поступления в организм крольчат с молоком раз-норадикальных соединений ртути (2-й период), наблюдается их перераспределение между органами и тканями и резкое увеличение концентрации ртути в почках независимо от вида соединения В печени накопление ртути в данном периоде происходит с меньшей скоростью. При поступлении'в организм крольчат ЭМХ уровни ртути в почках возрастают к 14-му дню в пять раз (1,100 ± 0,058 мг/кг), а в печени менее , чем в 2 раза (0,650 ± 0,029 мг/кг). При поступлении же ртути нитрата содержание ртути в почках возрастает в 10 раз (0,760 ± 0,023 мг/кг) н р печени - в 5 раз (0,580 ± 0,035 мг/кг), что может приводить к нарушению функции этих жизненно важных органов.

К концу 3 периода исследований (21 день) содержание ртутн в крови при введении органического соединения превышает в 4 раза (0,050 ± 0,001 мг/кг) ее уровень при поступлении ртути нитрата. Этот факт подтверждает тезис о том, что эритроциты куммулируют в большей степени органические соединения ртути. Соответственно и в головном мозге уровни накопления ртути в 6 раз выше - 0,190 ± 0,012 мг/кг. Независимо от вида соединения токсичный элемент распределяется в организме крольчат в следующей убывающей последовательности (Р<0,05): почки-печень-шерсть с ко-жей-легкне-мьццечная ткань-головной мозг-кровь.

При поступлении в организм крольчат ЭМХ с молоком, уровень ртути в крови к концу эксперимента снизился в среднем на 20% по отношению ко второму периоду. В то же время при введении ртути нитрата уровень токсичного элемента в крови снизился на 65%. Это подтверждает тот факт, что органические соединения ргути дольше задерживаются в организме и поступление их с молоком матери представляет большую опасность. В мышечной ткани уровни ртути при поступлении ЭМХ не снизились к 21-му дню (Р>0,05), в то время как количества ее резко снизились (на 70%. при поступлении ргсути нитрата. К концу 3-го периода, при поступлении в организм

мг/кг 2.00

1.80

1.60

1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20

1 2.345 67 8 9 Рис. 1. Динамика накопления этилмеркурхлорида в органах и тканях крольчат-сосунов, питавшихся в течение 7, 14, и 21 дня молоком от затравленных крольчих

1/10ЛДяЭМХ

1. Кровь

2. Мышцы

3. Сердце

4. Легкие

5. Молочный сгусток

6. Печень

7. Почки

8. Шерсть с кожей

9. Гол. мозг

- 7 дней

- 14 дней -21 день

i-1-1-1-1-1-1-1-г

мг/кг LOO

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

0.10

123456 7 89 Рис. 2. Динамика накопления ртути нитрата в органах и тканях крольчат-сосунов, питавшихся в течение 7,14, и 21 дня молоком от затравленных крольчих

ртути ни фата, уровень токсичного -элемента в печени уменьшился более чем на 50% по сравнению с максимальным количеством (2 период). В почках же, независимо от вида ртутьеодержащего соединения наблюдается дальнейшее накопление элемента, что указывает на преимущественное выведение ртути этим органом. Количества ртути в головном мозге при введении р1ути нитрата стабилизируются, а при поступлении ЭМХ возрастают на 86°о, что еще раз указывает на избирательность и. в связи с длительностью действия, на исключительную токсичность органических соединений р|уга для нервных -моментов без проявления клинических признаков интоксикации.

Исходя из того, что пробы крови наиболее удобны для прижизненного исследования у всех видов животных, мы предприняли попытку установить взаимосвязь между содержанием разнорадикальпых соединений ртут в кропи, отдельных органах и тканях крольчаг-сосунов при поступлении в организм крольчих разнорадикальных соединений ртути. Установленная корреляционная зависимость между содержанием ртути в крови крольчат и ее уровнями в отдельных органах и тканях (рис.3) даст возможность расчетным путем определить среднее содержание ртути в органах и тканях по ее количественным уровням в крови, и таким образом устанавливать сроки убоя животных при остром оправлении.

3. Влияние технологических процессов при произнодстие молочных продуктов на уровни ргу п.содержатцих соединений.

В ранее действующих гигиенических нормативах содержания некоторых химических элементом в основных пищевых продуктах количество ртути в молоке и различных молочных продуктах не было разграничено. Возникла потребность проведения исследований, посвященных изучению распределения ртутъеодержащих соединений в компонентах молока и молокопродуктак, изготовленных из него в отдельных I сезонах.

Фактическое содержание общей ргути в молокопродукгах. При изучении распределения ртути в разных молокопродукгах становится очевидным, что содержание токсичного элемента в них неодинаково. Наибольшее содержание ртути из исследованных молокопродуктов (Очаковский молочный завод) установлено в твороге кадочном (до 0,010 М1 к!) и творожных изделиях. В молокопродукгах с повышенным содержанием жира (сливки, сметана) содержание ртути ниже (Р<0,05). Эти данные

позволили сделать предположение о наибольшей взаимосвязи ртутьсодержагцих соединений с белками молока,

Ртутьсодержащие соединения в детских молочных смесях и молочных продуктах для лечебного питания. В связи с увеличением в последние годы гипо- и агалак-тии возникла необходимость создания заменителей женского молока по составу, максимально приближенному к последнему. В связи с этим важно знать содержание ртути в некоторых детских молочных продуктах, молоке цельном, сухом молоке, которые могут являться "поставщиками" (Г.Н.Георгиева, Л.А.Смирнова, 1985) токсичного элемента в детские пищевые продукты. Полученные ими данные диктуют необходимость проведения периодического контроля отдельных партий производимых молокопродукгов на выявление уровней ртути.

Особый интерес представляет исследование специальных диетических молочных продуктов, которые используют в питании различных групп больных людей. Подтверждение того факта, что ртуть связана в основном с белковыми компонентами смесей являются обнаруженные нами количества в "Энпите белковом" (44% белха) -0,037 мг/кг, в то время как в "Энпите жировом", где содержание белка в два раза меньше (21,7%), уровень ртутьсодержащих соединений в 2,5 раза ниже - 0,015 мг/кг.

Высокие уровни ртути определен^ и в казеине - от 0,011 до 0,028 мг/кг, доставленном из разных регионов в соответствии с договорами о содружестве.

Распределение ртутьсодержащих соединений в белковой и жировой фракциях молока. Анализируя полученные опытные данные, становится очевидным, что мо-локогоодухты с повышенным содержанием белка содержат и большие количества общей ртути по отношению к молоку цельному. Так, при изготовлении творога, с внесением стандартного раствора ртути в молоко концентрация белка в нем увеличивается более чем в шесть раз по отношению к исходному молоку, вследствие чего происходит й увеличение содержания общей ртути в нем в 5-6 раз - 0,166 ± 0,0076 мг/кг. Особенно ярко данная закономерность проявляется при получении казеина-сырца и казеина натрия, где содержание ртути в 10 раз и более превышает количество ее в исходном молоке.

Рис. 3. Корреляционная зависимость накопления соединений ртути в органах и тканях лнктирующнх крольчих и крольчат по отношению к уровням ртути в крови.

Зависимость: - скльн. положительная,—•—•—средняя, -1 — 1 — 1— слабая

[ 1 Крольчихи Крольчата

А

О • г» Обезжиренное молоко-69.0%

-i'-' О ' Творог-65.6% _____ J

С SS . Сыворотка твор.-11.9%

r-t Г" Казеин-сырец-66.8%

Сыворотка

ON' ' казеина-10.1%

Промывные воды -1.5%

Внесение ртут и in vitro

■ Внесение ртути in vivo

Рис. 4. Снижение уровней ртутьсодержащих соединений по технологической цепи производства молохопроауктов

Молокоиродукш (сливки и смсгана) с содержанием жира, превышающим и 810 раз его концентрацию в молоке, содержат лишь в 2-3 раза больше токсичного элемент. Очевидно, что связь ргутьеодержащих соединений с жировой фракцией молока минимальна по сравнению с его белковой фракцией, а увеличение ее количеств в молокопродуктах с повышенным содержанием жира происходит за счет концентрации сухих веществ. В пахте, где наблюдается большая концентрация белковых веществ н переход их в волную фракцию во время выработки масла, происходит и некоторое увеличение содержания ртути (Р~0,05) но сравнению с содержанием се в сливках, масле и смегане.

Однако полученные результаты не позволяют сделать окончательный вывод о том, в каком абсолютном процентном отношении наблюдается переход и распределение общей ртути но фракциям молока при изготовлении из него отдельных моло-копродуктов. Установлено (рис.4), что в обезжиренное молоко с учетом поа-рь при технологических операциях переходит 69,0% ртути и в сливки около 20%. Следовательно, основное количество ртупт (около 70%) при сепарировании остается связанным с белковой фракцией молока. Это подтвердилось и при изучении распределения общей ртути между белковой и жировой фракциями молока, полученного при миграции ртугьсодержашнх соединений по пищевой цепи "корм-молочная корова-молоко". При этом также около 70°о связанной ртути переходит в обезжиренное молоко (74%) н менее 20% ее переходит в сливки (16,5%). В творог нежирный мшри-рует также около 65-70% и лишь 9-12% ртуги переходит в сыворотку творожную. Из полученных данных становится очевидным, чго переход общей ртути из молока в казеин, выраженный в абсолютных значениях (с учетом выхода готового продукт.»), тот же, что и для творога и составляет около 70%. Отмечено, что при получении масла из сливок в него переходит менее 5% содержащейся в цельном молоке ртути. г. пахте остается 16% ртугн, связанной с белками, что составляет около 21% ртути, перешедшей из молока с жировой фракцией. По огношенню к сливкам количества ртути перераспределяются следующим образом: около 22% переходит в масло и 78% задерживается в пахте. В водах, полученных после трехкратной промывки казеина, ртуть обнаружена а следовых количествах - до 0,003 у г/л. Таким образом, ртун, прочно связана с белками молока, независимо от путей поступления ее в молокопро-дукт.

выводы

1. Техногенное рассеивание ртути ведет к опасному повышению ее уровней в объектах ветеринарного контроля районов рудодобывающей промышленности. Содержание общей ргуги в "биоиндикаторах загрязнения" окружающей среды находится в прямой зависимости от расстояния до ртутных рудников.

2. Субпродукты, полученные от овец, из хозяйств, расположенных на расстоянии до 15 км ("Хайдаркан") от ртушых рудников не могут быть использованы в пищевых целях без ограничений в связи со значительным превышением (в 2 и более раз) максимально допустимых уровней ртутьсодержащих соединений в них.

3. При поступлении с молоком органические соединения ртути (по сравнению с неорганическими соединениями) интенсивнее накапливаются в организме подсосного молодняка кроликов и значительно дольше задерживаются в таких жизненно важных органах как печень, почки и головной мозг. При поступлении в организм крольчат-сосунов этилмеркурхлорида в сильной и средней положительной зависимости находится 100% исследованных органов, при поступлении ртути нитрага -68%.

4. Ртутъсодержатцие соединения распределяются в жировой и белковой фракциях молока неравномерно, они больше взаимодействуют с белками. Распределение ртути по фракциям не зависит от путей поступления ртутьсодержащих соединений в молоко, а определяется ее уровнем и процентным содержанием бедка в массе исходного сырья, а также технологией переработки.

5. Основное количество ртути в молоке (около 70%) связано с казеином, около 10% -с сывороточными белками и около 20% переходит в жировую фракцию, что позволяет расчетным путем находить фактическое количество токсического элемента, перешедшее в готовый молокопродукт из исходного сырья.

6. В сливочное масло поступает менее 5% ртути от ее уровня в исходном молоке и около 16% переходит в пахту, что позволяет применяя различные технологии переработки, рационально использовать молоко контаминированное ртугьсодержа-щими соединениями.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При ветеринарно-санитарной экспертизе и сертификации продуктов жи нотою происхождения на содержание общей ртути, рекомендуется использован, метод беспламенной атомной спектрофотометрии.

2. Откорм животных в геохимических зонах, неблагополучных в токсикологическом отношении, необходимо проводить с учетом количеств ртутьсодержащих соединений в используем!,IX кормах.

3. В условиях биогеохимических провинций необходима разработка инструктивных документов по оптимизации выращивания кормовых растении и сельскохозяйственных животных по зонам.

4. В геохимических зонах, с повышенным содержанием ртутн в объектах ветеринарного надзора, необходимо шире внедрять производство мяса за счет увеличения поголовья скороспелых животы* (кроликов), с целью получения мясопродуктов безопасных для пофебитсля.

5. Рекомендуется из молока, контаминировашюго ртугьсодержаишми соединениями (не более 0,6 мг/л по содержанию общей ртути), изготавливал, различные сорта масла и реализовывать их через торговую сегь и пункгы общественного пи гатя. Пахгу и обрат подсортировывать до максимально допустимых уровнен и использовать для кормления животных.

6. Материалы диссертационной работы вошли в рекомендации и методические указания по гигиенической экспертизе и проведению экспертных исследовании продуктов животноводства контаминироианных ртутью. (Инстшут Питания АМН, от 20 марта 1987 г.; ВШ1ИПШТОКС. от 28 сентября 1989 I.)

Список работ, опубликованных но теме диссертации

1. Белоусов АЛ. Биотрансформацня соединений ртути в организме крольчат-сосунов/Вссеоюз.науч.-техн. конф. молодых уче!!ых и специалистов "Технология и техника мясной и молочной промышленности на основе современных исследований" Тез.докл.-М.,МТИММП. 19X3-0.123.

2. Белоусов А.Л. Влияние антропогенных факторов на содержание общей ртути в биообъектах Ошской области Киргизской СС'Р.//Там же - С.119.

3. Белоусов АЛ. Внимание качеству молочник продуктов.// Веесокгш. научн.-техи. конф. "О повышения роли молодых ученых и специалистов » ускорении научно-

технического прогресса в мясной и молочной промышленности" Тез.докл.-М., 1985-С.216-217.

4. Белоусов АЛ., Георгиева Г.Н., Смирнова Л.А Использование метода беспламенной атомной абсорбции при определении общей ртути в молоке и молочных продуктах - Тез.докл. Казань, 1988.-С. 104-105 - (ВАСХНИЛ).

5. Белоусов АЛ. Миграция ртутьсодержащих соединений по пищевой цепи.корм-животное-молоко-молочные продукты-человек. //Шучлсхн.конф. молодых ученых и специалистов "Теоретические и практические аспекты ускорения научно-технического прогресса в мясной и молочной промышленное! и"Тез. докл.-М., 1987.-С. 10-11.

6. Белоусов .АЛ. Обоснование распределения ртутьсодержащих соединений в молоке и молочных продуктах и пути снижения их количества при технологической переработке.-М., АгроШШТЭИММП, 1987.-С.9-10.

7. Белоусов АЛ., Маляром М.А Рациональное использование молока, загрязненного токсикоэлементами. //Всссоюз научн.симп. "Актуальные проблемы переработки молока и производства молочных продуктов Тез.докл.-Вологда, 1980.-С. 48-50.

8. Белоусов А.Л., Жуленко В.Н.,Цвирко И. П. Санитарно-гигиеническая оценка качества молока при отравлении лакгирующих животных ртутьорганнческими соединениями. //Всесоюзн. научн.-техн. конф. "Совершенсгвование ветеринарного обслуживания животноводства в условиях интенсификации". Тез. докл. - Махачкала, 1987.-С. 149-150.-f ВАСХНИЛ).

9. Батоусов АЛ., Цвирко И.П. Уровни общей ртути в отдельных смесях для лечебного питания и молочных консервах из разных регионов страны. //Всесоюз. научн.-техн. конф. молодых ученых и специалистов "Пути интенсификации технологических процессов и оборудования в отраслях агропромышленного комплекса"; Тез. ДОКЛ.-М. МТИММП, 1988. С. 184-185.

Ю.Белоусов AJI. Уровни ртутьсодержащих соединений в молоке и молочных продуктах при их изготовлении, //Рекомендации науч.-техн. конф. молодых специалистов пищевой промышленности; Сб.-М.; МПШТОПП. 1986-С. 8

11.Жуленко В.Н., Цвирко И.ГТ. Белоусов АЛ. Влияние технологических процессов при производстве мясо- и молокопродуктов на остатки ртутьсодержащих соединс-

ний. //Исследования МТИММП в области технологии и биохимии пищевых про изводетв; Сб. науч. тр.-М., 19S6-C. 66-72

12.Жуленко В.Н., Белоусов Л.Л.. Цвирко И.П. Динамика поступления и выделения этилмеркурхлорида из организма коровы.// Ветсринария.-1988.- № 12-С. 56-58.

П.Жулеико В.П., Белоусов Л.Л., Цвирко И.II. Преимущества метода атомно-абсорбционно! о определения общей pi ути в мясе и мясопродуктах. //Всесоюз. на-уч-техн. конф. "Пути развития производства и переработки животноводческого сырья в системе АПК" Тез.докл.-М. ВНИКИМП, 1988,- C-29S-300.

14.Жуленко ВН., Белоусов AJ1. Пути снижения ртутъеодержащих соединений при технологической переработке молока.// Фармакология и токсикология новых лекарственных средств и кормовых добавок в ветеринарии; Сб.-Л., 1989-С. 113-115.

15.ЖуленкоВ.Н. .Белоусов Л.Л..Плотников Г.В. Распределение ртугьсодержащих соединений я органах и тканях беломорского тюленя,- М.; АгроШШТЭИММП, 1991.-С. 28-30.-(Молочн.пром-сп,.Вып. 9)

16.Жуленко В Н.,Белоусов Л.Л., Георгиева Г.Н. Саннгарпо-гшиеническая оценка мяса и внутренних органов из разных районов Киргизской ССР. //Всесоюз. науч.-техн. конф. "Совершенствование методов контроля и обеспечения санитарно-гигиенической доброкачественности мяса, и мясных продуктов" Тез. докл.-М.; ВНИКИМП, 1988.-е. 18-23.

П.Жулеико В.Н., Белоусов А.Л. Сравнительная оценка содержания общей ртута в объектах вегеринарного надзора в разных регионах страны, //¡кссоюз. науч.-iexn. конф. "Проблемы экологии в ветеринарной медицине" (1989, Воронеж)" Тез. докл.-М., 1989.-С.42-43.

18.Мс1аллосодержащие вещества и XOI1 в органах и тканях животных, мясных и молочных продуктах и пути их снижения. Жуленко В.Н., Георгиева Г.Н., Белоусов А.Л. и др., 1 межиуз. науч.-те\н. конф. "Новые фармаколо! ические средства в ветеринарии; "Тез.докл.-Л.; ЛВИ, 1989-С. 135-136.

19.0пределенне ртути в объектах ветеринарного надзора/Жуленко В.Н., Смирнова Л.А.. Белоусов А.Л. и др../Веа>ринария.-1988.->6 З.-С. 61-63.

20.0bsah rtuti v mlece a mlecnych vyTobcich V.N.ZuIenko, A.L.Belousov, I.P.Cvirko, V.Parout. /.'Vetennarstvi.-1987.-№ 37, 1 l.-C. 491-493.