Содержание тяжелых металлов и микроэлементов в мышцах и печени цыплят-бройлеров при отравлении токсичными элементами на фоне применения сорбентов

Полный текст

Введение

В условиях техногенеза весьма актуальной является проблема обеспечения населения экологически безопасной продукцией птицеводства. Изменившиеся экологические условия ведения промышленного птицеводства, современные приемы технологии производства продукции птицеводства и хранения комбикормов и кормового сырья, промышленное загрязнение внешней среды различными токсичными веществами существенно повысили опасность контаминации организма аллогенными веществами через пищевые продукты [1; 5; 7].

Проблема перехода тяжелых металлов по трофической цепи «рацион – организм животных – продукция животноводства», в случае загрязнения комбикормов и кормового сырья токсичными элементами, образующимися в результате промышленных выбросов и повышенным естественным их содержанием в почвах, находится в центре внимания специалистов [2; 3].

Тяжелые металлы являются одними из весьма распространенных в окружающей среде токсичными элементами. Высокой степени токсичности являются соединения свинца и кадмия [4]. Обладая кумулятивными свойствами, токсичные элементы, поступающие с комбикормами и кормовым сырьем, как правило, не вызывают острого отравления животных [6; 8; 9; 10].

Ограничивающим фактором при отравлении цыплят-бройлеров токсичными элементами в относительно низких дозах является содержание их в мышечной ткани. Известна их способность накапливаться в органах и тканях, поэтому для оценки эффективности и безопасности применения адсорбентов, необходимо проводить определение содержания токсичных элементов в мясе. Данный параметр служит показателем поглощающей способности потенциального сорбционного средства. Вышеизложенное представляет определенный интерес в исследовании содержания микроэлементов, как критерия влияния шунгита и цеолита на состав мышечной ткани, баланс рациона и потенциальной необходимости коррекции рационов при внесении данных минералов.

Цель исследования ‒ изучение содержания микроэлементов и тяжелых металлов в мышечной ткани и печени цыплят-бройлеров при включении в рационы кормления высокодисперсного шунгита и цеолита.

Материалы и методы

С целью проведения эксперимента использовали 40 цыплят-бройлеров, сгруппированных по 5 голов в каждой группе. Схема (характеристика рациона): первая группа ‒ основной рацион + 0,5 МДУ кадмий + 0,5 МДУ свинец; вторая группа – основной рацион + 0,5 МДУ кадмий + 0,5 МДУ свинец + 0,25 % шунгита + 0,25 % цеолита; третья группа – основной рацион + 0,5 МДУ кадмий + 0,5 МДУ свинец + 0,5 % шунгита + 0,5 % цеолита; четвертая группа – основной рацион + 0,5 МДУ кадмий + 0,5 МДУ свинец + 0,5 % шунгита; пятая группа – основной рацион + 0,5 МДУ кадмий + 0,5 МДУ свинец + 0,5 % цеолита; шестая группа – основной рацион + 0,5 % шунгита; седьмая группа – основной рацион + 0,5 % цеолита; восьмая группа – основной рацион ‒ биологический контроль.

Для работы использовали: свинца ацетат – ГОСТ 4426 – 75 и кадмия хлорид – ГОСТ 4330 – 76; шунгит Зажогинского месторождения; цеолит Шатрашанского месторождения Республики Татарстан.

Опыт проведен с 14 по 42 сутки технологического цикла выращивания цыплят-бройлеров.

Содержание кадмия, свинца, железа, цинка, меди, марганца, кобальта и никеля определяли по общепринятым методикам.

Полученные экспериментальные данные подвергали математической обработке методом вариационной статистики с применением критерия достоверности по Стьюденту на персональном компьютере с использованием стандартных функций приложения Microsoft Excel.

Результаты исследования, обсуждение

Результаты изучения влияния введения в рационы цыплят-бройлеров высокодисперсных минералов на концентрацию металлов в печени и мышцах на фоне контаминации рационов кадмием и свинцом представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 Содержание кадмия и свинца в мышцах и печени цыплят-бройлеров
Table 1 Cadmium and lead content in the muscles and liver of broiler chickens

M±m (n=5)

Группы / Groups	Кадмий, мг/кг (мышцы/печень) / Cadmium, mg/kg (muscles/ liver)	Свинец, мг/кг (мышцы/печень) / Lead, mg/kg (muscles/ liver)
1	0,068 ± 0,01/0,07 ± 0,01	0,26 ± 0,05/0,34 ± 0,04
2	0,04 ± 0,02*/0,07 ± 0,02	0,13 ± 0,01*/0,17 ± 0,01*
3	0,02 ± 0,01*/0,04 ± 0,00*	0,07 ± 0,02*/0,13 ± 0,04*
4	0,014 ± 0,00*/0,04 ± 0,01*	0,02 ± 0,03*/0,09 ± 0,03*
5	0,01 ± 0,01*/0,03 ± 0,03*	0,00 ± 0,00*/0,22 ± 0,04
6	0,003 ± 0,00/0,02 ± 0,01	0,004 ± 0,00/0,04 ± 0,02
7	0,00 ± 0,0/0,005 ± 0,003	0,00 ± 0,00/0,03 ± 0,00
8	0,002 ± 0,01/0,017 ± 0,004	0,04 ± 0,01/0,26 ± 0,02

Примечание: * ‒ Р<0,05

 

В мышечной ткани цыплят-бройлеров биологического контроля, а также цыплят-бройлеров, получавших с основным рационом 0,5 % шунгита или цеолита, содержание кадмия было незначительным. Максимальное количество кадмия было в мясе цыплят-бройлеров первой группы. Во второй группе снижение концентрации кадмия составило, по сравнению с первой группой, 41,2 %, в третьей группе – 70,6 %, четвертой группе – 79,4 %, в пятой группе – 85,3 %.

В мышечной ткани цыплят-бройлеров, получавших с основным рационом 0,5 % шунгита или цеолита, содержание свинца было незначительным. Максимальное количество свинца было в мышечной ткани цыплят-бройлеров первой группы. Во второй группе цыплят бройлеров снижение концентрации свинца составило, по сравнению с первой группой, 50,0 %, в третьей группе – на 73,1 %, четвертой группе – на 92,3 %, в пятой группе – свинца практически не обнаруживался.

Содержание кадмия в печени цыплят-бройлеров также претерпевало изменения, имеющие те же тенденции, что и содержание этих элементов в мышечной ткани. В печени цыплят-бройлеров группы биологического контроля и цыплят-бройлеров, получавших с основным рационом 0,5 % минералов, содержание кадмия было незначительным и не превышало МДУ. Максимальное количество кадмия отмечено в печени цыплят-бройлеров в первой группе. В третьей опытной группе ‒ снижение концентрации кадмия составило, по сравнению с первой группой, 42,9 %, четвертой группе – 42,9 %, в пятой группе – 57,1 %. Во второй группе снижение концентрации кадмия в печени не отмечалось, применение шунгита и цеолита в дозе 0,25 % не оказывало значительного влияния.

В печени цыплят-бройлеров групп биологического контроля и получавших с основным рационом 0,5 % шунгита или цеолита содержание свинца было незначительным, при этом в группе цыплят-бройлеров биологического контроля содержание свинца превышало МДУ – содержание свинца было 0,26 мг/кг, при допустимом уровне 0,2 мг/кг. Максимальное количество свинца отмечено в печени цыплят-бройлеров первой группы. Во второй группе снижение концентрации кадмия составило, по сравнению с первой группой, 50,0 %, в третьей группе – 61,8 %, в четвертой группе – 73,5 %, в пятой группе – 35,3 %.

Полученные результаты свидетельствуют, что применение цеолита и шунгита способствует значительной сорбции кадмия и свинца и предотвращает накопление токсичных элементов в мышечной ткани цыплят-бройлеров до безопасного для питания уровня ‒ 0,03 мг/кг для кадмия и 0,2 мг/кг для свинца¹. За исключением дозировки шунгита и цеолита в дозе 0,25 %. Такой концентрации минералов для получения безопасной по содержанию кадмия продукции недостаточно.

Что касается микроэлементов, изменение их концентрации в мышечной ткани и печени цыплят-бройлеров, несмотря на значительные колебания в процентном соотношении были, в рамках статистической погрешности (табл. 2).

 

Таблица 2 Содержание микроэлементов в печени и мышцах цыплят-бройлеров
Table 2 The content of micronutrients in the liver and muscles of broiler chickens

M±m (n=5)

Группа / Groups	Металл, мг/кг (мышцы/печень) / Metal, mg/kg (muscles/ liver)
	Сu	Zn	Fе	Мn	Со	Ni
1	4,07 ± 0,30/ 2,05 ± 0,12	20,30 ± 0,90/ 13,00 ± 1,20	63,90 ± 4,70/ 13,80 ± 2,99	1,57 ± 0,10/ 0,23 ± 0,08	< 0,02/ < 0,02	0,12 ± 0,02/ 0,36 ± 0,14
2	4,25 ± 0,31/ 1,76 ± 0,41	20,50 ± 0,40/ 10,70 ± 0,90	74,60±12,20/ 9,80 ± 2,20	1,56 ± 0,07/ 0,16 ± 0,03	< 0,02/ < 0,02	0,37 ± 0,11*/ 0,28 ± 0,04
3	4,60 ± 1,36/ 1,55 ± 0,09	20,0 ± 0,40/ 11,60 ± 2,20	65,50 ± 5,20/ 11,30 ± 2,51	1,67 ± 0,33/ 0,48 ± 0,12	< 0,02/ < 0,02	0,43 ± 0,14*/ 0,27 ± 0,08
4	4,23 ± 0,21/ 1,56 ± 0,16	19,20 ± 1,3/ 10,00 ± 0,90	64,90±10,20/ 11,60 ± 0,80	1,47 ± 0,14/ 1,15 ± 0,01	< 0,02/ < 0,02	0,26 ± 0,12*/ 0,31 ± 0,08
5	4,24 ± 0,33/ 1,49 ± 0,09	19,70 ± 1,00/ 11,10 ± 0,90	73,60±11,00/ 21,20 ± 5,00	1,48 ± 0,15/ 0,14 ± 0,01	< 0,02/ < 0,02	0,13 ± 0,05/ 0,35 ± 0,03
6	4,34 ± 0,78/ 1,53 ± 0,15	17,60 ± 1,20/ 12,30 ± 1,60	74,80±15,00/ 23,70 ± 7,80	1,59 ± 0,23/ 0,16 ± 0,01	< 0,02/ < 0,02	0,33 ± 0,13/ 0,39 ± 0,08
7	4,69 ± 0,65/ 1,82 ± 0,13	18,90 ± 1,70/ 11,90 ± 2,90	99,10 ± 40,0/ 16,60 ± 9,90	1,35 ± 0,03/ 0,13 ± 0,01	< 0,02/ < 0,02	0,33 ± 0,17/ 0,28 ± 0,16
8	4,28 ± 0,24/ 1,99 ± 0,25	19,20 ± 0,10/ 14,00 ± 0,20	69,40 ± 0,60/ 8,90 ± 0,80	1,97 ± 0,06/ 0,10 ± 0,02	< 0,02/ < 0,02	0,12 ± 0,01/ 0,26 ± 0,06

 

Вероятно, при большей выборке колебания были бы более стабильны. В печени групп цыплят-бройлеров, получавших шунгит, содержание никеля достоверно увеличивалось в 2,5‒3 раза (относительно биологического контроля), но при этом не выходило за рамки рекомендуемых нормативов. Следует подчеркнуть, что в мышечной ткани такого значительного повышения никеля уже не регистрировали, никель в большинстве своем связывался в печени и не проникал в мышечную ткань.

Полученные результаты свидетельствуют, что применение цеолита и шунгита способствует значительной сорбции кадмия и свинца и снижает накопление токсичных элементов в печени цыплят-бройлеров до безопасного для питания уровня – 0,03 мг/кг для кадмия и 0,2 мг/кг для свинца. За исключением дозировки шунгита и цеолита в дозе 0,25 %. Этой концентрации минералов для получения безопасной по содержанию кадмия продукции недостаточно.

Заключение

Таким образом, применение минералов ‒ цеолита и шунгита в дозе по 0,5 % в рационах цыплят-бройлеров при контаминации комбикормов и кормового сырья кадмием и свинцом в концентрациях до 0,5 МДУ приводит к снижению содержания этих токсичных элементов в печеночной и мышечной ткани. Длительное применение сорбентов не оказывает влияние на обмен микроэлементов в организме и, таким образом, способствует полному проявлению генетического потенциала продуктивности цыплят-бройлеров.

 

¹ Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 О безопасности пищевой продукции : Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. Консорциум Кодекс. URL: http://docs.cntd.ru/document/902320560 (дата обращения: 11.06.2022).

Об авторах

Екатерина Николаевна Майорова

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности

Автор, ответственный за переписку.
Email: majorovaen83@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2874-1498

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории техногенных экотоксикантов

Россия, 420075, Казань, Научный городок. д. 2

Ильнур Равилевич Кадиков

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности

Email: cir6@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3184-7779

доктор биологических наук, заведующий лабораторией, главный научный сотрудник лаборатории техногенных экотоксикантов

Россия, 420075, Казань, Научный городок. д. 2

Эдуард Ильясович Семёнов

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности

Email: semyonovei@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-3029-7170

доктор ветеринарных наук, заведующий отделением, главный научный сотрудник лаборатории микотоксинов

Россия, 420075, Казань, Научный городок, д. 2

Андрей Александрович Корчемкин

Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности

Email: yzkiy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2112-4080

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории техногенных экотоксикантов

Россия, 420075, Казань, Научный городок. д. 2

Список литературы

Дополнительные файлы