Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.04) на тему:Токсикологическая оценка сочетанного действия кадмия, ртути и свинца на организм животных

РГБ ОД

2 1 Д£К

На правах рукописи

ФЕДЯЕВА ЮЛИЯ ЯКОВЛЕВНА

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ КАДМИЯ, РТУТИ И СВИНЦА НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ

, 16 00.04-Ветсринарная фармакология с токсикологией

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических тук

Казань 1998

Работа выполнена в отделе экотоксиколопш Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института (ВНИВИ) в 1995-1998 гг.

Научный руководи гель:

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор ветеринарных паук, член-корр. МПА В.Г.Софронов

кандидат химических наук А.Г.Лбульханов

доктор биологических наук, профессор Л.И.Уразаев

Ведущая организация:

кандидат химических наук, В.И.Барабанов

Чувашская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится 19 1998 г. в /о часов на

заседании диссертационного совета -Д. 120.15.01. во Всероссийском научно-исследовательском ветеринарном институте по адресу: 420075, Казань, Научный городок, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИВИ.

Автореферат разослан кея^^л 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат ветеринарных наук В.И.С'ченаноь

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В свят с бурным развитием промышленности глобальная проблема техногенного загрязнении внешней среды приобретет и настоящее время приоритетное значение, решение которой яплиася олпой из главнейших задач человеческого общества. Одно из лидирующих wci срсли экологических факторов, определяющих прогрессирующая загрязнение окружающей среды, занимают тяжелые металлы, вследствие высокой миграционной способности, склонности к биоаккумуляцип, длительному периоду нолуныведення, а также специфическому токсическому денетнпн» (К) В.Алексеев. 1987, А.Кабага-Пендиае. 1989). Ежегодно и биосферу попадаю! сочнн тонн тяжелых металлов техногенного происхождении, являющихся 0!Х0дачи транспорта, предприятии тяжелой нромыш.тешадеш. машиносзроения. приборостроения тспионых и ч шкгроскшний п предприятий но изготовления строительных материалов (D.J.l.isk, 10?2, R.J.I.antzy. 1979. А.М.Ппканоров. А.в.Жулидов. 1991). Среди металлов -чягрязннткзей преобладают .пометы с попыпн'ччой "'»котокс.ичиосп.ю". к которым в первую очередь относятся кадмий, ртуть и спинси.

Тяжелые металлы обладаю! широким спектром токсических проявлений. Попав и организм теплокровных, они нарушают биохимические процессы, иигибируют активность многих ферментов, угнетают белког.ып и нуклеиновый обмены, блокируют поступление в организм жизненно важных элементов (G.F.Nordborg, )995>. Эти металлы способны ¡ьзкаллпынься » организме « количествах, значительно превышающих иредельно-дотстпммс концентрации, и нри длительном поступлении даже небольших доз могу г вы шать тяжелые заболевания или смерть (J.Kaiser, 1995).

Ситуация еще более осложняется тем, что загрязнение окружающей среды и накопление данных «дог» в пищевых цепях носит, как правило, обширный н многокомпонентный характер. Однако, суммарный токслчесчзш эффект тяжелых металлов на живые организмы при совместном лосгуплсньн я дои недостаточно изучен, что указывает на актуальность темы.

Це н. н задачи исследовании. Основной целью наших исследовании было изучение суммарного влияния солей кадмия, ртути н свинца на организмы лабораторных и сельскохозяйственных животных при их остром >¡ хроническом отравлении lamiUMii ядами, одновременно поступившими а организм, а также изыскание эффективных, простых » применении, быарыч и экономически выгодных методов индикации тяжелых меюллов н кормах и продуктах питания человека.

В соответствии с указанной целью пер д нами были ..оставлены с. le, iviomite задачи:

1. Определить параметры острой токсичности и выявить кумулятивные свойства кадмия, ртути и свинца при совместном их поступлении в организм.

2. Изучить сочетапное действие кадмия, ртути и свинца на организм лабораторных и сельскохозяйственных животных.

3. Изучить токсикодинамику кадмия, ртути и свинца во внутренних органах лабораторных и сельскохозяйственных животных при одно- и многократных поражениях.

4. Провести патоморфологические и гистохимические исследования внутренних органов лабораторных и сельскохозяйственных животных при острых и хронических сочетанных отр. зленнях кадмием, ртутью и свинцом.

5. Провести ветерииарно-санитарную оценку продуктов животноводства при хроническом одновременном отравлении кадмием, ртутыо и свинцом.

6. Разработать экспресс-методы индикации тяжелых металлов в объектах ветеринарного надзора.

7. Провести выборочный анализ кормов некоторых регионов Республики Татарстан.

На) та« новизна. Впервые изучены токсические и кумулятивные свойства кадмия, ртути и свинца при совместном их поступлении и организм; получены данные по суммарному влиянию изучаемых металлов на клшшко-гематодогические и биохимические показатели крови при пероральном применении для лабораторных н сельскохозяйственных животных. Определены патоморфологические и гистохимические изменения яо внутренних органах и тканях животных при сочетанием воздействии кадмия, ртути и ершша.

Практическая ценность работы, заключается а том, что на основании проведенных исследований дана токсикологическая оценка со-.-ланкого воздействия кадмия, ртути и свинца на организм лабораторных н сельскохозяйственных животных: проведена оценка качества кормов некоторых регионов Татарстана на содержание в них кадмия, ртути и свинца, а также разработаны и представлены на утверждение в Департамент ветеринарии МСХиП РФ "Инструкция по хроматофафическому экспресс-методу иг,;!икании ртути в объектах ветеринарного надзора" и "Инструкция по хроматсграфическому экспресс-методу определения свинца, кадмия, меди, цинка и мышьяка в объектах ветеринарного надзора", внедрение которых позволит сократить на 15 часов время проведения анализов при высокой достонерности результатов.

s

Апробация работы. Marepuaibi диссертации доложены и одобрены на республиканской научно-производственной конференции по актуальным проблемам ветеринарии и зоотехнии (Казань, 1996г.), республиканской научно-производственной конференции (Казань, 1996г.), международном координационном совещании "Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных" (Воронеж, 1997г.), на 3 -cil Республиканской конференции "Актуальные экологические проблемы Республики .Татарстан" (Казань, 1997г.), на Республиканской научно-производственной конференции "Актуальные проблемы ветеринарии и животноводства" (Казань, 1997г.), на международной научной конференции, посвященной 125-летию Казанской ветеринарной академии (Казань, 1998г.).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 8 научных работ, в которых отражено основное содержание работы.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических предложений, списка использованной литературы и приложений. Работа иллюстрирована 29 рисунками и содержит 20 таблиц. Список литературы состоит из 248 источников, в том числе 104 иностранных.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и методы исследований.

Экспериментальные исследования проведены в период 1995-1998 г.г. в отделе экотоксикологии Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института (ВНИВИ). Данная работа является частью комплексной темы, выполненной согласно постановлению №624 правительства РФ от 5.06.94 г. и приказа МСХиП РФ №195 от 9.08.94 г. «О реализации федеральной целевой программы по охране территории Российской Федерации от завоза и распространения особо опасных инфекционных заболеваний людей, животных и растений, а также токсических веществ на 1991-1997 гг.

Экологическую оценку качества кормов проводили в рагшчных географических регионах Республики Татарстан.

Эксперименты по определению суммарной токсичности и кумулятивных свойств тяжелых металлов выполнены на лабораторных (белые крысы) и сельскохозяйственных (овцы) животных. Лабораторных животных получали из питомника ВНИВИ, овец - из благополучных но

инфекционным и другим заболеваниям хозяйств РТ. Животные подбирались но принципу аналогов с учетом породы, возраста, пола и массы тела. В период проведения экспериментов поддерживали одинаковые условия кормления и содержания подопытных и контрольных животных, согласно существующим зоотехническим нормам. Для экспериментальных исследовании в качестве солей тяжелых металлов использовали ртуть хлорную (сулему), приготовленную из ртути, ГОСТ 4658-73; хлористый кадмии ГОСТ 4330-66; свинец азотнокислый ГОСТ 4236-77.

1'ерсд началом опыта животных взвешивали и рассчитывали количество хлористого кадмия, сулемы н азотнокислого свинца для каждого вида животных в мг/кг массы тела. Лабораторным животным вводили препарат в желудок в виде 2-3% водных растворов при помощи шприца с иглой, имеющей на конце напайку в виде оливы. Контрольным животным вводили такое же количество дистиллированной воды.

Овцам препарат вводили в желудок в виде-3-5% водных растворов при помощи зонда в количестве 150 мл. Контрольные животные получали аналогичное количество дистиллированной воды.

Определение параметров острой суммарной токсичности неорганических солсй ртути, кадмия и свинца для лабораторных и сельскохозяйственных животных проводили по методу Кербера. Определение острой токсичности солей кадмия, ртути и свинна при сочетанием их воздействии проводилось на 324 белы;; крысах мзссой зела 220-240 г. Животным однократно в смеси перорально вводили водные растворы хлористого хадмия в дозах от 40 до 100 мг/кг, сулемы в дозах от 34 до 90 мг/кг и азотнокислого свинца в дозах от 1000 до 3000 мг/кг массы гела. Смесь подбирали таким образом, чтобы содержание входящих в ее состав компонентов составляло равные доли от ЯДм, установленной для каждого металла по-сндельности. Исследования проведены в трех новторноетях, каждая доза испытывалась на 18 крысах. -Острую токсичность солей кадмия, ртути и езинца при комбинированном воздействии определяли также на 12 овгтх массой тела 53-64 кг. Препараты вводили перорально в виде 3-5% водных растворов солей кадмия в дозах от. 6 до 18 мг/кг, ргути в дозах ог 5 до 15 мг/кг и свинца в дозах от 50 до 150 мг/хг массы тела. Значения ЛД[6, ЛД<о< Л Дм определяли по методу наименьших квадратов с использованием проби г-анализа.

Кумулятивные свойства тяжелых металлов при соче* айном воздействии определяли по Лиму с вычислением коэффициента кумуляции но формуле Ю.С.Кагана и В.В.Станкевич. По окончании определения параметров суммарной острой и хронической токсичности неорганических солей ртути, кадмия и свинца за опытными животными велись наблюдения в течение 14 дней.

Исследования длительного влияния ртути; кадмия и свинца при сочетанием их воздействии на гематологические показатели крови изучены на белых крысах обоего пола массой 190-240 г. Животные были разделены на 4 группы по 6 крыс п каждой. Первая группа служила контролем. Втором, третьей и четвертой фуппам животных ежедневно внутрнжелудо"но вводили водный раствор, состоящий из смеси сулемы, хлористого кадмия и азотнокислого свинца соответственно п дозах, равных для «торой I-руины 1/3 ЛД?о, для третьей группы 1/10 ЛД50 и для четвертой фуппы 1/20 ЛД>« каждого вещества соответственно. Кровь для исследований забирали > второй группы через 2 и 4 суток. Па 5 сутки опыта все животные погибали. У чретьей группы животных кровь исследовали через 5, 10 и 20 суток после начала опыта. Гибель всех животных происходила на 21 сутки опыта. Кровь животных четвертой группы исследовали на 10, 20 и 30 сутки опыта. На 30 день опыта было прекращено введение препаратов, но исследования крови были продолжены на 35, 45 и 60 сутки опыта.

Исследования суммарного влияния ртути, кадмия и свинца на гематолсические показатели было проведено также на двух группах опеч, по 6 голов в каждой, которым ежедневно в течение 30 дней вводили водные растворы смеси солей данных тяжелых металлов в дозах, равных 1/5 ЛДя, и 1/10 ЛДад для первой и второй группы соответственно. Гибель овец от вводимых доз не происходила. Морфологические исследования крови заключались п определении количества эритропктоз и лейкоцитов, содержания гемоглобина и выведении лейкоцитарной формулы по общепринятым методикам.

При биохимическом исследовании кровн устанавливали содержание общего белка и фракций рефрактометрически, количество сульфгидрильиых групп п гемолизатс - методом амперометрического титрования по КаИНоИ п модификации В.В.Соколовского , кальция - трилономстрическим методом с мурсксидом.

Лчл проведения гистохимических исследований белые крысы, отобранные по принципу аналогов, были разделены на 4 фуппы по « животных в каждой фуппе, в том числе 3 опытные и одна контрольная.

Животным первой фуппы онутрижелудочпо сочетание однократно молили преператы кадмия, ртути н сшпша п дозах, равных ЛДя, этих металлов, т.е. 81.7 мг/кг. 72.9 мг/кг и 2388.9 мг/кг для кадмия, ргути и свинца соответственно.

Животные второй фуппы получали аналогичные препараты в дозах, равных 1/3 ЛДм п течение 5 дней. Третьей фуппе животных задавали исследуемые препараты в дозах, равных 1/20 ЛП<п в течение 10 дней. Четвертая фуппа слуямла контролем.

Для проведения паточорфологичегчих исследований животных первой, шорой и третьей фупп убивали методом декашггапнн

соответственно на 2, 5 и 10 дни опыта. Аналогичные исследования проводились также па овцах. Для проведения патоморфологических исследований, животным однократно сочетанно вводили исследуемые препараты кадмия, ртути и свинца в дозах, равных ЛД50. Овец убивали на 3 сутки. При хроническом, в течение 30 суток, введении овцам аналогичных препаратов » дозах, равных 1/5 ЛД50 и 1/10 ЛД50, животных убивали по окончании затравки.

Для проведения гистохимических исследований у опытных животных были "зяты в определенные сроки убоя кусочки органов и тканей с последующей окраской гематоксилнн-эозином.

При постановке экспериментов по индикации и изучению накопления, распределения и выделения кадмия, ртути и свинца у белых крыс отбирали пробы печени, почек н сердца как органов, наиболее подверженных действию данных токсических элементов. Для достоверности полученных результатов исследования проводили в трех повторностях, всего проведено 312 химико-токсикологических анализов.

Наличие свинца и кадмия во внутренних органах и кормах определяли агомио-абсорбционным методом на ААС-43 согласно ГОСТ 30178-96, а ргуть - колориметрическим методом по ГОСТ 2.6927-86. В ряде случаев использов-иш хроматографическне экспресс-методы индикации ртути, свинца и кадмия.

Качество мяса от убитых овец, многократно, в течение 30 дней, суммарно затравливаемых кадмием, ртутыо и свинцом в дозах, равных 1/10 л;ц,. определяли с учетом общепринятых требований ГОСТа и "Правил вегеринарно-саннтарной экспертизы мяса и мясопродуктов". При этом осуществляли органолептичсские (внешний вид, запах, консистенция, степень обескровливания), биохимические и бактериологические исслсдовамия. С мясом подопытных и контрольных овец ставили пробу варки, определяли запах, прозрачность и вкус бульона, а также проводили биопробу на крысятах.

Экспериментально полученный цифровой материал обрабатывали с использованием программируемого микрокалькулятора типа "Электроника Г1К-56" по мегодике Р.Х.Тукшаитова и Н.Р.Нигматуллина с применением критерия I Стыодента.

2.2. Результаты исследований

2.2.1.Параметры острой к хронической токсичности кадмия, ртути к сшшца при одновременном поступлении в организм

Параметры острой и хронической токсичности кадмия, ртути и стнша при одновременном поступлении в организм. Исследования остро!;

<)

токсичности кадмия, ртутн и свинца при однократном суммарном пероральном введении белым крысам показали, что среднесмертельные дозы кадмия, ртути и свинца в сочетанком их воздействии составляют для каждого элемента соответственно: 81.7 мг/кг, 72.9 мг/кг и 2388.9 мг/кг. Параметры острой токсичности кадмия, ртути и свинна для овец при внутрижелудочном суммарном введении составили для кадмия ЛДад= 13.00 мг/кг, для ртути ЛДчо-Ю.83 мг/кг i. для свинца ЛДс0=Ш9.17 мг/кг.

Хроническая ЛД50 в опытах на белых крысах составила для кадмия 229.2 мг/кг, для ртути 204.7 мг/кг, для свнниа 6677.3 мг/кг. Параметры коэффициента кумуляции для кадмия, ртути и свинца при их сочеташюм воздействии, установленные на белых крысах, были равными и составили 2.8; что по принятой классификации (Л.И.Медведь, 1986) говорит о выраженных кумулятивных свойствах исследуемых веществ при сочстаниом их воздействии. Кумулятиный эффект сочетанного воздействия кадмия, ртути и свинца на овцах в сравнении с белыми крысами был выражен слабее, что по видимому можно связать с анатомичеснми особенностями желудка жвачных.

2.2.2. Морфологические н биохимические показатели крапп

Морфологические и биохимические исследования крови при введении смеси солен ртути, кадмия и свинца в дозах, равных 1/3 ЛД50, показали, статистически достоверное уменьшение эритроцитов на 2 су тки исследования, которое составило 3.9± 0.21 млн/мм3, что ниже на 39% по- сравнению с фоновым показателем. Однако через 4 суток этот показатель увеличился до 5.2±0.43 млн/мм3, что отличается от фонового на 19%. Уровень содержания лейкоцитов статистически достоверно вырос и составил на 2 сутки опыта 16.8 ±1.38 тыс/мм", что отличается от фона на 41%. а на 4 сутки опыта 17.9± 1.28 тыс/мм3; что больше фонового значения на 50%. Скорость оседания эритроцитов статистически недостоверно уменьшалась и на 2 сутки исследований была на 7%, а на 4 сутки на 16% ниже фонового показателя. В содержании гемоглобина в крови отмечают статистически недостоверные колебания: на 2 день исследований оно повысилось на 7.5% по сравнению с фоном, а «а 4 сутки эта величина вернулась в исходное состояние и составила 10.7± 0.88 г%, что не отличается от фонового значения. В лейкоцитарной формуле в течение всего опыта отмечены недостоверные увеличения базофилов на 16%, снижение эозинофнлов на 8% и увеличение лейкоцитов на 6% по сравнению с фоновыми показателями.

Количество общего белка в сыворотке крови в конг-i опыта перед гибелью уменьшилось на 32% но сравн-нию с фоновым значением. Отмечаемся достоверное уменьшение альбуминов до 23.9±3.15%, что на

(о

32% меньше фонового показателя, при достоверном увеличении //-июоулинов на 41% но сравпснии с фоном. Количество гамма-глобулинов увеличивается на 36% по сравнению с фоном.

Количество кальция в сыворотке крови увеличиваете» с 9.4 ± 1.0 мг% до 10.2 ±0.92 мг%, однако это увеличение статистически недостоверно. В ходе исследований отмечаются статистически достоверные уменьшения содержания ЬН-груип в крови с 2462±43 ммоль/ 100 мл крови до 1150± 135 ммоль/ 100 мл крови на 2 сутки опыта и 810±48 ммоль/ 100 мл крови на 4 сутки отравления. Это меньше фонового показателя соответственно па 54% и 68%.

При введении препаратов в дозах, равных 1/10 ЛДМ, что составляет 7.3: 8.2 и 238.9 мг/кг для ртути, кадмия и свинца соответственно, наблюдалось некоторое снижение содержания гемоглобина в крови. 11ричем на 20 сутки это уменьшение достоверно составило 8.2 ±0.64 1%. что на 21)% = меш.ше.^фшюгюго значения. Отмечалось недостоверное уменьшение содержания эритроцитов на 5 и 10 сутки опыта на 14% и 26% по сравнению с фоновым. На 20 сутки опыта количество эритроцитов стало постепенно расти и составило 5.98±0.68 млн/мм1, что на 18% меньше фоновых показателей. Уровень содержания лейкоцитов вырос с 10.8± 1.2 тыс/мм1 и составил на 20 сутки опыта 17.2+2.98 гыс/мм'.

В структуре лейкоформулы наблюдается статистически достоверное увеличение базофилов на 20 сутки опыта на 40% ио сравнению с фоном. Количество эозинофилов увеличилось к 20 суткам опыта на 24%, однако, но изменение недостоверно. Изменения количества надочкоядерных и сегментояаерных нейтрофилов, а также моноцитов носили обратимый характер, были статистически недостоверны и на 10-20 су тки приближались к фоновым значениям.

На протяжении всего опыта наблюдается снижение общего белка в сыворотке крови. На 20 сутки опыта это уменьшение достоверно отличалось от Зонового на 27% и составило 4.2 ±0.32 г%. В структуре про кинограммы наблюдается снижение количества альбуминов, которое на 20 сутки опьиа носит достоверный характер и отличается от фоновых значений на 37%. Через 20 суток после начала опыта наблюдается повышение пропет ною содержания альфа-, бета- и гамма-глобулйновых фракций на 19%, 24% и 25% ию'веклвенно.

Изменение содержания кальиия носило статистически нс.юскжсрный характер и на 20 сутки опыта составило 9.8+ 1.05 .

Количество ХНмрупн на 5 с\ тки опьна счшеоьенчо не ш.тичадось 01 фоновых данных, однако на 10 и 20 сутки опыта оно соопк^степно уменьшилось на 27',"о и 30% по сравнению с фоновыми данным.», '»ш тиснения носн.ш сташоическн достоверный .\арак(ер.

H

Исследования крови белых крыс при длительном хроническом введении им смеси солей тяжелых металлов в дозах, равных 1/20 ЛД^, показывает постепенные изменения морфологических и биохимических показателей. Так, на 30 сутки опыта происходит достоверное увеличение количества лейкоцитов с I0.2±0.98 ti>ic/mmj до 17.8±2,23 тыс/мм', т.е. на 74% по сравнению с фоком. Наблюдалось также уменьшение скорости оседания эритроцитов, это уменьшение било статистически достоверно также спустя 30 суток после начала опыта и составляло 56% по сравнению с фоновыми показателями. Изменения содержания гемоглобина, а также количества эритроцитов носили обратимый характер и были статистически недостоверны.

В лейкоформуле каких-либо значительных и статистически достоверных изменений обнаружено не было.

Количество обшего белка и сыворотке крови из протяжении всего опыта уменьшалось и достигло минимального значения па 30 сутки опыта, что составило 4.15±0.64 г%, это достоверно отличается ог фоновых значени" fia 37%. В структуре протеикограммы отмечается достоверное снижение процентного содержания альбуминов, которое на 30 сутки опыта составило 26.4 + 3.16 %, что на 46% ниже фоновых показателей. Отмечалась также тенденция роста альфа-, бета- и гамма-глобулинов при некоторых колебаниях в период опыта. Содержание кальция уменьшается с 9.4+ 1.12 до 8.2 + 0.88 мг%, однако этот результат статистически недостоверен. Количество сульфгидрильных групп достоверно уменьшается на 10 сутки опыта на 29% по сравнению с фоном. На 20 и 30 сутки опыта количество Si I-групп в крови практически одинаково и меньше фоновых значений на 32%.

Опыт продолжился после прекращения введения препаратов и кронь у животных исследовали на 5, 15 и 30 сутки после прекращения хронического воздействия, однако стабилизация в морфологических и биохимических показателях крови не отмечалось. Наблюдался лишь некоторый спад роста числа лейкоцитов, а также увеличение показателя СОЭ до 1.40.26 мм/ч, что лишь незначительно отличается от фоновых показателей. Количество обшего белка а сыворотке крови на 45 сутки Опыта и, соответственно, на 15 сутки после прекращения введения препаратов начинает расти н на 60 сутки опыта составляет 4.8 ±0.5 Г г%, что отличается от фоновых значений на 27%. И процентном содержании альбуминов также отмечается стабилизация и некоторый рост, однако, и через 30 суток после прекращения введения препаратов содержание альбуминов отличалось от фонового на 41%. К 60 суткам опыта наблюдается некоторый рост числа сульфгидрильных групп до 1710 + 230 ммоль/100 мл крови, однако, эта величина меньше фонового значения на 30%.

Таким образом, при длительном хроническом отравлении белых крыс смесью солей ртути, кадмия и свинца в дозах, равных 1 /20 ЛД<„, происходит

и

достоверное увеличение количества лейкоцитов, уменьшение СОЭ, общего белка, альбуминов н сульфгидрильных групп крови. Исследования крови, проводимые после прекращения хронического воздействия, показали некоторую стабилизацию морфологических и биохимических показателей, однако, даже через 30 суток после прекращения воздействия по многим показателям не было достигнуто фоновых значений.

У овец при многократной даче препаратов в дозах 1/5 ЛДзо происходили достоверные изменения следующих морфологических и биохнми гских показателей крови: количество эритроцитов с некоторыми колебаниями на протяжении опыта изменилось п сторону уменьшения и на 20 день опыта минимально составило 6.5±0.52 млн/мм3, что на 39% меньше фоновых значений. Количество лейкоцитов в крови достоверно увеличилось и на 10 сутки опыта максимально составило 15.7±0,98 тыс/мм3, что на 109% больше исходных значений. Далее отмечалось небольшое уменьшение, при котором содержание лейкоцитов к 30 суткам опыта достигло 12.2 ±1.12 тыс/мм3, однако эта величина на 62% достоверно выше нормы. Наблюдалось достоверное увеличение СОЭ, величины которой на 10 и 15 сутки опыта достоверно отличались от фоновых на 87% и 142%, и составили соответственно 1.5 ±0.12 мм/ч и 1.34 ±0.24 мм/ч. На 20 и 30 сутки опыта происходил^ замедление СОЭ до 0.92 ±0.08 мм/ч, что на 15% больше доогтытной величины.

В структуре лейкоформулы отмечалось достоверное повышение числа моноцитов, которое на 15 сутки исследований в процентном соотношении составило 4.8±0.32%, что иа 26% больше фоновой величины. На всем протяжении опыта отмечалось понижение содержания общего белка в шворотке крови. Это понижение, начиная с 10 суток носило достоверный характер и на 30 сутки содержание общего белка составило 4.1 ±0.36 г%, что на 40% меньше фоновых значений. В структуре протеинограммы не отмечается какнх-либо достоверных различий. Содержание кальция по ходу опыта изменяется незначительно и к 30 суткам опыта составило 9.51 + 0.84 мг%. что практически не отличалось от фонового показателя. Уменьшение сульфгидрильных групп в крови носит достоверный характер, начиная с 10 суток опыта и к 30 суткам количество 8М-групп составило 1246 ±126 ммоль/100 мл крови, что на 40% меньше фоновых значений.

У овец, которым вйодили препараты в дозах, равных 1/10 ЛД50, отмечались достоверные уменьшения количества эритроцитов на 30%, 30.9% и 25.5% по сравнению с фоновым показателем на 7, 10 и 15 сутки пееледоьанин соответственно. Начиная с 10 суток- опыта отмечались достоверные увеличения количества лейкоцитов по сравнению с фоновым значением, и иа 30 сутки исследований количество лейкоцитов составило ¡3.1 ±0.79 тыс/мм3, что на 79% выше фонового значения. Величина СОЭ с.7 по 20 сутки опыта была достоверно выше фоновых значений. В структуре

и

лейкоформулы каких-либо достоверных изменений не обнаружилось. Количество общею белка в сыворотке кропи достоперно отличалось и было выше фоновых значений на 10-30 сутки опыта. Протеинограмма показала достоверное уменьшение альбуминов с 41.4±3.12% до 30.4±2,97 % на 20 сутки опыта и до 31.5±2.81% на 30 сутки опыта. Количество альфа-, бета- и гамма-глобулинов в ходе опыта возрастает, однако достоверность этих изменений доказана только для гамма-глобулинов на 30 сутки опыта. Содержание кальция а ходе опыта практически не меняется. Начиная с 10 суток опита, показана достоверность уменьшения количества сульфгндрильных групп, причем минимальное значение данного показателя характерно для 15 суток опыта, которое составило 1150± 111 ммоль/100 мл крови, что на 44.5% ниже фонового значения.

Резюмируя гематологические результаты опытов для овец, следует отметить, что при хроническом воздействии на организм ртути, кадмия н свинца в смеси, наиболее сильно изменяются показатели, характеризующие СОЭ, количество общего белка, лейкоцитов, сульфгидрильных групп, прячем эти изменения, как правило, носят достоверный характер уже на 1520 сутки опыта.

2.2З.Токсикодннамнка и ниднкацип токсичных эле?>гнтав во

внутренних органа* крыс и оиеи при из одно- и нногсг.ратном

поражении

Токеикодниамика кадмия, ртути и свинца при однократной совместной даче их белым крысам в дозах, равных ЛДм, имеет сходный характер (таб.ч.1). Отмечается достоверное увеличение содержания исследуемых тяжелых металлов в сердце. 'Гак, например, через 48 часов после начала опыта. » течение которых происходила гибель животных, концентрация кадмия в данном органе составила З0.б±2.07; ртути 28.7± 1.94 и свинца 809.8±71,6 мкг/г. Наибольшая концентрация исследуемых ¡щов в печени и ночках отмечалась через 24 часа после начала опыта, причем в почках содержание кадмия, ртути и свинца было максимальным. Таким образом, содержание кадмия в печени через сутки от начала опыта составило 41.8 + 2.15 мкг/г, ртуш 29.3t3.15 мкг/г н свинца 421.1 ±59.3 мкг/г, а концентрация данных элементов в печени для кадмия, ртути н свинца выглядела следующим образом: 66.3±2.89 мкг/г, 57.1 ±6.08 мкг/г, 2585.51194.7 мкг/г для каждого вещества соответственно. В последующие 24 часа опыта копцеиграция исследуемых металлов в печени и почках достоперно уменьшилась, причем интенсивность выделения их пачками была значительно выше.". дк, концентрация кадмия, ртути и ссшша а печени через 48 часов после начала опыта соответсзпенно соскишла 35.3 ±2.96

МКГ/1 ,

Таблица I

Остаточные количества кадмия, ртути и свиниа в патматериале белых крыс нрм однократной комбинированной даче их в дозах равных ЛД50 для каждого вещества соответственно

Время Стзт. Содержание ядов, мкг/г

исследований. показатель

часы

Печень Ночки Сердце

Кадмий

Фон М 0.03 0.04 0.04

±м 0.01 0.01 0.01

2 М 23.9 7.10 0.8

± м 1.53 0 Я1) 0.06

24 М 41.0 6&.3 21.6

±м 2.15 2.89 1.34

48 М 35.3 5.8 30.6

±м 2.96 0.93 2.07

Ртуть

Фон М 0.04 0.04 0.05

± м 0.01 0.01 0.01

2 М 16.7 8.60 Г 1.2

±м 1.38 0.61 0.09

24 М 29.8 57.1 16.5

±м 3.15 6.08 1.74

48 М 21.8 12.03 28.7

• ±м 3.09 0.65 1.94

Свинец

Фон М 0.45 0.43 0.38

±м 0.08 0.07 0.07

2 М 71.4 93.6 110.7

±м ■ 8.74 8.95 9.<>2

24 М" 421.1 2585.5 724.3

± м 59.3 194.7 56.8

48 М 144.4 114.5 809.8

±м 10.6 4.5 71.6

iS

21.3±3.09 мкг/r и 144.4± 10.6 мкт/г; а в почках - 5.8±0.93 мкг/г, 12.03±0.65 мкг/г и 114.5 ±9.5 мкг/г для кадмия, ртути н свинца соответстиенно.

Токеикокинетика кадмия, ртути и cuvuum, выявленная и острых опытах, прослеживается в аналогичной последовательности у белых крыс, подверженных интоксикации и (ечение 20 су гок (табл.2). Из данных таблицы следует, что содержание исследуемых металлов в сердце достоверно увеличивается и на 20 сутки опыта составило для кадмия и ртути 86.3 + 7.86 mki/г и 92.1 ± 10.8 мкг/г соответствен но, а для свинца на 15 сутки исследований 74.3 + 6.67 ми/г. В печени максимальное содержание кадмия и ртути наблюдалось па 15 сутки и составило соответственно 38.3 ±3.18 мкг/г, и 41.3 ± 3.95 мкз/г. Содержание свинца в данном органе на 10 сутки достигло наибольших значений >« составило 16.6х 2.15 мкг/г. В почках максимальная копнен грация кадмия отмечалась па 10 сутки и составила 35.5 ±4.03 мкг/г, а максимально высокое содержание ртути и свинца, отмеченное на 15 сутки, составило 34.5t2.47 мкг/г и 116.8+12.5 мкг/г для каждого вещества eooiBeierneinio.

Xi'p v.Tep распределения, и накопления кадмия, ртути и свинца был исследован кшже на овцах (табл.3). Из таблицы следует, что при бое жи-иошь.х на 3 е>тки после затравки исследуемыми металлами в дозах равных ЛДм) для каждого вещества соответственно, максимальное количество кадмия и ртути накапливалось в печени (24.3±3.14 мкг/г и 10.8±2.!1 мкг/г еоотвекчненно), а максимальное количество свинца отмечали в почках (4.9±0.51 uki/i). Минимальное количество кадмия и ртути отмечается и мыишах (¡ 05 ±0.09 мкг/г и 0.8 + 0.07 мкг/г). Минимальное количество свинца обнаружено ио внутреннем жире (0.15 ±0.01 мкг/г).

2.2.4.Па i ало! оанат омические и гистологические исследования при одно- и мжиокрапшч сочетанием воздействии кадмия, ртути ti свинка

При выяснении суммарною влияния солей кадмия, ртути и свинца на (иею.ниичеекие и гистохимические показатели внутренних органов усыновлено, чш i.iiihiic яды оказывают серьезные изменение тканей umipeininx органов. Степень i я жест и данных изменений зависит от дозы вводимых iipenapuiviB. И исследуемых органах подопытных животных были обнаружены гемодинамические расстройства в виде острой застойной шнеремнн, зршроднапедеза, агрегации и сладжироаания эритроцитов. Диарофические изменения проявлялись в виде зернистой дистрофии паренхимы органов, нарушения обмена хромопротеилов и разрушения тема »рифокиюв. а такие "ынадении гранул гемосш&рина, внеклеточный дпепрщеино' в виде накопления продуктов "нарушения (Зелковош обмена. Пс-крошчеекие и некробнотпчеекпе явления выражаются п разрушении K.i'.'iiiK', KjpiH.iüiKiio.с. кмрнорочзке, кариолизисе. Данные изменения под

1С

Таблица 2

Токснкодинамика кадмия, ртути и свинца во внутренних органах белых крыс при совместной многократной даче этих металлов в дозах, равных 1/20 ЛД50 для каждого вещества соответственно

Время исследований, Стат. Содержание ядов, мкг/г

сутки показатель

Почки ! Печень Сердце

Кадмий

Фон М 0.04 0.05 0.03

±м 0.01 0.01 0.01

5 М 7.1 15.5 17.5

±м 0.62 1.23 2.08

10 М 35.5 17.4 36.7

±м 4.03 2.06 2.71

15 М 27.8 38.3 53.5

± м /2,76 3.18 4.97

20 М 16.3 26,9 86,3

±м 2,11 3.14 7.86

Ртуть

Фон М 0.05 0.05 0.06

±м 0.01 0.01 ' 0.01

5 М 5.7 8.3 12.3

± м 0.71 0.65 0.97

10 М 28.1 12.6 41.5

±м 3.17 0.97 3.98

15 М 34.5 41.3 64.8

±м 2.47 3.95 5.17

20 М 21.6 17.8 92.1

±м 2.63 1.86 10.8

Свинец

Фон М 0.48 0.52 0.43

±м 0.08 0.07 0.07

5 М 11.8 7.5 18.8

±м 2.1 0.67 2.13

10 М 785.1 16.6 56.7

±м ■ 64.3 2.15 4.71

15 - М 116.8 14.8 74.3

±м 12.5 2.37 6.67

20 М 37.5 15.2 11.5

±м 2.94 1.13 0.64

Таблица 3

Содержание кадмия, ртути и свинца во внутренних органах овец при однократном сочетанном их введении в дозах, равных ЛД_<о

Орган Концентрация металла, мкг/г

фон Опыт

Кадмий

Сердце 0.03 ±0.01 1.45 ±0.27

Печень 0.03 ±0.01 24.3±3.14

Почка 0.04 ±0.02 4.55 ±0.61

Мышцы ■ 1.05 ±0.09

Внутренний жир • 1.25 + 0.13

Кровь - 3.7 ±0. '3

»-туть

Сердце 0.04±0.01 0.9 ±0.08

Печень 0.03 + 0.01 J0.8i2.ll

Почка 0.0-1 ±0.01 3.5 ±0.56

Мышцы - - . 0.8 ±0.07

Внутренний жир - 0.9 ±0.06

Кровь - 2.3 ±0.19

Свинец

Сердце 0.51 ±0.06 2.15 ±0.36

Печень 0.50 ±0.07 3.5 ±0.41

Почка 0.48 ±0.06 4.9 ±0.51

Мышцы 0.12±0.01 3.2 ±0.43

Внутренний жир - 0.15± 0.01

Кровь - 0.6 ±0.03

действием исследуемых препаратов являются необратимыми иаюгисюлогичсскими нарушениями органов.

2.2.5.Сан|1тарно>П1гне1Шчсская оценка качества мяса овен при интоксикации кадмием, ртутью н свинцом

Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса овец при хроническом, в течение 30 суток, отравлении препаратами кадмия, ртути и свинца в дозах, равных 1/10 ЛД<о , не показала каких-либо существенных отклонении биохимических и бактериологических показателей мяса- от аналогичных показателей мяса контрольных животных. Однако, данный результат говорит не о качестве и пригодности мяса для пищевых целей, а о дополнительных трудностях возникающих при контроле и изъятии из употребления мяса с большим содержанием данных ядов, так как такое мясо но органолептическим, биохимическим и бактериологическим свойствам практически не отличить от мяса здоровых животных. Кроме того, результаты, проведенных нами биопроб на крысятах показали возникновения явлений токсикоза подопытных животных, о чем свидетельствуют патоморфологическая картина вскрытия й уменьшение привесов массы тела в сравнении с интахтными лабораторными животными, что говорит об опасности употребления в пищу такого мяса.

2.2.6.3колоп1чгскаа оценка качества кормов некоторых районов Республики Татарстан

Проведенная нами экологическая опенка качества кормов 26 хозяйств Республики Татарстан иа загрязненность кадмием, ртутью и свинцом свидетельствует о более сильной степени загрязненности кадмием и свинцом кормов Западного региона республики по сравнению с ее Восточными и Юго-восточными районами. Ртуть в кормах всех анализируемых регионов отсутствовала.

з.выводы

1, Впервые изучено сочетанное воздействие кадмия, ртути и свинка при одно- и многократном поступлении их в организм лабораторных и сельскохозяйственных животных, определен количественный состав элементов в кормах некоторых регионов Республики Татарстан и разработаны зкспрссс-мсгоды индикации в объектах ветеринарного контроля.

2. Средне смертельная доза (ЛД50) при внутреннем одновременном применении белым крысам составляет для кадмия 79.6±5.18 мг/кг, для рту т.! 70.9±4.83 мг/кг и для свинца 2318± 172,6 мг/кг.

Для овец ЛД5о при пероральном сочетанном введении кадмия, ртути и свинца равняется: для кадмия 12.94±2.05 мг/кг, ртути 10.48+1.71 мг/кг, свинца 108.6± 18.79 мг/кг.

При сочетанном воздействии изучаемые элементы обладают выраженными кумулятивными свойствами, коэффициент кумуляции их для белых крыс составил 2.8. ■ .

3. Хронические отравления препаратами кадмия, ртути и свинца при сочетанном их воздействии в дозах, равных 1/3 ЛД50, 1/5 ЛД50 и 1/20 ЛД» сопровождаются изменениями морфологического и биохимического состава кропи. Наиболее выраженные изменения претерпевает содержание сульфт идрнльных групп, что ' можно использовать в качсстпс диагностического теста при этих отравлениях.

4. Максимальное количество кадмия, ртути и свинка при сочетанном поступлении в организм, концентрируется в почках, печени, сердце и сопровождается необратимыми натогистологнческимк изменениями п данных органах.

5. Хроническое - т> течение 30 суток, отравление препаратами кадмия, ртути и свинца в дозах, равных 1/10 ДДч, не сопровождается изменениями ортано.теншческих и биохимических показателей мяса'овец. Однако, мясо отравленных животных при длительном скармливании белым' крысам вызывало явления токсикозу, что квалифицируется как опасное для использования в пишу.

6. '}котоксикологическая опенка 26 хозяйств Республики Татарстан на загрязненность кадмием, ртутью и свинцом показала более сильную степень контаминирования. кормов кадмием и свинцом в хозяйствах Западного региона республики по сравнению с ее Восточными и Юго-восточными районами. Загрязнение исследуемых кормов ртутью не обнаружено.

7.' Разрабоган хроматографнческий экспресс-метод определения свинца;' кадмия и ртути в объектах ветеринарного надзора, основанный на минерализации их в герметических аналитических автоклавах. При

'^использовании пластинок "Синуфол" предел обнаружения ртути составляет 0.1 мг/кг, кадмия и свинца - 0.3 мг/кг.

8. При диагностике отравлений комплексом токсичных элементов (свинец, кадмий, ртуть) следует учитывать анамнестические, клинические данные, содержание сульфгкдрильных групп и количество тяжелых метал лов в кормах и тканях животных. "

-«.ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Разработана и находится на утверждении в Департамент« ветеринарии МСХиП РФ «Инструкция по хроматографическому экспресс-методу индикации ртути в объектах ветеринарного надзора».

2.Разработана и находится на утверждении в Департаменте ветеринарии МСХиП РФ «Инструкция по хроматографическому экспресс-методу определения свинца, кадмия, меди, цинка и мышьяка в объектах ветеринарного надзора».

5.Спнсок опубликованных работ по теме диссертации

1.Титов В.В., Софронов В.Г., Федяева Ю.Я. Усовершенствование метода определения кадмия в объектах ветеринарного надзора. -Тез докл. Респ. научно-пронзв. конф., Казань, 1996. -С.261.

2.Титов В.В., Федяева Ю.Я. Содержание токсичных элементов в почвах некоторых регионов Республики Татарстан // Материалы Респ, научно-произв. конф. по актуальным проблемам ветеринарии и зоотехнии, Казань, 1996.-С.115.

3.Софронов В.Г., Федяева Ю.Я., Титов В.В. Экологическая оценка кормов на содержание высокотоксичных элементов в некоторых регионах Татарстана, -Материалы 3 Респ. конф:Акгуальные экологические проблемы Республики Татарстан. Казань, 1997. -С.339.

4. Федяева Ю.Я., Титов В.В., Софронов В.Г. Определение содержания сульфгидрильннх фупп как метод диагностики при отравлении солями тяжелых металлов. -Материалы Респ. научно-произв. конф. но актуальным проблемам ветеринарии и животноводства. Казань, 1997. -С. 149.

5.Феляева ЮЛ., Титов В.В., Софронов В.Г. Экологическая оценка техногенного воздействия на качество кормов в некоторых регионах Татарстана. -Тез. докл. Междунар. координац. Совещания, Воронеж, 1997. -С.275-276.

6.Федяева ЮЛ. Токсикокинетика тяжелых металлов в организме овец. -Материалы междунар. научн. конф., посвященной 125-летию академии, Часть 2, Казань, 1998.-С. 168.

7.Инструкция по хроматографическому экспресс-методу индикации ртути в объектах ветеринарного надзора. -Находится на утверждении в Департаменте ветеринарии МСХиП РФ.

8.Инструкция по хроматографическому экспресс-методу определения свинца, кадмия, меди, цинка и мышьяка в объектах ветеринарного надзора. -Находится на утверждении в Департаменте ветеринарии МСХиП РФ.