Біогенна міграція сполук ртуті в системі ґрунт – вода – корми – організм овець

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біогенна міграція сполук ртуті в системі ґрунт - вода - корми - організм овець

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Забезпечення населення екологічно чистими вітчизняними продуктами харчування є однією з основних задач соціального розвитку Криму як місця масового відпочинку і сформовану останнім часом конкуренцію між курортами.

Серед численних забруднювачів продуктів харчування особливо велику небезпеку становить ртуть, надходженню якої в навколишнє середовище не вдається запобігти через інтенсивне її використання в різних виробництвах.

Сполуки ртуті надзвичайно токсичні, негативно впливають на живі організми навіть у низьких концентраціях, кумулятивні, стійкі і відносяться до глобальних забруднювачів біосфери (І.М. Трахтенберг, М.Н. Коршун, 1973, 1974, 1990, 1993; В.Н. Жуленко, В.С. Кузин, 1981; І.П. Цвирко, 1981; Г.О. Хмельницький та інші, 1987, 1990; Д.А. Аббас, 1991; І.А. Чечоткіна, О.О. Малінін, 1995; М.Ю. Кроль, 1998; А.А. Комаров, 2000, 2001). Відповідно до рекомендацій Міністерства агропромислового комплексу України, НАУ і ЦДЛ ВМ (Г.О. Хмельницький, Д.А. Засєкін, 2000) ртуть визнана одним з п'яти токсичних елементів, що мають найбільшу токсичність і підлягають першочерговому ветеринарно-санітарному контролю.

Здійснення контролю проводиться за допомогою фонового моніторингу, який дає систематичне визначення вмісту ртуті в системі ґрунт - вода - корми - організм тварин з наступним зіставленням її рівня з ГДК.

Процес переходу ртуті з кормів і води в організм тварини і її розподіл в окремих органах і тканинах ще недостатньо вивчений, особливо в нашій країні. У зв'язку з цим актуальним є визначення коефіцієнта біотрансформації ртуті в організмі овець, оскільки ця галузь у Криму відновлює своє колишнє першочергове значення. Адже за період з 1 січня по 1 червня 2001 р., відповідно до зведень з тваринництва АР Крим, поголів'я овець у всіх категоріях господарств зросло на 41,4 тис. голів, у т.ч. у сільськогосподарських підприємствах - на 18,9 тис. голів.

Важливою задачею є також зведення до мінімуму вмісту ртуті в продуктах тваринництва. Однак застосовувані у ветеринарній медицині синтетичні комплекси і хелати (унітіол, натрію тіосульфат і ін.) викликають в організмі низку небажаних ефектів, зокрема збідніння мікроелементами, що значною мірою обмежує застосування цих препаратів для профілактики ртутної інтоксикації.

Найбільш перспективними в цьому відношенні є пектинові речовини (І.М. Трахтенберг та інші, 1980; О.Д. Лівшиц, 1986; Г.А. Дунаєвський, С.Я. Попик, 1990; В. Рудиченко, 1997; Л.О. Тарасенко, 1998; Т.В. Макаревич, 2000), джерелом яких у Криму можуть слугувати виноградні вичавки. Так, за даними статистики врожайність винних сортів винограду в АР Крим у 2000 році склала 1277 093 ц, з яких 20% припадає на відходи - вичавки.

Розв'язання всіх цих питань дозволить вирішити низку теоретичних і практичних задач про екологічну безпеку навколишнього середовища, інтенсивність міграції ртуті і якість одержуваної продукції.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана за науковою тематикою кафедри зоогігієни і технології виробництва продуктів тваринництва Одеського державного аграрного університету «Вивчення впливу санітарних, гігієнічних, екологічних та технологічних факторів навколишнього середовища на організм, продуктивність і якість продукції сільськогосподарських тварин в умовах біогеохімічних провінцій півдня України» (номер державної реєстрації 0101U000276).

Виконана робота також відноситься до плану науково-дослідної роботи Кримського державного аграрного університету, зокрема розділу: «Наукове забезпечення розвитку галузі тваринництва, розробка технології годівлі і утримання сільськогосподарських тварин у господарствах різних форм власності (4.2.3.9)» (державний реєстраційний №0102U000127).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є оцінка стану біогенної міграції сполук загальної ртуті в системі ґрунт - вода - корми - організм овець і визначення ролі тваринного організму в біотрансформації ртуті та розробка засобів для її виведення з організму.

Для досягнення цієї мети було визначено такі завдання:

встановити рівень сполук загальної ртуті у компонентах біосфери - ґрунті, воді, кормах в умовах господарств різних районів АР Крим;

з'ясувати кумулятивні властивості сполук ртуті в організмі овець у процесі їхнього росту;

визначити сумарне надходження ртуті з водою і кормами в розрахунку на одну тварину;

вивчити вміст ртуті в органах і тканинах молодняка овець після завершення вирощування й установити її сумарний вміст в організмі тварин;

визначити коефіцієнт біотрансформації ртуті із кормів і води за період вирощування молодняка дрібної рогатої худоби та встановити кількість загальної ртуті, яка містилася у воді і кормах, витрачених на вирощування однієї голови і елімінувалась із організму цих тварин;

розробити технологію виготовлення препарату для виведення ртуті на основі виноградних вичавок і апробувати його на вівцях безпосередньо в господарствах;

вивчити фізичні властивості і хімічний склад препарату та його вплив на організм овець;

дати гігієнічну оцінку застосуванню пектиновмісного препарату;

визначити характер розподілу ртуті в організмі овець;

вивчити інтенсивність і шляхи виведення сполук ртуті з організму овець.

Об'єкт дослідження - біогенна міграція ртуті в системі грунт - вода - корми - організм овець.

Предмет дослідження - середні зразки ґрунту, води, кормів, кров, вовна, внутрішні органи і тканини, фекалії і сеча овець.

Методи дослідження. Для визначення сполук загальної ртуті використовували метод безполум'яної атомної абсорбції. Гематологічні і біохімічні дослідження проводили відповідно до стандартизованих, уніфікованих методик.

Статистичну обробку результатів дослідження проводили на комп'ютері IBM PC за допомогою програми «Stat SF», розробленої в ІЕКВМ УААН (1998 г.). Оцінку вірогідності показників визначали за таблицею Т-критеріїв Стьюдента.

Наукова новизна отриманих результатів. Одержано нові дані про кількість сполук ртуті в компонентах біосфери (ґрунті, воді і кормах) усіх районів АР Крим.

Встановлено концентрацію загальної ртуті в крові і вовні овець, а також інтенсивність та основні шляхи її виведення з організму в залежності від віку тварин в умовах АР Крим.

Визначено величину й особливості нагромадження ртуті в організмі овець і її вміст в органах і тканинах та вперше розраховано коефіцієнт біотрансформації ртуті із кормів і води в організм тварини за період вирощування.

Вперше в Криму для отримання безпечної щодо сполук ртуті продукції запропоновано й експериментально доведено можливість використання пектиновмісного препарату з виноградних вичавок. У комплексі з аскорбіновою кислотою вивчено його вплив на виведення сполук ртуті з організму, білковий обмін, гематологічні і біохімічні показники крові овець.

Практичне значення отриманих результатів. Проведені дослідження показали необхідність проведення моніторингу з метою профілактики нагромадження ртуті в грунті, воді, кормах і продуктах тваринництва.

Використання відходів виноробної промисловості, які дотепер в Криму не мали широкого застосування, дозволить домогтися безпеки продукції вівчарства щодо сполук ртуті. За результатами досліджень видано практичні «Рекомендации по внедрению пектинсодержащего препарата для выведения соединений ртути из организма овец», схвалені та затверджені: Управлінням державної ветеринарної медицини з ветеринарною інспекцією при Раді Міністрів АР Крим (6 грудня 2001 р.); Управлінням державної ветеринарної медицини облдержадміністрації Одеської області (15 січня 2002 р.); вченою радою Одеського державного аграрного університету (25 січня 2002 р.) та Головою державного департаменту ветеринарної медицини Міністерства аграрної політики України (28 січня 2002 р.).

Результати застосування пектиновмісного препарату на основі виноградних вичавок впроваджено у 5 господарствах АР Крим та Одеської області з позитивним ефектом.

Одержані дані з трансформації ртуті, показники вмісту сполук ртуті в ґрунті, воді, кормах, органах і тканинах тварин включені до робочої програми із зоогігієни та ветеринарної екології для студентів факультету ветеринарної медицини Кримського державного аграрного університету, а також використовуються в навчальному процесі і науково - дослідній роботі кафедри зоогігієни і технології виробництва продуктів тваринництва Одеського державного аграрного університету, на зооінженерному факультеті і факультеті ветеринарної медицини.

Особистий внесок дисертанта. Дисертаційна робота містить результати досліджень, які отримані здобувачем особисто. Робоча програма досліджень була розроблена разом з науковим керівником. Організаційні роботи з проведення дослідів, аналіз і статистична обробка отриманих результатів проведені дисертантом самостійно.

Визначення фізичних і хімічних властивостей пектиновмісного препарату було проведено разом із працівниками Одеського селекційно-генетичного інституту.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися на міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Стан та перспективи розвитку ветеринарної науки» (6-7 жовтня 1999 р., м. Харків); на міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 85-річчю від дня народження академіка ВАСГНІЛ Гладенка І.М. «Ветеринарна наука на порозі ХХІ віку» (14-15 листопада 2000 р., м. Харків); на міжнародній науковій конференції «Шляхи підвищення резистентності та продуктивності тварин» (17-18 травня 2001 р., м. Дніпропетровськ), а також на щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу й аспірантів Одеського державного аграрного університету (1999-2001 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано вісім друкованих праць, у тому числі 7 у фахових виданнях: 1 стаття у науковому журналі, 3 - у збірниках наукових праць, 3 - у матеріалах конференцій та 1 рекомендація виробництву.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, матеріалу і методики досліджень, експериментальної частини, апробації результатів досліджень, висновків та пропозицій виробництву, списку використаної літератури, додатків. Робота викладена на 152 сторінках комп'ютерного тексту, містить 6 рисунків, 33 таблиці, 16 додатків. Список літератури включає 233 найменування, з них 36 - іноземних.

Матеріали і методи досліджень

Матеріалом для досліджень були середні зразки ґрунту, води, кормів, кров, вовна, внутрішні органи і тканини, сеча і фекалії овець цигайської породи. Дослідження виконані у 1998-2001 роках.

Зміст роботи

пектиновмісний ртуть корм вівця

Середні проби ґрунту, води і кормів відбирали в 14 господарствах різних районів АР Крим, в яких розвинена галузь вівчарства, і м. Севастополя. Проведення досліджень здійснювали в умовах КСП «Советская Родина» Раздольненського району, а також КСП ім. Леніна і АПК «Виноградний» Сімферопольського району.

Зразки відбирали, готували та досліджували за методиками М.Т. Дмитрієва, Е.І. Грановського і А.Я. Слащева (1986), досліджували їх в лабораторії кафедри зоогігієни та технології виробництва продуктів тваринництва Одеського державного аграрного університету. Вміст сполук ртуті визначали методом безполум'яної атомно-абсорбційної спектрометрії на приладі «Юлія - 2».

За період досліджень взято 1795 проб, у тому числі на наявність ртуті в паренхіматозних органах і різних тканинах - 570 проб, у крові, вовні, сечі і фекаліях - по 290 проб кожної. Дослідження кожного зразка повторювалось тричі.

Для розрахунку коефіцієнта біотрансформації ртуті нами був використаний системний підхід, запропонований О.І. Розпутнім (1999) для визначення коефіцієнта біотрансформації низки важких металів. Згідно зі схемою вивчали надходження металу з водою і кормами та визначали вміст даного елементу в організмі тварини наприкінці вирощування, що дало можливість оцінити потік важких металів у продуктах тваринництва, а також трансформацію цих елементів з фекаліями і сечею.

Грунтуючись на такому підході, проводили систематичний відбір зразків кормів, що згодовувались різним віковим групам тварин, та води, яка використовувалася для поїння худоби протягом 2000-2001 років в КСП «Советская Родина» для аналізу на вміст у них загальної ртуті.

Витрата кормів на одну тварину була розрахована на підставі раціонів, застосовуваних у господарстві.

На основі показників концентрації загальної ртуті в різних органах і тканинах організму овець і даних щодо їхньої маси розраховували вміст ртуті безпосередньо в кожному окремому органі і тканині. Потім визначали сумарний вміст ртуті у всіх досліджених органах і тканинах, що і характеризувало в цілому вміст даного елементу в організмі тварини.

Вивчення хімічного складу пектиновмісного препарату, у тому числі визначення вільних амінокислот, було проведено разом зі співробітниками Одеського селекційно-генетичного інституту.

Визначення характеру впливу на організм овець пектиновмісного препарату здійснювали на основі:

а) рівня концентрації ртуті в крові і вовні, а також її виведення із сечею і фекаліями;

б) показників периферичної крові (вміст гемоглобіну, кількість еритроцитів, лейкоцитів та лейкоформули);

в) вмісту загального білка і динаміки окремих білкових фракцій;

г) показників рівня кальцію і фосфору в сироватці крові (вивчення дії на фосфорно-кальцієвий обмін);

д) вмісту ртуті у внутрішніх органах і тканинах тварин.

З цією метою у АПК «Виноградний» було сформовано 4 групи тварин по 10 овець у кожній. Перші три - дослідні, четверта - контрольна. Дослідним групам додатково до раціону щодня, протягом 2 місяців, додавали зазначений препарат у таких дозах: перша група - 50 г., друга - 30 г. і третя - 10 г. Препарат згодовували в період ранішньої годівлі з комбікормом.

Зразки проб крові, вовни, сечі та фекалій відбирали кожні 15 днів. Кров забирали з яремної вени перед ранішньою годівлею. Вовну - з ділянки бокової стінки грудної клітини, сечу - шляхом створення тимчасового апное, фекалії - безпосередньо з прямої кишки. Проби органів і тканин овець (по 5 тварин з кожної групи) відбирали безпосередньо при їх забої наприкінці досліду.

Кількість еритроцитів і лейкоцитів визначали підрахунком у камері Горяєва, гемоглобіну - гемоглобін-ціанідним методом, лейкоформулу - підрахунком окремих класів лейкоцитів у фіксованих мазках крові за Романовським-Гимзою, загальний білок - рефрактометрично, фракції загального білка - нефелометрично, кальцій - комплексометрично з індикатором мурексидом, неорганічний фосфор - за методом Пулса в модифікації В.Ф. Коромислова та Л.А. Кудрявцевої у безбілковому фільтраті з ванадатмолібденовим реактивом (І.П. Кондрахін та ін., 1985).

Результати досліджень піддавали статистичній комп'ютерній обробці з урахуванням середньоарифметичних величин та їх достовірної різниці (Р<0,05).

Економічну ефективність проводили згідно з «Методикой определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» (1977).

Результати досліджень

Вміст сполук ртуті в елементах екосистеми в умовах господарств АР Крим. Дослідження фонового вмісту ртуті показали, що вміст ртуті в ґрунтах Криму в середньому складає 1,04±0,12 мг/кг, що нижче гранично припустимої концентрації (2,1 мг/кг) в 2 раза. Концентрація сполук ртуті у воді по районах Криму в середньому знаходиться в межах 0,0037±0,0005 мг/л, що майже в 7,5 рази перевищує ГДК (0,0005 мг/л). Така закономірність відзначена у воді всіх досліджуваних господарств.

Корми є сполучною ланкою в міграції сполук ртуті для сільськогосподарських тварин. Від їх санітарно-гігієнічної оцінки на наявність сполук ртуті залежить якість продуктів тваринництва. Результати дослідження проб кормів на вміст ртуті показали, що в середньому по Криму її кількість у грубих кормах знаходиться в допустимих межах і складає - 0,05±0,009 мг/кг (ГДК 0,05 мг/кг). У концентрованих кормах цього регіону рівень ртуті в цілому сягає 0,12±0,01 мг/кг, що перевищує ГДК на 0,02 мг/кг (ГДК 0,1 мг/кг). Найвище нагромадження ртуті відзначається в соковитих кормах (сінаж і силос). Даний показник перевищує в середньому припустиму концентрацію в 6,4 рази і дорівнює 0,32±0,02 мг/кг (ГДК 0,05 мг/кг). Було встановлено, що ґрунти з невисоким вмістом гумусу обумовлюють високий ступінь переходу ртуті в рослини.

Контроль за вмістом токсичних речовин у крові, вовні, сечі і фекаліях тварин має більше значення, ніж в окремих об'єктах навколишнього середовища, тому що вміст цієї речовини в біологічних середовищах організму відображає суму надходження його різними шляхами - водою, повітрям, кормами.

У вищеназваних господарствах було сформовано 6 груп ягнят різного віку по 5 голів у кожній. За результатами дослідження максимальна кількість ртуті в крові відзначалась у новонароджених ягнят у віці від 1 до 10 днів і знаходилась в межах 0,0104±0,001-0,0191±0,003 мг/л, що обумовлено високою дифузійною здатністю до проникнення її сполук через плацентарний бар'єр.

У тварин віком 11-20 днів вміст цього елементу був трохи нижчий. Показник коливався в межах 0,0068±0,003-0,0096±0,0018 мг/л. З початком згодовування сіна і концентратів кількість загальної ртуті у ягнят 21-30-ти денного віку збільшилась і становила 0,0069±0,0007-0,0142±0,0013 мг/л.

З віком вміст ртутних сполук у крові поступово знижувався і лише незначно перевищував ГДК (0,005 мг/л): до 60 дня - на 0,0004-0,0036 мг/л; до 90 дня - на 0,0004-0,0026 мг/л. Починаючи з трьохмісячного віку, після відбивки ягнят і переведенням їх на загальний раціон, відзначалося підвищення кількості ртуті в крові, де її рівень перебував у межах 0,0068±0,002-0,0092±0,002 мг/л.

Висока концентрація ртуті відмічалася й у вовні овець. Даний показник був за всіма групами тварин відносно стабільним і коливався в межах від 0,170±0,01 до 0,219±0,01 мг/кг. Між вмістом ртуті в крові і її кількістю у вовні існує середній позитивний зв'язок (коефіцієнт кореляції дорівнює 0,48). Важливим показником у вивченні міграції ртуті є визначення кількості та відсоткового співвідношення виведення її сполук з фекаліями і сечею. За нашими даними від 50 до 66% загальної кількості ртутних сполук виводилось з калом і 34-50% - із сечею. Характерно, що у ягнят молодшої групи процес елімінації елементу був менш активним. Зі збільшенням віку кількість сполук ртуті в екскрементах поступово підвищувалась й у старшій групі досягала максимуму. Так, вміст ртуті у фекаліях тварин першої групи в КСП «Советская Родина» складав 0,173±0,01 мг/кг проти 0,337±0,02 мг/кг у тварин шостої групи, у сечі відповідно 0,136±0,02 проти 0,324±0,04 мг/л; в КСП ім. Леніна у фекаліях ягнят - 0,166±0,01 мг/кг проти 0,276±0,02 мг/кг, у сечі - 0,084±0,01 проти 0,218±0,02 мг/л; у ягнят АПК «Виноградний» у фекаліях - 0,192±0,02 проти 0,265±0,02 мг/кг, у сечі - 0,113±0,01 проти 0,259±0,02 мг/л.

Отже, проведені дослідження виявили певні особливості вмісту сполук загальної ртуті у компонентах біосфери, її концентрації в крові і вовні та інтенсивності виведення з екскрементами залежно від віку.

Визначення коефіцієнта біотрансформації ртуті в організмі овець

Роль води в міграції ртуті в організмі овець. У КСП «Советская Родина» для напування використовувалася артезіанська вода, а влітку вода зі ставків на пасовищах, яка за вмістом ртуті не відповідала вимогам державного стандарту. Концентрація цього металу в артезіанській воді в середньому становила 0,0023±0,0003 мг/кг, а у воді пасовищ - 0,0032±0,0003 мг/кг, що відповідно в 4,6 і 6,4 рази більше ГДК. Витрати води на одну тварину за рік становили 1158 л. На підставі даних щодо використання води і концентрації в ній ртуті визначено показник надходження цього металу у складі води. При вирощуванні однієї вівці протягом року в її організм з водою надходило 3,24 мг ртуті.

Надходження ртуті в організм овець у складі кормів за період вирощування. Із кормів відбувається основна трансформація окремих речовин і хімічних елементів до організму тварин. Годівля тварин у КСП «Советская Родина» здійснювалася згідно з прийнятими у господарстві раціонами, враховуючи вікові групи. Витрати кормів на одну тварину в середньому за рік вирощування становили (кг): зелена маса степового пасовища - 369; силос кукурудзяний (молочно - воскова стиглість) - 198,3; сіно вико-вівсяне - 150,4; солома ячмінна - 60,0: макуха соняшникова - 36,57; дерть ячмінна - 27,24. Концентрація ртуті у кормах, що згодовувались тваринам у період дослідження, була такою: зелена маса степового пасовища - 0,228±0,01 мг/кг; силос кукурудзяний - 0,2040,006 мг/кг; сіно вико-вівсяне - 0,0530,007 мг/кг, солома ячмінна - 0,0650,005, макуха соняшникова - 0,110,004 мг/кг; дерть ячмінна - 0,117±0,0028 мг/кг. Представлені дані свідчать про те, що рівень ртуті у деяких з них вище допустимих меж. Так, концентрація загальної ртуті у зеленому кормі перевищує ГДК у 4,5 раза, у силосі - у 4, у соломі - у 1,3 й у дерті - у 1,2 раза. Сіно і макуха з токсикологічної точки зору були за вмістом даного металу доброякісними. На основі даних щодо витрат кормів за період вирощування та показників концентрації ртуті визначили вміст металу в розрахунку на одну тварину. Основна маса металу зосереджена у зеленому кормі степового пасовища - 84,13 мг, що становить більше половини - 58,57% від загальної його величини у складі всіх кормів. Вміст ртуті у силосі кукурудзяному був меншим - 40,45 мг, що становило 28,16% від маси кормів за період вирощування. Це свідчить про те, що основна кількість сполук ртуті надходила в організм молодняка овець, насамперед, за рахунок соковитих кормів.

Надходження ртуті у складі кормів за період вирощування однієї голови молодняка овець протягом року становить 143,65 мг.

Отже, корми є основним джерелом надходження ртуті в організм овець.

Вміст важких металів в організмі молодняка овець. Для оцінки ролі тваринного організму в асиміляції сполук ртуті нами проведено вивчення вмісту цього металу при забої у таких органах і тканинах овець (n=10): нирках, печінці, легенях, серці, селезінці, підшлунковій залозі, скелетних м'язах, кістках, м'язах язика, шкірі, внутрішньому і брижовому жирі, стінці стравохода, стінках передшлунків і сичуга, стінках тонкої і товстої кишок, стінці сечового міхура, сім'яниках, вушних хрящах, кістках голови, м'язах діафрагми, кістках кінцівок, вовні, рогах і ратицях. З санітарно-гігієнічних стандартів концентрація ртуті в деяких органах і тканинах, що використовуються як продовольча сировина, була вищою регламентованих гранично допустимих концентрацій - ГДК (Медико-биологические требования., 1999).

Виходячи з одержаних результатів, можна зробити висновок, що найвища концентрація ртуті встановлена у вовні - 0,321±0,01 мг/кг. Загальна оцінка концентрації сполук ртуті показала значну різницю в її акумуляції органами і тканинами. Основними органами, накопичувачами ртуті, є нирки - 0,252±0,01 мг/кг, печінка - 0,186±0,007 мг/кг і селезінка - 0,1410,007 мг/кг при ГДК у нирках 0,2 мг/кг і 0,1 мг/кг у всіх інших органах. Значну кількість загальної ртуті виявлено у сім'яниках - 0,203±0,0008 мг/кг. Найменшою концентрацією цього металу характеризуються стінки передшлунків і сичуга - від 0,0200,004 у рубці до 0,0300,004 мг/кг у сичугу, стінка стравоходу - 0,026±0,002 мг/кг і підшлункова залоза - 0,0350,003 мг/кг.

За масою окремих органів і тканин та концентрацією в них ртуті проведено розрахунки вмісту цього металу в організмі овець наприкінці періоду вирощування тривалістю один рік. Ці узагальнені дані наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Вміст і відносний розподіл загальної ртуті в організмі молодняка овець

Показник	Ртуть, мг	%
Туша, у т.ч. м'язи кістки внутрішній жир	1,266	42,3
	1,148	36,7
	0,118	3,8
	0,059	1,8
Субпродукти I категорії	0,366	11,7
Субпродукти II категорії	0,156	5,0
Кров	0,035	1,1
Ендокринна сировина	0,050	1,6
Кишкова сировина	0,035	1,1
Шкіряно-хутрова та технічна сировина, у т.ч. вовна	1,163 0,804	37,2 25,7
Разом	3,13	100

Виявлено, що основна кількість - 42,3% від сумарного вмісту ртуті зосереджена у туші тварин. Більше, ніж четверту частину (25,7%), містить у собі вовна, хоч її маса становить всього 7,3% від загальної маси всіх органів і тканин. Це підкреслює накопичувальну здатність вовни стосовно ртуті. Загалом сумарний вміст ртуті в організмі молодняка овець після закінчення вирощування становить 3,13 мг на тварину.

Таким чином, отримані нами дані щодо розподілу ртуті у різних органах і тканинах овець є суттєвими для визначення участі організму тварин у трансформаційних процесах сполук ртуті і можуть бути використані для ветеринарно-санітарної оцінки продукції вівчарства.

Загальний аналіз міграції ртуті в системі грунт - вода - корми - організм овець. На підставі проведених досліджень щодо вмісту загальної ртуті у воді, кормах, органах і тканинах тварин проведено узагальнення щодо трансформації її сполук в організмі молодняка овець за один рік вирощування.

За нашими даними, корми виступають основним джерелом надходження ртуті в організм тварин. З кормами потрапляє 97,8% загальної кількості цього металу. Серед кормів найбільшу питому вагу за вмістом ртуті мають соковиті корми, у літню пору - зелена маса степового пасовища, у зимовий період - силос кукурудзяний, з якими надходить відповідно 58,57% та 28,16% від загальної її кількості у кормах. Порівняно з кормами, частка металу, яка потрапляє в організм тварин з питною водою, була незначною і становила від сумарного вмісту у складі кормів та води лише 2,2%.

Порівнюючи сумарні кількості ртуті в кормах і питній воді, які були витрачені на вирощування однієї тварини протягом року, із сумарною кількістю металів в органах і тканинах наприкінці його вирощування, слід відзначити певну закономірність. В організмі овець відбувається вибіркова кумуляція сполук ртуті в окремих органах і тканинах. При цьому основна маса металу, що надходить з кормами і водою, не затримується в органах і тканинах. Для характеристики ступеня переходу ртуті із кормів і води в організм тварини ми використали коефіцієнт біотрансформації, за який береться відношення вмісту металу в організмі до його сумарного вмісту в кормах і воді, виражене у відсотках. У нашому випадку він становить 2,1%

Таким чином, більша частина загальної ртуті з кормів і води переходить в екскременти тварин, тому гній є важливою ланкою в біогенній міграції ртутних сполук.

Ветеринарні та санітарні заходи для виведення сполук ртуті з організму овець

З метою виведення сполук ртуті з організму овець розробили та апробували в умовах господарств препарат з відходів виноробної промисловості, складові якого представлені у табл. 2.

Таблиця 2. Хімічний склад пектиновмісного препарату

Показники	Значення	Показники	Значення
Суха маса, %	89,7	Клітковина, %	40,9
РН	4,1	Жир, %	11,1
Кислотність, %	2,0	На абсолютно суху масу	12,4
Зола, %	3,6	Каротин, мг100 г.	2,32
Протеїн, %	9,6	Хлорофіл, мг100г	11,97
На абсолютно суху масу	10,7	Пектинові речовини, %	8,3
Сумарний цукор, %	4,5	Ступінь етерифікації	43

Препарат має рН - 4,1, містить протеїн 9,6%, цукор, жир, клітковину, пектинові речовини. У загальну суму вільних амінокислот в однаковій кількості входять як замінні, так і незамінні амінокислоти (відповідно 5,46 та 4,12 г./100 г.). Співвідношення між ними становить 1,33:1. Проведений комплекс хімічних досліджень показав досить високу здатність пектинових речовин зв'язувати солі важких металів, ступінь етерифікації становить 43%. При виготовленні препарату додавали порошок аскорбінової кислоти (10 мг/кг).

Для виведення сполук ртуті із організму овець їм до основного раціону протягом двох місяців згодовували зазначений препарат у дозі 50 г./голову на добу в першій групі, 30 г. - у другій і 10 г. - у третій групах (n=10).

Встановлено, що на 15-й день експерименту вміст ртуті в крові тварин дослідних груп збільшився і продовжував зростати у тварин першої і другої груп до 30-го дня, досягаючи 0,1190,004 мг/кг і 0,1150,005 мг/кг відповідно (Р<0,001 проти контролю), а у тварин третьої групи зростання відмічалось до закінчення експерименту - 0,1170,005 мг/кг (Р<0,001 порівняно з контролем). Це пов'язано з тим, що під впливом препарату ртутні сполуки з різних депо (органів та тканин) спочатку посилено надходять у кров, а потім після значного виведення з організму їх вміст у крові знижувався. До закінчення досліду рівень ртутних сполук у крові овець від початкового показника зменшився в аналогів першої групи в 4,8 раза, другої - в 3,2 раза і становив відповідно 0,00540,0007 мг/кг та 0,010 0,002 мг/кг (Р<0,001 проти контролю). У цей же період вміст ртутних сполук у крові аналогів контрольної групи суттєво не змінювався.

Динаміка виведення сполук ртуті з вовни була паралельна, але із деяким запізненням. Так, у підготовчому періоді фоновий вміст ртуті у вовні овець усіх піддослідних груп знаходився в межах від 0,400±0,02 мг/кг до 0,415±0,01 мг/кг. Через 15 днів під час першого добору проб, коли концентрація ртуті в крові тварин дослідних груп була досить високою, у вовні її кількість залишалася попередньою. Під час останнього добору зразків - на 60-й день експерименту кількість сполук ртуті у вовні аналогів дослідних груп підвищилась і становила в першій групі 0,481±0,02 мг/кг (Р<0,01), другій - 0,468±0,02 мг/кг (Р<0,05) і в третій - 0,432±0,01 мг/кг, але з невірогідним результатом у порівнянні з контролем. Пояснюється це тим, що від початку формування волосяного покриву до моменту появи даного сегменту над шкірою потрібен певний час, через що і спостерігається вищеописаний зсув максимальної кількості ртуті у вовні стосовно найбільшої її концентрації у крові.

Установлено, що найбільш інтенсивно ртуть виводиться з легень (від 54,9 до 71,7%) і серця (від 51,4 до 70,6%) в залежності від дози препарату. «Довше» звільняються від неї головний мозок і жирова тканина, відповідно виведено від 12,7 до 44,7% та від 20 до 45% всієї кількості загальної ртуті. Різниця результатів контрольної і дослідних груп за наявністю сполук ртуті в органах і тканинах овець має високий рівень вірогідності (табл. 3).

Таблиця 3. Вміст сполук ртуті в органах і тканинах овець по завершенні експерименту, мг/кг

Група тварин	Нирки	Легені	Печін-ка	Серце	Мязи	Мозок	Селе-зінка	Жир
1	0,140 0,005	0,051 0,003	0,099 0,002	0,062 0,003	0,031 0,001	0,057 0,001	0,077 0,005	0,044 0,003
2	0,192 0,005	0,069 0,005	0,135 0,006	0,084 0,005	0,042 0,003	0,077 0,002	0,105* 0,003	0,055* 0,003
3	0,222 0,007	0,081 0,004	0,157 0,003	0,102 0,005	0,051 0,003	0,090 0,002	0,122 0,005	0,064* 0,003
Контрольна	0,351 0,012	0,180 0,007	0,278 0,007	0,211 0,01	0,128 0,006	0,103 0,002	0,197 0,01	0,080 0,004
ГДК	0,2	0,1	0,1	0,1	0,03	0,03	0,1	0,03

Примітка: різниця між дослідними і контрольною групами тварин статистично вірогідна - Р 0,001; * - Р 0,01.

Як видно з таблиці 3, концентрація загальної ртуті в органах і тканинах овець першої групи знаходилась на рівні ГДК (м'язи) чи була нижчою її меж (всі інші органи). І тільки лише в головному мозку вміст ртуті був вище припустимого в 1,9 раза. У тварин другої групи інтенсивність виведення ртуті з організму овець дещо зменшувалась. Так, нирки, легені і серце містили цей метал у концентраціях нижчих за ГДК. У печінці ж, селезінці, м'язах та у жирі цей показник незначно перевищував припустимий рівень і тільки в головному мозку вміст сполук ртуті перевищував ГДК в 2,5 раза. У тварин третьої групи вміст ртуті у всіх органах і тканинах хоч і перевищував ГДК, за винятком легень, але був значно нижчий контрольного, що підтверджує високу ртутновивідну здатність пектиновмісного препарату навіть у невеликих дозах. При цьому, як показали проведені дослідження, під впливом препарату ртутні сполуки виділяються з калом і сечею неоднаково. Встановлено, що близько 70% ртуті виділяється з фекаліями і тільки 30% - із сечею.

Звільнення організму від сполук ртуті сприяло активізації обмінних процесів. Аналіз білкового складу крові показує, що наприкінці досліду вміст загального білка був вірогідно більший у тварин всіх дослідних груп і складав: у 1-й групі 71,7±0,4 г/л (Р<0,001); у 2-й групі - 70,3±0,5 г/л (Р<0,01); у 3-й групі - 70,0±0,5 м/л (Р<0,01) проти контролю 67,8±0,6 г/л. Збільшення вмісту загального білка відбувалося, головним чином, за рахунок альбумінової фракції. Крім того, згодовування пектиновмісного препарату сприяло також збільшенню вмісту гемоглобіну, кількості еритроцитів та лімфоцитів в межах фізіологічної норми. Препарат не виявив шкідливого впливу на фосфорно-кальцієвий обмін організму тварин.

Отже, використання пектиновмісного препарату суттєво впливає на рівень виведення сполук ртуті з організму овець. Оптимальна доза препарату становила 50-30 г. на тварину за добу.

Економічна ефективність наукових досліджень

Основними умовами, що враховувались при визначенні економічної ефективності при вирощуванні і відгодівлі овець з використанням у раціоні годівлі пектиновмісного препарату, було отримання екологічно чистої продукції та нарощування приросту живої маси овець у результаті виведення сполук загальної ртуті з організму і поліпшення обмінних процесів. В основу покладено результати досліджень на вівцях трьох дослідних і контрольної груп (табл. 4).

Таблиця 4. Економічні показники ефективності вирощування овець з використанням пектиновмісного препарату з розрахунку на одну голову

Показники	Група (n=10)
	перша дослідна	друга дослідна	третя дослідна	контрольна
Середня жива маса 1 голови на початку досліду, кг	37,80,3	37,20,4	38,00,4	37,50,3
Середня жива маса 1 голови наприкінці досліду, кг	45,10,3	44,20,4	44,70,4	43,90,3
Середній абсолютний приріст 1 голови, кг	7,260,1	6,960,2	6,660,2	6,380,1
Середньодобовий приріст, кг	0,121 0,002	0,116 0,003	0,111 0,003	0,106 0,002
Вартість препарату, грн.	2,40	1,44	0,48	-
Витрати к.од. на 1 кг приросту	11,74	12,24	12,79	13,4
Додатковий прибуток, грн	0,77	0,65	0,52	-

Примітка: вартість 1 кг живої маси - 3.60 грн.

Дані таблиці 4 свідчать, що абсолютний приріст живої маси за період експерименту у тварин дослідних груп був значно вищий, ніж у контрольних. Тому, як наслідок, до закінчення досліду вівці зазначених груп мали більшу живу масу в порівнянні з контролем. Нормалізація обмінних процесів в організмі молодняка овець під час згодовування їм пектиновмісного препарату сприяла кращому засвоєнню корму і збільшенню приросту маси тіла.

Отже використання пектиновмісного препарату при вирощуванні овець економічно вигідно та екологічно доцільно.

Висновки

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що обумовлюється визначенням рівня забруднення об'єктів зовнішнього середовища сполуками ртуті, встановленням ролі й місця кормів, води, тваринного організму у біогенній міграції ртуті та розробкою санітарно-профілактичних заходів, спрямованих на виведення її сполук з організму овець й одержання екологічно чистої баранини.

1. Вміст загальної ртуті в ґрунтах АР Крим становить 1,04±0,12 мг/кг, що нижче гранично припустимої концентрації в 2 раза. Концентрація сполук ртуті у воді перебуває в межах 0,0037±0,0005 мг/л, що в 7,4 рази перевищує ГДК.

2. Середня кількість сполук загальної ртуті у грубих кормах знаходиться в допустимих межах і становить 0,05±0,009 мг/кг, у соковитих - 0,32±0,02 мг/кг (при перевищенні ГДК у 6,4 рази), у концентрованих - 0,12±0,01 мг/кг (при перевищенні ГДК в 1,2 раза).

3. При споживанні води і кормів з підвищеним вмістом сполук ртуті її концентрація в крові ягнят перевищує гранично допустиму межу залежно від віку:

- у новонароджених у 2 - 3,8 раза, у 20-денному віці - в 1,4 - 1,9 раза, 30-денному - у 1,4 - 2,8 раза, 60-денному - у 1,1 - 1,7 раза, 90-денному - у 1,1 - 1,5 раза і у 120-денному віці - у 1,3 - 1,8 раза.

Концентрація ртуті у вовні ягнят коливається в межах від 0,170±0,01 до 0,219±0,01 мг/кг.

4. Процеси виведення загальної ртуті із сечею і фекаліями у тварин відбуваються неоднаково: з фекаліями виділяється від 50 до 66%, а з сечею - від 34 до 50% цього елементу.

Елімінація сполук ртуті з екскрементами відбувається інтенсивніше у ягнят старшого віку.

5. При утриманні протягом року в організм однієї вівці надходить 146,89 мг ртуті, в т.ч. з кормом - 97,8% і з водою - 2,2%, Корми є основним джерелом надходження ртуті в організм овець.

6. Вміст ртуті в організмі молодняка овець річного віку становить 3,13 мг на тварину. При цьому коефіцієнт біотрансформації ртуті з кормів і води в організм молодняка овець за цей період вирощування дорівнює 2,1%. Більша частина загальної ртуті з кормів і води не затримується в організмі, а переходить в екскременти.

7. Згодовування вівцям пектиновмісного препарату з розрахунку 30-50 г./голову на добу забезпечує виведення ртуті з організму. При цьому найбільш інтенсивно сполуки ртуті виводяться з легень - від 54,9 до 71,7% і серця - від 51,4 до 70,6%. Повільніше звільняються від сполук ртуті головний мозок і жирова тканина - від 12,7 до 44,7% і від 20 до 45% відповідно.

8. При тривалому надходженні сполук ртуті з кормами і водою в концентраціях, що перевищують ГДК, найбільше їх накопичується у вовні. Виводяться вони з неї досить повільно, що дає підставу брати вовну як еталон з діагностичною метою, для визначення ступеня забруднення ртуттю всіх органів і тканин тварин (без вибіркового забою).

9. При згодовуванні пектиновмісного препарату ртуть із сечею і фекаліями виводиться по-різному, зокрема, з фекаліями виділяється до 70% сполук ртуті, а із сечею - всього 30%.

10. У овець, що отримували препарат у дозі 50 г./голову на добу, витрати на 1 кг приросту були 11,74 к.од; 30 г. - 12,24 к.од і 10 г. - 12,79 к.од проти 13,4 к.од у контрольних груп. Економічна ефективність від застосування пектиновмісного препарату становить від 0,52 до 0,77 грн. на голову.

Пропозиції виробництву

1. З метою попередження забруднення продукції вівчарства сполуками ртуті в зонах із підвищеним їх вмістом до основного раціону овець слід додавати пектиновмісний препарат, отриманий на основі виноградних вичавок, у дозі 50 - 30 г. на голову.

2. При здійсненні ветеринарно-санітарної експертизи баранини за умов екологічно несприятливого довкілля необхідно визначати в продуктах забою овець рівень сполук ртуті.

3. Проводити контроль за вмістом ртуті в кормах та питній воді для сільськогосподарських тварин з метою профілактики забруднення продукції тваринного походження.

4. Коефіцієнт біотрансформації - 2,1% - пропонується до використання з метою визначення трансформації ртуті із кормів і води в організм овець при утриманні їх за умов господарств.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Куценко /Викторова/ Ю.П. Биогенная миграция соединений ртути в системе почва - вода - корма - в условиях хозяйств Автономной Республики Крым // Ветеринарна медицина: міжвідомчий тематичний науковий збірник Інституту експериментальної і клінічної ветеринарної медицини. - Вип.76. - Харків, 1999. - С. 234-237.

2. Куценко /Викторова/ Ю.П. Взаимосвязь между количественным содержанием общей ртути в организме ягнят и их возрастом // Ветеринарна медицина: міжвідомчий тематичний науковий збірник Інституту експериментальної і клінічної ветеринарної медицини - Вип. 78. - Том II. - Харків, 2000. - С. 115-118.

3. Куценко /Викторова/ Ю.П. Фоновое содержание соединений ртути в компонентах экосистемы и организме овец в хозяйствах АРК // Сб. науч. тр. Крымского государственного аграрного университета: Ветеринарные науки. - Вып. 64. - Симферополь, 2000. - С. 221-228.

4. Куценко /Вікторова/ Ю.П., Фотко І.Г. Ефективність використання пектиновміщувального препарату у вівчарстві // Аграрний вісник Причорномор'я: Зб. наук. пр. Одеського державного аграрного університету. - Вип. 5/16/. - Одеса, 2001. - С. 137-140.

Дисертанту належить отримання експериментальних даних, а також їх обробка й аналіз.

5. Куценко /Вікторова/ Ю.П. Вплив пектиновміщувального препарату на рівень виведення сполук ртуті з організму овець // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - Дніпропетровськ, 2001. - №2. - С. 117-119.

6. Куценко /Вікторова/ Ю.П. Санітарно - гігієнічна оцінка біогенної міграції ртуті в системі вода - корми - організм овець в умовах АР Крим // Ветеринарна медицина України. - 2002. - №2. - С. 38-39.

7. Викторова Ю.П. Накопление и распределение ртути в организме овец в условиях Автономной Республики Крым // Сб. науч. тр. Крымского государственного аграрного университета: Ветеринарные науки. - Вып. 71. - Симферополь, 2002. - С. 11-14.

8. Гончаренко В.М., Викторова Ю.П. Рекомендации по внедрению пектинсодержащего препарата для выведения соединений ртути из организма овец // Киев, 2002. - 11 с.

Размещено на Allbest.ru