Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Концентрация тяжелых металлов в рационах бычков на откорме и их переход в мясо

ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Концентрация тяжелых металлов в рационах бычков на откорме и их переход в мясо"

РГБ ОЛ

На правах рукописи

МИНИНА ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЯХЕЛНХ МЕТАЛЛОВ В РАЦИОНАХ БЫЧКОВ НА ОТКОРМЕ И ИХ ПЕРЕХОД В МЯСО

Специальность 06.02.02 - Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новгород, 1997

Работа выполнена в академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Вяйзенен Геннадий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Зинченко Леонид Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, Аксарииа Любовь Григорьевна

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский

институт генетики и разведения сег.х-,-скохозяйствениыи хивотних

Защита диссертации состоится 11 —_ 199"/ г.

в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета К 120.11.02 в академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого по адресу: 173015 г.Новгород, ул. Псковская, дом 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого

Автореферат разослан "__/и^-сЛ-с^—_ 1997 г.

Ученый секретарь г . ,

диссертационного совета, ' Токарь А.И.

кандидат с.-х. наук, доцент

Обцая характеристика работа

Актуальность темы. В науке о кормлении сельскохозяйственных животных, гигиене питания человека отсутствуют материалы о концентрации тяжелых металлов: кадмия, никеля, алюниния, титана, свинца, хрома, стронция стабильного, олова в животноводческой продукции, в частности в мясе говядине. В специальной сельскохозяйственной литературе не отражены сведения о степени загрязненности данными тяжелыми металлами злаковых и бобовых культур, используемых для производства кормов.

Эти данные отсутствуют при описании полноценности кормления животных в зоне деятельности химического предприятия, например, АО "Акрон" Новгородской области. В этой связи необходимо было выявить степень загрязненности рационов сенного типа откорма тяжелыми металлами и интенсивность перехода их в мясо говядину и скелет.

Помимо основных кормов в рационы включали добавки в виде муки стеблей овоцных культур и подсолнечника. Стебли указанных культур имеют разное строение, структуру клетчатки, способность всасывать, накапливать к "отталкивать" отдельные тяжелые металлы, нередко канцерогенные. Все они испытаны па фоне сенного типа откорма бычков.

Необходимо изыскивать дополнительные возможности использования источников кальциевосодерхащи'х, а также известковых материалов для внесения их в почву. Данный материал в виде карбоната кальция химического синтеза (ККС) получают при производстве минерального удобрения азофоски в АО "Акрон" Новгородской области. Применяют его, как правило, в земледелии в качестве мелиоранта, раскислителя кислых почв.

ККС как известковый материал необходимо использовать также по-новому назначению (направлению), а именно для обогацения организма откормочных бычков кальцием через почву, растения, кормовые культуры, а также для оптимизации обмена тяжелых металлов их организмом при сенном типе откорма.

При загрязнении организма бычкои на откорме тяжелыми металлами, включая канцерогенные, даже в незначительной степени, но длительный период времени, нужно иметь в наличии эффективные, девевые и, желательно, местные компоненты, способствующие ускорению выведения их через желудочно-кипечный тракт и почки.

Ревение данной проблемы способствует обеспечению сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности

экологически чистым сырьем, а человека полноценными продуктами питания.

Необходимо иметь в виду, что предлагаемые компоненты в виде муки стеблей овощных культур и подсолнечника применялись в рационах бычков в основном не для повышения среднесуточных приростов живой массы, а для возможного снижения степени загрязненности мяса говядины тяжелыми металлами.

Цель и задачи исследований■Основной целью работы являлось определение концентрации тяжелых металлов в рационах бычков на откорме и их переход в продукцию (мясо).

В связи с этим нами поставлены следующие задачи:

- изучить концентрацию тяжелых металлов в кормах и добавках;

- изучить возможность применения в рационах откормочных бычков муки стеблей овощных культур и подсолнечника;

- определить, интенсивность обмена тяжелых металлов организмом бычков на откорме с использованием в рационах сена, заготовленного на полях после внесения в почву карбоната кальция химического синтеза (ККС) производства лО 'Лкрок': Новгородской области;

- определить интенсивность перехода тяжелых металлов в мясо и скелет бачков из рационов кормления;

- определить параметры экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяжелых металлов в мясе говядине по Новгородской области;

- определить экономическую эффективность применения в рационах бычков сена злакового с участков после внесения ККС в почву.

Эта тема является составной частью государственной научно-технической программы Департамента кадровой политики и образования МСХ и П РФ (госрегистрационные номера 372-36-2Ж; 95-34-2Ж), тематического плана НИР Академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского госуниверситета имени Ярослава Мудрого.

Научная новизна. Впервые- установлена возможность использования в рационах муки стеблей овощных культур и подсолнечника для получения экологически чистой продукции скотоводства.

Определена интенсивность обмена тяжелых металлов организмом бычков при сенном типе откорма. Выявлен уровень перехода их в мясо говядину и скелет из рационов кормления.

Практическая значимость работн. Определены параметры экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяжелых металлов (кадмия, хрома, алюминия, стронция стабильного, никеля, олова, свинца и титана) в мясо при сенном типе откорма бычков (по Новгородской области). ЭДК тяжелых металлов увязана с технологиями производства кормов и животноводческой продукции.

Реализация результатов исследований. Производство кормов для откорма бычков рекомендовано вести с учетом оценки степени загрязненности их тяжелыми металлами. Муку стеблей овощных культур и подсолнечника целесообразно применять при производстве комбикормов, сухих кормосмесей. Результаты исследований рекомендуется использовать в учебных курсах "Кормление сельскохозяйственных животных" и "Основы сельскохозяйственной радиологии" .

Апробация работ. Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях Академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского госуниверситета имени Ярослава Мудрого, на Парламентской Ассамблеи Совета Европы (г.Новгород, июль 199бг), международной конференции Баренц-Евро-Арктического региона (г.Петрозаводск, октябрь 1996г), опубликованы во Всероссийских журналах.

Структура и обьем диссертации. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, собственных исследований; выводов, практических предложений и приложения ( 5 табл.), включает 30 таблиц. Список литературы включает 130 источников, в том числе 11 на иностранных языках.

Результата исследований Матерная н методика исследований

Испытание карбоната кальция химического синтеза (ККС) в системе почва-растение-корм-животное-продукты животноводства проведено в пос.Сырково, вблизи г.Новгорода (отделение совхоза-техникума "Новгородский") в 1996...1997 годах. Площадь, взятая для заготовки сена - 1,7 га, силоса - 1,5 га, фон занимал -1,5 га (без применения (ККС). На участки под сено из злаковых многолетних трав внесено 5 тонн ККС, силос также 5 тонн ККС (18 мая 1996 года).

Исследования кормов и питьевой води на загрязненность их тяжелыми металлами были начаты в 1993 году.

Научно-хозяйственный опыт проведен методом групп аналогов

с учетом возраста, noua, живой массы, происхождения и породности на вести группах (контрольная и пять опытных) бычков на откорме по десять голов в каждой. Опыт состоял из трех периодов: предварительного (10 суток), учетного (170 суток) и заключительного (10 суток).Исследования вели по следующей схеме (табл.1)

Таблица 1

Схема научно-хозяйственного опита

Группа Число бычков в группе Условия кормления

Контрольная 10 01'(основиой рацион) сено "традиционное" (без ККС)

I опытная 10 ОР + сено с ККС без добавок

II опытная ■10 0Р + сено с ККС + 30 г/гол/сут стеблей перца (Capsicum annum)

III опытная 10 OP + сено с ККС + 30 г/гол/сут стеблей подсолнечника (Helanthus annuus)

IY опытная 10 OP + сено с ККС + 30 г/гол сут стеблей огурцов iCucuaus)

Y опытная 10 QP + сено с ККС + 30 г/гол/дут стеблей томатов (Lycopersicum Tourn)

Живая масса однго бычка до постановки на откорм составляла 167,9...169,1 кг, а перед реализацией на убой 297 ...317 ,7 кг. В конце откорма в каждой из вести групп бычков было убито по три головы (по методу министада).

Убой бычков осуществляли в убойной пункте совхоза-технкку-ма "Новгородский". Стебли измельчали на измельчителях до состояния муки.

Постановка, организация научно-хозяйственного опнта осуществлена с учетом "Основ опытного дела в животноводстве" А.И.Овсянников (1978) [75].

Полноценность рационов кормления контролировали по нормам ВАСХНИЛ (М.,1985), с учетом возраста и живой массы бычков.

Определение концентрации тяжелых металлов в образцах кормов, добавок, питьевой воды, органах и тканях проводилось на атомво - эмиссионной спектрометре фирмы PerKin Elmer (США), в химической лаборатории АО "Акрон" Новгородской области.

Образцы почв брали с помоцью бура. Мышечную ткань отбирали из длиннейшей мышцы спины на участках между 9-12 грудными поз-

вонками, так как она наиболее точно характеризует ее качество во всей тугае. Образцы кормов, органов, тканей, продуктов выделений бычков не консервировали.

Помимо научно-хозяйственного опита по откорму бычков, нами проведен производственный опит с никоторыми злаковыми и бобовыми культурами.

Вяняняе внесения в почву карбоната кальция химического синтеза на концентрацию тяжелых металлов в кормовых культурах

По картограмме нолей (участков) кислотность почв (РН) составляла 4...5. Использовали свежий, теплый с конвейера ККС. Вносили его в почву механизаторы при наием непосредственном участии.

В составе ККС содержалось 6928,8 иг/кг (0,7%) стронция стабильного, а на долю кальция приходилось 37%.

Отношение между кальцием и стронцием в ККС колебалось от 18,0:1 до 36,0:1. В дерново-подзолистых почвах чаще всего содержание кальция соответствует 0,6...1,2%, стронция 0,03%, то есть слсгивпееся соотноаение между этими элементами в почве варьирует в пределах от 20,0:1 до 40,0:1, что является практически таким хе как в ККС [2J.

По данным напих исследований , отношение кальция к стронцию в почве фона равно 25,8:1 , с угодий на сено (с ККС) 37,8:1, с угодий на силос (с ККС) 48:1, то есть ККС обогатил почву кальцием.

В почве под сенокос и угодий под травы на силос (с добавлением ККС) содержание тяжелых металлов никеля, стронция, хрома било ниже в сравнении с фоном (до 39%). Содержание кадмия, ртути, олова на всех участках было одинаковым. Концентрация свинца варьировала в небольших пределах (+2,7%),

Содержание тяжелых металлов в почве в убываюцей последовательности (% от общей суммы тяхелых металлов) находилось в следующих пределах: хром 45,58...49,70 , стронций 39,00...45,46 , никель 3,80...4,97 , свинец 3,13...4,50, фтор 0,48...1,17 , олово 0,8...1,11 , кадмий 0,03...0,039 , ртуть 0,008...0,011 , алюминий 0...2.56.

Уровень перехода свинца из почвы у злаковых культур составлял 3,76...9,61%, у бобовых 4,79...19,7%. Поглощение свинца у вики в сравнении с клевером более высокое (на 4,8%).

Концентрация тяжеяих металлов в рацяоиах бычков

В рационы включали 11 кг сена злакового, 17,2 силоса злаковых многолетних трав, 3,65 комбикориа-концентрата и 9,5 кг дробины пивной. Всем животным выпаивали по 21 л воды. В рационы бычков контрольной группы включали сено, заготовленное на полях (участках) без предварительного внесения ККС в почву, а всех опытных групп - сено после его внесения.

В расчете на 1 кормовую единицу рационов приходилось 105,6 г переваримого протеина. В рационах содержалось 4,49... 4,52% жира, 28,2Х клетчатки в расчете на сухое вещество. В единице сухого вещества рационов содержалось 0,78 хормовых единиц.

Отношение кальция к стронции стабильному варьировало от 109 (контроль) до 136...143 (в случаях использования сена, заготовленного на полях после внесения ККС в почву, и включения в рационы муки стеблей овощных культур и подсолнечника).Сочность рационов сенного типа откорма бычков составляла 1,9 при массе их 41,35 кг.

В 1 кг сухого вещества рационов бычков на откорме отмечена большая концентрация стронция стабильного (36,0 иг), хрома (42,2 мг), алюминия (278,1 мг), олова (488,4 иг). Аналогичная тенденция загрязненности рационов бычков данными тяжелыми металлами наблюдалась в расчете на 1 кормовую единицу.

При откорме бычков структура рационов следующая (% питательности): сено 29, силос 22, комбикорм - концентрат 26, дробина пивная 23.

Изменение среднесуточных приростов живой массы бычков при сенном типе откорма. Включение в рационы бычков сена с ККС и добавок в виде муки стеблей овощей и подсолнечника оказало неадекватное влияние на среднесуточные приросты живой массы.

Во всех группах откормочных бычков, где использовалось сено с ККС и добавки из муки стеблей овощей и подсолнечника, среднесуточные приросты были выяе, чем в контрольной группе на 5,1..,14,72 (Р>0,05), то есть внесение карбоната кальция химического синтеза в почву под травы на сено, оказало положительное влияние на повыаенне среднесуточных приростов живой массы бычков. Мука стеблей овощных культур и подсолнечника применялись для снижения степени загрязненности мяса и других продуктов животноводства тяжелыми металлами, но они оказали одновременно благоприятное влияние и на прирост живой массы бычков на 3,12...9.112 (в сравнении с I опытной группой).

Содержание тяжелых металлов п моче бычков черно-пестрой породы. В моче откормочных бычков при скармливании "традиционного" сена свинца обнаружено не было.

В моче бычков I опытной группы (сено с ККС) свинца содержалось 0,053 мг/кг. Эффективный результат по ускорению выведения свинца через почки отмечен при скармливании муки стеблей подсолнечника и огурца, его концентрация была в 5 раз выше , чем в I опытной группе (Р>0,99).

Добавки из муки стеблей овоцей и подсолнечника на фоне кормления сеном с ККС (II...Y опытные группы) не привели к увеличению выведения стронция с мочой в сравнении с I опытной группой. Суммарное содержание тяжелых металлов в моче откормочных бычков наибольшее по контрольной группе при кормлении "традиционным" сеном (79,03 мг/кг), а наименьшее - в группе сено с ККС t,46 мг/кг. Наибольшей способностью, нз изучаемых нами добавок , оказывать влияние на выведение тяжелых металлов из организма бычков с мочой обладает мука стеблей томатов - суммарная величина их составила 61,24 мг/кг.

Больвая разница в суммарной концентрации тяжелых металлов в моче, обусловлена содержанием алюминия,- на его долю в группе "традиционного" сена приходилось 97,32 , в группе добавок из стеблей томатов 97,5%, а в других 23,92 (сено с ККС)... 47,22 (мука стеблей подсолнечника).

В моче бычков в преобладающем больиинстве (от обчей суммы тяжелых металлов) содержалось: алюминия (23,9...97,52, в среднем 60,03%), стронция (0,76___ 32,872, в среднем 16,82), олова

(1 ,37 . . .29,45, в среднем 13,42), свинца (О...15,162, в среднем 5.722). Наименьшая доля приходилась в среднем на кадмий -0,032, титан - 0,472, хром - 1,022, никель - 2,52.

Введение в рацион сена с ККС привело к перераспределению доли всех изучаемых тяжелых металлов в общей их сумме, в сравнении с контролем. Так, например, увеличилась доля олова на 9%, стронция на 242, свинца на 152, никеля на 1,22, хрома на 5,52, титана на 0,92, уменьшилась - алюминия на 502, а кадмия в моче обнаружено не было.

Содержание тяжелых металлов в кале бычков черно-пестрой породы. Кормление бычков сеном, заготовленном на участке, под который весной вносился карбонат кальция химического синтеза, привело к увеличению содержания свинца в кале на 402 в сравнении с контролем.

В кале бычков контрольной группы содержалось 692,7 мг/кг алюминия, что в три раза выие, чем в I опытной группе (сено с ККС) и примерно в два раза выше, чем во II...У группах (с доба-лением муки стеблей овощей и подсолнечника).

Содержание стронция в кале бычков контрольной группы составило 41,73 мг/кг, в I опытной группе (сено с ККС) 46,35 мг/кг. Добавление в рацион муки стеблей перца способствовало увеличению выведения с калом стронция из организма бычков (51,72 мг/кг против 46,35 мг/кг в случае скармливания сена с ККС). Другие добавки не привели к увеличению интенсивности выведения стронция через желудочно-кишечный тракт.

При кормлении бычков сеном с ККС обцая сумма тяжелых металлов в кале, составила 2308,8 мг/кг, в что 3... 3,5 раза меньие, чем в контроле.

В кале бычков в преобладающем большинстве (от общей суммы тяжелых металлов) содержалось олова (65,3...90.8%, в среднем 73,4%) и алюминия (8,34...36,42, в среднем 22,1%).

Меньие всего в нем отмечено кадмия (О...0,007%, в средней 0,0022), свинца (0,009...0,081%, в среднем 0,047%), никеля (0,008...0,2122, в среднем 0,1382), титана (0,032... 0,339%, в среднем 0,1632).

Обмен тяжелых металлов организмом бычков

Сенной тип откорма бычков применяется в хозяйствах довольно редко. Однако, из-за постоянного дефицита концентрированных кормов, необходимо систематически использовать в рационе грубые корма, в том числе сено, как корм наиболее распространенный и дешевый. В этой связи целесообразно определить интенсивность обмена отдельных тяжелых металлов при добавлении в рационы муки стеблей овощных культур и подсолнечника. Все компоненты растительного происхождения скармливались бычкам на фоне сена, заготовленного в полевых условиях с использованием ККС в почве.

Наряду с изучением обмена организмом стронция стабильного, алюминия, кадмия, хрома, никеля, олова, титана и свинца, определены их балансы.

Следует подчеркнуть, что при положительном балансе стронция стабильного (10,321 мг) в организме установлена самая низкая концентрация его в скелете, которая составляла 88,92 мг. Данное явление наблюдалось при скармливании бычкам сена злакового, заготовленного без внесения ККС в почву. Почти аналогичная картина отложения стронция стабильного в скелете (90,73

мг/кг) наблюдалась ухе при чрезвычайно высоком уровне отрицательного баланса (620,532 мг) его в организме бычков, в частности при добавлении в рационы муки стеблей подсолнечника.

При высоком уровне отрицательного баланса стронция стабильного в организме происходило одновременно увеличение отло-хения его как в мясе говядине (на 37,5%), так и в скелете (на 2,0%) в сравнении с контролем.

При такой картине обмена стронция стабильного в организме бычков (с добавлением муки стеблей подсолнечника а рационы) тя-хелые металлы в скелете распределились в убывающей последовательности следующим образом (в % от их суммы): стронций 75,35 , алюминий 37,34 , олово 6,98 , никель 0,133, свинец 0,116 , хром 0,075 , кадмий и титан отсутствовали.

Необходимо отметить, что довольно высокий уровень отрицательного баланса стронция стабильного в организме не оказал отрицательного влияния на отложение кальция в скелете (90,4 г/кг против 90,5 г/кг в контроле). А что касается концентрации кальция в мясе (при добавлении в рационы муки стеблей подсолнечника), то в данном случае наблюдалось существенное повыаение отложения его в мясе говядине (92,6 мг/кг против 55,43 мг/кг в контроле).

, В костях "стандартного человека" отмечено 148000 мкг/г стронция стабильного и 15 мкг/г кальция. Следовательно, отношение стронция к кальцию в костях человека составляло 9866.

По таким элементам, как свинец, кадмий, хром, никель, алюминий, олово отмечены положительные балансы в организме бычков при сенном типе откорма.

Бвохамвческив состав сывороткн крова бычков

Содержание кальция варьировало от 9 до 12,0 мг%, а в среднем оно составляло 9,80 мг% .

При скармливании Бычкам муки стеблей перца и сена, заготовленного на полях с внесением в почву карбоната кальция химического синтеза, в сравнении с контролем, отмечено незначительное снижение (на 4,4% , Р<0,05) концентрации кальция в сыворотке крови.

Мука стеблей огурцов в составе рационов оказала адекватное влияние на картину накопления кальция (в сравнении с контролем). Только 2 вида муки стеблей: подсолнечника (на 6,4%, Р>0,05) и томатов (на 27,6%, Р<0,01) способствовали повыпению концентрации в ней кальция.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что ККС в данном случае не оказал влияния на повышение концентрации кальция в сыворотке крови бычков. Однако необходимо обратить внимание не только на повышение или снижение концентрации кальция в сыво-. ротке крови, но также на динамику его в мясе и скелете. Такая комплексная оценка использования мелиоранта и источника кальция в виде ККС является полной и, пожалуй, более совершенной.

Содержание фосфора в сыворотке крови бычков колебалось от 4,2 (мука стеблей перца) до 7,5 мг/% (мука стеблей огурцов), и в среднем составляла 6,78 мг X.

При использовании муки стеблей томатов отложение кальция к фосфору составляло 1,6 : 1 против 1,3 : 1 в контроле, а сена злакового заготовленного на полях с внесением в почву ККС, 1,2 : 1 . В среднем по всем грулппам бычков отношение кальция к фосфору равно 1,4 : 1 .

Концентрация обцего белка в сыворотке крови колебалась в пределах физиологических: норм.

Концентрация; тяжелых металлов а мясе бычков черно-пестрой породи Нет необходимости убеждать кого-либо в том, какое огромное значение для человека, а также предприятий перерабатывающей промышленности играют вопросы, связанные с проблемой производства мяса в непосредственной близости от предприятий химической промышленности.

Аналогичная картина наблюдается с использованием зимних кормов при откорме растущих бычков. Иными словами, сложившиеся в фермерских хозяйствах, акционерных обществах, личных подсобных хозяйствах РФ, СНГ и за рубежом технологий производства и переработки мяса говядины в настоящее время не контролируют в нем содержание тяжелых металлов: алюминия, титана, стронция, никеля, хрома, кадмия, олова и свинца.

Человек вынужден употреблять в пищу продукты питания, загрязненные токсичными тяжелыми металлами. Если в мышцах "стандартного человека" находится (из изучаемых нами тяжелых металлов) : свинца 0,17 мкг/г, кадмия 0,57 мкг/г, алюминия 0,3 мкг/г, хрома 0,03 мкг/г, никеля 0,1 мкг/г, олова 0,13 мкг/г, титана 0,1 мкг/г, стронция 0,2...0,6 мкг/г (среднее значение содержания в мышцах диафрагмы, грудных, поясничных) (цит. по Д.И. Закутинскому, Ю.Д. Парфенову и Л.Н. Селивановой, 1962), то при употреблении экологически нечистой продукции наблюдается

отложение тяжелых металлов в мясе и других органах, нарушаются физиологические процессы организма, что приводит к болезням, снижению жизнестойкости.

Поэтому, наряду с решением вопросов производства экологически чистого мяса и других продуктов питания необходим поиск средств, которые смогли бы максимально освободить организм от токсичных элементов, в том числе от канцерогенных.

Рационы кормления для бычков на откорме, необходимо контролировать по содержанию в них не только кальция, но и стронция стабильного. Аналогичные требования должны быть предъявлены к оценке качества мяса как биологически полноценному пищевому продукту для взрослого населения и детей с учетом концентрации в нем тяжелых металлов. Данную информацию необходимо иметь в наличии, грамотно ею пользоваться, особенно при реализации, хранении и переработкке готовой пищевой продукции.

Достаточно сказать, что карбонат кальция химического синтеза, внесенный в почву (весной), оказал более смягчающее действие на накопление (в сумме) тяжелых металлов в мясе бычков, чем, скажем, его отсутствие: 15,75 мг/кг против 16,72 мг/кг, что составляет 6,1% (Р<0,95), что видно из данных, приведенных в табл. 2.

В мясе, полученном при скармливании бычкам сена, заготовленного на полях после внесения ККС, выявлено оптимальное отно-иения кальция к стронцию стабильному (320:1). При включении в рационы бычков одноименного сена, но заготовленного без его применения в почве, данное огноиение составляло 346:1 , что соответствует норме.

В случае применения ККС, в почве уменьшилась концентрация в мясе стронция стабильного (0,12 мг/кг против 0,16 мг/кг), алюминия (8,41 мг/кг против 9,86 мг/кг), титана (0,15 мг/кг против 0,26 мг/кг) и, напротив, повысилась - хрома (0,11 мг/кг против 0,061 мг/кг), никеля (0.14 мг/кг против 0,093 мг/кг), олова (6,68 мг/кг против 6,19 мг/кг), свинца (0,13 мг/кг против 0,10 мг/кг) и кадмия (0.0075 мг/кг против нулевого показателя).

Некоторое повышение концентрации указанных тяжелых металлов в мясе, в сравнении с контролем, не выходило за пределы их предельно допустимых концентраций (ПДК). Так, например, в мясе по свинцу ПДК составляет 0,5 мг/кг, а в случае применения ККС лишь 0,13 мг/кг, что в 3,8 раза меньше.

В мясе содержалось, как известно, 0,0075 мг/кг канцероген-

Таблица 2

Концентрация тяжелых металлов в мясе бычков черно-пестрой породы

Группа бычков и наименование добавки Свинец, мг/ /кг Кадмий, мг/ /кг Хром, мг/ /кг Никель , мг/ /кг Титан, мг/ /кг Алюминий , мг/ /кг Олово, мг/ /кг Строн ций, мг/ /кг Калий, г/ /кг Каль ций, г/ /кг Ca: ! Sr Сумма TM, мг/ /кг

Контрольная (сено без ККС) 0,10 от с. 0,061 0, 093 0,26 9,86 6,19 0 ,16 3,45 55,43 346 16,72

I опытная (сено с ККС) 0,13 0,0075 0,1.1 0,14 0,15 8,41 6,68 0,12 1,27 38,43 320 15,75

II опытная (стебли перца) 0,50 0,058 0,20 0,34 1,81 12,54 8,21 1, 40 1,42 270,0 193 25,06

III опытная (стебли подсолнечника) 0,13 0,0073 0, 10 0,13 0,31 14,24 8, 15 0,22 2,64 92,6 421 23.2S

IY опытная (стебли огурцов) 0,11 ОТС. 0,050 0,077 0,03 3,33 5,04 0,13 2,90 51,1 393 8,78

Y опытная (стебли томатов) 0,17 от с. 0,090 0,11 0,20 4,87 5,32 0,30 3,75 113,5 378 11,06

В среднем 0,19 0,012 0,10 0,15 0,46 8,87 6,60 0,39 2,57 103,51 265 16,78

Мышцы "стандартного человека" :

диафрагмы 0,17 <0,43 0,04 <0,03 <0,07 0,35 <0,09 0, 06 2,60 0,074 1233 1,29

грудные 0,19 <0,6 0,03 <0,11 <0,10 0,20 <0,21 0.02 2,83 0,037 1850 1,29

поясничные 0,14 <0,7 0, 03 <0,11 <0,10 0,34 <0, 11 0,03 3,33 0, 049 1633 1,56

ного элемента кадмия, а ПДК. по данному элементу равна 0,05 мг/кг. Следовательно, в данном случае в мясо говядины накоплено в 6,7 раз меньие. А по никелю, хрому и олову их предельно допустимая концентрация в мясе говядине не разработана.

Исследованиями ученых академии (Г.Н. Вяйзенен, Л.А. Федотов, 1996) установлено, что в свиннне и говядине концентрация свинца, кадмия, хрома, никеля, олова не выходила за пределы ранее выявленных их параметров экологически допустимой концентрации (ЭДК).

Поневоле напрашивается вопрос: повлиял ли карбонат кальция химического синтеза в почва на распределение тяжелых металлов в мясе говядине? Хотелось бы отметить, что ККС, внесенный в почву, не оказал существенного влияния на распределение всех тяжелых металлов (в убывающей последовательности) в мясе. Однако мука стеблей огурцов и томатоЕ на фоне сенного типа откорма бычков, способствовала существенному перераспределению в мясе таких комплексов тяжелых металлов, как алюминий-олово и тн-тан-стронций.

Содержание тяжелых металлов в скелете бнчков черно-пестрой породы

Исследование ребра бычков на содержание тяжелых металлов показало (табл.3), что стронция стабильного в нем содержалось в пределах 88,9..140 мг/кг, а в среднем 109 иг/кг.

Кормление бычков сеном с ККС привело к увеличению отложения стронция в костях. При включении в рацион бычков сена с ККС и добавок из муки стеблей перца, томатов, огурцов отмечено увеличение отложения стронция в костях на 6...31% , а добавки из муки стеблей подсолнечника, напротив, уменьшение на 15,1%. По-видимомз7, в стеблях подсолнечника содержатся волокна лигнин-содержащие, которые способствуют очищению костного аппарата от стронция и обогащению его кальцием.

В настоящее время, из общего числа тяжелых металлов, интенсивно изучается свинец. Одним из наиболее коварных последствий неорганических соединений свинца является его способность заменять кальций в костях, являясь постоянным источником отравления в течение длительного времени .

Содержание свинца в костях бычков при скармливании сена с ККС повысилось на 20% (0,12 мг/кг против 0,10 мг/кг) в сравнении с контролем.

Распределение тяжелых металлов в костях бычков в процент-

Таблица 3

Концентрация тяжелых металлов в костях бычков черно-пестрой породы

Группа бычков и наименование добавки Свинец, мг/ /кг Кадмий, мг/ /кг Кром, мг/ /кг Никель МГ/ /кг Титан, мг/ /кг Алюминий, мг/ /кг Олово, мг/ /кг Строи ций, мг/ /кг Калий, мг/ /кг Каль ЦИЙ, г/ /кг Ca: :Sr Сумма TM, мг/ /кг

Контрольная (сено без ККС) 0,10 отс. 0, 10 0,16 отс. 9,90 16,13 88,92 331,97 90,5 1018 115,36

I опытная (сено с ККС) 0,12 отс. 0,09 0,17 отс. 9,58 6,10 106.00 440,90 90,3 845 122,96

II опытная (стебли перца) 0,30 отс. 0,076 0,15 отс. 13,22 13,22 113,38 936,72 90,4 797 140,34

III опытная (стебли подсолнечника) 0,14 отс. 0,09 0,16 отс. 20,88 8,41 90,73 493,89 .90,2 994 120,31

IY опытная (стебли огурцов) 0 , 14 отс. 0, 064 0, 16 отс. 13,80 13,60 140,04 335,56 90, 3 645 168,00

У опытная (стебли томатов) 0,13 отс. 0, 049 0,23 отс. 23,24 2,90 114,10 470,89 90,5 793 140,65

В среднем 0,15 отс. 0,078 0,17 отс. 15, 10 10,10 109,01 501,60 90,37 829 134,62

Кость "стандартного человека ' 5,6 отс. <0,49 '-2,0 <1,0 <0,44 <1,3 15,0 0, 88 148 9866 26,79

ном отношении от общей суммы тяжелых металлов показало, что наибольший процент приходится на стронций 77.08...86,94% (в среднем 80,77%), алюминий 7,7...17,3% (в среднем 11,3%), олово 2,06...14,02 (в среднем 7,6%). Кадмий и титан не обнаружены; на другие тяжелые металлы: хром, свинец, никель приходилось в среднем 0,06, 0,11, 0,27% соответственно.

По группе кормления бычков "традиционным" сеном распределение тяжелых металлов в скелете в убывающей последовательности можно представить следующим образом (%) : стронций 77 , олово 14, алюминий 8,6, никель 0,14, хром, свинец 0,09 (от общей их суммы).

Содержание тяхелнх металлов в легких бычков

Очищению легкого от свинца способствовали добавки из муки стеблей томата (в 3,3 раза), подсолнечника (в 1,9 раза), перца (в 1,5 раза) в сравнении с сеном с ККС, и, напротив, увеличили загрязнение ткани стебли огурца на 8% (0,162 мг/кг против 0,15 мг/кг).

Все изучаемые добавки способствовали очищению ткани легкого от тяжелого металла кадмия в 4...19 раз в сравнении с I опытной группой (кормление сеном с ККС). Очищению ткани легкого от хрома способствовала мука стеблей томатов и перца в 1,6...2,2 раза, а загрязнению - мука стеблей огурцов в 1,7 раза, подсолнечника в 2,8 раза в сравнении с группой кормления бычков сеном с ККС.

Наибольший уровень перехода из рационов в органы и ткани приходился на кости, и составил в среднем 21,2%, легочную ткань в среднем 0,26%, мясо (мыицы) в среднем 0,07%.

Параметры экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяхелнх металлов в продуктах скотоводства

Нет необходимости убеждать кого-либо в том, какое огромное значение имеют вопросы связанные с разработкой параметров экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяжелых металлов в продуктах скотоводства для конкретного региона, в частности Новгородской области. Особенно важно иметь достоверную информацию, как говорится из первых рук, о граничных величинах (минимальная, оптимальная и максимальная) содержания в пищевом продукте мясе говядине: свинца, кадмия, хрома, никеля, титана, алюминия, олова и стронция стабильного.

Химический состав продуктов питания, в частности мяса говядины, можно считать зеркальным отражением химического загряз-

нения окружающей среды вообще и кормов, в частности. Определение минимальной, оптимальной и максимальной концентраций тяжелых металлов в мясе следует считать делом обязательным при откорме бычков не только сеном, но и силосом, сенажом, концентратами .

Указанные в табл.4 параметры ЭДК тяжелых металлов по говядине сложились при соблюдении необходимых зооветеринарных, зоо-гигиенических требований по производству мяса.

Таблица 4

Параметры экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяжелых металлов ь продуктах скотоводства (нинимум -оптимум - максимум). Для сравнения приведены данные Д.И.Закутинского , Ю.Д.Парфенова и Л.II.Селивановой

(1962) о "стандартном человеке" (мг/кг)

Наименование органа и ткани Свинец Кад мий Хром Никель Титан Алюминий Олово Стронций

Мяс с- 0,1 0 0-05 0,077 0,03 3,33 5,04 0.12

0,50 опт. 0,19 0,058 опт. 0,012 б", 20 опт. 0,10 0* 34 опт. 0,15 1 ,81 опт. 0,46 14,24 опт. 8,84 8,21 опт. 6,60 1 ,40 опт. 0,39

Мышцы "стандартного человека" :

диафрагмы 0,17 <0,43 0,04 <0,08 <0,07 0,35 <0,09 0,06

грудные 0,19 <0,6 0,03 <0,11 <0,10 0,20 <0,21 0,02

поясничные 0,14 <0,7 0,03 <0,11 <0,10 0,34 <0,11 0,03

Кость 0,10 0,049 0,15 9,58 2,90 88,92

0,30 опт. 0,15 отс. 0^0 опт. 0,078 О', 23 опт. 0,17 отс. 23,24 опт. 15,10 16,18 опт. 10,10 140,04 опт. 109,01

Кость "стандартного человека" 6,6 отс. <0,49 <2,0 <1,0 <0,44 <1,3 15,0

Легкие 0,081 0,006 0,037 0,045 0,049 5,39 10, 99 0,15

0,162 опт. 0,11 0,12 опт. 0,03 О*, 230 опт. 0,103 0,180 опт. 0,139 1,16 опт. 0,337 32,30 опт. 26,01 39,88 опт. 27,69 5,30 опт. 1,355

Легкие"стан-дартного человека" 0,68 0,7 0,2 <0,27 2,8 24,0 0,74 0,12

Иясо и скелет служат индикаторами полноценности рационов кормления за конкретный период времени.

Определение параметров ЭДК тяжелых металлов в мясе говядине сопряжено с накоплением их в мыицах "стандартного челове-ка'Чвозраст 20...30 лет, общая продолжительность жизни 70 лет, масса тела 70 кг, рост 170 см, поверхность тела 1,8 м2).

Экономический эффект от применения в рационе сена с ККС составил 24120 р. в расчете на 1 гол.

Выводи

1. Применение в рационах бычков на откорме муки стеблей перца, огурцов, томатов и подсолнечника, наряду с другими кормами, физиологически оправдано; они не оказали отрицательного влияния на здоровье и среднесуточные приросты живой массы.

2. В 1 кг сухого вещества рационов откормочник бычков до их убоя содержалось следующее количество тяжелых металлов (мг): свинца 5,5 , кадмия 1,3 , хрома 42,2 , никеля 7,3 , титана 3,3 , алюминия 278,1 , олова 488,4 , стронция 36,0.

При такой степени загрязненности рационов кормления тяжелыми металлами имеется реальная возможность производить экологически чистую продукцию скотоводства.

3. Концентрацию тяжелых металлов в рационах и их обмен организмом бычков на сенном типе откорма корректировали за счет использования в них муки стеблей овощных культур, подсолнечника, а также внесение в почву карбоната кальция химического синтеза (ККС).

При скармливании сена "традиционного", заготовленного на полях без дополнительного внесения ККС в почву, балайс стронция стабильного составлял плюс 10,321 мг. Через желудочно-кииечный тракт бычков выведено 571,70 мг стронция, или 97,9% от принятого из рационов, почки - лишь 0,3%.

При скармливании сена злакового с участков после внесеиия ККС в почву, а также включения в рационы муки стеблей овощных культур и подсолнечника,балансы стронция отрицательные. Во всех случаях в организме отмечены положительные балансы свинца, кадмия, хрома, никеля, алюминия и олова.

4. Скармливание бычкам сена злакового, заготовленного с применением ККС в почве, привело к некоторому снижению, в сравнении с контролем, содержания в мясе стронция стабильного (0,8% против 0,9%). Данное явление можно обьяснить более интенсивным

перераспределением доли стронция в другие ткани и органы.

5. В обычных условиях, то есть без применения каких-либо добавок и ККС в почве, откорма бычков черно-пестрой породы в мясе тяжелые металлы (в убывающей последовательности, % от их общей суммы) распределились следующим образом: алюминий 58,9 , олово 37,0 , титан 1,5 , стронций 0,9, свинец 0,7 , никель 0,6, хром 0,4 , кадмий обнаружен не был.

6. Внесенный в почву (весной) ККС не оказал существенного влияния на накопление в мясе тяжелых металлов в их общей сумме (15,75 мг/кг против 16,72 мг/кг в контроле, Р<0,95).

7. При скармливании "традиционного" сена и добавлении муки стеблей подсолнечника отношение кальция к стронцию в скелете откормочных бычков составляло 1018:1, а в остальных случаях отмечено более узкое отношение, например 645...994:1.

8. Внесение в почву ККС оказало влияние на перераспределение (% от общей суммы тяжелых металлов) в ткани легких таких элементов, как алюминий и олово, в ней увеличилась доля стронция стабильного, титана, никеля и, напротив, уменьшилась доля КоДМП£!

9. Предельно допустимая концентрация (ПДК) тяжелых металлов служит дополнительным элементом экологически допустимой концентрации (ЭДК) их в конкретном продукте.

Практические предложения

1. При производстве н реализации говядины высокого качества рекомендуется учитывать параметры экологически допустимой концентрации (ЭДК) тяжелых металлов (табл.4); они тесно связаны с конкретными технологиями производства кормов и животноводческой продукции в Новгородской области. В сравнении с требованиями ПДК первая охватывает граничные величины (минимум - оптимум-максимум) концентраций тяжелых металлов в пищевом продукте.

2. Для снижения степени загрязненности мяса тяжелыми металлами (РЪ, Сй, Сг, N1, Т1, А1, Бп, Бг) в рационы сенного типа откорма бычков необходимо включать 30 г муки стеблей огурцов в расчете на 1 голову в сутки.

3. Карбонат кальция химического синтеза, внесенный в почву, способствовал снижению концентрации стронция стабильного, алюминия и титана в мясе говядине.

Список работ по теме диссертацни

1. Вяйзенен Г.Н., Минина Е.С., Стручков А.Н. Контроль содержания тяжелых металлов и радионуклидов // Комбикормовая промыпленность.- 1995.-N6.-С.16-17.

2. Вяйзенен Г.Н., Минина Е.С. , Самойленко В.А., Токарь А.И. Снижение загрязненности организма животных тяжелыми металлами // Аграрная наука.- 1997.-N2.-С.40-41.