Способ снижения уровня никеля в крови и молоке коров техногенной зоны

 

Изобретение относится к ветеринарии. К основному рациону дойных коров экологически неблагополучной зоны добавляют вермикулит из расчета 0,05-0,1 г/кг массы тела 2 раза в день в течение 14-30 дней. Способ позволяет снизить уровень никеля в крови и молоке животных в соответствии с медико-биологическими и ветеринарно-санитарными требованиями. 3 табл.

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано для коррекции кормового рациона коров техногенной провинции с целью выведения из организма солей никеля.

Известно и предложено большое количество способов и схем, осуществляющих элиминацию никеля из организма животных, которые предусматривают применение следующих средств: тиосульфата натрия, элементарной серы, белого шлама, эраконца, отвара корня солодки, хитозана и полиоорба.

Известен способ введения в рацион тиосульфата натрия в дозе 25,0 г на голову в сутки в течение 10 дней. Прозрачные кристаллы препарата легко растворимы в воде и распадаются в кислой среде на серу и сернистый ангидрид. Сера в момент своего выделения действует восстанавливающе на белки, препятствует их переходу в более плотные соединения. Кроме того, тиосульфат натрия действует стимулирующе на организм животного, благоприятно влияет на окислительно-восстановительные процессы, уменьшает ацидоз, повышает диурез и тем самым способствует выделению ядовитых продуктов из организма При отравлении тяжелыми металлами тиосульфат натрия действует как противоядие, переводя их в менее ядовитые соединения - неядовитые сульфаты (3).

Однако в рубце животных имеется относительное постоянство внутренней среды (рН 7,2-7,3), благоприятно влияющее на жизнедеятельность микроорганизмов. В этой связи вводимый тиосульфат натрия не в полной мере будет диссоциировать с образованием комплексов, выполняющих детоксикационную функцию. Кроме этого, предлагаемый способ требует значительных экономических вложений.

Известен способ введении в рацион животных серы элементарной в дозе 3,3 г на 100 кг живой массы по схеме: 2 раза по 5 дней с интервалом 5 дней (7). Биологическая роль серосодержащих соединений в организме заключается в том, что атомы серы придают соединениям, в состав которых они входят, свойства, проявляющиеся в легкости окисления и восстановления, способности образовывать комплексы с некоторыми микроэлементами, ферментами и дыхательными пигментами. Однако эффект элиминации тяжелых металлов под действием серы в организме животных зависит от степени всасывания элемента, а процесс всасывания - от физиологического состояния желудочно-кишечного тракта. Часто встречающиеся болезни незаразной этиологии, особенно рубца жвачных (ацидоз, завалы рубца, атония и другие), снижают процесс элиминации токсических элементов. Вышеотмеченные факторы снижают достоинства предлагаемого способа.

Известен способ введения в рацион белого шлама - 100 г на голову 2 раза по 5 дней с интервалом 5 дней (2). Препарат представляет собой минеральную смесь, содержащую алюмосиликатный компонент и добавки монокальций фосфата, поваренную соль, меди сульфата, кобальта хлорида и калия йодида. Механизм поглощения тяжелых металлов связан с их адсорбцией на поверхности мелкодисперсных частиц белого шлама, который является гидроксидом алюминия. Последний образует на своей поверхности комплексное соединение с катионами тяжелых металлов. Однако белому шламу присущи свойства поглощать эссенциальные микроэлементы, которые участвуют в регуляции функций организма. Кроме этого, производство белого шлама организовано в определенных регионах, что затрудняет приобретение препарата.

Известен способ коррекции тяжелых металлов в организме животных путем добавки в рацион эраконда в дозе 50 мг/кг в виде 10%-ного раствора 2 раза по 5 дней с интервалом 5 дней (2). Эраконд - биологически активный препарат, полученный из люцерны по специальной технологии, содержит гуминовые вещества, аминокислоты, моносахариды и имеет сбалансированный состав микроэлементов. Эраконд способствует образованию комплексов с тяжелыми металлами, при этом комплексообразующим агентам могут быть заряженные частицы препарата. Кроме того, он является гепатопротекторным средством, купируюшим воздействие тяжелых металлов на печень. Недостатком указанного способа коррекции является тот факт, что эраконд имеет в своем составе микроэлементы, которые после его применения в организме животного могут проявлять нежелательный антагонизм и способствовать выведению необходимых для жизнедеятельности элементов.

Известен способ выведения токсических элементов из организма животных путем ежедневного выпаивания с питьевой водой по 470-520 мл отвара корня солодки (1:20) на протяжении 45 дней (4). Этот способ достаточно эффективен, так как отвар корня солодки способствует обволакиванию солей тяжелых металлов и предотвращает их всасывание в желудочно-кишечном тракте. Однако недостатком этого способа является трудно выполнимая технологичность, так как контаминации тяжелыми металлами подвержено значительное поголовье животных зоны Южного Урала, поэтому потребуется значительное количество корня солодки и нет уверенности, что этому процессу не будут подвергаться растения и, в частности, корень солодки.

Известен способ фармакокоррекции тяжелых металлов в организме животных путем применения хитозана из расчета 0,7 г на 1 кг массы 2 раза по 2 дня с интервалом в 2 дня (5). Препарат хитозан является производным хитина - азотсодержащего полисахарида, получаемого из панциря ракообразных. Хитин и его производные обладают антибактериальными, антигрибковыми и антивирусными свойствами, стимулируют работу пищеварительного тракта, усиливают защитную функцию печени. Наряду с этим использование этого метода коррекции требует значительных экономических вложений и, учитывая, что основной механизм действия хитозана - противомикробный, это снижает достоинство предлагаемого метода.

Наиболее близким аналогом является способ коррекции избыточного содержания токсических элементов в организме животных путем введения полисорба ВП (ветеринарный, пероральный) по 150 г/кг 2 раза по 2 дня с 5-дневным интервалом (6). Полисорб - высокодисперсный пирогенный кремнезем, протеиннектические свойства которого обеспечивают связывание и выведение из организма экзо- и эндотоксинов. Способ достаточно эффективен, но очень трудоемок, так как дозирование осуществляется на каждый килограмм массы тела и применение больших объемов препарата способствует структурированию воды в рубце жвачных, что сопровождается снижением рубцового пищеварения.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности элиминации никеля из организма дойных коров.

Поставленная цель достигается тем, что дойным коровам в экологически неблагополучных зонах в состав кормового рациона в смеси с концентратами вводили вермикулит из расчета 0,05-0,1 г/кг массы тела 2 раза в день в течение 14-30 дней.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве формакокорректора используют природный минерал - вермикулит.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения “новизна”.

Анализ прототипа и других способов в данной области ветеринарии не выявил в них признаки, сходные с заявленным решением, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию “существенные отличия”.

Способ реализуется следующим образом. Вермикулит в дозе 0,05-0,1 г/кг живой массы 2 раза в день в течение 14-30 дней вводится в рацион дойных коров.

Вермикулит - это природный минерал из группы гидрослюд, структура которого состоит из перемежающихся слюдяных листов, разделенных между собой двойными слоями воды. Он обладает способностью при нагревании увеличиваться в объеме, при этом образует пористые гранулы. Вспученный вермикулит нетоксичен, не имеет запаха, по химическому составу он полный аналог глины (1).

Природные минералы обладают выраженными адсорбционными, ионообменными, католитическими и детоксикационными свойствами, выводят из организма ряд токсических веществ (соли тяжелых металлов, радионуклиды, нитраты, нитриты, продукты метаболизма токсинов).

Учитывая вышеописанные сведения, это и послужило основанием для испытания вермикулита как энтеросорбента, позволяющего снижать уровень никеля в организме животных.

Предварительными экспериментальными исследованиями испытывались различные дозы минерала - 0,05; 0,1; 0,3; 0,5 г/кг живой массы и продолжительность его применения. Было установлено, что для достижения быстрого фармакологического эффекта выведение никеля из организма коров необходимо вводить в рацион в смеси с концентратами вермикулита из расчета 0,05-0,1 г/кг живой массы 2 раза в день в течение 14-30 дней.

Кроме этого, нами в лабораторных условиях выявлены высокие адсорбционные свойства вермикулита in vitro по отношению к солям никеля, а подкожное введение раствора никеля белым мышам после 12-часового выдерживания в нем вермикулита с последующей фильтрацией убедительно свидетельствует о том, что минерал обладает выраженной детоксикационной способностью.

Для реализации предлагаемого способа экспериментальные исследования проводились на базе СХП “Петровское” Красноармейского района Челябинской области. СХП “Петровское” расположено в зоне выбросов металлургического и топливно-энергетического комплексов города Челябинска и удалено от них по розе ветров на расстояние 7-10 км. Постоянное пространственное рассеивание летучей золы, а в ее составе токсических соединений приводит к контаминации объектов природной среды (почва, вода, растения) солями тяжелых металлов. При изучении уровня тяжелых металлов в трофической цепи хозяйства установлено, что образцы почвы, взятые с различных полей, содержат никеля на 16,48-25,31% больше ПДК. Высокий уровень никеля содержат кормовые культуры хозяйства. Так, в сене, сенаже, силосе, соломе и концентратах количество никеля превышало МДУ на 14,3-60%.

Опыт проводился на 30 коровах в возрасте 4,5-5 лет живой массой 450-520 кг. В опыт были включены животные на 2-3 месяце лактации со среднесуточной продуктивностью 8,0-8,3 кг молока. Животные содержались в типовом животноводческом помещении, кормление и уход за всеми животными были аналогичны.

По принципу аналогов опытных коров разделили на 3 группы. Первая группа служила контролем, по ней анализировали уровень содержания никеля в крови и выделение его с молоком. Коровам второй группы ежедневно 2 раза в день в течение 30 дней в кормовой рацион вводили вермикулит из расчета 0,1 г/кг живой массы.

Коровам третьей группы вводили полисорб ВП (способ коррекции уровня тяжелых металлов, который взят за прототип заявленного).

В соответствии с требованиями способа полисорб ВП вводили из расчета 150 мг/кг массы тела 2 раза в день по 2 дня с 5-дневным интервалом. Кровь и молоко коров опытных и контрольных групп исследовали на содержание никеля на 7-е, 14-е и 30-е сутки эксперимента и сравнивали с показателями, полученными до опыта.

Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Как показывают данные таблицы 1, высокое содержание никеля в кормовом рационе дойных коров приводит к высокой концентрации этого элемента в крови животных. Так, у животных контрольной группы содержание никеля до начала эксперимента было выше в 18-19 раз физиологически допустимой нормы. У животных контрольной группы уровень содержания никеля в крови по ходу эксперимента незначительно волнообразно изменялся и на 30-е сутки значительно превышал норму.

Введение в рацион дойным коровам вермикулита приводило к выраженному снижению никеля в крови.

Так, закономерное снижение элемента отмечалось, начиная с 7-х, но особенно на 14-е сутки. На 14-е сутки в крови коров уровень никеля снизился на 92,5%. Следует отметить, что на 30-е стуки по сравнению с 14-ми существенного снижения никеля в крови животных опытной группы не выявлено, хотя содержание токсиканта в этот период соответствовало норме. В третьей группе животных, где применяли полисорб ВЦ происходило закономерное снижение никеля в крови. Так, на 7-е сутки уровень его снизился на 36,3%, 14-е - 39,9%, 30-е - 56,0%. Однако следует отметить, что уровень никеля в крови к концу эксперимента был в 8 раз выше допустимой нормы.

Высокий уровень никеля, циркулирующего в крови дойных коров, приводит к избыточному его выведению с молоком. Так, до проведения экспериментальных исследований молоко всех животных имело высокий уровень никеля, который в 11-12 раз превышал предельно допустимую концентрацию (таблица 2).

Молоко животных контрольной группы в течение опытного периода имело тенденцию к повышению уровня содержания никеля и на 30-е сутки концентрация элемента составила 1,20±0,18 мг/л, что значительно выше ПДК. В третьей опытной группе полисорб ВП закономерно снизил содержание никеля в молоке. Так, на 7-е сутки уровень токсиканта снизился на 2,5%, 14-е - 25%, 30-е - 48,4%. Однако уровень никеля в молоке в конце опыта существенно превышал ПДК.

Во второй группе применение вермикулита позволило добиться более значительных результатов. На фоне применения минерала происходило снижение никеля как на 7-е, так и 14-е сутки исследования. На 14-е сутки уровень никеля в молоке снизился на 85,4% и к концу опыта концентрация его соответствовала ПДК.

Известно, что основными путями выведения токсикантов из организма животных являются почки и желудочно-кишечный тракт. В этой связи в ходе экспериментальных исследований глубокому анализу были подвержены пробы кала и мочи опытных животных (таблица 3).

Так, исследование кала и мочи животных контрольной группы в ходе эксперимента позволило сделать вывод о том, что выведение токсиканта сохраняется приблизительно на одном уровне (таблица 3).

Применение полисорба ВП в третьей опытной группе повышает элиминацию никеля из организма преимущественно с калом на 25,7%.

Вермикулит намного эффективнее адсорбирует никель в желудочно-кишечном тракте, что препятствует поступлению токсикантов в кровь. Основной путь выведения токсиканта из организма под действием минерала осуществляется с калом. Так, к концу опытного периода уровень никеля в кале был больше на 58,7%.

Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что при высоком уровне никеля в организме применение времикулита намного эффективнее, чем полисорб ВЦ, адсорбирует токсикант и выводит его из организма преимущественно с калом, тем самым снижая его уровень как в крови, так и в молоке.

Таким образом, преимущества заявляемого способа по сравнению с прототипом и другими предложениями в этой области позволяют рекомендовать вермикулит к применению в ветеринарной практике в зонах с повышенным содержанием никеля в трофической цепи, а вместе с тем в крови и молоке дойных коров из расчета 0,05-0,1 г/кг два раза в день в течение 14-30 дней для снижения всасывания токсиканта в кровь и выведения его с молоком.

Литература

1. Ахтямов Р.Я. Экологические аспекты применения вермикулита в сельском хозяйстве. //Тезисы докл. Всерос. научн. конф., посвящ. 20-летию Уральского филиала ВНИИВСГЭ. “Экологические проблемы сельскохозяйственного производства”, Москва-Челябинск, 1999. - с.7-10.

2. Буренкова И.Н. Содержание тяжелых металлов в объектах внешней среды зоны выбросов Троицкой ГРЭС и коррекция их выделения из организма крупного рогатого скота: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. вет. наук. - Троицк, 1997. – 23 с.

3. Котов Н.А. Фармакокоррекция аномального содержания тяжелых металлов в трофической цепи техногенной зоны г. Миасса: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. вет. наук. Троицк, 2001. – 23 с.

4. Лыкасова И.А., Рабинович М.И. Кинетика тяжелых металлов в организме животных на фоне применения корня солодки. - Ветеринария, - 1999. - N3. - с.45-47.

5. Рабинович М.И., Таирова АР. Применение хитозана как фармакокорректора содержания тяжелых металлов в организме животных на Южном Урале. //Мат-лы 5-й конференции “Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана”. - Москва-Щелково - 25-27 мая, 1999. - с. 186-188.

6. Таирова А.Р. Эффективность применения полисорба при метаболических нарушениях в организме крупного рогатого скота. Мат-лы междунар. научн.-практич. конф., посвящ. 70-летию УГИВМ “Актуальные проблемы ветеринарной медицины, животноводства, товароведения, обществознания и подготовки кадров на Южном Урале”, Троицк, 1999. - с. 117-118.

7. Шакирова С.С. Содержание тяжелых металлов в зоне выбросов Южно-Уральской ГРЭС и ветеринарно-санитарная экспертиза молока: Автореф. на соиск. уч. степ. канд. вет. наук. Троицк, 1998. - 22 с.

Формула изобретения

Способ снижения уровня никеля в крови и молоке коров техногенной зоны, включающий введение в рацион животных минерала, обладающего адсорбционными свойствами, отличающийся тем, что в качестве адсорбента никеля применяют вермикулит из расчета 0,05-0,1 г/кг живой массы 2 раза в день в течение 14-30 дней.