|
Объединение ветеринарии с госветинспекцией г. Томска Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Введение
Для многих промышленных районов России характерно индустриальное загрязнение кадмием, связанное, прежде всего с металлургическим производством, хранением, переработкой бытовых и промышленных отходов. Кадмий один из самых токсичных тяжелых металлов, и поэтому Российским СаНПиНом он отнесён ко 2-му классу опасности - « высоко опасным веществам». Некоторые источники даже называют кадмий « наиболее опасным экотоксикантом на рубеже тысячелетия» бюллетень « Проблема химической безопасности» от 29.0.4.1999г. Смертельная доза кадмия составляет 150 мг/кг. Считают, что основной механизм токсичного действия кадмия – блокирование сульфгидрильных групп ферментов. Кроме того, токсическое действие кадмия связано с его физиологическим антагонизмом к цинку. Кадмий конкурирует с цинком, в меньшей мере с кобальтом и селеном за акцепторные участки белковых молекул, в том числе и жизненно важных цинкосодержащих металлоферментов. Кадмий также способствует нарушению обмена железа и кальция .
Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме, период его полу выведения составляет 10 - 35 лет. Главным «хранилищем» кадмия в организме служат почки (30 - 60 % всего количества) и печень (10 - 25 %). Остальной кадмий находится в поджелудочной железе, селезёнке, семенниках, трубчатых костях, других органах и тканях. В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии в комплексе с белком металлотионином (являющимся, таким образом, естественной защитой организма). По последним данным альфа - 2 глобулин также связывает кадмий, в таком виде он менее токсичен, хотя далеко не безвреден.
Материалы и методы исследований
Опыты проводились на птицефабрике «Туганская» в 2001 – 2003 годах на курах-несушках кросса Родонит. Содержание кур батарейное. Продуктивность птичника на начало опыта равна 77%. Возраст птицы на начало опыта составлял 180 дней. Было сформировано 5 групп (1-я контрольная и 2 – 5 -я опытные) кур-несушек с одинаковой массой (2 кг), которые включали в контрольной 30 и в опытных по 10 голов в каждой. Куры 2 – 5 группы получали соли кадмия в дозах, превышающих МДУ в 5, 10, 20 и 30 раз. Взяты пробы печени, почек, мышц, сердца, лёгких, селезёнки. Анализы на содержание Cd были проведены в областной ветеринарной лаборатории методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ) на анализаторе вольт амперометрическом ТА (СТА), в комплекте с IВМ – совместимым компьютером.
Результаты исследований и обсуждения
Важно было изучить аккумуляцию кадмия в органах и тканях при их поступлении в организм кур. Следует сказать, что органы и ткани у кур контрольной группы не различались по содержанию кадмия (табл. 1).
В наибольшей степени кадмий аккумулируется в почках при поступлении его в организм в повышенных дозах с водой. Динамику накопления кадмия в почках при 5, 10, 20 и 30 МДУ можно выразить следующим образом: в сравнении с контролем концентрация кадмия соответственно возрастает в 77, 154, 333 и 641 раз (Р<0,001). Интенсивность аккумуляции Cd в печени при тех же уровнях МДУ была такой же высокой : 60, 119, 238 и 500 раз (Р<0,001).
В лёгких интенсивность накопления Cd при 5, 10, 20 и 30 МДУ была в несколько раз ниже, чем в почках и печени: 9, 14, 29 и 86 раз (Р<0,001). Из всех паренхиматозных органов, селезёнка меньше всех аккумулирует кадмий. Концентрация кадмия при 30 МДУ приблизительно такая же, как и в сердце кур, и увеличилась всего лишь в 21 раз, что в 16 раз превышает ПДК. (СанПИН 2.3.2.560 – 96). Содержание кадмия в мышечной ткани при 5 МДУ превышает ПДК в 4 раза, при 30 МДУ концентрация этого элемента больше ПДК в 16 раз. Важно отметить, что в норме, как в скелетной, так и в сердечной мышцах уровень кадмия одинаковый. Динамика накопления кадмия в сердце была приблизительно такой же, как и в мышечной ткани.
Накопление Сd в органах и тканях | Орган, ткань | Контроль | Превышение МДУ, раз | | 5 | 10 | 20 | 30 | | Почки | 0,039 ± 0,008 | 3,0 ± 0,07 | 6,0 ± 0,30 | 13,0 ± 0,17 | 25,0 ± 0,65 | | Печень | 0,042 ± 0,006 | 2,5 ± 0,1 | 5,0 ± 0,27 | 10,0 ± 0,31 | 21,0 ± 1,03 | | Легкие | 0,035 ± 0,005 | 0,3 ±0,01 | 0,50 ± 0,015 | 1,0 ± 0,14 | 3,0 ± 0,05 | | Селезенка | 0,038 ± 0,005 | 0,15 ± 0,01 | 0,25 ± 0,016 | 0,60 ± 0,03 | 0,80 ± 0,03 | | Мышцы | 0,028 ± 0,006 | 0,20 ± 0,003 | 0,30 ± 0,013 | 0,50 ± 0,01 | 0,80 ± 0,03 | | Сердце | 0,024 ± 0,006 | 0,10 ± 0,01 | 0,22 ± 0,04 | 0,46 ± 0,02 | 0,90 ± 0,03 |
Интересно и важно подчеркнуть, что в паренхиматозных органах интенсивность накопления и фактический уровень содержания кадмия значительно выше (в 23 – 31 раз), чем в сердце и мышечной ткани. Во-первых, это, вероятно, объясняется функциональной особенностью этих органов, в которых интенсивность биохимических процессов высокая. Во-вторых, в почках и печени кадмий, видимо, соединяясь с металлтеонином, накапливается и не выводится из организма. Обнаружено, что в норме во всех органах и тканях фенотипическая вариация содержания кадмия очень высока. Но когда в организм кадмий поступает в повышенных количествах, то фенотипические различия между курами, по аккумуляции кадмия уменьшаются и сглаживаются. По-видимому, это связано с тем, что кадмий в одинаковой мере нарушает биохимические и физиологические процессы в органах и тканях у всех кур-несушек, снижая эффективность выведения кадмия из организма. Повышенное содержание Cd в окружающей среде приводит к его интенсивному накоплению в паренхиматозных органах и мышцах кур-несушек.
Таким образом, в паренхиматозных органах в общем Cd накапливается более интенсивно, чем в мышцах. При этом в наибольшей степени кадмий аккумулируется в почках и печени кур-несушек. Важно отметить, что при любой дозе кадмия, большей МДУ, накопление во всех органах и тканях превышает ПДК по пищевым продуктам. Можно сделать вывод, что данный токсикант представляет большую опасность для качества продуктов питания.
Литература
1. Авцын А.П. Микроэлементозы человека. / А.П. Авцын, Н.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова.// М.: Медицина. – 1991. – 496. С
2. Адам А.М. Методы воздействия на экологическую ситуацию. / А.М. Адам, Р.Г. Мамин. // Экономист. – 2000. - № 4. – С. 92 – 93.
3. Войнар А.О. К вопросу о нахождении и роли кадмия в организме животных и человека. // Микроэлементы в жизни растений и животных. – М.: Академия наук СССР. – 1952. – С. 580 – 583.
4. Волкова Н.А., Карплюк И.А. Изучение мутагенной активности кадмия при пероральном поступлении. // Вопросы питания. – 1990. - № 3. –
С. 74 – 76.
5. Тлунов Л.А. Биохимические механизмы адаптации и компенсации нарушенных функций при действии на организм химических веществ. // Структурные основы адаптации нарушенных функций. – М.: Медицина. – 1987. – С. 366 – 381.
6. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. –М.: Мир. – 1997. – 232. с.
7. Хенинг А. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении сельскохозяйственных животных. / Под ред. Падучевой А.А., Раетской Ю.И. – М.: Колос. – 1976. – С. 319 – 560.
|
