Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.04) на тему:Влияние полихлорированных бифенилов на организм животных

ООЗ 165045

На правах рукописи

Комарова Ксения Александровна ^

\

ВЛИЯНИЕ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫХ БИФЕНИЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ

16 00.04 - Ветеринарная фармакология с токсикологией 16 00 03 — Ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

о 6 МАР 2008

Москва 2008 г

Работа выполнена в лаборатории «Экология» Государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной вирусологии и микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИВВиМ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) и в лаборатории «Аналитической экотоксиколоши» Института проблем экологии и эволюции им АН Северцова РАН (ИПЭЭ РАН)

Научные руководители:

- доктор биологических наук Желтов Василий Алексеевич

- доктор ветеринарных наук, ст науч сотр Кушнир Анатолий Тимофеевич

Официальные оппоненты:

- профессор, доктор ветеринарных наук Таланов Герман Александрович

- кандидат ветеринарных наук Зубаиров Мурат Мухтарович

Ведущая организация: Московская Государственная Академия Ветеринарной Медицины и Биотехнологии им. К.И. Скрябина

Защита диссертации состоится «Jb> ¿ICCl ^/Zi 2008 г в часов на заседании диссертационного совета Д 006 008 01 при Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте ветеринарной санитарной гигиены и экспертизы (ГНУ ВНИИВСГЭ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) по адресу 123022, Москва, Звенигородское шоссе, 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института ветеринарной санитарной гигиены и экспертизы (ГНУ ВНИИВСГЭ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ)

Автореферат разослан Ученый секретарь диссертационного совета /~у£</ Е С Майстренко

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Загрязнение природной среды обусловливает серьезную экологическую проблему и обоснованное беспокойство в связи с поступлением в окружающую среду (ОС) так называемых стойких органических загрязнителей (СОЗ) Среди этих соединений важное место занимают промышленные продукты, в том числе и полихлорированные бифенилы (ПХБ), которые входят в группы суперэкотоксикантов и диоксиноподобных соединений (ДПС) [Майстренко, 1997, Федоров, 1993, Куценко, Данилина, Протопопов 1997, Клюев, 1993]

ПХБ весьма широко применялись в различных отраслях промышленности в качестве пластификаторов, компонентов высокотемпературных носителей, диэлектриков, антипиренов, наполнителей лаков, красок и тд Значительную их часть использовали для заполнения трансформаторов и конденсагоров В СССР ПХБ выпускались в виде смесей с различными торговыми марками, из которых большую часть составляла марка Совтол [Клюев, Бродский, 2000, Авхименко, 2000, Трегер, Розанов, 2000]

Многообразие и непостоянный состав торговых марок ПХБ не позволили сертифицировать технические смеси этих препаратов в России подобно тому, как это сделано в ряде стран, таких как США, Германия, Япония, Франция и др [Клюев, Бродский, 2000] Практически в России для коммерческих смесей торговых марок ПХБ комплексных характеристик по физико-химическим показателям и биологической активности не имеется

На протяжении всего периода производства и использования ПХБ в СССР и России контроль за этими веществами не осуществлялся [Порядин, 2000]

В мировой литературе отмечен ряд случаев массовых отравлений этими токсикантами диких и сельскохозяйственных животных [Желтов, 2001,2002, Комаров, 2003, Дмитров и др, 1986, Черняк и др, 1963, Фокина, 1982, Савинова и др, 2000, Firestone, 1973, Humphreys, 1988], а также выбраковки животноводческой продукции из-за превышения допустимых остаточных уровней ПХДЦ [Желтов, 2001,2002, Фокина, 1982, Wohld М , 1979, Езерская, Мальцев, 1978 J

Наряду с острыми отравлениями большую озабоченность вызывает опасность хронического действия ПХБ на организм животных при поступлении с кормами и загрязнении остаточными количествами продуктов животноводства Однако в отечественной литературе отсутствует описание клинической картины отравления кур ПХБ марки Совтол и не рассмотрены вопросы накопления остаточных количеств ПХБ в органах и тканях птиц

В промышленном птицеводстве одной из серьезных проблем по-прежнему остаются опасные инфекционные болезни, в том числе Ньюкаслская болезнь (НБ) Так, в 1998 году, несмотря на тотальную иммунизацию, в мире было зарегистрировано 2580 опустошительных вспышек НБ [Орлов, 2004]

В литературе отмечено, что ПХБ способны подавлять защитные функции организма при воздействии неблагоприятных физических, химических и инфекционных факторов Сведений о влиянии ПХБ на поствакцинальный иммунитет у сельскохозяйственных животных в литературе не имеется

Цель и задачи исследований

Целью исследований явилось изучение влияния смеси полихлорированных бифенилов марки Совтол на организм некоторых сельскохозяйственных и лабораторных животных

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи

1 Охарактеризовать образец Совтола по конгенерному составу и биологической активности,

2 Изучить клиническое проявление интоксикации у животных Совтолом по сравнению с 2,3,7,8- тетрахлордибензо-п-диоксином,

3 Изучить накопление остаточных количеств конгенеров Совтола в организме цыплят при употреблении загрязненных кормов,

4 Изучить эффективность цеолита, применяемого для предотвращения поступления конгенеров Совтола в организм цыплят,

5 Установить влияние Совтола на иммунитет у цыплят при НБ Научная новизна

1 Дана комплексная характеристика биологической активности смеси ПХБ марки Совтол на белых крысах, курах, цыплятах, куриных эмбрионах, культурах клеток и микросомах

2 Изучены в сравнительном плане параметры острой токсичности и клинические проявления интоксикации для белых крыс и кур Совтолом и 2,3,7,8-ТХДД

3 Определены содержание конгенеров ПХДЦ/Ф и ВОЗ-ПХБ в смеси ПХБ марки Совтол

4 Получены сведения о распределении Совтола в органах и тканях кур и цыплят

5 Оценена эффективность цеолита для снижения тяжести интоксикации ПХБ и накопления Совтола в организме цыплят

6 Установлено влияние Совтола на уровень накопления поствакцинальных антител к Ньюкаслской болезни у цыплят и устойчивость вакцинированных птиц к полевому штамму - Т-53

Практическая значимое гь

В результате проведенных исследований получены данные, характеризующие смесь ПХБ Совтол по биологической активности Выявлено его влияние на организм кур и цыплят, установлены особенности распределения и накопления Установлено влияние на иммунитет при НБ Полученные сведения могут быть использованы для обоснования мероприятий по диагностике отравлений животных, санитарно-гигиеническому регламентированию продуктов животноводства и разработки рекомендаций по вакцинации цыплят при НБ Предложена скрининговая методика для оценки содержания ПХБ в кормах

Основные положения, выносимые на защиту

• комплексная характеристика биологической активности смеси ПХБ марки Совтол на белых крысах, курах, цыплятах, куриных эмбрионах, культурах клеток и микросомах

• параметры острой токсичности и клинические проявления интоксикации для белых крыс и кур Совтолом и 2,3,7,8-ТХДЦ

• характеристика содержания конгенеров ПХДД/Ф и ВОЗ-ПХБ Совюла,

• данные о распределении и накоплении Совтола в органах и тканях кур и цыплят при интоксикации,

• данные о формировании поствакциналыюго иммунитета у цыплят к вирусу Ньюкаслской болезни при интоксикации Совтолом

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на

- заседаниях ученого совета ГНУ ВНИИВВиМ Россельхозакадемии 2003 -2005 г г,

- Международной научно - практической конференции молодых ученых «Проблемы мониторинга и генодиагностики инфекционных болезней животных» г Владимир, 2004г,

- Международной научно - практической конференции «Болезни диких животных» г Покров, 2004г,

- Международные симпозиумы «Диоксин-2004» (Берлин, ФРГ), «Диоксин-2005» (Торонто, Канада),

- Международная конференция «Экоаналитика - 2006» (Самара, Россия)

Публикации результатов

По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ

Личный вклад

Основная часть исследований выполнена лично автором В проведении отдельных этапов исследований принимали участие ведущий научный сотрудник лаборатории "Экология" Г1ГУ ВНИИВВиМ к б н А Л Лавров, сотрудники лаборатории аналитической экотоксикологии ИПЭЭ им А Н Северцова РАН дхн ЕС Бродский, кх.н ДБ Фешин, кхн Г А Калинкевич, к х н А А Шелепчиков, за что автор выражает искреннюю признательность

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов собственных исследований, обсуждения результагов исследований, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения Работа иллюстрирована 19 таблицами, 15 рисунками Список литературы включает 181 источник, в том числе 71 зарубежный 2. Собственные исследования

Работа выполнена в 2001 - 2003 п в лаборатории "Экологии" Государственного научного учреждения Всероссийского государственного научно-исследовательского института ветеринарной микробиологии и вирусологии Россельхозакадемии в рамках темы и в лаборатории «Аналитической экотоксикологии» Института проблем экологии и эволюции им А Н Северцова РАН (ИПЭЭ РАН)

Для решения поставленных задач в работе использованы животные белые крысы породы Вистар в количестве 65 голов, цыплята породы Леггорн белый кросс Хайтек в количестве 205 голов, куры породы Леггорн белый кросс Хайтек в количестве 95 голов, 9-дневные куриные эмбрионы от кур породы Леггорн белый кросс Хайтек в количестве 143 штук, культуры клеток ВНК-21, ПС, культура простейших Tetrahymena pyriformis, реактивы смесь Г1ХБ марки Совтол производство ГСО 78212000, 2,3,7,8-ТХДЦ 96 % по ДВ, ДМСО, х.ч ТУ 6-09-3818-77, цеолит природный - Пегасин (ТУ 10 РФ 1077-92), вакцина против НБ из штамма Ла-Сота с биологической активностью 9,0 log ЭИД50/мл, вирус НБ (эпизоотический) штамм Т-53 с биологической активностью 9,0 log ДДзо/мл

3. Результаты собственных исследований

3.1. Характеристика ПХБ в образце Совтола с использованием хромато-масс-спектрометрии.

Для оценки состава Совтола провели его анализ на содержание ПХБ, Г1ХДД и ПХДФ Результаты представлены в таблице 1, из данных которой следует, что в составе Совтола имеется 11 регламентируемых конгенеров ПХБ с уровнем £WHO - TEQ 94052 0 нг/г и 10 регламентируемых конгенеров ПХДФ с £WHO - TEQ 1206018 1 пг/г (Е I-TEQ 1206078 2 пг/г), в том числе 2,3,7,8-ТХДФ с уровнем 1617691 пг/г В образце не имеется представителей ПХДД

Таблица 1

Содержание конгенеров ПХДД/Ф и \УНО ПХБ в Совтоле

конгенеры 1-ТЕО, пг/г конгенеры ТЕС}, нг/г

2,3,7,8-ТХДД пс! РСВ-81 196 13

1,2,3,7,8-ПеХДД па РСВ-77 169 34

1,2,3,4,7,8-ГкХДЦ п<1 РСВ-123 753 06

1,2,3,6,7,8- ГкХДД п<1 РСВ-118 32653 1

1,2,3,7,8,9-ГкХДД п с! РСВ-114 6195 48

1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД п с1 РСВ-105 14498 8

охдц пё РСВ-126 25611 7

2,3,7,8-ТХДФ 16176.91 РСВ-167 380 52

1,2,3,7,8-ПеХДФ 28897 69 РСВ-156 108182

2,3,4,7,8-ПеХДФ 810893 59 РСВ-157 2745 37

1,2,3,4,7,8- ГкХДФ 182781 13 РСВ-169 0

1,2,3,6,7,8-ГкХДФ 59143 78 РСВ-189 30 26

1,2,3,7,8,9- ГкХДФ 44406 19 Е WHO-TEQ, нг/г] 94052.0

2,3,4,6,7,8- ГкХДФ 57264 72

1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ 3054 89

1,2,3,4,7,8,9- ГпХДФ 3392 48

ОХДФ 66 88

Е 1-ТЕд, пг/г 1206078.2

Е \VHO-TEQ, пг/г 1206018.1 |

3.2. Влияние Совтола на индукцию гидролазы ароматических углеводородов

Цыплятам трехдневного возраста орально через зонд вводили эмульсии токсикантов Совтол, 2-хлорбифенил, 4,4-хлорбифенил, 4-хлорбифенил, метилхолантрен, бензантрацен, 2,4,5-Т, гексахлорбензол, ДДТ, ДДЕ в дозе 100 мкг/кг Для сравнения использовали образец 2,3,7,8-ТХДД из расчета 0,12 мкг/кг При этом доза эталонного препарата 2,3,7,8-ТХДД (одного из наиболее эффективных индукторов ГА У) в 10000 раз меньше по сравнению с другими токсикантами Активность ГАУ, индуцируемая 2,3,7,8-ТХДД была принята нами за единицу Результаты исследований представлены в таблице 2

Таблица 2

Влияние токсикантов на активность ГАУ печени цыплят

Соединения Доза токсиканта Активность ГАУ относительно 2,3,7,8 -ТХДД

2,3,7,8-ТХДД 0,12 мкг/кг 1,0

Совтол (смесь три-, тетра- и пентабифенилов) 100 мкг/кг 0,58 ±0,12

2-хлорбифенил 100 мкг/кг 0,07 ± 0,010

4-хлорбифенил 100 мкг/кг 0,07 ± 0,010

4,41 -хлорбифенил 100 мкг/кг 0,19 ± 0,030

Метилхолантрен 100 мкг/кг 0,20 ± 0,020

2,4,5-Т 100 мкг/кг 0,1 ±0,020

Бензантрацен 100 мкг/кг 0,09 ±0,010

ДДЕ 100 мкг/кг 0,12 ±0,021

Гексахлорбензол 100 мкг/кг 0,06 ±0,010

ДДТ 100 мкг/кг 0,06 ±0,011

Контроль 100 мкг/кг 0,06 ±0,010

Из представленных данных в таблице видно, что активность Совтола составляет 0,58 и уступает 2,3,7,8-ТХДД приблизительно в 20000 раз Тем не менее, эти результаты свидетельствуют о наличии конгенеров, содержащихся в Совтоле, способных взаимодействовать с АЬ-рецепторами Следовательно, в механизме действия Совтола отмечается наличие диоксиноподобных эффектов Несколько приближенный эффект по индукции показали метилхолантрен (0,2) и 4,4-хлорбифенил (0,19), другие препараты значительно уступали по действию, либо не проявляли эффективности

3 4. Влияние Совтола на Те<таЬутепа репГогпдо

и

В результате проведенных исследований были получены следующие данные По истечении 30 минут у инфузорий не наблюдалось равномерного броуновского движения, по истечении 2 часов нормальное движение наблюдали у 25%-50% инфузорий, в зависимости от дозы, по истечении 4 часов - у 50%-75% инфузорий

Изменение формы и движения инфузорий наблюдали в течение всего эксперимента, чем больше доза, тем больше процент инфузорий с измененной формой

3.5. Влияние Совтола на культуры клеток и куриные эмбрионы

Экспериментальные исследования по оценке токсичности Совтола выполнялись на культурах клеток ВНС-21, ПС и куриных эмбрионах Результаты исследований представлены в таблице 3

Таблица 3

Токсичность Совтола для культур клеток и куриных эмбрионов

Культура клеток Дозы Совтола в пробе, мг/мл (max - min) 1ВТЦД50 (ТЦД50 в мг) Степень разведения материала

ВНК-21 400 - 0,39 0,34 ±0 (2,21 мг) 1 256

IIC 200 - 0,05 0,04 ±0,16 (1,12 мг) 1 256- 1 512

КЭ 50 - 0,004 1,03 ±0,17 (12,62 мг) 1 4

Из данных таблицы 3 видно, что Совтол оказывает токсическое воздействие на культуру клеток ВПК-21 в концентрации 2,21 мг (при разведении до 1 256), а на культуру клеток ПС в концентрации 1,12 мг в пробе (при разведении пробы 1 256 - 1 512), что свидетельствует о высокой чувствительности этих культур клеток к изучаемому токсиканту Растворитель также токсичен для данных культур клеток, но в значительно

больших концентрациях, и уже в разведениях выше 1 4 - 1 8 на культуру клеток не воздействует

Таким образом, показано, что культуры клеток ПС и ВНК-21 чувствительны к воздействию Сов гола, и могут быть предложены для выявления токсиканта Совтола в концентрациях от 1-2-х мг и выше в пробе

Куриные эмбрионы в испытанных дозах оказались сравнительно устойчивы к действию Совтола Широкий разброс положительных результатов видимо, обусловлен определенной толерантностью к диоксиноподобным веществам, что не позволяет рекомендовать КЭ для целей индикации Совтола в объектах внешней среды Толерантность видимо, обусловлена тем, что куры-несушки в той или иной мере постоянно потребляют с кормом диоксиноподобные вещества 3.6. Острая токсичность Совтола и 2,3,7,8-ТХДЦ для белых крыс

Экспериментальные исследования по оценке токсичности Совтола выполнены на белых крысах, которые орально через зонд были затравлены Совтолом в дозах мг/кг 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 Контрольная группа получила соответствующий объем растворителя Результаты представлены в таблице 4

Таблица 4

Острая оральная токсичность Совтола для белых крыс

Группы Доза Эффект Сроки

животных Совтола пало/всего гибели

(мг/кг) гол (сутки)

Подопытные 2000 0/5 -

3000 0/5 -

4000 0/5 -

5000 1/5 30-40

6000 2/5 7-10

Контрольные 0 0/5 -

По результатам экспериментов ЛД5о составила 7318,95+-1035,1 мг/кг, ЛД1бсоставила 4607,35 ± мг/кг, ЛД^ составила 11626,42 ± мг/кг

В сравнительном плане были проведены эксперименты по оценке острой токсичности 2,3,7,8-ТХДД для белых крыс Исследования выполнили на 35 животных, разделенных на семь групп, по пять голов в каждой Контрольные животные получили соответствующий объем растворителя Результаты представлены в таблице 5

Таблица 5

Острая токсичность 2,3,7,8-ТХДД для белых крыс при оральном введении

Группы Доза Эффект Сроки гибели

животных 2,3,7,8-ТХДД пало/всего (сутки)

(мг/кг) гол

Подопытные 0,01 0/5 -

0,02 1/5 20

0,04 2/5 20-25

0,06 4/5 20-30

0,08 5/5 15-30

0,1 5/5 10-30

Контрольные 0 0/5 -

По результатам эксперимента ЛД50 составила 0,045±0,0076 мг/кг, ЛД! 6 составила 0,018 мг/кг, ЛД81 составила 0,062 мг/кг

В группах, получавших максимальные дозы токсиканта, наблюдали гибель поголовья в течение первых трех недель после затравки Через пять-шесть дней после затравки у животных отмечали первые признаки интоксикации в виде снижения двигательной активности, «неопрятным видом», неохотным потреблением корма и воды В дальнейшем отмечали утяжеление симптомов интоксикации, у отдельных особей наблюдали диарею и выделения из глаз и носа У крыс, получивших дозы Совтола 4000 и 5000 мг/кг на 30-35 сутки наблюдения появились признаки поражения нервной системы ригидность мышц шеи, нарушение координации движения, ослабление рефлексов на внешние раздражители

(свет, звук) При введении Совтола в дозах 2000 и 3000 мг/кг у крыс отметили симптомы поражения легких затруднение дыхания, кровотечения из носа У нескольких подопытных крыс обнаружили катаракту, а в дальнейшем слепоту Снижение прироста массы тела наблюдали в течение всего опыта

Крысы, получавшие 2,3,7,8-ТХДД, за два-три дня до гибели лежали на боку и не реагировали на внешние раздражители (звук, свет)

При вскрытии погибших крыс отмечали истощение, атрофию селезенки, дистрофию печени, катаральные воспаления в ЖКТ В ряде случаев обнаруживали воспалительные процессы в легких Однако, у крыс получавших Совтол наличие жидкости в грудной и брюшной полостях не выявили

3.7. Острая токсичность Совтола и 2,3,7,8-ТХДД для молодняка кур

Исследования токсичности Совтола провели на молодняке кур, которым орально вводили Совтола в дозах мг/кг 2000, 3000, 4000, 6000, 8000 Контрольные животные получали аналогичный обьем растворителя Результаты экспериментов представили в таблице 6

Таблица 6

Острая токсичность Совтола для кур при однократном оральном

поступлении

Группы Доза Эффект Сроки гибели

животных Совтола пало/всего (сутки)

(мг/кг) гол

Подопытные 2000 2/5 -

3000 3/5 -

4000 5/5 30-40

6000 5/5 30-40

8000 5/5 7-10

Контрольные 0 0/5 -

По результатам исследований ЛД50 составила 2357,4±387,18 мг/кг, ЛД,б -1448,9 мг/кг, ЛД84- 3673,5 мг/кг

В сравнительном плане были проведены исследования острой оральной токсичности 2,3,7,8-ТХДД на пяти группах кур, по пять голов в группе Опыт выполнили введением токсиканта орально через зонд, содержащего соответственно по группам следующие дозы токсиканта мг/кг 0,01, 0,02, 0,06, 0,1 Контрольные животные получили в таком же объеме водный раствор

Результаты исследований представлены в таблице 7

Таблица 7

Острая токсичность 2,3,7,8-ТХДД для кур при однократном оральном введении

Группы животных Доза 2,3,7,8-ТХДД (мг/кг) Эффект пало/всего гол Сроки гибели (сутки)

Подопытные Контрольные 0,01 0,02 0,06 0,1 0 0/5 1/5 2/5 4/5 0/5 40 30-32 30-40

По результатам исследования Л/ 50 составила 0,07 ± 0,0077 мг/кг

ЛД,6 - 0,013 мг/кг, ЛДМ - 0,103 мг/кг

Первые клинические признаки у птиц, затравленных Совтолом отмечались уже через три дня после затравки, у кур, затравленных 2,3,7,8-ТХДД через 5-10 дпей Клинические наблюдения показали, чго после затравки у подопытных кур отмечали угнетение общего состояния, взъерошенность перьевого покрова, гиподинамию, снижение пен ребления воды и корма. Одним из наиболее выраженных признаков интоксикации являлось прогрессирующее снижение массы тела В последующие сроки симптомы интоксикации нарастали, за два-три дня до гибели животные лежали на боку и не принимали воду и корм Гибель птиц регистрировали в интервале 30-40 дней от момента затравки

При вскрытии погибших кур отмечали истощение, уменьшение размеров селезенки, дистрофию печени, катаральное воспаление в ЖКТ У кур, получавших 2,3,7,8-ТХДД, в отличии от кур, получавших Совтол отмечали скопление серозной жидкости в перикардиальной и грудобрюшной полостях

3.8. Клинические проявления интоксикации Совтолом у цыплят при скармливании загрязнённого корма

Эксперименты выполнены на цыплятах трехдневного возраста Цыплята количеством 100 голов были разделены на пять групп по 20 голов в каждой Четыре группы получали корм загрязненный Совтолом соответственно в дозах мг/кг корма - 0,02, 0,2, 2,0, 20,0 Контрольная группа получала чистый корм Кормление опытных цыплят осуществляли в соответствии с зоотехническими нормами

По результатам опыта отмечали гибель наибольшего количества подопытных цыплят в первую неделю опыта Во всех подопытных группах отмечали снижение массы тела по сравнению с контролем

Клинические проявления интоксикации выявлялись уже в первую неделю в виде малоподвижности, неопрятного вида, плохого поедания корма Перед гибелью наблюдали обездвиженность в течение одних-двух суток

При вскрытии трупов погибших цыплят отмечали истощение, бледность слизистых оболочек, дистрофию печени, атрофию тимуса и селезенки, в желудочно-кишечном тракте катаральное воспаление Следует подчеркнуть, что не было выявлено наличие жидкости в грудобрюшной полости и сердечной сумки

3.9. Определение оста точных количеств Совтола в организме цыплят

По окончании опыта животных убивали В их органах были определены остаточные количества ПХБ с применением газовой

хроматографии с детектором -захвата электронов (ГХ-ЭЗД) и хромаго-масс-спектрометрическим контролем

Данные о суммарном содержании ПХБ и оценочные уровни ПХДД/Ф и WHO ПХБ в печени, куриных яйцах, грудных и ножных мышцах представлены в таблицах 8 и 9

Таблица 8

Концентрации ПХБ в печени, яйцах, мышцах кур и цыплят

Объект исследования Суммарное содержание ПХБ, мкг/г Суммарное содержание ПХБ, мкг/г Оценочное содержание WHO-TEQnxs, нг/г жира Оценочное содержание WHO-ТЕОпхдд/ф' нг/г жира

сырого веса жира

Печень 0 12 2 59 0 24 0 003

Куры Яйца 0 05 1 21 0 11 0 001

Грудные мышцы 0 05 3 08 0 29 0 004

Ножные мышцы 001 0 83 0 08 0 001

Печень 0 49 12 76 1 20 0015

Цыплята Грудные мышцы 0 27 15 60 1 47 0 019

Ножные мышцы 1 57 40 27 3 79 0 049

Таблица 9

Концентрации ПХБ в использованных кормах

Суммарное содержание ПХБ, мкг/г сырого веса Суммарное содержание ПХБ, мкг/г жира

Мясокостная мука 0 07 2 12

Комбикорм 0 01 0 09

Рыбий жир - 4 87

Как видно из данных таблицы, преимущественное накопление ПХБ

наблюдается у молодняка кур в возрасте 160 дней в печени и яйцах, у цыплят - в ножных мышцах Также очевидно, что уровни ПХБ в тканях кур значительно ниже, чем в тканях цыплят Это, по всей видимости, связано с выводом части ПХБ из организма кур с яичной продукцией

Довольно высокие уровни ПХБ были обнаружены в тканях контрольной группы цыплят По всей видимости, это связано с

использованием в качестве кормовой добавки рыбьего жира, уровень ПХБ в котором достигает уровня ПДК для пищевых продуктов

Для различных тканей молодняка кур оценочные уровни WHO ПХБ достигают значений от 0,08 до 2,42 нг/г жира Уровни ПХДД/Ф - от 0 001 до 0 031 нг/г жира Концентрации WHO ПХБ в тканях цыплят оцениваются на уровне от 1 2 до 24 45 нг/г жира

3.10. Влияние цеолита на интоксикацию цыплят Совтолом Эксперименты выполнены на молодняке кур 4-хмесячного возраста

Две группы получали корм, загрязнённый Совтолом соответственно в дозах 2,0 и 20,0 мг/кг Другие две группы одновременно с Совтолом в тех же дозах получали сорбент - природный цеолит из расчета 3 % от общего объема корма Контрольная группа содержалась на чистых кормах По результатам проведенных опытов цеолит не оказал какого-либо существенного влияния на накопление и распределение конгенеров Совтола

3.11. Уровень накопления поствакцинальных антител в сыворотке крови цыплят при интоксикации Совтолом

В первой серии экспериментов опыт провели на пяти группах цыплят по 19 голов в каждой группе, продолжительность составила 45 дней С 3-х дневного возраста подопытные птицы получали корм, загрязненный Совтолом из расчета 0,02, 0,2, 2,0, 20,0 мг/кг корма Контрольная группа получала чистый корм Цыплят в возрасте 15 суток, а затем через 14 дней вакцинировали в соответствии с «Наставлением по применению вирусвакцины сухой против Ньюкаслской болезни птиц из штамма «Ла-Сота» [2004] и методическим рекомендациям по аэрозольной иммунизации птиц против НБ (псевдочумы) Титр антител определяли в реакции задержки гемагглютинации (РЗГА) Результаты представлены на рис 1

вакцинации

Рис, 1 Титры антител подопытных групп

Принято считать, что титр антител к вирусу НБ в сыворотке крови привитых птиц должен быть не ниже 4,0 1о§2(1:16). Из представленных в таблице данных видно, что при минимальном загрязнении корма Совтолом с концентрацией 0,02 мг/кг титры не отличаются от контрольной группы, а при возрастающих концентрациях Совтола 0,2; 2,0; 20,0 мг/кг титры антител снижались и составили соответственно 3,0 ^2. Результаты указывают на негативное влияние Совтола в этих концентрациях на формирование поствакцинального иммунитета к НБ, и не обеспечивают полноценную защиту птиц, что служит основанием для ревакцинации. 3.12. Устойчивость вакцинированных цыплят к заражению эпизоотическим вирусом НБ на фоне интоксикации Совтолом

Цыплят в количестве 45 голов разделили на 3 группы по 15 голов в каждой. Контрольная группа получала чистый корм, две группы ежедневно получали корм, загрязнённый токсикантом. Совтол скармливали в дозах - 2,0 мг/кг, 20 мг/кг, из расчёта мг на кг корма Загрязнённым кормом цыплят кормили с 3-хдневного возраста, продолжительность эксперимента составляла 45 дней, по ходу эксперимента за животными велось наблюдение. Цыплят дважды в 15-дневном и 30-дневном возрастах аэрозольно вакцинировали против Ныокаслской болезни сухой вирусвакциной из штамма Ла-Сота в соответствии с "Наставлением по применению". После каждой вакцинации определяли титр антител в сыворотке крови в реакции задержки гемагглютинации (РЗГА). Результаты представлены в таблице 10.

Таблица 10

Формирование защиты от НБ у цыплят на фоне интоксикации Совтолом

Титры антител у цыплят опытных групп

контрольная Совтол 2 мг/кг Совтол 20 мг/кг

После 1-й вакцинации 7,5 7,5 4,0

После 2-й вакцинации 5,1 3,5 5,0

Защита от контрольного заражения % 100 60 25

Данные таблицы свидетельствуют о негативном влиянии Совтола на формирование поствакцинального иммунитета к НБ Так после первой прививки титры были на критически низком уровне у цыплят, получавших корма с 20 мг/кг Совтола, всего 4 1о&2, в сравнении с контрольной группой и группой, поедавшей корм, загрязненный Совтолом из расчета 2 мг/кг корма

После второй вакцинации, проведенной через 15 дней после первой, когда титры антител продолжали нарастать, отмечается отрицательная сероконверсия в контрольной группе и группе, получавшей с Совтолом 2 мг /кг корма Это обьясняется нейтрализацией антител вакцинным вирусом при второй прививке В группе цыплят, получающих корм с 20 мг Совтола на 1 кг, отмечена незначительная положительная сероконверсия, которая обьясняется низким уровнем антител после первой прививки и слабым уровнем нейтрализации вакцинного вируса, что и привело к положительной сероконверсии Однако уровень защиты у цыплят на фоне интоксикации обеими дозами оказался существенно ниже, чем в контроле Эффект иммунизации имеет тенденцию к повышению при снижении уровня интоксикации Совтолом

На 45 день опыта цыплят подвергли контрольному заражению полевым штаммом Т-53 В контрольной группе гибели цыплят не наблюдали В группе, получившей корм с концентрацией Совтола 2,0 мг/кг из 15 цыплят погибло 6 голов, а в группе с большей концентрацией (20,0 мг/кг) из В голов погибло 6 птиц

Клиническая картина гибели птиц соответствовала острой нервно-паралитической форме поражения НБ У подопытных птиц наблюдали поражение органов респираторной сисгемы, скопление слизи в ротовой и носовой полостях, «каркающее» дыхание

При патологоанатомическом вскрытии в контрольной группе наблюдали классическую картину Ньюкаслской болезни гепатит, кровоизлияния почек, кровоизлияния на границе между железистым и мускульным желудочками, кровоизлияния на сердце У подопытных групп помимо вышеперечисленных признаков наблюдали нефриты, гнойное воспаление легких и гепатизацию легких

3.13. Разработка методики выполнения измерений суммарного содержания ПХБ в кормах методом перхлорирования и газожидкостной хроматографии с электронозахватным детектором

Методика основана на экстракции ПХБ из анализируемой пробы с добавлением внутреннего стандарта имитатора - 4-фтордифенилового эфира, очистки экстракта и перхлорирования с помощью модифицированного агента ВМС, последующей экстракции смеси, очистки и определения суммарного содержания ПХБ в виде декахлорбифенила (ДХБ) Оценка содержания ПХБ проводится путем сравнения определяемого показателя — соотношения площадей пиков псрхлорированного внутреннего стандарта имитатора и ДХБ с градуировочным графиком Минимальное определяемое количество в хроматографируемом объеме (I мкл) составляет 1 нг ДХБ

Выводы

1 Смесь полихлорированных бифенилов марки Совтот содержит в своем составе 11 регламентированных ПХБ (по системе ЮПАК №-№ 77, 81, 105, 114, 118, 123, 126, 156, 157, 167, 189) с £ТЕ(2 120607,2 пг/г и 10 ПХДФ (2,3,7,8 - ТХДФ, 1,2,3,7,8 - ПеХДФ, 2,3,4,7,8 - ПеХДФ, 1,2,3,4,7,8 - ГкХДФ, 1,2,3,6,7,8 - ГкХДФ, 1,2,3,7,8,9 - ГкХДФ, 2,3,4,6,7,8 -ГкХДФ, 1,2,3,4,6,7,8 - ГпХДФ, 1,2,3,4,7,8,9 - ГпХДФ, ОХДФ) с £ ТЕО 94052,0 пг/г

2 Совтол по острой токсичности при оральном поступлении можно отнести для белых крыс к малоопасным веществам (IV класс, ЛД50 - 7318,95 мг/кг), а для кур умеренно опасным веществом (III класс, ЛД5о -2357,4 мг/кг)

Однако выраженное токсичное влияние на микросомы, тетрахимену, культуры клеток и куриные эмбрионы, и наличие в Совтоле регламентируемых конгенеров ПХБ и ПХДФ с диоксиноподобным действием позволяет рассматривать ее как чрезвычайно опасную смесь

3 Клинические признаки интоксикации Сои о лом и патологоанатомические изменения сходны с отравлением 2,3,7,8-ТХДД, но имеются и отличия, основное из которых - отсутствие гидроперикардитов и асцитов

4 Использование в течение 45 дней кормов, загрязненных Совтолом с концентрацией 2 и 20 мг/кг, вызывает гибель цыплят от 40 до 60 % поголовья и проявление симптомов интоксикации у кур

5 Преимущественное накопление остаточных количеств ПХБ Совтола у цыплят происходит в мышцах ног, а у кур в печени и яичной продукции

6 Внесение в рацион кур 3 % цеолита не оказывает существенного влияния на накопление и распределение ПХБ, поступающего с кормом в организм кур

7 На фоне интоксикации Совтолом у привитых против НБ цыплят уровень антител значительно ниже, а защита от полевого вируса после двукратной прививки составляет 25 — 60 %

8 Полихлорированные бифенилы марки Совтол оказывают негативное влияние на физиологические функции организма животных и формирование поствакцинального иммунитета к вирусу НБ птиц

9 Разработанная методика выполнения измерений суммарного содержания ПХБ в кормах методом перхлорирования и ГЖХ позволяет обнаруживать до 1 нг ДХБ в 1 мкл хроматографируемого объема

Практические предложения Результаты проведенных исследований были использованы при разработке «Методики выполнения суммарного содержания полихлорированных бифенилов в кормах методом перхлорирования и газожидкостной хроматографии с электронозахватным детектированием»

Полученные результаты могут быть использованы при разработке мероприятии по профилактике и диагностике отравлений кур полихлорированными бифенилами и при проведении вакцинаций кур против НБ

Для индикации ПХБ в кормах могу г быть использованы методики с применением Те1таЬутепа Репйппт и культурами клеток ПС и ВНК-21

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1 Влияние полихлорированных бифенилов, кадмия и свинца на организм свинца / Комарова К Л, Бородина О В , Крюков ДА// материалы международной научно - практической конференции

молодых ученых г Владимир «Проблемы мониторинга и генодиагностики инфекционных болезней животных», 2004г,

2 Индукция микросомальных ферментов печени цыплят под влиянием Совтола / Комарова К А // материалы международной научно -практической конференции молодых ученых г Владимир «Проблемы мониторинга и генодиагностики инфекционных болезней животных», 2004г,

3 Токсическое действие Совтола / Комарова К А // материалы международной научно - практической конференции «Болезни диких животных» г Покров, 2004г,

4 Влияние кормов, загрязненных ПХБ, на организм кур и цыплят / К А Комарова, Д Б Фешин, В А Желтов, А Т Кушнир и др // Сибирская язва и другие опасные инфекционные болезни животных материалы по темам работы круглого стола приуроченного к 80-летию академика РАСХН Бакулова И А , г Покров, 2005г,

5 Bioaccumulation and distribution of PCBs in hens and chikens / Feshm D В , Komarova К A , Zheltov V A , Brodsky E S , Kalinkevich G A , Shelepchikov A A , Boukhanko N G // Organohalogen compound -2005 - Vol 67 - P 1498-1501

6 Влияние кормов, загрязненных ПХБ, на организм кур и цыплят / Фешин Д Б , Комарова К А , Желтов В А , Калинкевич Г А , Буханько Н Г , Бродский Е С. // Ветеринария - 2006 - № 8 - С 48-52

7 Влияние ПХБ и дибензофуранов на организм кур при их поступлении с кормами / К А Комарова, Д Б Фешин, В А Желтов, А Т Кушнир и др // Тезисы докладов всероссийской конференции лекарственные средства для животных и корма Современное состояние и перспективы -2006 -М.С 129-131

Отпечатано в типографии ВНИИВСГЭ, 2008, Москва Звенигородское шоссе, 5

Заказ к. 1 СуЗ Тираж 80 экз

Загрязнение природной среды антропогенными загрязнителями представляет собой серьёзную экологическую проблему и обоснованное беспокойство в связи с поступлением в окружающую среду (ОС) так называемых стойких органических загрязнителей (СОЗ), или, как их принято обозначать в международной литературе, POPs (Persistent organic pollutants) [110]. Среди этих соединений важное место занимают промышленные продукты, в том числе такие, как полихлорированные бифенилы (ПХБ). Загрязнение ОС ПХБ входит в перечень глобальных общепланетарных экологических проблем, требующих незамедлительного решения [82].

ПХБ весьма широко применялись в различных отраслях промышленности в качестве пластификаторов, смазочных средств, компонентов высокотемпературных носителей, диэлектриков, антипиренов, наполнителей лаков, красок и т.д. Значительную их часть использовали для заполнения трансформаторов и конденсаторов. В СССР ПХБ выпускались в виде смесей с различными торговыми марками, из которых большую часть составляла марка Совтол [2, 34, 95].

Многообразие и непостоянный состав торговых марок ПХБ не позволили сертифицировать технические смеси этих препаратов в России подобно тому, как это сделано в ряде стран, таких как США, Германия, Япония, Франция и др. [34]. Практически в России для коммерческих смесей торговых марок ПХБ комплексных характеристик по физико-химическим показателям и биологической активности не имеется.

На протяжении всего периода производства и использования ПХБ в СССР и России контроль за этими веществами не осуществлялся [82]. Между тем эти соединения вошли в группы так называемых суперэкотоксикантов и диоксиноподобных соединений (ДПС) [53, 59, 84, 98].

В мировой литературе отмечен ряд случаев массовых отравлений этими токсикантами диких и сельскохозяйственных животных [17, 24, 26, 28, 41, 101, 107, 145], а также выбраковке животноводческой продукции из-за превышения допустимых остаточных уровней ПХДД [19, 28, 30, 101, 179]. Недавний скандал с заражением ПХБ куриного мяса в Бельгии лишний раз подтверждает это [177].

Наряду с острыми отравлениями большую озабоченность вызывает опасность хронического действия ПХБ на организм животных при поступлении с кормами и загрязнении остаточными количествами продуктов животноводства. Однако в отечественной литературе отсутствует описание клинической картины отравления кур ПХБ марки Совтол и не рассмотрены вопросы накопления остаточных количеств ПХБ в органах и тканях птиц.

В промышленном птицеводстве одной из серьёзных проблем по-прежнему остаются инфекционные болезни, в том числе Ньюкаслская болезнь (НБ). Так, в 1998 году, несмотря на тотальную иммунизацию, в мире было зарегистрировано 2580 опустошительных вспышек НБ [72].

В литературе отмечено,, что ПХБ способны подавлять защитные функции организма при неблагоприятном воздействии физических, химических и инфекционных факторов. По сообщению А.Ю. Поповой [81] в регионах, загрязнённых ПХБ, отмечено резкое снижение напряжённости поствакцинального иммунитета против дифтерии, столбняка и кори у детей, привитых в соответствии с общепринятыми возрастными схемами. При этом выявлено уменьшение числа детей, имеющих защитные титры антител, а также число детей, имеющих максимальные защитные титры, и возрастает относительное число детей, не имеющих антител после иммунизации.

Сведений о влиянии ПХБ на поствакцинальный иммунитет у сельскохозяйственных животных в литературе не имеется.

6. ВЫВОДЫ

1. Смесь полихлорированных бифенилов марки Совтол содержит в своём составе 11 регламентированных ПХБ (по системе ЮПАК №-№ : 77, 81, 105, 114, 118, 123, 126, 156, 157, 167, 189) с ЕТЕ<3 120607,2 пг/г и 10 ПХДФ (2,3,7,8 - ТХДФ; 1,2,3,7,8 - ПеХДФ; 2,3,4,7,8 - ПеХДФ; 1,2,3,4,7,8 - ГкХДФ; 1,2,3,6,7,8 - ГкХДФ; 1,2,3,7,8,9 - ГкХДФ; 2,3,4,6,7,8 -ГкХДФ; 1,2,3,4,6,7,8 - ГпХДФ; 1,2,3,4,7,8,9 - ГпХДФ; ОХДФ) с £ ТЕС> 94052,0 пг/г.

2. Совтол по острой токсичности при оральном поступлении можно отнести для белых крыс к малоопасным веществам (IV класс, ЛД50 - 7318,95 мг/кг), а для кур умеренно опасным веществом (III класс, ЛД50 -2357,4 мг/кг).

Однако выраженное токсичное влияние на микросомы, Те^аЬутспа ругНЬтиБ, культуры клеток и наличие в Совтоле регламентируемых конгенеров ПХБ и ПХДФ с диоксиноподобным действием позволяет рассматривать её как чрезвычайно опасную смесь.

3. Клинические признаки интоксикации Совтол ом и патологоанатомические изменения сходны с отравлением 2,3,7,8-ТХДД, но имеются и отличия, основное из которых - отсутствие гидроперикардитов и асцитов.

4. Использование в течение 45 дней кормов, загрязнённых Совтолом с концентрацией 2 и 20 мг/кг, вызывает гибель цыплят от 40 до 60 % поголовья и проявление симптомов интоксикации у кур.

5. Преимущественное накопление остаточных количеств ПХБ Совтола у цыплят происходит в мышцах ног, а у кур в печени и яичной продукции.

6. Внесение в рацион кур 3 % цеолита не, оказывает существенного влияния на накопление и распределение ПХБ, поступающего с кормом в организм кур.

7. На фоне интоксикации Совтолом у привитых против НБ цыплят уровень антител значительно ниже, а защита от полевого вируса после двукратной прививки составляет 25 - 60 %.

8. Полихлорированные бифенилы марки Совтол оказывают негативное влияние на физиологические функции организма животных и формирование поствакцинального иммунитета к вирусу НБ птиц.

9. Разработанная методика выполнения измерений суммарного содержания ПХБ в кормах методом перхлорирования и ГЖХ позволяет обнаруживать до 1 нг ДХБ в 1 мкл хроматографируемого объёма.

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Результаты проведённых исследований были использованы при разработке «Методики выполнения суммарного содержания полихлорированных бифенилов в кормах методом перхлорирования и газожидкостной хроматографии с электронозахватным детектированием».

Полученные результаты могут быть использованы при разработке мероприятий по профилактике и диагностике отравлений кур полихлорированными бифенилами и при проведении вакцинаций кур против НБ.

Для индикации ПХБ в кормах могут быть использованы методики с применением Те^аЬутепа РепГоггшБ и культурами клеток ПС и ВНК-21.